第二节化学计量在实验中的应用名师教学设计

第二节　化学计量在实验中… 高中化学       人教2003课标版

 (1)  知识目标：使学生正确理解和掌握气体摩尔体积概念和阿伏加德罗定律

 (2)  能力目标：培养学生分析、归纳、空间想象和逻辑推理能力

 (3)  德育目标：培养学生“透过现象，抓住本质”的辩证唯物主义认识观点

气体摩尔体积概念的逻辑推理过程

阿伏加德罗定律的理解

[教师复习引入]在上一节课中我们共同学习了第二章 摩尔 反应热 的第一节 摩尔 ，在这一节中我们将共同学习第二节 气体摩尔体积 ，在进入新课之前让我们共同回忆一下有关摩尔质量的概念。

[教师提问]何为摩尔质量？

[学生回答] 1摩尔物质的质量叫该物质的摩尔质量，单位：克/摩。

[教师肯定]请坐，回答的很正确，1摩尔物质的质量叫该物质的摩尔质量，在上一节有关摩尔质量的计算中我们知道：不同物质摩尔质量一般不同，也就是说一摩尔的不同物质的质量是不相同的,那么，同学们是否想过1摩尔不同物质的体积是否相同呢?

[教师引入讨论]在回答这个问题之前首先让我们共同讨论一下影响物质体积大小的因素有哪些？

[教师讲述]任何物质的体积都受外界温度和压强影响，那么影响体积的外界因素有：温度和压强。在初中我们又曾经学过物质都是由原子、分子或离子等微观粒子构成的，那么我们说构成物质的微观粒子的数目、大小就是直接影响物质体积的大小的两个内部因素，那么除了这两个内部因素外，还有其他的内部因素么？为了方便同学们理解，我举个例子：一克液态水在100°C ，一个大气压下体积是_______ 而气态水在同样条件下的体积是_______，为什么同是一克的水在同样条件下不同状态时体积却不相同呢？请大家思考一下，然后请同学回答。

[学生回答]不太清楚。

[教师讲解]原因是由于水在不同的物态下构成水的水分子间距是不相同的,所以虽然同是水但在不同的物态下的体积是不相同的,由此我们能够得出影响物质体积大小的另一个内部因素:微粒间的间距.

[教师归纳] 影响物质体积的因素有1、外因①温度，②压强；2、内因①物质所含微粒数，②微粒本身的大小，③微粒间的距离。

[教师讲述] 明白了这个问题后,我们在回到刚才的问题——摩尔的不同的物质的体积是否相同呢?

[教师引入数据] 请同学们看小黑板的表1由20℃，1.01×105Pa，1摩尔铁、铝、铅、水和纯硫酸的质量，密度的数据计算一下他们的体积，然后请某个同学说一下计算结果.

[学生计算]……

[教师引导学生分析]好，请同学们仔细看这几个结果，然后思考从这些计算结果我们能够得出什么结论呢?

[教师提问]某同学你说一下你能得出什么样的结论

[学生回答]在相同的温度和压强下，1摩尔不同的固体和液体物质体积各不相同。

[教师讲述] 其实从这些结果中我们只能说一摩尔的铁、铝、铅三种不同的固体和水和纯硫酸两种不同液体在相同的温度和压强下的体积是不同的，并且经过大量的实验证明在相同的温度和压强下，相同物质量的不同的固体和液体的体积是不相同的。

[教师接着引入数据] 请同学们接着看小黑板的第二个表  然后根据表中的数据再算一下一摩尔的氧气、氢气、二氧化碳的体积和气体摩尔体积，并请同学回答。

[学生计算]……

[学生回答]我的计算结果是……

[教师肯定] 好请坐，这位同学的计算结果也非常正确，请同学们在仔细看一下这些结果，这回我们能够得出什么样的结论呢？

[学生思考回答]一摩尔的氧气、氢气、二氧化碳的体积在0°C、一个大气压下近似相同。

[教师肯定]回答的很好，那么这个结果是巧合么？经过大量的实验证明在零摄氏度-一个大气压下任何气体的体积都约是22、4L，并且科学上把0°Ｃ、１atm叫做标准状况。这就是我们这节要讲的重点——气体摩尔体积。

［教师引入概念］气体摩尔体积概念是：在标准状况下，一摩尔的任何气体的体积都约是22、4升，这个体积叫做气体摩尔体积。

［教师引导理解概念］气体摩尔体积概念的得出是在０°、１atm下，研究的对象是一摩尔的任何气体的体积，得出的结论是都约使２２、４Ｌ。

［教师设问］讲到这里同学们是否想问这样的一个问题“为什么对固体、液体和气体比较会有不同的结论呢？

[教师讲解] 请同学们再回到影响气体体积的因素上，首先让我们看一下固体和液体，在温度和压强都相同，物质的量，即组成固体和液体的微粒的数目也相同时，影响固体和液体体积大小的主要因素就是：构成固态或液态物质微粒间的距离和微粒的大小．而实验表明组成固体和液体的微粒间距很小，一般比微粒直径小得多，因此对体积的贡献很小，所以此时的固体和液体物质体积大小决定因素就是微粒本身大小。由于构成不同固体和液体物质的原子、分子或离子的大小是不同的，所以它们的体积也就有所不同。

