气体摩尔体积教案

气体摩尔体积教案

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气体摩尔体积教学设计

教材内容：人教版普通高中课程标准试验教科书化学必修1，第一章从实验

学化学，第二节化学计量在实验中的应用的第三课时气体摩尔体积，主讲定义及

理解。

教材地位：本节主讲气体摩尔体积，并由它建立气体体积、气体物质的

量、气体中微粒数三者的关系，是学习物质的质量、物质的物质的量、物质微粒

数关系之后，物质的量浓度之前的重点内容，可以进一步的加深“物质的量是宏

可测量与微观微粒数之间联系的桥梁”的理解，同时为物质的量浓度及应用的学

习打下坚实基础。

二教材分析及学情分析

教材分析：本课时主要目的是讲解气体摩尔体积的概念、理解〔包含阿

伏加德罗定律〕。概念的得出可通过问题解决式教学方法用数据的计算、观察、

分析，得出结论，提出气体摩尔体积的概念，并用类比法讲解符号；公式；单位。

理解概念可采用学生讨论，教师提示的方法总结之，最后可以回到数据得出定律。

对刚上高一的学生进行的科学的解决问题的指导，特别是数据的分析与处理，增

强其思维能力和自主性，这堂课的内容最正确。

学情分析：学生已知体积、密度、质量三者的关系；已知物理量质量、

物质的量、微粒数三者的关系；已知固、液、气三状态；掌握一定数学计算能力、

分析数据能力。学生已有了“物质的量”基础，故学生易接受，但对气体摩尔体积

的理解是一难点，需妥善处理。

三教材教法

本节课的教学模式,主要以问题驱动教学法为主、配以讲授法和练习法。

(1)问题驱动教学法

提出问题======>问题准备=========>解决问题=========>应用

理论和实践结合得出结论或规律练习思考

〔列数据、计算、分〔类比法，归纳法〕

析、符合求是原则〕

此节问题驱动教学法旨在培养学生提出问题、解决问题、分析问题的方

法，提高

学生分析数据解决问题的能力，培养自主思维能力及尊重客观事实的科

学思想。

(2)类比讲授法：鉴于已学习摩尔质量的定义、符号、关系式，故本节

可以采用类比

的方法来处理气体摩尔体积：引入概念后即顺理成章的可写出定义、符

号、关系式。

教给学生类比的方法，掌握类比的学习方法。

(3)练习应用法：让学生动手，分析习题正误，培养学生自主性学习，

增强自信心。

说明：本节课的其他教学方法:

