《气体摩尔体积》教案
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2011-9-8 1406
保密
保密气体摩尔体积
教学目标：
知识技能目标：正确理解和掌握气体摩尔体积的概念。
过程方法目标：培养科学归纳的思维能力，培养空间想像能力，培养运用事物规律分析解决问题的逻辑思维能力。
情感态度价值观目标：引导学生逐步树立"透过现象，抓住本质"的辩证唯物主义认识观点。激发学生严谨务实，探索真理的科学态度。
重点难点：气体摩尔体积概念的逻辑推理过程。
教学方法：1.学生自主学习，讨论探究2,.多媒体；
教学过程：
教师活动
学生活动
设计意图
【引入】根据学生健康体检时的肺活量，计算出气体的分子个数
讨论
引导学生在脑海里建立物质的量和气体体积的联系
【提出问题】有没有必要引入新的物理量，使我们更直接的把体积和物质的量联系起来
【交流研讨】课本22页表1-3-1
讨论
引导学生从感性、理性两方面认识事物客观规律，培养他们进行科学归纳的能力。
【结论】
1：同温同压下，1mol不同的固态或液态物质，体积_。
2：同温同压下，1mol任何气体的体积均_。
【讲述】物质在自然界中通常是以固、液、气三种状态存在的，那么，这三个因素分别是怎样影响固、液、气体体积的呢?由于粒子数目的影响比较直观，我们使不同的物质具有相同的粒子数目，讨论其他两个因素对物质体积的影响
加强记忆
思考讨论并填写学案
【提出问题】粒子本身的大小和粒子间距是怎样影响气体体积的，从而使1mol不同的气体体积近似相同?
参照课本23页知识点击
引导学生思维由宏观过渡到微观，培养其类比，抽象的思维能力
【投影】标准状况下，1mol任何气体的体积都约为22.4L。
【讲述】由于不同的气体在相同条件下，具有近似相同的体积，这个结论的得出，给我们研究气体的体积带来了很大的方便，因此，一个新的概念就呼之欲出了--
【板书】三、气体摩尔体积
阅读课本，找出气体摩尔体积的概念
引导学生树立透过现象抓住本质的辩证唯物主义认识观点。
培养学生运用事物规律独立分析解决问题的逻辑思维能力。
【讲述】气体摩尔体积指的是单位物质的量的'气体所占的体积，单位物质的量一般指的是1mol，所研究的对象是气体，通常用字母Vm表示，那么Vm和物质体积及物质的量之间有什么关系呢?
【板书】
1.定义：单位物质的量的气体所占的体积
2.符号：Vm 3.表达式：Vm=V/n 4.单位：L/mol(L·mol-1)
结合课本，理解气体摩尔体积的概念
使学生充分理解概念，学会剖析概念
【提出问题】1mol气体的体积是否都是22.4L呢?
【投影】不同温度和压强下的气体摩尔体积
通过动画得知：温度，压强对气体体积的影响其实是改变了粒子间距，得出结论4：气体体积受P、T的影响，因此在研究气体体积时，必须指明外界条件。不同的温度和压强下，具有不同的气体摩尔体积。
【讲述】我们知道，气体的体积受温度和压强的影响，温度和压强是怎样影响气体体积的呢?