[教师设问]对于固体和液体是这样的，那么对于标准状况下的一摩尔的任何气体体积又如何解释呢？

[教师讲解]在标准状况下一摩尔的任何气体，温度、压强和气体分子的数目都相同，又经过科学的实验证明组成气体的分子间的平均间距约是分子直径的１０倍，那么相对于体积就是１０００倍，所以气体体积大小此时主要由气体分子的平均间距决定的，而在相同的温度和压强下任何气体分子的平均间距又近似相等，所以体积近似相等，并经过计算为２２、４升。

［教师设问］对于标准状况下的任何气体体积有这样的结果，那么对于其它条件下的任何气体体积关系又如何呢？

［教师讲解］请同学们先看一下温度和压强对气体体积的影响情况：热胀冷缩，所以温度升高体积增大，同样温度降低体积缩小，当给气体施加压力时体积会缩小，同样压强减小，体积膨胀，这是为什么呢？

[教师讲解]当温度升高时，气体分子间的平均距离就会受热增大，因而体积膨胀，当压强增大时气体分子间的平均距离减小，因而体积减小。也就是说影响气体体积的外部因素是通过内部因素起作用的，这就和我们哲学上学的内因决定外因是一致的。

[教师设问]那么如果在相同的温度和压强下，任何气体体积情况又如何呢？

[教师讲解]在相同的温度和压强下，如果我们设定气体分子的数目也相同，那么同学们思考影响气体体积的因素后就会得出：任何气体体积相同。因为在相同的温度和压强下任何气体分子间的平均距离近似相等，那么气体分子的数目也相同，体积就近似相等，反过来，在同温同压下，如果气体体积相等，那么气体分子数目就相同，这就是我们这节要讲的阿伏加得罗定律。

[教师给出概念]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。

[教师引导理解概念]在阿伏加得罗定律中同学们会发现有四个相同，即：相同的温度、相同的压强、相同的体积、相同数目的分子，实验证明在这四个相同中只要有任意三个相同成立就会得出第三个相同也成立。

[教师设问]请同学们在看一下气体摩尔体积的概念，思考它与阿伏加得罗定律的有何关系么？

[教师解析]请同学们看我的副板书，气体摩尔体积适用于标准状况下的任何气体，而阿伏加得罗定律适用于任何状况下的任何气体，所以气体摩尔体积是阿伏加得罗的一个特例。

[教师终结]以上就是我们这节可所要讲的内容，让我们共同回忆一下，首先我们给出了影响物质体积大小的因素，然后得出并解释了气体摩尔体积概念及阿伏加得罗定律。课后同学们要认真复习，并预习下一节课的内容。

第二节　化学计量在实验中的应用　

第二节　化学计量在实验中的应用　

[教师复习引入]在上一节课中我们共同学习了第二章 摩尔 反应热 的第一节 摩尔 ，在这一节中我们将共同学习第二节 气体摩尔体积 ，在进入新课之前让我们共同回忆一下有关摩尔质量的概念。

[教师提问]何为摩尔质量？

[学生回答] 1摩尔物质的质量叫该物质的摩尔质量，单位：克/摩。

[教师肯定]请坐，回答的很正确，1摩尔物质的质量叫该物质的摩尔质量，在上一节有关摩尔质量的计算中我们知道：不同物质摩尔质量一般不同，也就是说一摩尔的不同物质的质量是不相同的,那么，同学们是否想过1摩尔不同物质的体积是否相同呢?

[教师引入讨论]在回答这个问题之前首先让我们共同讨论一下影响物质体积大小的因素有哪些？

[教师讲述]任何物质的体积都受外界温度和压强影响，那么影响体积的外界因素有：温度和压强。在初中我们又曾经学过物质都是由原子、分子或离子等微观粒子构成的，那么我们说构成物质的微观粒子的数目、大小就是直接影响物质体积的大小的两个内部因素，那么除了这两个内部因素外，还有其他的内部因素么？为了方便同学们理解，我举个例子：一克液态水在100°C ，一个大气压下体积是_______ 而气态水在同样条件下的体积是_______，为什么同是一克的水在同样条件下不同状态时体积却不相同呢？请大家思考一下，然后请同学回答。

[学生回答]不太清楚。

[教师讲解]原因是由于水在不同的物态下构成水的水分子间距是不相同的,所以虽然同是水但在不同的物态下的体积是不相同的,由此我们能够得出影响物质体积大小的另一个内部因素:微粒间的间距.

[教师归纳] 影响物质体积的因素有1、外因①温度，②压强；2、内因①物质所含微粒数，②微粒本身的大小，③微粒间的距离。

[教师讲述] 明白了这个问题后,我们在回到刚才的问题——摩尔的不同的物质的体积是否相同呢?

[教师引入数据] 请同学们看小黑板的表1由20℃，1.01×105Pa，1摩尔铁、铝、铅、水和纯硫酸的质量，密度的数据计算一下他们的体积，然后请某个同学说一下计算结果.

