高一化学必修一第一章第三节摩尔质量与气体摩尔体积教案

第3节化学中常用的物理量----物质的量第2课时摩尔质量和气体摩尔体积知识与技能：1．使学生了解摩尔质量的概念，了解摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系。

2．使学生了解气体摩尔体积的概念及标准状况下的气体摩尔体积。

3．使学生了解物质的量、摩尔质量与物质的质量之间的关系，以及物质的量与气体体积、气体摩尔体积之间的关系。

过程与方法：1．通过对数据的分析比较，培养学生的分析问题、科学处理数据的能力。

2．，培养学生的计算能力，并通过计算帮助学生更好地理解概念和运用、巩固概念。

3．培养学生逻辑推理、抽象概括的能力。

情感、态度与价值观:1．使学生认识到微观和宏观的相互转化是研究化学的科学方法之一，培养学生尊重科学的思想。

2．通过学生的置疑、解疑，激发学生对问题的探究兴趣及探究能力。

3．通过计算，强调解题规范，养成良好的计算习惯。

教学重点：摩尔质量的概念、气体摩尔体积的概念。

教学难点：摩尔质量的概念、气体摩尔体积的概念。

[教学过程]［导入新课］什么是物质的量？什么是摩尔？它们的使用范围是什么？［学生］物质的量是表示物质所含粒子多少的物理量，摩尔是物质的量的单位。

每摩尔物质都含有阿伏加德罗常数个粒子，阿伏加德罗常数的近似值为6.02×1023mol-1。

物质的量和摩尔都只适用于微观粒子，不能用用于宏观物体。

［讲述］既然物质的量是联系微观粒子和宏观物体的桥梁，那么，物质的量是如何把微观粒子与宏观质量、体积联系起来的呢?这节课我们就来研究物质的量与质量、气体体积之间的关系。

［推进新课］分析书中表格l一3—1中列出的1mol 物质的质量与其相对原子质量或相对分子质量的关系。

［学生］1mol原子的质量在数值上等于它的相对原子质量。

1mol分子的质量在数值上等于它的相对分子质量。

［提问］那么，对于粒子中的离子来讲，又将怎样呢？［学生］对于离子来说，由于电子的质量很小，当原子得到或失去电子变成离子时，电子的质量可略去不计，因此，1mol离子的质量在数值上等于该离子的式量。

［板书］二、摩尔质量１． 1mol 任何粒子或物质的质量以克为单位时，在数值上都等于它的相对原子质量或它的相对分子质量。

［讲解］化学上，我们把1mol 物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号M 。

［板书］2．摩尔质量定义：（1）单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号M 。

（2）单位：g/mol 或 kg/mol 。

（3）数值上等于物质或粒子的式量。

［讲解］也就是说，物质的摩尔质量是该物质的质量与该物质的物质的量之比，可表示为： ［板书］3．计算式：符号表示： ［讲解］依据此式，我们可以把物质的质量与构成物质的粒子集体——物质的量联系起来。

(投影练习)O 的摩尔质量是 ；O 2的摩尔质量是 ；NaCl 的摩尔质量是 ；SO 42- 的摩尔质量是 。

答案：16g/mol 32g/mol 58.5g/mol 96g/mol 。

［强调］大家在解答有关摩尔质量的问题时，一定要注意单位。

(投影练习)欲使SO 2和SO 3中氧元素的质量相等，SO 2与SO 3的质量比是多少？分析与解答：根据氧元素质量相等，推出氧元素的物质的量相等，求出SO 2和SO 3物质的量比为3：2，最后得出SO 2与SO 3的质量比为6：5。

(投影练习)71 gNa 2SO 4中含有Na +和SO 42ˉ物质的量各为多少？解：Na 2SO 4的相对分子质量为142，则M(Na 2SO 4)=142 g/molNa 2SO 4 = 2Na + + SO 42ˉn (Na +) = 2 n(Na 2SO 4) = 2×0.5mol = 1 moln (SO 42ˉ) = n (Na 2SO 4) = 0.5mol答：71 gNa 2SO 4中含有Na + 物质的量为1 mol ，SO 42ˉ物质的量为0.5mol 。

［讨论］分析书中表格1—3—1，列出有关化学式、体积的相关数据，讨论并回答下列三个问题。

(多媒体投影)问题1：分析体积一栏，发现单位是否相同，说明什么问题？问题2：在同温同压下，1 mol 固体、液体的体积是否相同？问题3：在同温同压下，1 mol 气体的体积是否相同？温度、压强不同时，又怎么样？［学生］讨论，探究。

摩尔质量（g/mol ）物质的质量（g ） 物质的量（mol ） M m n［学生1］1．固体、液体体积单位是cm 3，而气体体积单位是L ，1L=1000 cm 3，说明同样是1 mol 的物质，气体和固体、液体的体积相差很大。

［学生2］2．在同温同压下，1 mol 固体、液体的体积不同。

［学生3］3．在同温同压下，1 mol 气体的体积基本相同。

不同温度、压强下，1 mol 气体的体积不同。

(多媒体投影)问题1：固体、液体体积为何不同？与气体体积为何有如此大的差距？问题2：同温同压下，1 mol 不同气体的体积为何相差不大？问题3：不同温度、压强下，1 mol 气体体积为何不同?［讨论］请大家阅读22～23页及图1—3—1，讨论分析：为什么会产生这些差异? ［学生］讨论，探究。

