高中化学必修一：物质的聚集状态教案（修改稿）.doc

专题一 化学家眼中的物质世界 第一单元 丰富多彩的化学物质 物质的聚集状态（修改稿） 【学习目标】知识与技能： 1、知道固、液、气态物质的一些特性。 2、初步学会运用气体摩尔体积等概念进行简单的计算。了解物质三种聚集状态在形状、体积和能否压缩等方面的特征，并能从结构上加以解释。 3．初步学会运用物质的量、气体摩尔体积等进行简单的化学方程式计算 过程与方法： 1、在了解物质的状态和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和使用条件。 2、 通过问题解决，推导并识记公式 情感态度与价值观：引导学生从微观角度理解化学物质的存在状态，在原有基础上提升对化学物质的认识，同时为后续内容的学习准备重要的基础。 【教学重点】气体摩尔体积的概念 【教学难点】气体摩尔体积的计算 【教学方法】自学探究　交流讨论　讲解 【教具准备】多媒体　投影仪 【课时安排】2课时 【教学过程】 第一课时 物质聚集状态 气体摩尔体积概念的建立[来源:学科网] 【课前引入】1mol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，还需要搭座什么桥呢？ 【指导阅读】宏观物质都是由无数微观粒子的聚合体。不同状态的聚集体又有宏观的物理性质，请同学们自学教材9----10页教材内容并填下列两个表格 1． 不同的聚集状态在形状、体积及能否被压缩方面有什么特征？ 2． 从结构上对物质的这些特性进行解释。 物质的聚集状态 固定的形状 固定的体积 能否被压缩 固态 有 有 不易 液态 无 有 不易 气态 无 无 易 表1-3不同聚集状态物质的结构与性质 物质的聚集状态 微观结构 微粒的运动方式 宏观性质 固态 微粒排列紧密，微粒间的空隙很小 在固定的位置上振动 有固定的形状，几乎不能被压缩 液态 微粒排列较紧密，微粒间的空隙较小 可以自由移动 没有固定的形状，不易被压缩 气态 微粒间的距离较大 可以自由移动 没有固定的形状，容易被压缩 【交流讨论】引导学生根据自学情况对上述问题进行讨论（尤其是气体有无固定体积），然后评讲在多媒体上呈现问题答案。 【归纳总结】总结归纳 固态，液态 ，气态物质中，微粒的运动方式微观粒子的距离是不同的。不同的聚集状态的物质在微观社会的差异导致了物质性质的不同。 [交流讨论] 1、 我们知道1mol任何微粒的集合体所含微粒数目相同，但质量不同，那么体积是否相同呢？计算1mol下列物质的体积，并将结果填入表1-4。 2、 比较计算结果，你能得出什么结论？ 表1-4 1mol物质的体积 物质 状态 摩尔质量/g.mol-1 密度 1mol物质的体积 Al 固态 26.98 2.70g.cm-3 9.99 cm3 Fe 固态 55.85 7.86g.cm-3 7.11 cm3 H2O 液态 18.02 0.998g.cm-3 18.06cm3 C2H5OH 液态 46.07 0.789g.cm-3 58.39cm3 H2 气态 2.016 0.0899g.cm-3 22.43L N2 气态 28.02 1.25g.cm-3 22.42L CO 气态 28.01 1.25g.cm-3 22.42L （说明：固体、液体均为293K时的测定值，气体为1.01×105Pa、273K时的测定值。） [思考]完成教材P11交流与讨论，并完成下面填空 ①相同条件下， 1mol的固体、液体体积 。 ②相同条件下， 1mol的气体体积要比固体、液体 。 ③相同条件下， 1mol的不同气体体积 。 1、 影响物质体积大小的因素（先自己思考，再与同学讨论） 2、 影响固、液体物质体积大小的主要因素 3、 影响气体物质体积大小的主要因素 [归纳概括]：通过比较1mol固、液、气体的体积，引导学生分析、发现：在相同条件下（1.01×105Pa、273K）1mol固态、液态物质所含的体积各不相同，而1mol气态物质所含的体积却大致相同。 [交流讨论]2：影响物质的体积因素有哪些？为什么会有上述结论？ 　　引导学生自学教材P11页有关内容，讨论影响固体、液体、气体的主要因素，并对上述结论作出解释。在学生充分交流讨论的基础上，完成如下总结。 因素 固体 液体 气体 粒子数目  主要 主要  主要  粒子大小  主要 主要    粒子间的距离      主要 [展示模型]：用多媒体展示结构模型，加深学生对物质体积影响因素的理解。 6.02×1023 个Al 26.98g 1molFe 1molAl 1molPb　　　　　1molH2O 1molH2SO4 固体　　　　　　液体　　　　　　　气体　 [结论] 1、1mol固体或液体所含的粒子数目相同，但粒子的大小不同，故1mol固体或液体物质的体积大小往往是不同的。 