【投影】flash模拟温度，压强对气体体积的影响
【讲述】气体摩尔体积随着温度压强的变化而发生变化，通常情况下，我们研究的是标准状况下的气体摩尔体积，在标准状况下，气体摩尔体积约是22.4L/mol。
【板书】5.影响因素：温度压强
标准状况下，Vm≈22.4 L/mol
认真观察并思考
【概念辨析】判断下列说法是否正确：
①气体摩尔体积单位是L
②任何条件下，气体摩尔体积均是22.4L/mol
③标准状况下，1mol H2O的体积约为22.4L
④1molCO2的体积是22.4L
⑤20℃、101kPa下，1mol
教学目标
知识目标
牐犑寡生在了解气体的体积与温度和压强有密切关系的基础上，理解气体摩尔体积的概念。
牐犑寡生在理解气体摩尔体积，特别是标准状况下，气体摩尔体积的基础上，掌握有关气体摩尔体积的计算。
能力目标
牐犕ü气体摩尔体积的概念和有关计算的教学，培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。
牐犕ü有关气体摩尔体积计算的教学，培养学生的计算能力，并了解学科间相关知识的联系。
情感目标
牐犕ü本节的教学，激发学生的学习兴趣，培养学生的主动参与意识。
牐犕ü教学过程（）中的设问，引导学生科学的思维方法。
教学建议
教材分析
牐牨窘诮滩脑谘习了物质的量和摩尔质量概念的基础上，学习气体摩尔体积的概念及有关计算，这样的编排，有利于加深理解、巩固和运用有关概念，特别是深化了对物质的量及其单位的理解。本节是今后学习有关气态反应物和生成物的化学方程式的计算，以及学习化学反应速率和化学平衡的重要基础。
本节教材首先注意了学科间的联系和学生已有的知识，通过计算得出1mol几种物质的体积，设问：1mol 气态物质的体积是不是也不相同呢？然后介绍气态物质的体积与外界温度、压强的关系，计算出标准状况下1mol气体的体积，引出气体摩尔体积的概念，最后是关于气体摩尔体积概念的计算。
教学建议
教法建议
1．认真钻研新教材，正确理解气体摩尔体积的概念。
原必修本39页“在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约是22.4L，这个体积叫做气体摩尔体积。”认为“22.4L/mol就是气体摩尔体积”。
新教材52页气体摩尔体积的定义为“单位物质的量气体所占的体积叫做气体摩尔体积。即 Vm= V/n。”由此可以看出，气体摩尔体积是任意温度和压强下，气体的体积与气体的物质的量之比，而22.4L/mol是在特定条件（如：0℃，101KPa）下的气体摩尔体积。注意：当温度高于0℃，压强大于101Kpa时，1mol任何气体所占的体积也可能是22.4L。
教学中要给学生讲清气体摩尔体积与标准状况下气体摩尔体积22.4L/mol的关系。
2．本节引入方法
⑴计算法：全班学生分成3组，分别计算1mol固、液态几种物质的体积并填表。
物质
粒子数
1mol 物质质量（g）
20℃密度（g/cm3）
体积（cm3）
Fe
6.02×1023
56
7.8
Al
6.02×1023
27
2.7
Pb
6.02×1023
207
11.3
H2O
6.02×1023
18
1(4℃)
H2SO4
6.02×1023
98
1.83
⑵实物展示法：有条件的学校，可分别展示1molFe、Al、Pb、H2O、H2SO4的实物，直观得到体积不同的结论；展示22.4L实物模型，这种实物展示方法学生印象深刻，感性经验得以丰富。
3.列表比较决定物质体积的.主要因素（用“√”表示）
物质 因素
粒子的数目
粒子间平均距离
粒子本身大小
固、液态
√
√
气态
√
√
讲清当粒子数相同的条件下，固、液态体积由粒子大小决定，气体体积主要由分子间距离决定。举例：50个乒乓球和50个篮球紧密堆积或间隔1米摆放，前者球的大小决定体积，后者球间的距离决定体积。
4．充分运用多媒体素材，展示微观的变化，活跃课堂气氛，激发学生兴趣。例如：应用微机显示温度、压强对气体体积的影响；固、液、气态物质粒子间距离；1mol液态水（0℃，18mL），加热到100℃气化为水蒸气的体积变化等。
5．通过阅读、设问、讨论，突破难点。讨论题有：物质体积的大小取决与哪些微观因素？决定固、液、气态物质体积的主要因素？在粒子数一定的情况下，为什么气体体积主要取决于分子间距离？为什么比较一定量气体的体积，要在相同的温度和压强下进行才有意义？为什么相同外界条件下，1mol固、液态物质所具有的体积不同，而1mol气体物质所具有的体积却大致相同？在相同条件下，相同物质的量的气体所具有的体积是否相同？为什么1mol液态水变为1mol水蒸气体积由18mL变为3.06×104mL体积扩大1700倍？
6．在理解标况下气体摩尔体积这一特例时，应强调以下4点：①标准状况 ②物质的量为1mol ③任何气体物质 ④约为22.4L 只有符合这些条件，22.4L才是1mol任何气体在标准状况下的体积。因此，非标准状况下或固、液态物质，不能使用22.4L/mol.
