《气体摩尔体积》视频教学

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第二节  气体摩尔体积 共4课时
●教学目标
1.在学生了解气体的体积与温度和压强有密切关系的基础上，理解气体摩尔体积的概念。
2.通过气体摩尔体积和有关计算的教学，培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。
●教学重点
气体摩尔体积的概念。
●教学难点
气体摩尔体积的概念。
●教学用具
投影仪。
●课时安排
第一课时：气体摩尔体积的概念。
第二课时：有关气体摩尔体积的计算。
●教学过程
★第一课时
［引言］通过上一节课的学习，我们知道，1 mol任何物质的粒子个数都相等，约为6.02×1023个，1 mol任何物质的质量都是以克为单位，在数值上等于构成该物质的粒子的相对原子(分子)质量。那么，1 mol任何物质的体积(即摩尔体积)又该如何确定呢?
［教师］1 mol任何物质的质量，我们都可以用摩尔质量做桥梁把它计算出来。若想要通过质量求体积，还须怎样才能达到目的呢?
［学生］还需知道物质的密度!
［教师］请写出质量(m)体积(V)密度(ρ)三者之间的关系，［ ］
下面，我们根据已有的知识，来填写下表。
注：质量与体积栏内的数值由学生填写。
［投影］
物质 物质的量
mol 质量
g 密度
g·cm－3 体积
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

 温度0°C、压强101 kPa
物质 物质的量
mol 质量
g 密度
g·L－1 体积
L
H2 1 2 0.0899 22.4
O2 1 32 1.429 22.4
CO2 1 44 1.977 22.3
请同学们根据计算结果，并参照课本上的1 mol几种物质的体积示意图，分析物质存在的状态跟体积的关系。
［学生讨论］
［结论］1. 1 mol不同的固态或液态的物质，体积不同。
2.在相同状态下，1 mol气体的体积基本相同。
3.同样是1 mol的物质，气体和固体的体积相差很大。
［指导学生参看课本上1 mol水由液态变为气态的插图和有关数据，来体会1 mol同样物质，当状态不同时，其体积的差异］
［教师］请大家参考课本内容和自己计算所得数据，分析和讨论以下问题：
［投影］1.物质体积的大小取决于哪些微观因素?
2.当粒子数一定时，固、液、气态物质的体积主要取决于什么因素?
3.为什么相同外界条件下，1 mol固、液态物质所具有的体积不同，而1 mol气态物质所具有的体积却基本相同?
4.为什么比较一定量气体的体积，要在相同的温度和压强下进行?
［学生活动，回答］
［老师总结］1.物质体积的大小取决于物质粒子数的多少、粒子本身的大小和粒子之间的距离三个因素。
2.当粒子数一定时，固、液态的体积主要决定于粒子本身的大小，而气态物质的体积主要决定于粒子间的距离。
3.在固态和液态中，粒子本身的大小不同决定了其体积的不同，而不同气体在一定的温度和压强下，分子之间的距离可以看作是相同的，所以，粒子数相同的气体有着近似相同的体积。
4.气体的体积受温度、压强的影响很大，因此，说到气体的体积时，必须指明外界条件。
［讲述］对于气体来说，我们用得更多的是气体的体积，而不是质量，且外界条件相同时，物质的量相同的任何气体都含有相同的体积，这给我们测定气体提供了很大的方便，为此，我们专门引出了气体摩尔体积的概念。这也是我们本节课所学的重点。
［板书］一、气体摩尔体积
单位物质的量的气体所占的体积。
［讲解］即气体的体积与气体的物质的量之比，符号为Vm，表达式为Vm= 。
［板书］符号：Vm
表达式：Vm=
单位：L·mol－1
［讲解并板书］
在标准状况下，1 mol任何气体的体积都约是22.4 L。(或气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4 L)
［讲解］1.为了研究的方便，科学上把温度为0°C、压强为101 kPa规定为标准状态，用S·T·P表示。
2.气体摩尔体积仅仅是针对气体而言。
3.同温同压下，气体的体积只与气体的分子数目有关，而与气体分子的种类无关。
［投影练习］判断正误
1.标况下，1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。(×，物质应是气体)
2.1 mol气体的体积约为22.4 L。(×，未指明条件--标况)
3.标况下，1 mol O2和N2混合气(任意比)的体积约为22.4 L。(√，气体体积与分子种类无关)
4.22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数。(×，未指明气体体积是否在相同条件下测定)
5.任何条件下，气体的摩尔体积都是22.4 L。(×，只在标况下)
6.只有在标况下，气体的摩尔体积才能是22.4 L。(×，不一定)
思考：同温同压下，如果气体的体积相同则气体的物质的量是否也相同呢?所含的分子数呢?
［学生思考并回答］
［教师总结］因为气体分子间的平均距离随着温度、压强的变化而改变，各种气体在一定的温度和压强下，分子间的平均距离是相等的。所以，同温同压下，相同体积气体的物质的量相等。所含的分子个数也相等。这一结论最早是由意大利科学家阿伏加德罗发现的，并被许多的科学实验所证实，成为定律，叫阿伏加德罗定律。
［板书］阿伏加德罗定律：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
［讲解］由上述定律我们可以推出如下推论：
［板书］同温同压下：
［小结］影响物质的体积的因素有多种，对于气体，相同条件下，物质的量相同的气体含有相同的体积。为此，引入了气体摩尔体积的概念，标准状况下，气体摩尔体积的数值约为22.4 L·
mol－1。只要同学们正确掌握气体摩尔体积的概念和阿伏加德罗定律的涵义，就很容易做气体的质量和体积之间的相互换算。
［布置作业］略
［板书设计］                   第二节  气体摩尔体积
一、气体摩尔体积
单位物质的量的气体所占的体积。
表达式：Vm= 
单位：L·mol－1
标准状况下的气体摩尔体积：Vm=22.4 L·mol－1
阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
［教学说明］本课题立足于师生共同探究和讨论，要求教师要充分调动起学生的积极性和主动性。同时，要注意，学生在课堂上虽然很好地理解了气体摩尔体积，但在课下对有关条件特别容易忽略。因此，教师在讲授时要注重强调外界条件对气体的影响。