2022年人教版化學(xué)必修1 第1章第2節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用（第2課時(shí)） 教案

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1、2022年人教版化學(xué)必修1 第1章第2節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用（第2課時(shí)） 教案 教學(xué)目標(biāo) 1. 在學(xué)生了解氣體的體積與溫度和壓強(qiáng)有密切關(guān)系的基礎(chǔ)上，理解氣體摩爾體積的概念。 2. 通過(guò)氣體摩爾體積和有關(guān)計(jì)算的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。 教學(xué)重點(diǎn) 氣體摩爾體積的概念。 教學(xué)難點(diǎn) 氣體摩爾體積的概念。 課時(shí)安排 1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程 [復(fù)習(xí)引課]假設(shè)電解了1.8g水，則生成氧氣的質(zhì)量是 ，物質(zhì)的量 ；這些氧氣中含 個(gè)氧分子。 根據(jù)電解水的化學(xué)方程式計(jì)算并填表： 質(zhì)量 物質(zhì)的量 H2和O

2、2物質(zhì)的量之比 體積之比 H2 ? ? O2 ? 小結(jié) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察和推算初步得出結(jié)論： 板書(shū) 相同溫度和壓強(qiáng)下，1mol O2和1mol H2的體積相同。 引入新課 通過(guò)上一節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道，1 mol任何物質(zhì)的粒子個(gè)數(shù)都相等，約為6.02×1023個(gè)，1 mol任何物質(zhì)的質(zhì)量都是以克為單位，在數(shù)值上等于構(gòu)成該物質(zhì)的粒子的相對(duì)原子(分子)質(zhì)量，我們可以用摩爾質(zhì)量做橋梁計(jì)算物質(zhì)的質(zhì)量。那么，1 mol任何物質(zhì)的體積(即摩爾體積)又該如何確定呢? 學(xué)生 還需知道物質(zhì)的密度！ 講解并板書(shū) 質(zhì)量(m)體積(V)密度(ρ)三者之間的關(guān)系，［］ 下面，我們根據(jù)已有

3、的知識(shí)，來(lái)填寫(xiě)下表。 學(xué)生探究 根據(jù)下表中數(shù)據(jù)，在0℃、101kPa(標(biāo)準(zhǔn)狀況)下，計(jì)算出1mol H2和1mol O2的體積。 物質(zhì) 物質(zhì)的量 mol 質(zhì)量 g 密度 g·L－1 體積 L H2 1 2 0.0899 22.4 O2 1 32 1.429 22.4 CO2 1 44 1.977 22.3 歸納小結(jié) 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體的體積都約是22.4L 講述 對(duì)于氣體來(lái)說(shuō)，我們用得更多的是氣體的體積，而不是質(zhì)量，且外界條件相同時(shí)，物質(zhì)的量相同的任何氣體都含有相同的體積，這給我們測(cè)定氣體提供了很大的方便，為此，我們專門引

4、出了氣體摩爾體積的概念。這也是我們本節(jié)課所學(xué)的重點(diǎn)。 板書(shū) 一、氣體摩爾體積：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的氣體所占的體積。 板書(shū) 符號(hào)：Vm 板書(shū) 數(shù)學(xué)表達(dá)式為Vm= 板書(shū) 單位：L·mol－1 講解并板書(shū) 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體的體積都約是22.4 L。(或氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的摩爾體積約是22.4 L·mol－1) 講解并板書(shū) 1. 為了研究的方便，科學(xué)上把溫度為0°C、壓強(qiáng)為101 kPa規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。 2. 氣體摩爾體積僅僅是針對(duì)氣體而言。 3. 同溫同壓下，氣體的體積只與氣體的分子數(shù)目有關(guān)，而與氣體分子的種類無(wú)關(guān)。 投影練習(xí) 判斷正誤，指出錯(cuò)誤原因 （1）標(biāo)況下，1

5、mol任何物質(zhì)的體積都約為22.4 L。(×，物質(zhì)應(yīng)是氣體) （2）1 mol氣體的體積約為22.4 L。(×，未指明條件——標(biāo)況) （3）標(biāo)況下，1 mol O2和N2混合氣(任意比)的體積約為22.4 L。(√，氣體體積與分子種類無(wú)關(guān)) （4）22.4 L氣體所含分子數(shù)一定大于11.2 L氣體所含的分子數(shù)。(×，未指明氣體體積是否在相同條件下測(cè)定) （5）任何條件下，氣體的摩爾體積都是22.4 L·mol－1。(×，與溫度和壓強(qiáng)有關(guān)) （6）只有在標(biāo)況下，氣體的摩爾體積才是22.4 L·mol－1。(×，不一定) 思考與交流 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體的體積約是22.4L

