2.3.2气体摩尔体积 讲义 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第2课时 气体摩尔体积 目标素养 1．知道气体摩尔体积的概念，能够利用物质的量、气体摩尔体积、标准状况下气体的体积三者之间的关系进行简单的计算，达成宏观辨识与微观探析核心素养的形成。 2．了解阿伏加德罗定律及其推论，并能够运用阿伏加德罗定律解决简单问题，达成证据推理与模型认知核心素养的形成。 重点难点 重点 1．气体摩尔体积概念的建立。 2．影响气体体积大小的因素。 3．物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积三者之间的关系及相互换算。 难点 1．气体摩尔体积的概念。 2．阿伏加德罗定律及其推论。 教学准备 教师准备 印发学案，制作多媒体课件。 学生准备 1．复习物质的量的相关内容。 2．预习新课。 3．填写预习学案。 导入新课 导入（问题导人） 教师 1mol不同固态、气态、液态物质所含微粒个数有何特点？1mol不同固态、气态、液态物质所占的体积是否相同？ 教师物质的体积与微观粒子间是否存在一些关系呢？这就是我们今天要一起探讨的问题。 在一定条件下，1mol不同物质的体积如下表所示。观察并分析表中的数据，你能得出哪些结论？ 气体 0℃、101kPa时的体积／L 液体 20℃时的体积／cm3 固体 20℃时的体积／cm3 H2 22.4 H2O 18.0 Fe 7.12 O2 22.4 H2SO4 53.6 A1 10.0 学生 相同条件下，1mol气体体积相差不大，而1mol固体、液体体积相差较大。 教学过程 环节一：物体体积大小的决定因素 为什么在粒子数相同的条件下，固体和液体的体积差别很大呢？在回答这个问题前，我们先来回答以下几个问题： 1.100个乒乓球与50个乒乓球分别紧密堆积，100个乒乓球所占的体积更大，影响因素是什么呢？ 2.100个乒乓球与100个篮球分别紧密堆积，100个篮球所占的体积更大，影响因素是什么呢？ 3.100个乒乓球紧密堆积，100个乒乓球松散堆积，松散堆积的乒乓球所占的体积更大，影响因素是什么呢？ 学生 1．粒子的数目 2．粒子的大小（即直径）3．粒子间的距离 教师引导学生阅读教材，小组讨论，回答下面的两个问题。 1．相同条件下，1mol不同固体或液体的体积为什么不同？其体积大小主要取决于哪些微观因素？ 2．相同条件下，1mol不同气体的体积基本相同，为什么？其体积大小主要取决于哪些微观因素？ 气体 液体 固体 分子间隔微观示意图 1．构成固体、液体的微粒间的距离很小，这导致固体或液体的粒子本身的“直径”远远大于粒子之间的距离，所以决定固体、液体体积大小的主要微观因素是：粒子的数目、粒子的大小。 2．对于气体来说，分子之间的距离很大，远远大于分子本身的“直径”，所以决定气体体积大小的主要微观因素是：粒子数目、粒子之间的距离。 若气体分子数目相同，则气体体积的大小主要取决于气体分子之间的距离，而气体分子间的距离的大小主要受温度和压强的影响。当压强一定时，温度越高，气体分子间的距离越大，则气体体积越大；当温度一定时，压强越大，气体分子间的距离越小，则气体体积越小。科学实验表明：同温同压下，任何气体分子之间的距离相同。 环书二：气体摩尔体积 气体分子数相同时，气体的体积主要受粒子间距的影响，当间距相等时，气体的体积是否相等呢？ 学生 当温度和压强一定时，气体分子之间的距离一定，1mol气体的体积几乎相等。 无数的实验证明：当外界条件相同时，物质的量相同的任何气体都含有相同的体积。由此专门引入了气体摩尔体积的概念，这就是我们这节课所要重点学习的内容。 1．气体摩尔体积的定义：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号为。 2．气体摩尔体积的定义式：。 3．气体摩尔体积的单位：L／mol（或L·和（或 4．气体摩尔体积的数值：标准状况（0℃，101kPa）下，1mol任何气体所占的体积都约为22.4L。标准状况下，气体摩尔体积 小试牛刀 判断正误： （1）在标准状况下，1mol H2O的体积约为22.4L/mol。 ( ) （2）在相同温度和压强下，和的气体摩尔体积均为22.4L／mol。 ( ) （3）标准状况时N2的摩尔体积为22.4L。 ( ) （4）气体摩尔体积为22.4L／mol时一定是标准状况。 ( ) （5）1 molO2与的混合气体，在标准状况时 ( ) 答案 (1)×(2)×(3)×(4)×(5)✓ 教师 1．气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它取决于气体所处的温度和压强。 2.22.4L是1mol任何气体在标准状况下的体积，在非标准状况下不能随意使用（如25℃、101 kPa下的气体摩尔体积约为24.5L·mol-1）。 3．气体摩尔体积只适用于气体，此处的“气体”可以是纯净物，也可以是混合物。 4．标准状况下不是气体的有、苯、等。 学生 思考讨论： 1．同温同压下，气体物质的量相同，气体分子数目相同，则体积 。（相同） 2．同温同压下，体积相同，则气体物质的量 ，气体分子数目＿。（相同 相同） 设计意图 通过提问、讨论、总结得出阿伏加德罗定律的内容，让学生根据自己的理解进行学习，降低了学生的学习难度，培养学生证据推理与模型认知的化学核心素养。 环节三：阿伏加德罗定律及其推论 教师 讲解阿伏加德罗定律： 1．内容：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。 2．适用范围：阿伏加德罗定律及其推论适用于气体，可以是单一气体，也可以是混合气体，对固体和液体不适用。 3．“三同定一同”规律：同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”，则必有“第四同”。 4．理想气体状态方程：pV=nRT。 学生 复习目前学习过的有关气体的相关量的计算公式： 1．气体的物质的量： 2．气体的摩尔质量：(ρ为气体的密度，单位为g／L）。 3．气体的分子数： 4．气体的质量：m=n⋅ 根据上面这些公式我们得出了阿伏加德罗定律的推论： 相同 条件 结论 公式 语言叙述 T、p相同 同温同压下，气体的体积与物质的量成正比 T、V相同 同温同体积下，压强与物质的量成正比 T、p相同 同温同压下，气体的密度与摩尔质量成正比 T、p、V相同 同温同压下，相同体积的气体，相对分子质量与质量成正比 阿伏加德罗定律的三个注意点： 1．适用范围：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。 2．定律中的同温同压，不一定是指在标准状况下；气体摩尔体积为22.4L·mol-1只是一种特殊情况。 3．定律中包含四同：同温、同压、同体积、同物质的量，只要其中有任意三个相同，则必有第四个相同，即“三同定一同”；若只有两个相同，则另外两个必定成比例，即“二同定比例”。 设计意图 适当地进行补充拓展，强化学生对于阿伏加德罗定律及其推论内容的理解记忆。 小试牛刀 1． 等质量的CH4、CO2、O2、SO2的物质的量之比为多少？ 2．同温同压下，等质量的的体积比为多少？ 答案 2. 设计意图 及时巩固所学内容，提升学生的知识迁移和应用能力。 核心总结 1．决定物质体积大小的主要因素有：粒子的数目、粒子的大小、粒子间的平均距离。 2．等物质的量的固体或液体体积的决定因素：粒子的大小。 3．等物质的量的气体体积的决定因素：粒子间的平均距离。 4．影响气体体积的外界因素：温度和压强。 5．气体摩尔体积：单位物质的量的气体所占的体积，符号为常用的单位有L／mol（或L·mol-1)和m3／mol（或m3·。 6．气体摩尔体积的定义式： 7．在Pa（标准状况）的条件下，约为22.4L／mol。 8．阿伏加德罗定律及其推论。 教学研讨 本节课从创设问题情境入手，根据教学目标对教学内容的深度和广度进行了控制和选择，通过准备的思考问题合理地对学生进行引导，使本节课重点突出，较好地控制了课堂的节奏，而在知识的给予上，注重推理演绎、归纳总结思想的渗透，让学生逐步学会学习、复习以及知识的迁移。本节课充分利用了现有设备资源，发挥多媒体的优势，体现了现代化教学手段与课堂教学的整合，培养了学生的空间想象力和抽象思维能力，很好地完成了本节课的教学任务。 学科网（北京）股份有限公司 $$