7．教材52页“在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”，应指出这个结论即为阿伏加德罗定律。学生基础较好的班级，还可简单介绍阿伏加德罗定律的几个重要推论。
8．教材53页的例题2，是关于气体摩尔体积的计算，教学中应指出密度法是计算气体相对分子质量的常用方法，即M =ρVm如果是标准状况下，则：M =ρ·22.4L/mol
9．在 V、n、m、N之间的关系可放在学习气体摩尔体积计算例题前进行，也可放在课后小结进行。
气体摩尔体积的教案
作为一名专为他人授业解惑的人民教师，时常会需要准备好教案，借助教案可以提高教学质量，收到预期的教学效果。教案要怎么写呢？以下是小编收集整理的气体摩尔体积的教案，仅供参考，欢迎大家阅读。
第一课时
教学目标
知识技能：
正确理解和掌握气体摩尔体积的概念；初步掌握阿伏加德罗定律的要点，并学会运用该定律进行有关简单推理。
能力培养：
培养科学归纳的思维能力，空间想像能力，运用事物规律分析解决问题的逻辑思维能力。
科学思想：
引导学生逐步树立“透过现象，抓住本质”的辩证唯物主义认识观点。
科学品质：
激发学生严谨务实，循序渐进，探索真理的科学态度。
科学方法：
由数据归纳客观规律；由理想模型出发进行逻辑推理。
重点、难点
气体摩尔体积概念的逻辑推理过程；阿伏加德罗定律的直观理解。
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
【引言】物质都是由原子、分子、离子这些基本微粒构成的。衡量物质所含微粒数多少用哪个物理量？该物理量的单位是什么？1mol物质含有多少构成它的基本微粒？
1mol不同物质所含有的微粒数都相同，它们的体积是否也相同呢？这是本堂课要解决的问题。
【板书】第二节气体摩尔体积
回顾上堂课内容，回答：物质的量，摩尔，阿伏加德罗常数个，约为6.02×1023个。
引导学生由旧知识再现进入新的认知过程。
【投影】1mol铁、铝、铅、水、硫酸的质量、密度、体积。引导学生分析投影数据。
【展示】引导学生看课本42页、43页图2-1和图2-2，并出示1mol铁、铝、铅、水、硫酸实物，引导观察。
分析投影数据，归纳并猜想：
1mol不同的固态或液态物质，体积是不相同的。
看课本插图，并观察分析实物，进一步证实上面的猜想。
引导学生从感性、理性两方面认识事物客观规律，培养他们进行科学归纳的能力。
【设问】对于1mol不同的固态和液态物质来说，为什么其体积各不相同？
【讲述】物质都是由原子、分子、离子这些微观粒子构成的，在讨论物质所
思考，但难以给出合理解释。
不愤不悱。
续表
教师活动
学生活动
设计意图
占体积时，可以从其结构出发来分析。下面我们把微观粒子与宏观的球体类比。
【设问】一堆排球、一堆篮球，都紧密堆积，哪一堆球所占体积更大？如果球的数目都为一百个呢？如果球和球之间都间隔1米，在操场上均匀地分布，哪一堆球所占总的体积更大？
积极思考，相互讨论，和老师一起共同归纳出决定物质所占体积大小的三个因素：①物质所含结构微粒数多少；②微粒间的距离；③微粒本身的大小。
引导学生在脑海里建立理想模型，形象地分析物质体积决定因素，对学生进行空间想像能力和逻辑推理能力的训练。
【讲解】可以从上面得出的决定物质所占空间大小的三个因素出发来分析不同固态、液态物质的体积关系。
【小结】相同条件下，1mol不同固态或液态物质的体积是不同的。
认真听讲，积极思考，体会运用普遍规律分析具体问题的过程。
