气体摩尔体积.docx
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气体摩尔体积
气体摩尔体积
一、素质教育目标
（一）知识教学点
1•正确理解和掌握气体摩尔体积的概念。
2•学会有关气体摩尔体积的计算方法。
3•掌握阿伏加德罗定律，并用该定律进行分析、推理和解题。
（二）能力训练点
1•培养学生分析、推理、归纳等逻辑思维能力。
2•培养学生运用事物的规律去分析问题、解决问题的能力。
3•培养学生运用气体摩尔体积进行化学计算的能力。
（三）德育渗透点
1•通过设问、讨论等方法，培养学生积极思考、勇于探索的优秀品质。
2•通过对概念的深入理解和剖析，培养学生严谨、认真的学习态度以及良好的学习方法。
3.对学生进行透过现象看本质等辩证唯物主义教育。
二、教学重点、难点、疑点及解决办法
1.重点
气体摩尔体积的概念以及有关计算。
2.难点
气体摩尔体积的概念以及有关计算。
3.疑点
（1）相同条件下，为什么两液体混合，混合后液体体积不一定为混合前两液体体积之和，而两气体混合，混合后气体体积一定为混合前两气体体积之和呢？
（混合时不发生化学反应）
（2）阿伏加德罗定律和气体摩尔体积是什么关系？
4•解决办法
（1）重点、难点的解决办法
气体摩尔体积的概念既是本节的重点又是本节的难点，在教学中应注意把握
以下几点：
1组织学生计算1mol不同固体和液体物质的体积，在计算的基础上，通过
比较所得数据和展示课本的插图和实物，以增强学生的感性认识，然后引导学生
分析数据得出结论：
对于固态和液态物质来说，1mol不同物质的体积是各不相
同的。
2启发学生思考：
为什么1mol固态或液态物质，其体积各不相同呢？
引导
学生透过事物的现象去认识事物的本质，在组织学生讨论的基础上归纳出决定物质体积大小的因素，有以下三点：
a•微粒数的多少；b•微粒本身大小；c•微粒间的距离。
指出：
构成液态、固态物质的微粒间的距离是很小的，在微粒数相同的条件下，固、液态物质的体积主要决定于原子、分子或离子本身的大小。
由于构成不同物质的原子、分子或离子的大小是不同的，所以它们1mol的体积也
就各不相同。
3再让学生计算标准状况下，1mol氢气、氧气和二氧化碳的体积，得出标况时，1mol三种气体的体积都约是22.4L。
而且经过许多实验发现和证实，1mol任何气体在标准状况下所占的体积都约为22.4L。
4解决疑点：
为什么在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都相同呢？
引导学生分析课本第45页图2-4、图2-5,指导学生阅读课本第44页第二自然段，为了加深学生的印象，还可举下例说明：
在1.01X105Pa和100C条件下，
1g液态水占的体积约为1mL。
但是，当1g水完全气化时，在同样条件下，约占体积1700mL。
不难看出，解决上述问题，应从气态物质的结构去找原因。
气态分子在较大空间里迅速地运动，在通常情况下，气态物质的体积要比它在液态或固态时大1000倍左右，这是因为气体分子间有较大的距离。
通常情况下一般气体的分子直径约是4X10-10米，分子间的平均距离约是4X10-9m，即平均距离是分子直径的10倍左右。
由此可推知，气体体积主要决定于分子数目和分子间的平均距离。
对于1mol任何气体，分子数目相等，因此它们的体积只取决于分子间的平均距离。
在标准状况下，不同气体的分子间平均距离几乎是相等的，所
以1mol任何气体的体积都约是22.4L。
5通过展示自制气体摩尔体积模型，加深学生对气体摩尔体积的认识。
在这一概念的理解上，特别强调以下几点：
a•气体摩尔体积所指的对象必须是1mol任何气体，这里的气体可以是单一成份的纯净气体，也可是几种成份组成的混合气体；b.气体摩尔体积的适用条件必须是在标准状况下；c.22.4L是一个近似值。