Ⅰ探究-讨论教学法。利用科学探究法分析电解水的氧气和氢气的体积

比为2：1，

计算物质的量比为2：1，得出在相同条件下1mol气体的体积相同。优

点：探究分析得结论；引起学生兴趣。缺点：电解水得出气体体积比为1：2，

再计算物质的量之比为1：2，分析得出1摩尔不同气体在相同条件下的体积相

同，在课堂上进行实验、分析、得结论将会消耗大量的时间，内容难以完成不说，

会使学生对本节内容主次难以把握，而且效率低。

Ⅱ言语讲授法。优点：直接了当，主次分明，节约时间，能有充分的应

用练习时

间。缺点：无法调动学生的积极性,死板教条，不能发展学生的主观能

动性，解决处理问题的能力，培养学生的动手能力和思考问题的能力。

四三维目标

知识与技能

1．理解气体摩尔体积的概念

2．掌握其计算

3．正确理解概念

过程与方法

1．通过摩尔体积教学,培养学生发现问题,分析解决问题的能力。

2．掌握数据分析、推理的思维能力，了解规律认识的过程。

3．通过类比,使学生学会同类事物可举一反三。

情感,态度价值观

1．计算分析数据,使学生从科学结论得出中获得成就感及对科学的严谨

态度。

2．在科学中“求是原则”的重要性感悟。

五教学重点

1．气体摩尔体积定义及理解。

2．关系式建立。

六难点气体摩尔体积的理解

七教学重点、难点突破

重点：根据数据计算、分析、推理得出结论提出气体摩尔体积概念,再

用类比法对重点中关系式突破。然后学生讨论和教师提示结合理解概念

难点：分析数据得结论，再归纳逐层推进。

八学习方法:数据处理、归纳总结，类推法，比照法，练习法

九教学过程

〔一〕问题提出

教师导入：前面我们已知质量、物质的量与粒子数之间的关系，而在实

际生产或研究中，涉及到气体时，往往测量体积比称量质量方便，所以气体一般

是计算体积而不是称其质量，那么气体体积与物质的量间有什么关系呢？

〔二〕问题准备

学生活动：计算填表

教师提示：分析要计算的数据和其他各项的关系，找出计算依据，再计

算。

定义：单位物质的量的任何气体在相同条件下应占有相同的体积。这个体积

称为气体摩尔体积，符号为Vm。

n=V/VmV是气体体积，n是气体的物质的量，Vm的数值不定，只要气体温

度和压强不同，Vm就不同，所以常用标况下气体的Vm计算

使用时应注意：①②“任何理想气体”既包括纯洁物又包括气体混合物。③

22.4升是个近似数值。④单位是L/mol，而不是L。⑤在标况下，1molH2O

的体积也不是22.4L。因为，标况下的H2O是冰水混合物，不是气体。

单位物质的量的理想气体所占的体积叫做气体摩尔体积,相同气体摩尔体积的气

体其含有的粒子数也相同.物质的量和气体摩尔体积是历年全国各地高考的热

点，尽管看似简单，但学生往往失分率却并不是很低。围绕考纲及几年来高考试

题的命题情况，应掌握好以下方面内容：

一、相关概念

物质的量是国际单位制的7种基本量之一，是表示物质所含微粒多少的物理

量。摩尔是物质的量的单位，每摩尔物质含有阿佛加德罗常数个微粒，即

0.012kg12C所含的碳原子数，约为6.02×1023，单位：mol-1。

人们将单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，它的常用单位为

g/mol；当以克为单位时在数值上等于1mol物质所具有的质量，也等于该微粒的

相对质量。物质的量(n)、物质的质量(m)和物质的摩尔质量(M)之间存在着以下

关系：n＝m/M

(1)含义：在相同的温度和压强下，1摩尔任何气体所占有的体积在数值上

近似相等。人们将一定的温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积叫做气

体摩尔体积，它的常用单位是：L/mol。

(2)气体摩尔体积是一个与温度、压强相关的物理量；一定温度、压强下气

体摩尔体积是一个定值。

(3)22.4L/mol是气体在特定条件下(即标况下)的气体摩尔体积，不能笼统

地认为气体摩尔体积就是22.4L/mol。

二、本部分内容经常以选择题形式呈现，即以NA为背景的选择题一直是全

国各地高考命题的热点，现将这部分知识常考查的知识点归纳如下：

“在标况下(0oC，1.01×105Pa)，1mol任何气体所占的体积均约为22.4L”，

围绕这句话是高考命题的最热点；关于这句话要同时具备三个要点：①在标准状

况下②1摩尔任何气体(包括混合气体)③体积约是22.4L。在解相关问题时，只

要有一个要点被忽略，会很大可能导致选出错误选项，一定要留神！如论述对象

不是气体、所述体积不是标况下的体积等等。为此，要特别注意以下物质在标况

下的状态：

H2O(固、液混合)、SO3(固)、Br2(液)、CH3OH(液)、碳原子数5的烃为液态

或固态、CHCl3(液)；HCHO(气)、CH3Cl(气)

例代表阿佛加德罗常数，以下说法正确的选项是()

