第二节化学计量在实验中的应用―气体摩尔体积
【内容与解析】
本节课要学的内容影响物质体积的因素和气体摩尔体积的概念。指的是物质体积的取决于粒子数目、粒子大小和粒子之间的间距，并引入单位物质的量的气体所占有的体积即摩尔体积的 概念 。其核心是通过对影响物质体积的因素尤其是气体体积的因素的理解从抽象思维理解阿伏伽德罗定律和气体摩尔体积,理解它关键就是要要理解气体的体积是受温度、压强的影响的，温度越高，体积越大，压强越低，体积越小，当温度和压强相同时，粒子间的间距一定，相同数目的粒子所占体积相同。学生在初中物理已经学过气体体积和温度、压强之间的关系，在前一课时中已学了物质的量，，本节课的内容气体摩尔体积就是在此基础上的发展。由于它气体摩尔体积贯穿整个化学学科，所以在本学科有着关键性的作用，并有联系气体微观粒子和宏观物理量的作用,是本学科化学实验计算部分的核心内容。 的重点是气体摩尔体积的概念及相关计算，解决重点的关键是要了解气体体积的影响因素以及气体摩尔体积通过物质的量与物质的质量、微粒粒子数建立起来的联系。
【目标与解析】
1．教学目标
（1）了解气体、液体和固体体积的影 响因素，
（2）了解气体摩尔体积的概念；
（3）掌握气体摩尔体积与物质的量的关系，以及与相关物理量的转换。
2．目标解析
（1）了解气体、液体、固体体积的影响因素；理解阿伏伽德罗定律，就是指要了解决定气体、液体、固体体积的大小的因素分别有粒子数目、粒子大小和粒子间的距离，了解在一定温度和压强下，粒子数目相同的气体具有相同的体积。
（2）了解气体摩尔体积的概念；就是指要了解气体摩尔体积不是一个固定值，了解Vm的影响因素，概念、单位及计算公式。
（3）掌握气体摩尔体积与物质的量的关系，以及与相关物理量的转换。就是指要能应用气体 摩尔体积、物质的量、摩尔质量等这些关系进行有关计算。
【问题诊断分析】
在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是忽视气体摩尔体积仅限于气体相关的计算，同时认为气体摩尔体积总是22.4L/mol，产生这一问题的原因是易混淆和不理解决定气体体积的因素和决定固体与液体体积的因素有区别，1mo l的气体体积取决于粒子间距，而1mol固体或液体体积这个因素是可以忽略的，而气体粒子间距受温度和压强的影响发生改变，体积随之改变，气体摩尔体积也就会发生变化。要解决这一问题就要了解温度和压强两个因素和气体体积大小的关系，其中关键是从学生实际出发，采用贴近学生生活的实例来讲解温度和压强对气体体积的影响。
【教学支持条件分析】
在本节课气体摩尔体积的教学中，准备使用多媒体教学。因为使用多媒体 ，有利于使用相关图片和数据比较讲解影响物质体积的因素，以及温度和压强对气体体积的关系，使学生更容易理解。
【教学过程】
问题1 ：通过前一节的学习，我们将宏观质量与微观粒子联系在一起。那么，物质的体积与微观粒子之间存在什么关系呢？
设计意图：培养学生独立思考的能力。
（83―85）根据n=N/NA=m/M和m=ρ?V推导出N/NA?M=ρ?V
师生活动：
问题2：观察和分析上述表格，你发现1 mol固、液、气态物质的体积有什么特点？
设计意图：培养学生的观察和归纳能力。
师生活动：（1）1mol不同的固态或液态物质的体积不同。
（2）在相同状态下1mol气体的体积基本相同。
（3）1mol气体的体积比1mol不同的固态或液态物质的体积大得多。
（4）气体体积的计算给出了一定的条件。
问题3：为什么有上述规律？请你推测，决定固、液、气物质的体积的因素可能有哪些？
设计意图：培养学生的分析推理能力。
师生活动：决定物质体积大小有三个因素：①粒子数目②粒子大小③粒子间距。
例如：通常情况下1mol水体积约为18mL，加热至沸腾1molH2O（g）体积约为3.06×104 mL，扩大约1700倍，在这个过程中粒子数目和粒子大小相同，只有粒子之间的间距变大了， 所以体积也变大了。