6由气体摩尔体积引导学生推出阿伏加德罗定律，要使学生认识到气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。
有关气体摩尔体积的计算是本节的又一重点和难点，为让学生顺利过好计算关，可从以下几方面进行突破：
1在准确理解气体摩尔体积概念的基础上，抓住一套换算关系：
m—气体质量
n—气体的物质的量
M—气体摩尔质量
P—气体密度（标准状况）
V一气体体积（标准状况）
Vm——气体摩尔体积
NA――阿伏加德罗常数
N――气体所含分子数
2注意培养学生应用化学知识进行计算的能力，切不可单纯地背公式、套公式。
例题可以让学生独立演算，教师及时讲评，提出解题规范化的要求及注意事项。
（2）疑点的解决办法
①将某液体与另一液体混合后（设两种液体互溶）液体体积不一定为原来两种液体的体积之和，因为不同液体分子的体积不同，分子间隙也不同，小分子可以进入到大分子的间隙内，使得混合后的液体体积一般小于混合前两种液体的体积之和。
气体体积大小主要决定于分子数目的多少和分子之间的平均距离，分子
本身大小对体积的影响可以忽略不计。
相同的温度和压强下，气体分子间平均距离是一定的，此时，气体体积只决定于分子数目的多少，可见，当两种互不反应的气体混合时，混合后的体积等于混合前气体体积之和。
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②对气体摩尔体积的概念要强调四定”特定温度（0C），特定压强（1.01X105P8,气体物质的量一定（1mol），占有体积一定（约22.4L）。
阿伏加德罗定律的内容强调“四同”：
相同温度，相同压强，相同分子数（即相同物质的量），占有体积相同。
由以上可以看出，气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。
三、课时安排
2课时
四、教具准备
气体摩尔体积的模型，投影仪、教鞭五、学生活动设计
（1）让学生计算1mol不同固体、液体、气体的体积，并进行对照，以加深对气体摩尔体积的认识。
（2）将知识由易到难，由浅入深地设计成不同梯度的问题，引导学生逐步分析探索。
（3）讲授气体摩尔体积概念时，注意训练学生独立分析概念的要点，抓住概念的内涵和外延，从而做到准确、深入地理解概念。
（4）关于气体摩尔体积的计算，教学中应尽可能多地为学生创造独立分析、独立演算的机会，以培养学生运用化学知识进行计算的能力。
六、教学步骤
第一课时
（1）明确目标
1•知识目标
（1）正确理解和掌握气体摩尔体积的概念。
（2）掌握阿佛加德罗定律的要点，并学会运用该定律进行有在简单的推理。
（3）掌握气体摩尔体积、气体体积、物质的量之间的关系。
2.能力目标
（1）培养学生分析、推理、归纳等逻辑思维能力。
（2）培养学生运用事物的规律去分析问题、解决问题的能力。
3.德育目标
（1）通过对概念的深入理解和剖析，培养学生严谨、认真的学习态度以及良好的学习方法。
（2）对学生进行透过现象看本质等辩证唯物主义教育。
（3）通过设问、讨论等方法，培养学生积极思考、勇于探索的优秀品质。
（2）重点、难点的学习与目标完成过程
［引入］上一节我们学习了物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数以及摩尔质量等概念，了解到物质的量与它所含的微粒数及质量之间是可以相互换算的，如果把
这些换算用到化学实验和化学反应的计算里是十分方便的。
但是，如果是气态物
质，无论是实验室或生产中都是使用它的体积而不是质量。
那么物质的量与气体体积之间有什么关系呢？
1摩尔气态物质占据的体积有多大呢？
为找到这些答案，这节课我们来学习气体摩尔体积。
［板书］第二节气体摩尔体积
［讲述］要研究1摩尔气体的体积，首先我们来计算一下1摩尔固体、液体物质的体积。
请同学们填写下列表格：
［投影］
物质
ImolM所含徽粒数
1mol物质
质量②
巒度
（gzcm?