D。常温常压下，活泼金属从盐酸中置换出1molH2，发生转移的电子数为2NA

【分析】CHCl3、辛烷标况下为液体，所以A、C错；B项为非标况，气体摩

尔体积未知，无法求算气体的物质的量，所以也错；D项正确。

三、注意问题

1．能正确理解“22.4L/mol”与“气体摩尔体积”的关系．即在标况下，气

体摩尔体积约为22.4L/mol．

2．为什么必须在相同的温度和压强的条件下比较气体体积？

答因为气体的体积受温度和压强的影响较大．在相同的温度和压强的条件下，

气体分子间的平均距离是几乎相等的，这样气体体积的大小主要决定于气体所含

分子数．

3．阿伏加德罗定律的内容可简化为“三同定一同”，怎样记住是哪“三同”定

“一同”呢？

答“三同”指“同温、同压、同体积”；“一同”指“含相同的分子数”．这

里温度、压强、体积都是容易测量的物理量，而分子数则不易测量．

4．“1mol水蒸气在标况下的体积约为22.4L”的说法为什么是错误的？

答因为在标况下，水并不仅仅以气体的形式存在．这里所说的标况是指气体

本身所处的状况，而不是指外界条件的状况．

5．怎样理解“1mol任何气体的体积假设为22.4L，则它所处的状况不一定是

标准状况”？

答在标况下，气体的摩尔体积约为22.4L/mol．当气体所处的状况一定(0℃，

1.01×105Pa)则气体分子之间的距离就确定了，设为d，假设升高温度，d增大；

假设增加压强，d减小．则在升温的同时加压，可保持d不变，即状态改变，体

积不变．(根据理想气体状态方程可证明该结论)

6、气体摩尔体积

单位物质的量气体所占的体积叫做气体摩尔体积。气体摩尔体积的符号

为Vm，它的常用单位是L／mol或者m3／mol。

气体摩尔体积跟1mol液体或固体体积相比，有以下特点：

〔1〕1mol气体体积通常明显大于1mol液体或固体的体积。例如，在101kPa

和100℃时，1molH2O〔g〕的体积约为3.06×104mL，1mol4℃H2O〔1〕的体积

仅为18mL。

〔2〕在相同状况下，1mol不同物质的液体或固体体积往往不同。例如，在

20℃时1molAl的体积为10mL，1molH2O的体积为18mL，1molH2SO4的体积为

53.6mL。这是由于液体或固体的体积取决于构成物质的粒子数目、粒子大小和粒

子间距离这三个因素；在相同的一般状况下，1mol任何气体的体积基本相同。

例如在0℃和101kPa〔即标准状况〕下，1mol任何气体的体积都约为22.4L。这

是由于，在一定温度、压强下气体体积的大小只随分子数目的多少而发生变化。

〔3〕在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L／mol。在使用时应注意它的

适用范围：特定的温度、压强——温度为0℃，压强为101kPa，不是这样条件下

气体体积不能直接依据22.4L／mol进行计算；特定状态的物质——气体。而液

体或固体体积不能依据22.4L／mol进行计算。

〔4〕由于气体都由分子构成，因此，在标准状况下，2.24L气体〔即1mol

气体〕中都含有约6.02×1023个分子。在标准状况下，22.4L气体〔即1mol气

体〕的质量以g作单位，在数值上应该等于它的式量。在理解这些知识的基础上，

不难实现物质量〔g〕、物质的量〔mol〕和标准状况下气体体积〔L〕的换算。

〔5〕在同温同压下，气体体积大小只随分子数目的多少而变化。这一规律

既适用于标准状况，又适用于非标准状况的其它相同状况。

在同温同压下，同体积的任何气体都含有相同数目的分子，这一规律称为阿

伏加德罗定律。

根据阿伏加德罗定律，可以很方便地比较相同状况下气体中分子数目。例如，

在20℃和101kPe条件下，容积为250mL的集气瓶里分别集满氧气和二氧化碳气

体，根据阿伏加德定律可断定，其中O2和CO2的分子个数相同；假设在同样状

况下250mL和500mL的集气瓶里分别集满氢气和氮气，根据阿伏加德罗定律可断

定，其中H2和N2的分子个数比为1∶2。