1mol不同固态或液态物质所含基本结构微粒数都相同，构成固态或液态物质的微粒间的距离都很小，因而固态或液态物质体积大小的决定因素是其结构微粒本身的大小。由于构成不同液态或固态物质的原子、分子或离子的大小是不同的，所以它们的体积也就有所不同。
在学生能力达不到的情况下，老师带动学生分析问题。
【设问】在相同的温度和压强条件下，1mol不同气态物质的体积是否相同？
【投影】标准状况下1mol氢气、氧气、二氧化碳的质量、密度、体积，引导学生观察分析数据。
【讲述】大量实验数据证明，在标准状况下，即温度为0℃、压强为1.01×105Pa条件下，1mol任何气体的体积都约为22.4L。
分析归纳数据，计算出1mol任何气体的体积在标准状况下都约为22.4L。
采用由数据归纳出事物规律的科学方法，导出气体摩尔体积的概念，培养学生的科学归纳思维能力。
续表
教师活动
学生活动
设计意图
【板书】一、气体摩尔体积在标准状况下，1mol任何气体的体积都约为22.4L。Vm=22.4L／mol
【讲解】气体摩尔体积可用“Vm”表示，注意其单位为“L／mol”。
记下板书。
发散的思维收敛，落实知识点。
【设问】气体摩尔体积概念包含几个要点？规定了什么条件？什么描述对象？结论是什么？
思考并回答：①条件是标准状况下，即O℃、1.01×105Pa；②描述对象是1mol任何气体；③结论是体积约是22.4L。
剖析概念，引导学生对气体摩尔体积概念理解更准确。
【设问】由气体摩尔体积概念，可得出在标准状况下气体的体积和气体物质的量有怎样的关系？
【板书】V=Vm×nn表示气体物质的量。
【提问】该公式在什么情况下应用？
思考并回答：气体在标准状况下的体积等于气体摩尔体积与其物质的量的乘积。
回答：在标准状况下，应用对象是气体。
由概念本身推出其简单应用。
【设问】为什么在标准状况下1mol任何气体的体积都相同？在这个表面现象后隐藏着怎样的本质原因？
【讲述】这要从气态物质的结构去找原因，可从前面得到的决定物质体积大小的三个因素出发来分析问题。
【指导】阅读课本44页第二、三自然段。
思考并讨论，但难以给出合理解释。
阅读课本有关内容，在老师启发下给出问题的答案。
分子数一定时，气体体积主要决定于分子间的平均距离，在标准状况下，不同气体的分子间的平均距离几乎是相等的，所以任何物质的气体摩尔体积都约是22.4L／mol。
引导学生树立透过现象抓住本质的辩证唯物主义认识观点。
培养学生运用事物规律独立分析解决问题的逻辑思维能力。
【设问】气体摩尔体积约是22.4L／mol，为什么一定要加上标准状况这个条件？在非标准状况下1mol气体的体积有没有可能为22.4L。
【讲述】强调课本中所指气体摩尔体积是特指在标准状况下1mol气体的体积。
思考并回答：温度和
压强影响气体的体积；在非标准状况下，只要温度和压强适当，1mol气体的体积也可能是22.4L。
激发学生严谨务实，循序渐进，探索真理的科学态度。逐步引导出阿伏加德罗定律。
续表
教师活动
学生活动
设计意图
【设问】在一定温度和压强下，并不一定是标准状况下，1mol不同的气体其体积是否相同？
【讲述】分子数一定的情况下，气体的体积决定于气体分子间的平均距离。在一定的'温度和压强下，不一定是标准状况，各种气体分子间的平均距离是近似相等的，因此，同温、同压下，相同分子数的气体，其体积也相同；同样，同温、同压条件下，体积相同的气体，其分子数也相同。这一规律称作阿伏加德罗定律。
猜测：一定相同。
认真听讲，体会阿伏加德罗定律的导出过程。
由气体摩尔体积概念逐渐过渡到阿伏加德罗定律，易于学生理解和接受。
【板书】
二、阿伏加德罗定律在相
同的温度和压强下，相同体积的任
何气体都含有相同数目的分子。
【设问】该定律的要点是什么？应用
对象是什么？规定什么条件？有什么结论？