）
体积（209）
（曲
Fe
固
6.02X1Q23
56
7.S6
Al
固
6.02X1023
27
2.7
Pb
固
6.02X1023
207
11.3
上0
液
6.02X1023
13
1（4兀）
HRCU
（细
液
6.02X1023
08
1.84
［提问］请一位同学汇报答案。
［回答］20C时，ImolFe的体积是7.1cm3,ImolAI的体积是10cm3,ImolPb的体积是18.3cm3,ImolHzO的体积是18cm3,1molH2SO4的体积是54.1cm3。
［展示］1molFe、Al、Pb、H2O、H2SO4的实物，指导学生认真观察。
［讨论］对于1mol不同的固体和液体物质，为什么它们的体积各不相同呢？
［启发］决定物质体积大小的因素有哪些呢？
［回答］决定物质体积大小有三个因素：
①物质的含微粒数多少；②微粒本身大小；③微粒间的距离。
［分析］从决定物质体积大小的三个因素可以看出：
1mol液体或固体物质所含微粒数是相同的，构成它们的微粒间的距离又是非常之小的，因此固体或液体物
质的体积主要决定于原子、分子或离子本身的大小。
由于构成不同物质的原子、分子或离子的大小是不同的，所以它们的体积也就各不相同。
［结论］相同条件下，1摩尔不同固体或液体物质的体积是不相同的。
［设问］相同条件下，1摩尔任何气体的体积是否也相同呢？
填写下列表格。
［投影］
气体
物质
1皿1气体所含分子数
lnwl气专
质量（0
（标淮状况）
（曲
林积
（标准状况）
L
h2
6,02x1023
2
0.0899
6.02X1023
32
1.42Q
CO2
価X1023
44
1.977
［提问］请一位同学汇报答案
［回答］在标准状况下，1molH2、1molO2、ImolCO?
的体积都大约是22.4L。
［讲述］以上计算结果并不是巧合，经过许多实验发现和证实，1mol的任何
气体在标准状况下所占的体积都约是22.4L。
这是为什么呢？
［指导阅读］课本第42页的2、3自然段，第45页的1自然段。
注意观察图2-4、图2-5。
［讨论］1•决定气体体积大小的因素有哪些？
［回答］通常情况下一般气体的分子直径约是4X10-10m，分子间的平均距离约是4X10-9m，即平均距离是分子直径的10倍左右，所以气体体积的大小主要决定于分子数目的多少和分子间的平均距离，分子本身大小对体积的影响可忽略不计。
［讨论］2•分子间的平均距离受哪些条件影响？
是怎样影响的？
［回答］分子间的平均距离受温度和压强的影响。
温度升高时，气体分子间的平均距离增大，温度降低时，平均距离减小；压强增大时，气体分子间的平均距离减少，压强减小时，平均距离增大。
［讨论］3•为什么1mol任何气体在标准状况下所占的体积都相同呢？
［回答］因为温度、压强相同，不同气体分子间的平均距离几乎是相同的。
又因为1mol任何气体所含分子数是相同的，所以它们在标准状况下的体积就应该是相同的。
［引言］在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约是22.4L，将这一体积称这为气体摩尔体积。
［板书］一、气体摩尔体积
1.定义：
在标准状况下，1mol任何气体的体积都约为22.4L。
用Vm表示。
2.单位：
升/摩符号：
L/mol或L•mol-1。
［提问］对气体摩尔体积概念的理解应注意哪些要点？
［回答］①气体摩尔体积适用的条件必须是在标准状况下；②专指1mol;③研
究对象是任何气体，可以是单一成份的纯净气体，也可以是几种成份组成的混合气体；④22.4L是一个近似值。
［过渡］我们学习了气体摩尔体积，那么22.4L是多大呢?