6、,那么常溫常壓下1mol氣體的體積是多少？1mol其他物質(zhì)的體積是多少呢？ PPT展示 1mol其他氣體和其他物質(zhì)的體積 學(xué)生交流討論 填表（課本P14表）比較幾種物質(zhì)的體積。 討論小結(jié) PPT投影 物質(zhì) 物質(zhì)的量 mol 質(zhì)量 g 密度 g·cm－3 體積 cm3 Fe 1 56 7.8 7.2 Al 1 27 2.7 10 H2O 1 18 1.0 18 H2SO4 1 98 1.83 53.6 請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)計(jì)算結(jié)果，并參照課本或PPT上的1 mol幾種物質(zhì)的體積示意圖，分析物質(zhì)存在的狀態(tài)跟體積的關(guān)系。 學(xué)生討論 講解

7、并板書(shū) 結(jié)論：1. 1 mol不同的固態(tài)或液態(tài)的物質(zhì)，體積不同。 2. 在相同狀態(tài)下，1 mol氣體的體積基本相同。 3. 同樣是1 mol的物質(zhì)，氣體和固體的體積相差很大。 指導(dǎo)學(xué)生參看PPT上1 mol水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的插圖和有關(guān)數(shù)據(jù)，來(lái)體會(huì)1 mol同樣物質(zhì)，當(dāng)狀態(tài)不同時(shí)，其體積的差異 教師 請(qǐng)大家參考課本內(nèi)容和自己計(jì)算所得數(shù)據(jù)，分析和討論以下問(wèn)題： 投影 1. 物質(zhì)體積的大小取決于哪些微觀因素? 2. 當(dāng)粒子數(shù)一定時(shí)，固、液、氣態(tài)物質(zhì)的體積主要取決于什么因素? 3. 為什么相同外界條件下，1 mol固、液態(tài)物質(zhì)所具有的體積不同，而1 mol氣態(tài)物質(zhì)所具有的體積卻基本相同

8、? 4. 為什么比較一定量氣體的體積，要在相同的溫度和壓強(qiáng)下進(jìn)行? 學(xué)生活動(dòng)，回答 PPT展示并講解 決定物質(zhì)體積的因素 1.物質(zhì)體積的大小取決于： ①物質(zhì)粒子數(shù)的多少；②粒子本身的大小；③粒子之間的距離三個(gè)因素。 2.當(dāng)粒子數(shù)一定時(shí)，固、液態(tài)的體積主要決定于粒子本身的大小，而氣態(tài)物質(zhì)的體積主要決定于粒子間的距離。 3.在固態(tài)和液態(tài)中，粒子本身的大小不同決定了其體積的不同，而不同氣體在一定的溫度和壓強(qiáng)下，分子之間的距離可以看做是相同的。所以，粒子數(shù)相同的氣體有著近似相同的體積。 4.氣體的體積受溫度、壓強(qiáng)的影響很大。因此，說(shuō)到氣體的體積時(shí)，必須指明外界條件。 思考：同溫同壓

9、下，如果氣體的體積相同則氣體的物質(zhì)的量是否也相同呢？所含的分子數(shù)呢？ 學(xué)生思考并回答 教師總結(jié) 因?yàn)闅怏w分子間的平均距離隨著溫度、壓強(qiáng)的變化而改變，各種氣體在一定的溫度和壓強(qiáng)下，分子間的平均距離是相等的，所以，同溫同壓下，相同體積氣體的物質(zhì)的量相等。所含的分子個(gè)數(shù)也相等。這一結(jié)論最早是由意大利科學(xué)家阿伏加德羅發(fā)現(xiàn)的，并被許多的科學(xué)實(shí)驗(yàn)所證實(shí)，成為定律，叫阿伏伽德羅定律。 講解并板書(shū) 氣體的體積與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系： 阿伏伽德羅定律：同溫同壓下，相同體積的氣體具有相同數(shù)目的分子數(shù)。 板書(shū) 同溫同壓下： 小結(jié) 影響物質(zhì)的體積的因素有多種，對(duì)于氣體，相同條件下，物質(zhì)的量相同的氣體含有相同

