2022年人教版化學必修1 化學計量在實驗中的應(yīng)用第二課時 教案

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1、2022年人教版化學必修1 化學計量在實驗中的應(yīng)用第二課時 教案 教學目標設(shè)計 [知識目標]1．使學生在了解決定氣體體積因素的基礎(chǔ)上，理解和掌握氣體摩爾體積的概念及計算； 2．掌握阿伏加德羅定律的內(nèi)容并學會有關(guān)它們的計算。 [能力目標]1．培養(yǎng)學生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力； 2．運用對比法和依據(jù)客觀事實解決問題的邏輯思維能力。 [情感目標]引導學生樹立“透過現(xiàn)象，抓住本質(zhì)”的辯證唯物主義認識觀點，培養(yǎng)學生善于觀察、勤于思考，嚴謹務(wù)實的科學態(tài)度。 教學內(nèi)容分析 氣體摩爾體積屬于基礎(chǔ)理論的范疇，概念非常抽象，而且概念中要素又多，學生理解起來難度也較大。但氣體摩爾體積是

2、高考的熱點和重點內(nèi)容，是屬于必須牢固掌握的基礎(chǔ)知識點，是本章及本冊乃至整個高中化學的重要內(nèi)容。在學習了物質(zhì)的量的基礎(chǔ)上學習氣體摩爾體積，可為以后學習有關(guān)氣態(tài)反應(yīng)物和生成物的化學方程式計算以及化學反應(yīng)速率、化學平衡打下必備的基礎(chǔ)知識。 [教學重點]氣體摩爾體積的概念和有關(guān)計算。 [教學難點]內(nèi)部結(jié)構(gòu)因素對物質(zhì)體積影響的邏輯推理過程。 教學對象分析 學生在學習了人教版必修1第一章第一節(jié)后，便開始接觸“物質(zhì)的量”這個基本物理量，對微觀粒子與宏觀物質(zhì)具備了一定的認識。同時通過對摩爾質(zhì)量概念的學習和應(yīng)用，已經(jīng)初步具備了學習氣體摩爾體積的一些經(jīng)驗和方法。 教學策略設(shè)計 [模式名稱]問題教學模式

3、 [模式環(huán)節(jié)]創(chuàng)設(shè)問題情境→選擇化學事實→加工處理化學事實→解決化學問題→應(yīng)用 [教學方法]演示法、對比法、討論法、探究法 [學習方法]探究、討論、自學、練習 [教學用具]多媒體輔助教學課件、實物投影儀、自制的實物模型 導入新課 [復習]物質(zhì)的量與物質(zhì)質(zhì)量和粒子數(shù)之間的關(guān)系： 　m　　　　n　　　　N (質(zhì)量)　　 (物質(zhì)的量) (粒子數(shù)) [引言]前面我們研究了物質(zhì)的量與物質(zhì)質(zhì)量和粒子數(shù)之間的關(guān)系，物質(zhì)的量作為一座橋梁，將微觀的粒子數(shù)和宏觀的質(zhì)量聯(lián)系在一起。由于氣體用質(zhì)量來計量很不方便，故一般用體積來表示。那么我們能否利用物質(zhì)的量將微觀的粒子數(shù)和

4、宏觀的體積聯(lián)系在一起呢？這一節(jié)課我們來研究物質(zhì)的量與氣體體積之間的關(guān)系。 推進新課 二、氣體摩爾體積 1．1 mol不同固體和液體物質(zhì)的體積 1 mol不同固體和液體物質(zhì)的體積 物質(zhì) Fe Al Pb H2O H2SO4(純) 酒精 狀態(tài) 固 固 固 液 液 液 ρ/g·cm－3 7.89 2.67 11.3 1 1.81 0.806 M/g·mol－1 56 27 207 18 98 46 體積/cm3 [提問]已知物質(zhì)的量均為1 mol，又已知相關(guān)物質(zhì)的密度，可否求出這些物質(zhì)的體積？方法是什么？