［展示］22.4L模型
［投影］课堂练习
1•判断下列说法是否正确？
为什么
（1）标况下任何气体的体积都约是22.4L。
（2）1摩尔二氧化碳占有的体积约为22.4L。
（3）1摩尔水在标准状况下的体积约为22.4L。
（4）1摩尔二氧化硫在20C时的体积比22.4L大。
（5）1摩尔氯化氢在3.03X105Pa时的体积比22.4L少。
［回答］
（1）说法错误。
因为22.4L是1摩气体在标准状况下所占的体积，而题中未指明气体的物质的量，所以气体体积不一定为22.4L。
（2）说法错误。
错在题中未指明气体所处的状况，若不是标况，1mol气体所占的体积就不一定为224L。
（3）说法错误。
题中虽指明了标准状况，但在该条件下水不是气态，所以1mol水的体积不是22.4L。
（4）说法错误。
气体体积同时受温度和压强两个条件的影响，题中只考虑到温度的影响而忽略了压强的影响，因而得出的结论是错误的。
（5）说法错误。
题中只考虑到压强对气体体积的影响而忽略了温度的影响，以致于得出错误结论。
［投影］课堂练习
2•填写下列空白
3
（4）
标准状况下,
33.6LH2的物质的量是mol。
（6）标准状况下，11.2LN2中含中的N2分子数是个
［提问］请一位同学汇报答案
［回答］标准状况下：
（1）0.5molH2占的体积是11.2L;
（2）2molO2占有的体积是44.8L；（3）44.8LCO2的物质的量是0.2mol;（4）33.6LH2的物质的量是1.5mol；（5）16g氧气是0.5mol，体积为11.2L；（6）11.2LN?
是0.5mol,含3.01X1023个N2分子。
［设问］通过以上练习，能否总结出标准状况下气体体积、物质的量、气体摩尔体积三者之间的关系？
［回答］物质的量等于气体体积除以气体摩尔体积
符号表示;
［提问］在什么情况下才可使用该分式？
［回答］在标准状况下且所给物质是气体。
［讲述］当知道某气体在标准状况下的体积时，可以求出该气体的物质的量是多少，反之，也可根据气体的物质的量，求出该气体在标准状况下所占有的体积。
［设问］是否只有在标准状况下1mol不同气体的体积才是相同的呢？
［分析］不一定是标准状况，只要在相同的温度和压强下，各种气体的分子间平均距离几乎是相同的，如果气体分子数目相同，气体体积就必然相同；反过来,如果气体体积相同，也可以判断其分子数目必然相同。
这一规律就是阿伏加德罗定律。
［板书］二、阿伏加德罗定律
1•内容：
在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同的数目的分子。
［提问］对该定律的理解应注意哪些要点？
［回答］①适用对象是任何气体；②应用条件是温度、压强和体积相同；③结论是气体分子数相同，即气体的物质的量相同。
［提问］阿伏加德罗定律和气体摩尔体积是什么关系？
［回答］阿伏加德罗定律是一般规律，气体摩尔体积是它的一个特例。
［设问］学习阿伏加德罗定律有什么用呢？
［启发］同温同压下，相同体积的气体所含分子数目相同，如果气体体积不同,那么气体体积和气体的分子数、气体的物质的量有怎样的关系？
［回答］同温同压下，气体体积之比等于气体分子数之比，等于物质的量之比。
［板书］2•应用：
f、、同温"1_N1_A］
⑴匪7石二瓦二订
［设问］依据上述比例式能否推导出气体的摩尔质量与气体密度之间的关系？
［板演］
［板书］
（2）
［提问］“H2+CI22HCI”反应中，各物质的系数表示什么意义？