2、1mol气态物质所含的粒子数目相同。虽粒子的大小不同，但是粒子间的距离比微粒本身的直径大很多倍，所以1mol气态物质的体积主要决定于微粒间的距离，而气态物质中微粒之间的距离与外界的温度与压强有关。 温度升高，压强不变，体积增大。（如加热带橡皮塞的试管） 压强升高，温度不变，体积减小。（针筒） 4、 当温度和压强一定时，粒子间的距离微粒间的距离近似相等。因此，在温度、压强一定时，任何具有相同微粒数的气体都具有相同体积。 【讲解】 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】2、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】 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。 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。 【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) [知识体系] 一、物质的聚集状态 1、同温同压下，物质的量越多，气体的体积 同温，物质的量相同时，压强越大，分子间间距 ,气体的体积 同压，物质的量相同时，温度越高，分子间间距 ,气体的体积 同温同压等物质的量的任何气体的体积 2、在273K，101KPa（标准状况）下，1mol任何气体所占的体积都约为 二、气体摩尔体积 1、定义： 2、符号： 3、定义式： 4、常用单位 [知识拓展] 1、 20 ℃，101kPa时，气体摩尔体积与标准状况时相比大还是小？ 2、只有在标况时Vm=22.4L·mol-1吗？ 3、气体摩尔体积适用于任何气体，包括单一气体与混合气体。如标况下，将1克氦气，11克二氧化碳和4克氧气混合，所得混合气体积约为 【典型例题】见学案 【当堂训练】见学案 【概括强调】在引导学生交流讨论的基础上，强调气体摩尔体积及使用条件。 　　　　　　推导出气体摩尔体积与气体体积的关系式： ÷NA N n ×NA m ÷M ×M V ×Vm ÷Vm 【[课堂小结】 【板书】 【课后反思】 第二课时 阿伏加德罗定律 物质的量应用于化学反应方程式的计算 【课前热身】见学案　 【你知道吗】同温同压下，如果气体的体积相同则气体的分子数是否也相同呢？(提示：从决定气体体积的因素出发） 【概念形成】一、阿伏加德罗定律 1、定律：相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有 数目的分子数。 ①使用范围 ②该定律称为四同定律，找出四同 、 、 、 ③标准状况下，任何1摩尔气体的体积都约为 【知识拓展】④阿伏加德罗定律的经验公式：P V = n R T 【情景设计1】相同物质的量的Fe和Al分别与足量的稀盐酸反应，生成的氢气在相同条件下的体积之比为 。 【结论】同温同压下，任何气体的体积之比= 【情景设计2】请试着求出标准状况下氢气和氧气的密度比？ 【结论】同温同压下，任何气体的密度之比= 【知识拓展1】（先自己思考，可以同学讨论，试着做出推断） 当同温、同压下，同质量的气体的体积之比= 当同温、同压下，同体积的气体的质量比= 【知识拓展2】 若定义D为相对密度（气体1相对气体2的密度为D，D=ρ1/ρ2）试完成以下练习： 某气体A对氧气的相对密度为0.5，求①A的是式量是多少？②A气体对空气的相对密度是多少？（同温同压下） 【情景设计3】标准状况下，0．4L的某气体重1．143g，该气体的相对分子质量如何求出? 【归纳】 求相对分子质量(式量)的方法: 【当堂训练】见学案 【板书】二、物质的量应用于化学反应方程式的计算 【讲解】物质之间的转化实际上是按一定的微粒个数比进行的，但实际参加反应的微粒数目往往很庞大，因此在化学方程式中往往用物质的量来表示一定的数目集体，其实化学方程式可以明确地表示出反应中微粒之间的数目关系，这些粒子之间的数目关系，也就是化学计量数（γ）的关系。 2H2 ＋ O2 2H2O 化学计量数γ之比 2 ： 1 ： 1 微粒个数之比 2 ： 1 ： 1 扩大6.02×1023倍 2×6.02×1023 ： 1×6.02×1023 ： 2×6.02×1023 物质的量之比 2mol ： 1mol ： 2mol 结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的粒子数之比，因而也等于各物质的物质的量之比。 