对于气体，只要温度、压强相同，气体分子间的平均距离就相同，所以具有相同数目粒子或相同物质的量的任何气体一定具有相同的体积。在标准状况下1mol任何气体的体积都是22.4L。
问题4：什么是气体摩尔体积？
设计意图：概念的形成。
师生活动：定义：单位物质的量的气体所占的体积较气体摩尔体积。符号：Vm。
表达式：Vm=V / n (V为一定温度和压强下气体的体积，n为气体的物质的量)
单位：L/mol 标准状况下，1mol任何气体的气体摩尔体积约为22.4L/mol
问题5：气体摩尔体积一定是22.4L/mol吗？
设计意图：了解Vm不是一个定值。
师生活动：根据表达式Vm=V /n可知， Vm受体积V的变化影响，而对于1mol任何气体来说，决定体积大小的主要因素是粒子间距，而温度和压强的改变粒子间距也会发生改变，所以只有在相同条件下，Vm才是一个定值，并且任何气体的Vm都相等，标况下Vm约为22.4L/mol。 标准状况下的气体摩尔体积为22.4L。
问题6：对于气体，物质的量、粒子个数、质量、气体摩尔体积之间有什么联系？
设计意图：巩固概念，建立物理量之间的联系。
师生活动：n=N/NA=m/M=V/Vm
【课堂小结】
1、决定物质体积大小的因素；阿伏伽德罗定律
2、气体摩尔体积的概念。
3、气体摩尔体积和物 质的量之间的关系。
【目标检测】
1、物质的量相同的两种气体，在相同条件下，它们必然（ ）
A.具有相同数目的原子 B. 都占22.4L
C. 具有相同数目的分子 D.具有相同的摩尔质量
2、下列说法正确的是（ ）
A. 2g H2的体积为22.4L B. 11.2L O2的质量为16g
C.标准状况下，22.4L H2O含6.02×1023个分子
D.22g CO2与标准状况下11.2L的HCl含有相同数目的分子
3、标准状况下，下列物质所占体积最大的是（ ）
A.98g H2SO4 B. 6.02×1023个CO2 C. 44.8L HCl D.6g H2
【配餐作业】
?A组
1、同温同压下，两种气体的体积如果不同其主要原因是（ ）
A.气体的分子大小不同 B. 气体分子间的平均距离不同
C. 气体的物质的量不同 D.气体的性质不 同
2、下列叙述正确的是（ ）
A.一定温度压强下，气体体积由其分子的大小决定
B.一定温度压强下，气体体积由其物质的量的多少决定
C.气体摩尔体积是指1mol气体所占有的体积为22.4L
D.不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定不等
3、NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A.在常温常压下，11.2L氯气含有的分子数为0.5NA
B. 在常温常压下，1mol氦气含有的原子数为2NA
C.32g氧气所含原子数目为2NA
D.在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
?B组
1、在23g某气体中含有3.01×1023个分子，则该气体的摩尔质量为（ ）
A.23g/mol B.60 g/mol C.46 g/mol D.92 g/mol
2、在体积为V升的密闭容器中通 入a摩NO和b摩O2.反应后容器内氮原子数和氧原子数之比为（ ）
3、如ag某气体中含有的分子数位b，则cg该气体在标准状况下的体积（L）为（ ）
A 22.4b/acNA B 22.4ab/cNA C 22.4ac/bNA D 22.4bc/aNA
?C组
1、有以下四种物质：①22g二氧化碳 ②8g氢气 ③1.02×1024个氮分子 ④4℃时18mL水。它们所含分子数最多的是 ,所含原子数最多的是 ，质量最大的是 ，所含电子数最多的是 。（填序号）
2、标准状况下，112Ml某气体的质量为0.14g，则其摩尔质量为 ，相对分子质量为 。
3、2molO3和3molO2的质量（填相等、不相等或无法判断） ；分子数之比为
；含氧原子的数目之比为 ；在相同条件下气体的体积比为 。