5、[解答]據(jù)公式V＝m/ρ，1 mol物質(zhì)的質(zhì)量在數(shù)值上等于其摩爾質(zhì)量即可。 [計算]將學生分成六個學習小組，根據(jù)所給數(shù)據(jù)進行計算。 [投影] 物質(zhì) Fe Al Pb H2O H2SO4(純) 酒精 狀態(tài) 固 固 固 液 液 液 ρ/g·cm－3 7.89 2.67 11.3 1 1.81 0.806 M/g·mol－1 56 27 207 18 98 46 體積/cm3 7.10 10.1 18.3 18.0 54.1 57.1 [展示]上述1 mol不同物質(zhì)的實物，觀察、思考。 [提問]由各小組代表匯報計算結(jié)果，同

6、時引導學生對結(jié)果進行分析，總結(jié)出結(jié)論： 在同溫下，1 mol不同的固態(tài)、液態(tài)物質(zhì)所占的體積是不同的。 2．1 mol不同氣態(tài)物質(zhì)在相同條件下的體積 [投影]計算1 mol不同氣態(tài)物質(zhì)在相同條件下的體積 物質(zhì) H2 O2 CO2 HCl N2 M/g·mol－1 2 32 44 36.5 28 標準狀況ρ/g·L－1 0.089 9 1.429 1.977 1.637 1.250 標準狀況V/L [計算]將學生分成五個學習小組，根據(jù)所給數(shù)據(jù)進行計算。 物質(zhì) H2 O2 CO2 HCl N2 M/g·mol－1 2

7、 32 44 36.5 28 標準狀況ρ/g·L－1 0.089 9 1.429 1.977 1.637 1.250 標準狀況V/L 22.2 22.4 22.3 22.3 22.4 20 ℃、101 kPa V/L 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 [提問]引導學生對上述結(jié)果進行分析，除了同學自己算出的標準狀況下的體積數(shù)值，再給出通常狀況下(20 ℃、101 kPa)條件下的體積數(shù)值，總結(jié)出相關(guān)結(jié)論： 相同溫度、壓強條件下，1 mol不同的氣態(tài)物質(zhì)所占的體積大約是相同的。 [設(shè)問]為何會出現(xiàn)上述兩種不同的結(jié)論？原因是什么？學生閱

8、讀書本相關(guān)內(nèi)容。 [提問]請學生總結(jié)其原因，教師及時進行評估。 [展示]多媒體課件：H2的三態(tài)變化對體積的影響(在數(shù)量、分子大小一致的情況下，主要取決于分子間距)。 [展示]四個乒乓球、四個玻璃球進行比喻，以說明粒子的大小、粒子的數(shù)目及粒子間距對物質(zhì)體積大小的影響。 [投影] 決定物質(zhì)體積的內(nèi)部結(jié)構(gòu)因素 [總結(jié)]引導學生思考、概括、表述結(jié)論： (1)物質(zhì)體積大小由構(gòu)成物質(zhì)的粒子數(shù)目、粒子大小和粒子間距共同決定； (2)在粒子數(shù)相同的條件下(假設(shè)皆為6.02×1023個)，固、液態(tài)物質(zhì)粒子間距很小，其體積由構(gòu)成物質(zhì)的粒子大小決定，不同物質(zhì)粒子大小不同，故所占體積不同； (3

9、)在粒子數(shù)相同的條件下，氣態(tài)物質(zhì)粒子間距約為粒子直徑大小的10倍，故其體積由分子間距決定，而不同氣態(tài)物質(zhì)在相同溫度、壓強下，分子間距相同，故所占體積相同。 [設(shè)問]為什么在比較1 mol不同物質(zhì)的體積時，固體、液體必須強調(diào)溫度，氣體必須強調(diào)溫度和壓強呢？ 3．影響物質(zhì)體積的外部因素：溫度和壓強 [演示]做以下實驗： ①升高可變?nèi)萜髦袣怏w的溫度； ②增大可變?nèi)萜髦泄腆w或液體的壓強； ③增大可變?nèi)萜髦袣怏w的壓強。 [結(jié)論]升高溫度使氣體體積明顯增大，固體或液體體積變化不明顯；增大壓強使氣體體積減小，對固體、液體體積幾乎沒有影響。 [歸納]決定氣體體積的因素 [設(shè)問]前面我們學

