2022年高中化学 物质的聚集状态教案 新人教版必修1

2022年高中化学 物质的聚集状态教案 新人教版必修1【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【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26.982.70g.cm-39.99 cm3Fe固态55.857.86g.cm-37.11 cm3H2O液态18.020.998g.cm-318.06cm3C2H5OH液态46.070.789g.cm-358.39cm3H2气态2.0160.0899g.cm-322.43LN2气态28.021.25g.cm-322.42LCO气态28.011.25g.cm-322.42L（说明：固体、液体均为293K时的测定值，气体为1.01105Pa、273K时的测定值。）思考完成教材P11交流与讨论，并完成下面填空相同条件下， 1mol的固体、液体体积 。相同条件下， 1mol的气体体积要比固体、液体 。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（1.01105Pa、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。1molFe 1molAl 1molPb1molH2O 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：Lmol-1【讲解】 1.为了研究的方便，科学上把温度为0C、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=22.4Lmol-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：NANnNAmMMVVmVm【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。使用范围 该定律称为四同定律，找出四同 、 、 、 标准状况下，任何1摩尔气体的体积都约为 【知识拓展】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=1/2）试完成以下练习：某气体A对氧气的相对密度为0.5，求A的是式量是多少？A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，04L的某气体重1143g，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（）的关系。2H2 O2 2H2O 化学计量数之比 2 ： 1 ： 1微粒个数之比 2 ： 1 ： 1扩大6.021023倍 26.021023 ： 16.021023 ： 26.021023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 化学计量数之比 1 ： 1 ： 2微粒个数之比 1 ： 1 ： 2扩大NA倍 1NA ：1NA ： 2NA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？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 + 2H2O1 2n(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？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0.200molZn + 2HCl = ZnCl2 + H21mol 22.4L 0.200mol V(H2) 解得V(H2)=4.48L解法2：Zn + 2HCl = ZnCl2 + H265g 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：m/V设气体为1molM/ Vm得出核心知识：气体密度= 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】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：Lmol-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。使用范围 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】