【内容与解析】
本节课要学的内容影响物质体积的因素和气体摩尔体积的概念。指的是物质体积的取决于粒子数目、粒子大小和粒子之间的间距，并引入单位物质的量的气体所占有的体积即摩尔体积的 概念 。其核心是通过对影响物质体积的因素尤其是气体体积的因素的理解从抽象思维理解阿伏伽德罗定律和气体摩尔体积,理解它关键就是要要理解气体的体积是受温度、压强的影响的，温度越高，体积越大，压强越低，体积越小，当温度和压强相同时，粒子间的间距一定，相同数目的粒子所占体积相同。学生在初中物理已经学过气体体积和温度、压强之间的关系，在前一课时中已学了物质的量，，本节课的内容气体摩尔体积就是在此基础上的发展。由于它气体摩尔体积贯穿整个化学学科，所以在本学科有着关键性的作用，并有联系气体微观粒子和宏观物理量的作用,是本学科化学实验计算部分的核心内容。 的重点是气体摩尔体积的概念及相关计算，解决重点的关键是要了解气体体积的影响因素以及气体摩尔体积通过物质的量与物质的质量、微粒粒子数建立起来的联系。
【目标与解析】
1．教学目标
（1）了解气体、液体和固体体积的影 响因素，
（2）了解气体摩尔体积的概念；
（3）掌握气体摩尔体积与物质的量的关系，以及与相关物理量的转换。
2．目标解析
（1）了解气体、液体、固体体积的影响因素；理解阿伏伽德罗定律，就是指要了解决定气体、液体、固体体积的大小的因素分别有粒子数目、粒子大小和粒子间的距离，了解在一定温度和压强下，粒子数目相同的气体具有相同的体积。
（2）了解气体摩尔体积的概念；就是指要了解气体摩尔体积不是一个固定值，了解Vm的影响因素，概念、单位及计算公式。
（3）掌握气体摩尔体积与物质的量的关系，以及与相关物理量的转换。就是指要能应用气体 摩尔体积、物质的量、摩尔质量等这些关系进行有关计算。
【问题诊断分析】
在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是忽视气体摩尔体积仅限于气体相关的计算，同时认为气体摩尔体积总是22.4L/mol，产生这一问题的原因是易混淆和不理解决定气体体积的因素和决定固体与液体体积的因素有区别，1mo l的气体体积取决于粒子间距，而1mol固体或液体体积这个因素是可以忽略的，而气体粒子间距受温度和压强的影响发生改变，体积随之改变，气体摩尔体积也就会发生变化。要解决这一问题就要了解温度和压强两个因素和气体体积大小的关系，其中关键是从学生实际出发，采用贴近学生生活的实例来讲解温度和压强对气体体积的影响。
【教学支持条件分析】
在本节课气体摩尔体积的教学中，准备使用多媒体教学。因为使用多媒体 ，有利于使用相关图片和数据比较讲解影响物质体积的因素，以及温度和压强对气体体积的关系，使学生更容易理解。
【教学过程】
问题1 ：通过前一节的学习，我们将宏观质量与微观粒子联系在一起。那么，物质的体积与微观粒子之间存在什么关系呢？
设计意图：培养学生独立思考的能力。
（83―85）根据n=N/NA=m/M和m=ρ?V推导出N/NA?M=ρ?V
师生活动：
问题2：观察和分析上述表格，你发现1 mol固、液、气态物质的体积有什么特点？
设计意图：培养学生的观察和归纳能力。
师生活动：（1）1mol不同的固态或液态物质的体积不同。
（2）在相同状态下1mol气体的体积基本相同。
（3）1mol气体的体积比1mol不同的固态或液态物质的体积大得多。
（4）气体体积的计算给出了一定的条件。
问题3：为什么有上述规律？请你推测，决定固、液、气物质的体积的因素可能有哪些？
设计意图：培养学生的分析推理能力。
师生活动：决定物质体积大小有三个因素：①粒子数目②粒子大小③粒子间距。
例如：通常情况下1mol水体积约为18mL，加热至沸腾1molH2O（g）体积约为3.06×104 mL，扩大约1700倍，在这个过程中粒子数目和粒子大小相同，只有粒子之间的间距变大了， 所以体积也变大了。