［回答］表示三种物质的分子数之比为1：
1：
2;三种物质的物质的量之比为1：
1：
2。
［追问］还有没有其它的意义呢？
［回答］三种物质均为气态，依据同温同压下，气体体积与其物质的量成正比，所以它们的体积之比也为1：
1：
2。
［讲述］学习了阿伏加德罗定律，使我们对一些化学方程式中气体物质的系数
有了新的理解，即气体物质的系数之比等于分子数之比，等于物质的量之比，还
等于同温同压下的体积之比。
［投影］课堂练习
4•判断下列说法是否正确？
为什么？
（1）1LN2和1L02在同温同压下所含分子数相同。
（2）1gN2和1gO2所含分子数相同。
（3）1molN2和1mol02所占体积相同。
（4）1molN2和1mol02所含分子数相同。
（5）1molN2和1molO2在标准状况下混合，体积约为44.8L
［回答］
（1）说法正确。
依据阿伏加德罗定律，相同体积的气体所含分子数相同。
（2）说法错误。
N2和02的摩尔质量不同，因此1gN2和1g02的物质的量不同，所含分子数不同。
（3）说法错误。
未指明气体所处的状况，物质的量相同的气体所含分子数虽相同，但所占的体积只有在相同状态下才一定相同。
（4）说法正确。
物质的量相同的物质所含微粒数相同
（5）说法正确。
1molN1和1molH2在标况下混合，混合后气体的物质的量为2mol，体积约为44.8L。
［小结］通过本节课学习，应正确理解气体摩尔体积的概念；搞清标准状况下气体体积、气体摩尔体积、气体物质的量之间的关系；掌握阿伏加德罗定律的内容及要点，并会用该定律进行简单推理。
（三）总结与扩展
阿伏加德罗定律的推论
依据：
①阿伏加德罗定律
②气态方苗FV二nRT二善RT（R为常数）
M
n物质的量
V——气体体积
M——气体摩尔质量
m气体质量
P体密度
N――气体分子数
D――相对密度
条件
推论
同温、同压
勺N】旳
n2
同温、同体积
F1引亠里p2n2N2
同温*同压
同温、同压r同佈积
叱M2
同温、同压、同嵐量
nlV1巴m2呛v2PlM]
同温、同压
V氢刃］+巧+…
（气休间不发生化学反应）
同压*同物质的星
WT1叮E
同温、同物质的呈
F1
P厂％
根据阿伏加德罗定律和气态方程推导出的这一系列数学表达式，在计算中常
常使用，因此光会背阿伏加德罗定律的条文是不行的，要会推导，并会使用这些推导出的关系，解决各种问题。
但要注意具体问题具体分析，不能生搬硬套，不可死记硬背公式。
（四）板书设计
气体摩尔体积
、气体摩尔体积
1•定义：
在标准状况下,
1mol任何气体的体积都约为22.4L。
用Vm表示。
2.单位：
升/摩符号：
L/mol或L•mol-1
、阿伏加德罗定律
1•内容：
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
2.应用:
Ci）同温同压：
==~
V2%
（2）同温同压：
空¥
第二课时
（1）明确目标
1.知识目标
（1）进一步巩固气体摩尔体积的概念。
（2）学会有关气体摩尔体积的计算方法。
2.能力目标
（1）培养学生分析问题和解决问题的能力。
（2）培养学生运用化学知识进行计算的能力。
3.德育目标
（1）通过对问题的讨论，培养学生积极思考、勇于探索的优秀品质
（2）通过对解题格式的规范要求，培养学生严谨求实的科学态度。
（2）重点、难点的学习与目标完成过程
［复习提问］什么是气体摩尔体积？
你怎样理解这一概念?