记下板书内容。
思考并回答：应用对象是任何气体，条件是温度、压强和体积都相同、结论是气体的分子数相同，也即气体的物质的量相同。
落实知识点。
使学生对该定律的要点理解更准确、更牢固。
【设问】在一定温度和压强下，气体的体积和气体的分子数、气体的物质的量呈什么关系？
【追问】在一定温度和压强下，气体的体积之比等于什么？
【板书】V1／V2=n1／n2
【提问】该公式的适用条件是什么？
回答：呈正比关系。
回答：等于气体的分子数之比，等于物质的量之比。
回答：同温、同压条件下的任何气体。
引导学生推出阿伏加德罗定律的简单应用。
【总结】本堂课的重点是，正确理解
气体摩尔体积概念，掌握在标准状况下气体的体积与气体摩尔体积、气体物质的量的关系；初步掌握阿伏加德罗定律的要点，并会运用该定律进行简单推理。
认真听讲，回顾本堂课内容。
明确主次，抓住要点。
续表
教师活动
学生活动
设计意图
【随堂检测】
下列说法正确的是（ ）。
（A）在标准状况下，1mol水和1mol氢气的体积都约是22.4 L
（B）2g氢气和44g二氧化碳的体积相
化学《气体摩尔体积》教案
在教学工作者实际的教学活动中，很有必要精心设计一份教案，编写教案助于积累教学经验，不断提高教学质量。优秀的教案都具备一些什么特点呢？以下是小编为大家整理的化学《气体摩尔体积》教案，仅供参考，大家一起来看看吧。
知识目标
使学生在理解气体摩尔体积，特别是标准状况下，气体摩尔体积的基础上，掌握有关气体摩尔体积的计算。
能力目标
通过气体摩尔体积的概念和有关计算的教学，培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。
通过有关气体摩尔体积计算的教学，培养学生的计算能力，并了解学科间相关知识的联系。
情感目标
通过本节的教学，激发学生的学习兴趣，培养学生的主动参与意识。
通过教学过程（91aixue.c）中的设问，引导学生科学的思维方法。
[板书] 二、有关气体摩尔体积的计算
[讨论] 气体的体积与气体的物质的量、气体的质量和气体中的粒子数目之间的关系：（由学生回答）
[板书]
1. 依据：和阿伏加德罗定律及其推论
2.类型
（1）标准状况下气体的体积与气体的物质的量、气体的质量和气体中的粒子数目之间的关系
[投影] 例题1：在标准状况下，2.2gCO2的体积是多少？
[讨论] 1.由学生分析已知条件，确定解题思路。
2.学生在黑板上或练习本上演算。
[强调] 1.解题格式要求规范化。
2.计算过程要求带单位。
[板书]（2）气体相对分子质量的计算
[投影] 例题2：在标准状况下，测得1.92g某气体的体积为672L。计算此气体的相对分子质量。
[讨论] 分析已知条件首先计算气体的密度： =
然后求出标准状况下22.4L气体的质量，即1l 气体的质量：M= V
[学生解题] 分析讨论不同的解法。
[投影] 例题3：填表
物质
物质的量
体积（标准状况）
分子数
质量
密度
H2
0.5l
O2
44.8L
CO2
44/22.4g.L-1
N2
28g
Cl2.HCl混合气
3.01×1023
[练习]若不是标准状况下，可以利用阿伏加德罗定律及其推论解题。
某气体对氢气的相对密度为14，求该气体的相对分子质量。
[分析]由于是同温同压，所以式量的比等于密度比。
[板书]（3）混合气体
[投影] 例题3：已知空气中氮气和氧气的体积比为4 ：1，求空气的平均相对分子质量。
[分析] 已知混合气体的组成，求其相对分子质量，应先求出混合气体的平均摩尔质量。如用n1、n2……表示混合物中各组分的物质的量；M1、M2……表示混合物中各组分的摩尔质量；V1、V2……表示混合物中各组分的体积，则混合气体的平均摩尔质量可由下面的公式求得：