10、的體積。為此，引入了氣體摩爾體積的概念，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體摩爾體積的數(shù)值約為22.4 L·mol－1。只要同學(xué)們正確掌握氣體摩爾體積的概念和阿伏伽德羅定律的含義，就很容易做氣體的質(zhì)量和體積之間的相互換算。 投影 新課知識(shí)鞏固練習(xí) 1.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2 mol CO2的體積是多少；44.8 L H2的物質(zhì)的量是多少；它們所含的分子數(shù)是否相同； 2.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若兩種氣體所占體積不同，其原因是 ( ) A.氣體性質(zhì)不同 B.氣體分子的大小不同 C.氣體分子間平均距離不同 D.氣體的物質(zhì)的量不同 講解

11、在物質(zhì)的量的學(xué)習(xí)中，我們知道了物質(zhì)的量與質(zhì)量及粒子個(gè)數(shù)的關(guān)系，這節(jié)課我們又學(xué)了氣體摩爾體積和阿伏伽德羅定律，大家能否找出這些量之間的相互關(guān)系呢? 學(xué)生活動(dòng) 教師指導(dǎo)并最后歸納 講解 我們知道物質(zhì)的量是聯(lián)系質(zhì)量和粒子集體的橋梁，也是與氣體的體積密切相關(guān)的物理量，以此為中心，我們可得出以下關(guān)系： 板書(shū) 講解 根據(jù)已學(xué)過(guò)的內(nèi)容，大家想想在m與V，M與Vｍ之間又有著什么樣的關(guān)系呢？ 討論交流 結(jié)論 Vｍ·ρ＝M Vρ＝ｍ 把上列關(guān)系補(bǔ)充在上面所寫(xiě)的關(guān)系網(wǎng)中 過(guò)渡 下面我們就在熟悉以上各量之間關(guān)系的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)學(xué)習(xí)有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算。 板書(shū) 二、

12、有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算 投影 例1，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.2 g CO2的體積是多少？ 分析 要知道CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，必須用到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積，這需要?dú)怏w的物質(zhì)的量做橋梁。根據(jù)我們上面對(duì)各量關(guān)系的討論，可進(jìn)行如下計(jì)算： 解：n(CO2)＝＝0.05 mol 因?yàn)樵跇?biāo)準(zhǔn)狀況下Vｍ＝22.4L·mol－1 所以0.05mol CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為： V(CO2)＝n(CO2)Vｍ＝0.05mol×22.4L·mol－1＝1.12L 答：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.2g CO2的體積為1.12L。 例2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，測(cè)得1.92g某氣體的體積為672 mL。計(jì)算此氣體的相對(duì)分

13、子質(zhì)量。 ［學(xué)生先思考并計(jì)算，教師巡看，然后視具體情況進(jìn)行分析，總結(jié)］ 分析 物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量與該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上是相等的。因此，要求某物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量，首先應(yīng)計(jì)算出該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量。據(jù)M＝ρVｍ可以求出，據(jù)M＝也可以求出結(jié)果。 ［解法一］解：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，該氣體的密度為： 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 Vｍ＝22.4L·mol－1 則該氣體的摩爾質(zhì)量為： M＝ρVｍ＝2.86 g·L－1×22.4 L·mol－1＝64 g·mol－1 即該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為64。 ［解法二］解：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，該氣體的物質(zhì)的量為： n＝＝=0.03mol 摩爾質(zhì)量為： M＝＝=64g·

14、mol－1 即氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為64。 答：此氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為64。 本課小結(jié) 1．學(xué)習(xí)了氣體摩爾體積的概念 2．知道了氣體體積大小與溫度壓強(qiáng)有關(guān) 3．了解了氣體摩爾體積與物質(zhì)的量、微粒個(gè)數(shù)間的關(guān)系 4．有關(guān)物質(zhì)的量之間的換算，必須熟悉各量之間的關(guān)系，對(duì)氣體進(jìn)行計(jì)算，尤其要注意外界條件，對(duì)于同一個(gè)問(wèn)題，可通過(guò)不同途徑進(jìn)行解決。 布置作業(yè) 課后練習(xí)一張 板書(shū)設(shè)計(jì) 1.2-2 氣體摩爾體積 一、氣體摩爾體積 單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積。 表達(dá)式：Vm= 單位：L·mol－1 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積：Vm=22.4L·mol－1 阿伏伽德羅定律：同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。