10、習了摩爾質(zhì)量，它可用單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量來表示。那么什么是氣體摩爾體積呢？氣體摩爾體積的數(shù)值又是多少呢？ 4．氣體摩爾體積：在一定溫度和壓強下，單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積 [指出]理解概念的重點 (1)對象：任何氣體(包括混合氣體)。 (2)條件：要注明氣體所處的溫度和壓強。 (3)符號：Vm。 (4)數(shù)學表達式：Vm＝V/n。 (5)常見單位：L·mol－1或m3·mol－1。 (6)氣體摩爾體積：是指在一定溫度、壓強下，單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積。 [強調(diào)]在具體應(yīng)用時，我們接觸最多的還是氣體摩爾體積的特例： 在標準狀況下，1 mol任何氣體所占的體積都約

11、為22.4 L。 [提問]為什么要強調(diào)是“約”？ [指出]“約”含義是指1 mol氣體的體積主要決定于分子間的平均距離，但與分子本身的大小也有一定的關(guān)系。 [展示]標準狀況下氣體摩爾體積模型。 [設(shè)問]在非標準狀況下，1 mol氣體體積一定不是22.4 L嗎？ [思考]溫度和壓強影響氣體的體積，在非標準狀況下，只要溫度和壓強適當，1 mol氣體的體積也可能是22.4 L。 [設(shè)問]在相同的溫度和壓強下，不同氣體所占的體積由什么因素決定？是什么關(guān)系？ [回答]因為對于氣體而言，粒子間的距離較大(約為粒子大小的10倍)，粒子的大小可忽略不計，所以它們的體積主要取決于粒子數(shù)(分子數(shù))的

12、多少。 5．阿伏加德羅定律(僅適用于氣體，故又稱氣體定律) 同溫、同壓下，相同體積的任何氣體都有相同數(shù)目的分子。(“四同”) [問題]此結(jié)論如何用上述知識進行理解？請同學思考、交流后回答。 [解答]同溫同壓決定了粒子間距是一樣的，而氣體的粒子大小又可以忽略不計，故相同粒子數(shù)的氣體的體積相同。 [設(shè)問]據(jù)上節(jié)所學知識，能否將阿伏加德羅定律進行拓展？ [解答]N＝n×NA，N～n ，所以分子數(shù)相同，同物質(zhì)的量也相同，即“五同”。 [小結(jié)]在標準狀況下，1 mol任何氣體所占的體積都約為22.4 L，這是阿伏加德羅定律的一個特例。反之，阿伏加德羅定律是氣體摩爾體積的概念的一個推廣。關(guān)于

13、阿伏加德羅定律的推論的推斷過程及其應(yīng)用，請同學課后自行研究，下節(jié)課我們再進行討論。 1．判斷下列說法的正誤，并說明理由。 ①1 mol氧氣的體積約為22.4 L。 ②標準狀況下，1 mol水的體積約為22.4 L。 ③1 mol任何氣體，只有在標準狀況下體積才約為22.4 L。 ④同溫同壓下，相同體積的兩種氣體所含的原子數(shù)一定相等。 ⑤在通常狀況下，1 mol任何氣體的體積都約是22.4 L。 ⑥體積相等的兩種氣體，所含的分子數(shù)一定相同嗎？ 2．下列有關(guān)氣體體積的敘述中，正確的是(　　) A．一定溫度和壓強下，各種氣態(tài)物質(zhì)體積的大小，由構(gòu)成氣體的分子大小決定 B．一定溫

14、度和壓強下，各種氣態(tài)物質(zhì)體積的大小，由構(gòu)成氣體的分子數(shù)決定 C．不同的氣體若體積不同，則它們所含的分子數(shù)也不同 D．氣體摩爾體積是指1 mol任何氣體所占的體積約為22.4 L 3．同壓下，兩種氣體的物質(zhì)的量相等，它們一定具有(　　) A．相同的體積　　　B．相同的質(zhì)量　　　C．相同的分子數(shù)　　　D．相同的密度 4．下列各項不為定值的是(　　) A．氣體的摩爾體積 B．1 mol氣體的體積 C．1 mol物質(zhì)的質(zhì)量 D．阿伏加德羅常數(shù) 5．n摩爾N2和n摩爾CO相比較，下列敘述中正確的是(　　) A．在同溫同壓下體積相等 B．在同溫同壓下密度相等 C．在標準狀況下質(zhì)量相等 D．分子數(shù)相等 6．在標準狀況下，0.5 mol的HCl占有的體積是________；33.6 L的H2的物質(zhì)的量為________；16 g O2占據(jù)的體積是________。