对于气体物质参与的反应： H2 ＋ Cl2 ==== 2HCl 化学计量数γ之比 1 ： 1 ： 2 微粒个数之比 1 ： 1 ： 2 扩大NA倍 1×NA ：1×NA ： 2×NA 物质的量之比 1mol ：1mol ： 2mol 22.4L ：22.4L ： 44.8L 相同条件下气体体积比 1体积 ： 1体积 ： 2体积 【结论】对于气体物质，因为相同条件下分子数相等，物质的量相等、物质的体积也相等，所以化学反应中物质的系数之比等于相同条件下气体的体积比，即1LH2和1LCl2完全反应生成2LHCl气体。 【例题1】完全中和0.10molNaOH，需要硫酸的物质的量是多少？所需硫酸的质量是多少？[来源:Zxxk.Com] 教师给出完整的解题格式，并在解题时说明注意事项：单位上下一致，左右相当。 解：H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O 1 　　 2 n(H2SO4 ) 1mol 解得n(H2SO4 )= 0.5mol m(H2SO4 ) === n(H2SO4 ) × M(H2SO4 ) === 0.5mol × 98g/mol = 49g 【小结】化学方程式计算的基本步骤 （1）写出化学方程式。 （2）写出已知、未知量 （3）列出比例式求解x。 （4）写出答案。 【练习1】要制得1.5mol O2 需要氯酸钾的物质的量是多少，怎么获取这些氯酸钾？[来源:Zxxk.Com] 　　指导学生按照上述方程式计算步骤进行计算，注意运用物质的量和单位，防止学生受习惯驱使换算成质量列比例式。 【例题2】13.0g锌与足量稀盐酸完全反应，最多可收集到多少体积（标准状况下）的氢气？ 引导学生讨论：1　 此例题的比例式列法与例1有什么不同？单位使用上有什么特征？ 　　　　　　　　　2　比例式还有没有其它列法？ 在学生讨论后，教师给出完整的解题步骤。 解法1：13.0g锌的物质的量为0.200mol 　　　　Zn + 2HCl ===== ZnCl2 + H2↑ 　　　　1mol 22.4L 0.200mol V(H2) 解得V(H2)==　4.48L 解法2：Zn + 2HCl ===== ZnCl2 + H2↑ 　　　　65g 22.4L 13.0g V(H2) 解得V(H2)==　4.48L 【小结归纳】1）化学方程式所表示的是纯净物质之间的量的关系。 　　　（2）单位问题：上下一致，左右相当。 【练习2】标准状况下，加热24.5g氯酸钾, 制得氧气的体积是多少？ 【练习3】在一定条件下，吸收生成碳酸钠和水，求所用NaOH的溶液中所含NaOH的物质的量。 【练习4】 76g质量分数为30％的双氧水，二氧化锰存在下分解后可制得标准状况下氧气的体积为多少？ 【例题3】同温同压下的O2和H2，其密度比是__________　；若质量相同，两种气体的体积比是______________；若体积相同，两种气体的质量比是___________________。 【讲解】引导学生进行密度公式的推导：ρ＝m/V　→　设气体为1mol　→　ρ＝M/ Vm 得出核心知识：气体密度　ρ= M/ Vm 【例题4】0.6molH2 与0.4molO2 在标准状况下混合，则混合后的物质的量是_________mol，体积是________________L，混合气体的摩尔质量是_________________，H2的质量分数是＿＿＿＿＿＿＿＿%，O2的质量分数是_______________% 【讲解】混合气体：n（混）　＝　n1 + n2　+ …… 　　　　　M（混）　＝　m（混）÷n（混） 　　注意引导学生从影响气体体积的因素（分子间距离）的角度理解，1mol混合气体的体积在标准状况下也近似等于22.4L。学生会受水与乙醇混合体积小于二者之和的经验影响，误认为气体体积混合也小于二者之和。 【课堂小结】运用多媒体结合板书设计对本节课进行小结。 【板书】[来源:Zxxk.Com] 一、物质的聚集状态 二、气体摩尔体积：单位物质的量的气体所占的体积。 符号：Vm 表达式： Vm= 单位：L·mol-1 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) 三、阿伏加德罗定律：相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有 数目的分子数。 ①使用范围 ②该定律称为四同定律，找出四同 、 、 、 四、物质的量应用于化学方程式的计算 基本步骤：（1）写出化学方程式。 （2）写出已知、未知量 （3）列出比例式求解x。 （4）写出答案。 【课后反思】 附件1：律师事务所反盗版维权声明 附件2：独家资源交换签约学校名录（放大查看） 学校名录参见：