计算的结果是空气的平均相对分子质量为29。这一数值要求学生记住，这样在以后的学习中判断某气体的密度比空气的大还是小，直接把二者的相对分子质量进行比较即可。例如：二氧化碳的式量为44>29，密度比空气的大。氢气的式量2<29，密度比空气的小。CO的式量为28，密度与空气的接近。
[小结] 气体摩尔体积概念、公式、单位
标准状况下气体摩尔体积为22.4L/l。
[课堂检测]
1.在相同的条件下，两种物质的量相同的气体必然（ ）
A.体积均为22.4L B.具有相同的体积
C.是双原子分子 D.具有相同的原子数目
2. 同温、同压下，H2和He两种气体单质的，如果质量相同，下列说法错误的是（ ）
A.体积比为2 ：1 B.原子个数之比为2 ：1
C.密度之比为1 ：2 D.质子数之比为1 ：1
参考答案：1. B 2. B、D
[作业] 质量监测有关习题
板书设计：
二、有关气体摩尔体积的计算
1. 依据：和阿伏加德罗定律及其推论
2.类型
（1）标准状况下气体的体积与气体的物质的量、气体的质量和气体中的粒子数目之间的关系
（2）气体相对分子质量的计算
（3）混合气体
探究活动
摩尔气体常数的测定
定义1 摩理想气体在标准状况下的.P0V0/T0值，叫做摩尔体积常数，简称气体常数。符号 R
R=(8.314510 0.000070)/(l)。它的计算式是
原理 用已知质量的镁条跟过量的酸反应产生氢气。把这氢气的体积、实验时的温度和压强代入理想气体状态方程（PV=nRT）中，就能算出摩尔气体常数R的值。氢气中混有水蒸气，根据分压定律可求得氢气的分压（p(H2)=p(总)-p(H2O)）,不同温度下的p(H2O)值可以查表得到。
操作 （1）精确测量镁条的质量
方法一：用分析天平称取一段质量约10g的表面被打亮的镁条（精确到1g）。
方法二：取10c长的镁带，称出质量（精确到0.1g）。剪成长10的小段（一般10质量不超过10g），再根据所称镁带质量求得每10镁条的质量。
把精确测得质量的镁条用细线系住。
（2）取一只10 L小量筒，配一单孔塞，孔内插入很短一小段细玻管。在量筒里加入2~3L6l/L硫酸，然后十分仔细地向筒内缓慢加入纯水，沾在量筒壁上的酸液洗下，使下层为酸，上层为水，尽量不混合，保证加满水时上面20~30的水是中性的。
（3）把系有细线的镁条浸如量筒上层的水里，塞上带有玻璃管的橡皮塞，使塞子压住细绳，不让镁条下沉，量筒口的水经导管口外溢。这时量筒中和玻璃导管内不应留有气泡空隙。
（4）用手指按住溢满水的玻璃导管口，倒转量筒，使玻璃导管口浸没在烧杯里的水中，放开手指。这时酸液因密度大而下降，接触到镁带而发生反应，生成的氢气全部倒扣在量筒内，量筒内的液体通过玻璃导管慢慢被挤到烧杯中。
（5）镁条反应完后再静置3~5分钟，使量筒内的温度冷却到室温，扶直量筒，使量筒内水面跟烧杯的液面相平（使内、外压强相同），读出量筒内气体的体积数。由于气体的体积是倒置在量筒之中，实际体积要比读数体积小约0.2L，所以量筒内实际的氢气体积VH2=体积读数－0.20L(用10L的量筒量取)
（6）记录实验时室内温度（t℃）和气压表的读数（p大气）。
计算 （1）根据化学方程式和镁条的质量算出生成氢气的物质的量（nH2）
(2) 按下列步骤计算氢气在标准状况下的体积。
查表得到室温下水的饱和蒸气压（pH20）,用下式计算氢气的分压（pH2）
根据下式
把 ,T1=273+t,p0=100pa,T0=273代入上式，得到标准状况下氢气的体积是
因此，摩尔体积常数（R）是
温馨提示：