[学生计算]……

[教师引导学生分析]好，请同学们仔细看这几个结果，然后思考从这些计算结果我们能够得出什么结论呢?

[教师提问]某同学你说一下你能得出什么样的结论

[学生回答]在相同的温度和压强下，1摩尔不同的固体和液体物质体积各不相同。

[教师讲述] 其实从这些结果中我们只能说一摩尔的铁、铝、铅三种不同的固体和水和纯硫酸两种不同液体在相同的温度和压强下的体积是不同的，并且经过大量的实验证明在相同的温度和压强下，相同物质量的不同的固体和液体的体积是不相同的。

[教师接着引入数据] 请同学们接着看小黑板的第二个表  然后根据表中的数据再算一下一摩尔的氧气、氢气、二氧化碳的体积和气体摩尔体积，并请同学回答。

[学生计算]……

[学生回答]我的计算结果是……

[教师肯定] 好请坐，这位同学的计算结果也非常正确，请同学们在仔细看一下这些结果，这回我们能够得出什么样的结论呢？

[学生思考回答]一摩尔的氧气、氢气、二氧化碳的体积在0°C、一个大气压下近似相同。

[教师肯定]回答的很好，那么这个结果是巧合么？经过大量的实验证明在零摄氏度-一个大气压下任何气体的体积都约是22、4L，并且科学上把0°Ｃ、１atm叫做标准状况。这就是我们这节要讲的重点——气体摩尔体积。

［教师引入概念］气体摩尔体积概念是：在标准状况下，一摩尔的任何气体的体积都约是22、4升，这个体积叫做气体摩尔体积。

［教师引导理解概念］气体摩尔体积概念的得出是在０°、１atm下，研究的对象是一摩尔的任何气体的体积，得出的结论是都约使２２、４Ｌ。

［教师设问］讲到这里同学们是否想问这样的一个问题“为什么对固体、液体和气体比较会有不同的结论呢？

[教师讲解] 请同学们再回到影响气体体积的因素上，首先让我们看一下固体和液体，在温度和压强都相同，物质的量，即组成固体和液体的微粒的数目也相同时，影响固体和液体体积大小的主要因素就是：构成固态或液态物质微粒间的距离和微粒的大小．而实验表明组成固体和液体的微粒间距很小，一般比微粒直径小得多，因此对体积的贡献很小，所以此时的固体和液体物质体积大小决定因素就是微粒本身大小。由于构成不同固体和液体物质的原子、分子或离子的大小是不同的，所以它们的体积也就有所不同。

[教师设问]对于固体和液体是这样的，那么对于标准状况下的一摩尔的任何气体体积又如何解释呢？

[教师讲解]在标准状况下一摩尔的任何气体，温度、压强和气体分子的数目都相同，又经过科学的实验证明组成气体的分子间的平均间距约是分子直径的１０倍，那么相对于体积就是１０００倍，所以气体体积大小此时主要由气体分子的平均间距决定的，而在相同的温度和压强下任何气体分子的平均间距又近似相等，所以体积近似相等，并经过计算为２２、４升。

［教师设问］对于标准状况下的任何气体体积有这样的结果，那么对于其它条件下的任何气体体积关系又如何呢？

［教师讲解］请同学们先看一下温度和压强对气体体积的影响情况：热胀冷缩，所以温度升高体积增大，同样温度降低体积缩小，当给气体施加压力时体积会缩小，同样压强减小，体积膨胀，这是为什么呢？

[教师讲解]当温度升高时，气体分子间的平均距离就会受热增大，因而体积膨胀，当压强增大时气体分子间的平均距离减小，因而体积减小。也就是说影响气体体积的外部因素是通过内部因素起作用的，这就和我们哲学上学的内因决定外因是一致的。

[教师设问]那么如果在相同的温度和压强下，任何气体体积情况又如何呢？

[教师讲解]在相同的温度和压强下，如果我们设定气体分子的数目也相同，那么同学们思考影响气体体积的因素后就会得出：任何气体体积相同。因为在相同的温度和压强下任何气体分子间的平均距离近似相等，那么气体分子的数目也相同，体积就近似相等，反过来，在同温同压下，如果气体体积相等，那么气体分子数目就相同，这就是我们这节要讲的阿伏加得罗定律。

[教师给出概念]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。

[教师引导理解概念]在阿伏加得罗定律中同学们会发现有四个相同，即：相同的温度、相同的压强、相同的体积、相同数目的分子，实验证明在这四个相同中只要有任意三个相同成立就会得出第三个相同也成立。

[教师设问]请同学们在看一下气体摩尔体积的概念，思考它与阿伏加得罗定律的有何关系么？

[教师解析]请同学们看我的副板书，气体摩尔体积适用于标准状况下的任何气体，而阿伏加得罗定律适用于任何状况下的任何气体，所以气体摩尔体积是阿伏加得罗的一个特例。

[教师终结]以上就是我们这节可所要讲的内容，让我们共同回忆一下，首先我们给出了影响物质体积大小的因素，然后得出并解释了气体摩尔体积概念及阿伏加得罗定律。课后同学们要认真复习，并预习下一节课的内容。