［提问］物质体积的大小取决于那些因素？［学生］物质体积的大小取决于物质微粒数的多少、微粒本身的大小和微粒之间的距离三个因素。

［提问］当微粒数一定时，固体、液体的体积主要决定于什么因素？［学生］当微粒数一定时，固体、液体的体积主要决定于微粒本身的大小，而气态物质的体积主要决定于微粒之间的距离。

［提问］为什么相同条件下，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？［学生］在固、液态中，微粒本身的大小不同，决定了其体积不同，而不同气体在一定温度和压强下，分子之间的距离可以看作是相同的，所以，1 mol 气体有着近似相同的体积。

［提问］为什么比较一定量气体的体积，要在相同的温度、压强下进行？［学生］因为气体的体积受温度、压强的影响很大，故说到气体体积时必须指明外界条件。

［讲解］对固体，我们用得较多的是质量，而对于气体，用得较多的则是体积。

由于同温同压下，1 mol 不同气体都含有相同的体积，为我们定量测定气体体积提供了很大的方便，为此，我们专门提出了气体摩尔体积的概念。

［板书］三、气体摩尔体积( V m )［讲解］所谓气体摩尔体积( V m )指的是一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积。

［板书］1．定义：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积。

符号为V m 。

［讲解］气体的体积与气体物质的量之比，可表示为：［板书］表达式： ［提问］由此可知，V m 的单位是什么呢？［学生］气体体积的单位是L 或m 3，物质的量的单位mol ，所以气体摩尔体积的单位是L·mol -1或m 3·mol -1。

［板书］单位：L·mol -1或m 3·mol -1V m = V n［讲解］在不同外界条件下，都有一个与之对应的气体摩尔体积，我们把温度0℃、压强为101kPa 定义为标准状况，简写为STP ，气体摩尔体积约为 22．4 L·mol -1。

［板书］2．标准状况下(STP) ，1 mol 任何气体的体积都约为22．4 L·mol -1。

［讲解］大家在掌握气体摩尔体积这个概念时，一定要注意以下几点：［板书］（1）适用范围：任何气体（包括混合气体）（2）条件：在一定温度和压强下（标准状况下V m 为22．4 L·mol -1）(投影练习)判断下列说法是否正确，并说明理由：1．1molO 2的体积约是22．4 L 。

2．标准状况下，H 2的体积为22．4 L 。

3．标准状况下，1mol H 2的体积恰好为22．4 L 。

4．标准状况下，1mol H 2SO 4的体积约为22．4 L 。

5．标准状况下，0.4molN 2和0.6molO 2的混合气体的体积约为22．4 L 。

6．22．4 L 气体所含分子数一定大于11．2 L 气体所含分子数。

［学生］1．错误。

未指明条件、状况。

2．错误。

未指明1mol 。

3．错误。

22．4 L 是一个近似取值。

4．错误。

H 2SO 4不是气体。

5．正确。

6．错误。

未指明气体体积是否在相同条件下测定。

［讨论］请大家思考：同温同压下，体积相同的气体的物质的量是否相同？所含分子数是否相同？［学生］讨论，探究。

［学生1］根据公式 ，同温同压下，气体摩尔体积一定，气体体积与物质的量成正比，所以体积相同的气体的物质的量相同。

［学生2］根据公式 N ANn ， N A 是一定值，所以N 与物质的量n 成正比，由物质的量相同，推出所含分子数相同。

［小结］同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，这一规律被称为阿伏加德罗定律。

［板书］3．阿伏加德罗定律：在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。

即同温同压下 ，适用对象是气体。

［讲解］阿伏加德罗定律还有几个重要的推论。

我们可以根据公式pV = nRT （其中p 为压强，V 为气体体积，n 为气体的物质的量，R 为常数，T 为温度）导出，在一定条件下p~n 、ρ~M 、V~M 之间的关系。

V m = V n V 1 V 2 n 1 n 2 N 1 N 2［课堂小结］通过这节课的学习，我们把质量、气体的体积这两个宏观物理量与微粒数这一微观粒子联系起来了。

［板书］小结：［布置作业］P26-27 练习１、2［板书设计］二、摩尔质量１． 1mol 任何粒子或物质的质量以克为单位时，在数值上都等于它的相对原子质量或它的相对分子质量。

2．摩尔质量定义：（1）单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号M 。

（2）单位：g/mol 或 kg/mol 。

（3）数值上等于物质或粒子的式量。

3．计算式：符号表示：三、气体摩尔体积( V m )1．定义：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积。

符号为V m 。

表达式： 单位：L·mol -1或m 3·mol -12．标准状况下(STP) ，1 mol 任何气体的体积都约为22．4 L·mol -1。

（1）适用范围：任何气体（包括混合气体）（2）条件：在一定温度和压强下（标准状况下V m 为22．4 L·mol -1）3．阿伏加德罗定律：在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。

即同温同压下 ，适用对象是气体。

小结：物质的质量（m ） ÷M ×M 气体的体积（V ） 微粒个数（N ） ÷N A ×N A 物质的量（n ） ×V m ÷V m M m n摩尔质量（g/mol ） 物质的质量（g ） 物质的量（mol ） V m = V n V 1 V 2 n 1 n 2 N 1 N 2 物质的质量（m ） ÷M ×M 气体的体积（V ） 微粒个数（N ） ÷N A×N A 物质的量（n ） ×V m ÷V m。