［回答］标准状况下，1mol任何气体的体积都约为22.4L,将这一体积称为气体摩尔体积。
对此概念理解应注意：
①适用对象是气体；②使用条件必须是在标准状况下；③物质的量专指1mol:
④22.4L是一个近似值。
［复习提问］什么是阿伏加德罗定律？
强调哪些要点？
［回答］在同温、同压下，同体积的任何气体都含有相同数目的分子，这一规律就是阿伏加德罗定律。
强调：
①使用范围是任何气体；②适用条件是温度、压强和体积相同；③结论是气体分子数相同，即气体的物质的量相同；④气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。
［引言］这节课我们要利用气体摩尔体积的概念和阿伏加德罗定律进行有关的化学计算。
［板书］三、关于气体摩尔体积的计算
（一）依据
1.准确理解物质的量、摩尔、摩尔质量、气体摩尔体积等概念。
2.掌握好标准状况下气体体积（V）与气体质量（m）、气体物质的量（n）、气体分子数（N）之间的换算关系
3.掌握阿伏加德罗定律的简单推论
⑴同温同压,卜加
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⑵同温同氐註仔D（相对密度）
（二）类型
1.标准状况下的气体体积、气体质量、气体物质的量、气体分子数之间的相互换算。
［投影］例1标准状况下，5.1gNH3的体积是多少L？
例2标准状况下，5.6LCO2中含多少molCO2分子？
含多少个CO?
分子?
它的质量是多少克？
1个CO2分子的质量是多少克?
例3标准状况下，11.2LCO?
所含分子数与多少gNH3中所含N原子数相等？
5ls
［板演］1.骼=
17g/mol
V（NH3）=0.3mol送2.4L/mol
=6.72L
答：
5.1gNH3在标准状况下的体积是6.72L。
N（CO2）=0.25mol8.02X023个/mol
=1.518023个
m（CO2）=0.25mol84g/mol=11g一个s分子颐4莎鶴吓=7.3110-23g/个
答：
标准状况下，5.6LCO2是0.25mol,含1.5181023个CO2分子，它的质
量为11g，每一个CO2分子的质量是7.31>10-23g
3•解：
设NH3的质量为x
1L2Lx
二XI
224L/mol17g/mol
x=8.5g
答：
标准状况下，11.2LCO2所含分子数与8.5gNH3中所含N原子数相等。
［板书］2.求气体的相对分子质量。
［投影］例4在标准状况下，0.2L容器里所含某气体的质量为0.25g,求算该气体的相对分子质量。
［讨论］怎样求气体的相对分子质量？
［回答］根据所给标准状况下的气体体积和气体摩尔体积，首先求出气体的物质的量，再根据已有的气体质量和物质的量求出摩尔质量，而摩尔质量在数值上
就等于它的分子量。
［追问］有没有其它的求算方法？
［回答］有。
首先求算出该气体在标准状况下的密度，再根据气体摩尔体积可以算出该气体的摩尔质量，从而知道该气体的相对分子质量。
［提问］摩尔质量与相对分子质量有区别吗？
［回答］有。
摩尔质量有单位，相对分子质量无单位。
025
［板演］解：
M=—X22.4L/mol
=28g/mol
•I该气体的相对分子质量为28
答：
该气体的相对分子质量为28。
［设问］利用标准状况下的气体密度可以计算出气体物质的相对分子质量，如果不在标准状况下，该怎样求算呢？
我们一同看下一道例题。
［投影］例5某气体对氢气的相对密度为14,求该气体的相对分子质量。
［分析］同温、同压时，M1/M2=p1/2=D，所以M1=M2•D
［板演薛器汁
M仁2g/molX14=28g/mol
•I该气体的相对分子质量为28
答：
该气体的相对分子质量为28。
［板书］3.有关混合气体的计算
（1）求混合气体中各组分的量
［投影］例6标准状况下，CO和CO?
混合气的质量为30g，体积为17.6L,求CO、CO2的质量和体积各为多少?
［分析］根据混合气体的质量为各组分气体质量之和，混合气体的体积为各组分气体体积之和，通过列出二元一次方程组进行求解。
［板演］解：
设CO、CO2的物质的量分别为x、y
_2
r22.^+224y=17.6lx=7mo1
^28x+44y=301
«y=-mol
m（C0）=ymolX
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