对于气体，只要温度、压强相同，气体分子间的平均距离就相同，所以具有相同数目粒子或相同物质的量的任何气体一定具有相同的体积。在标准状况下1mol任何气体的体积都是22.4L。
问题4：什么是气体摩尔体积？
设计意图：概念的形成。
师生活动：定义：单位物质的量的气体所占的体积较气体摩尔体积。符号：Vm。
表达式：Vm=V / n (V为一定温度和压强下气体的体积，n为气体的物质的量)
单位：L/mol 标准状况下，1mol任何气体的气体摩尔体积约为22.4L/mol
问题5：气体摩尔体积一定是22.4L/mol吗？
设计意图：了解Vm不是一个定值。
师生活动：根据表达式Vm=V /n可知， Vm受体积V的变化影响，而对于1mol任何气体来说，决定体积大小的主要因素是粒子间距，而温度和压强的改变粒子间距也会发生改变，所以只有在相同条件下，Vm才是一个定值，并且任何气体的Vm都相等，标况下Vm约为22.4L/mol。 标准状况下的气体摩尔体积为22.4L。
问题6：对于气体，物质的量、粒子个数、质量、气体摩尔体积之间有什么联系？
设计意图：巩固概念，建立物理量之间的联系。
师生活动：n=N/NA=m/M=V/Vm
【课堂小结】
1、决定物质体积大小的因素；阿伏伽德罗定律
2、气体摩尔体积的概念。
3、气体摩尔体积和物 质的量之间的关系。
【目标检测】
1、物质的量相同的两种气体，在相同条件下，它们必然（ ）
A.具有相同数目的原子 B. 都占22.4L
C. 具有相同数目的分子 D.具有相同的摩尔质量
2、下列说法正确的是（ ）
A. 2g H2的体积为22.4L B. 11.2L O2的质量为16g
C.标准状况下，22.4L H2O含6.02×1023个分子
D.22g CO2与标准状况下11.2L的HCl含有相同数目的分子
3、标准状况下，下列物质所占体积最大的是（ ）
A.98g H2SO4 B. 6.02×1023个CO2 C. 44.8L HCl D.6g H2
【配餐作业】
?A组
1、同温同压下，两种气体的体积如果不同其主要原因是（ ）
A.气体的分子大小不同 B. 气体分子间的平均距离不同
C. 气体的物质的量不同 D.气体的性质不 同
2、下列叙述正确的是（ ）
A.一定温度压强下，气体体积由其分子的大小决定
B.一定温度压强下，气体体积由其物质的量的多少决定
C.气体摩尔体积是指1mol气体所占有的体积为22.4L
D.不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定不等
3、NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A.在常温常压下，11.2L氯气含有的分子数为0.5NA
B. 在常温常压下，1mol氦气含有的原子数为2NA
C.32g氧气所含原子数目为2NA
D.在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
?B组
1、在23g某气体中含有3.01×1023个分子，则该气体的摩尔质量为（ ）
A.23g/mol B.60 g/mol C.46 g/mol D.92 g/mol
2、在体积为V升的密闭容器中通 入a摩NO和b摩O2.反应后容器内氮原子数和氧原子数之比为（ ）
3、如ag某气体中含有的分子数位b，则cg该气体在标准状况下的体积（L）为（ ）
A 22.4b/acNA B 22.4ab/cNA C 22.4ac/bNA D 22.4bc/aNA
?C组
1、有以下四种物质：①22g二氧化碳 ②8g氢气 ③1.02×1024个氮分子 ④4℃时18mL水。它们所含分子数最多的是 ,所含原子数最多的是 ，质量最大的是 ，所含电子数最多的是 。（填序号）
2、标准状况下，112Ml某气体的质量为0.14g，则其摩尔质量为 ，相对分子质量为 。
3、2molO3和3molO2的质量（填相等、不相等或无法判断） ；分子数之比为
；含氧原子的数目之比为 ；在相同条件下气体的体积比为 。
