苏教版高中化学必修一1.1《物质的聚集状态》参考教案

第一单元丰富多彩的化学物质
第3课时物质的聚集状态
学习目标：
1. 知道物质的聚集状态以及聚集状态对物质性质的影响。

2. 了解影响气体体积的主要因素，初步学会运用气体摩尔体积等概念进行简单的计算。

3.掌握阿伏加德罗定律及其推论。

学习重点：
气体摩尔体积的理解，阿伏加德罗定律及其推论。

学习难点：
气体摩尔体积概念的建立，阿伏加德罗定律及其推论的理解。

教学过程：
一、导入新课
引入]在日常生活中，我们所接触的物质并不是单个原子或分子，而是它们的聚集体。

物质的聚集状态主要有气态、液态和固态三种。

物质在不同的温度和压强下，可以呈现不同的状态。

例如常温常压下，水呈现三种状态，液态的水、固态的冰和气态的水蒸气。

那么，同学们还知道哪些物质存在不同的聚集状态？
讨论并归纳]二氧化碳和干冰；氧气和贮存在钢瓶里的液氧；固态的钢铁和液态的钢水、铁水等。

二、推进新课
教学环节一：物质的聚集状态
板书]一、物质的聚集状态
1、常温常压下，物质存在三种状态：气态、液态和固态。

提问]同学们，你们知道吗？生活经验告诉我们：固体有一定的形状，液体没有一定的形状，但有固体的体积，气体没有固定的形状和体积；气体容易被压缩，固体、液体不容易被压缩。

为什么固态、液态和气态物质的某些性质存在差异？这与物质的微观结构特点有何联系？
归纳]物质的状态，主要与构成物质的微粒的运动方式、微粒之间的距离有关。

展示]图片1
讨论]根据图片，归纳整理出不同聚集状态的物质的特征。

归纳]固体：排列紧密，间隙很小，不能自由移动，只能在固定位置上振动，有固定的形状，几乎不能被压缩。

液体：排列较紧密，间隙较小；可以自由移动，没有固定的形状，具有流动性，不易被压缩。

气体：间距很大，排列无序；不规则，可以自由移动，没有固定的形状，容易被压缩。

投影]不同聚集状态物质的结构和性质
交流与讨论]通过学习，我们已经知道，1 mol任何微粒的集合体所含的微粒数目都相等，约为6.02×1023个，1mol微粒的质量往往不同。

那么，1mol物质的体积是否相同呢?
提问]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，还须怎样才能达到目的呢?
回答]还需知道物质的密度!
提问]请写出质量(m)体积(V)密度(ρ)三者之间的关系，ρ= m/V］
下面，我们根据已有的知识，来填写下表。

注：质量与体积栏内的数值由学生填写。

展示]1、已知下列物质的密度，计算1mol这些物质的体积，并填空。

Al 1 27 2.7 10 Fe 1 56 7.8 7.2 H
2
O 1 18 1.0 18
C 2H
5
OH 1 46 0.79 58.2
温度0°C、压强101 kPa
物质物质的量
mol
质量
g
密度
g·L－1
体积
L
H
2
1 2 0.0899 22.4
O
2
1 3
2 1.429 22.4
CO 1 28 1.25 22.4
展示]图片
讨论]由一述计算结果和图片对比可以得到什么结论？
归纳]
1、1mol不同的固态或液态的物质，体积不同。

2、在相同状况下，1mol气体的体积基本相同。

3、同样是1mol的物质，气体和固体、液体的体积相差很大。

交流与讨论]2、影响物质体积的因素可能有哪些？你能利用这些因素对以上计算结果作出解释吗？
学生活动•回答]
1、物质体积的大小取决于物质微粒的数目、微粒的大小和微粒之间的距离三个因素。

2、当微粒数一定时，固、液态物质由于：
（1）内部紧密堆积，体积主要由微粒大小决定。

（2）内部紧密堆积，改变温度、压强对体积影响不大。

（3）1mol不同固体、液体的体积不相等。

3、气态物质：
（1）分子间距离比分子本身的体积大得多(约相差10倍)，体积主要由分子间距离决定。

（2）体积受温度、压强的影响很大。

（3）同温、同压下，同物质的量的气体体积基本相等。

板书]2、在同温、同压下，影响不同物质的体积的因素常见的有：
（1）物质所含的微粒数；（2）微粒本身体积的大小；（3）微粒之间的距离。

固、液体的体积主要取决于：（1）物质所含的微粒数；（2）微粒本身体积的大小。

气体的体积主要取决于：（1）物质所含的微粒数；（2）微粒之间的距离。

讲述]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。

提问]同温同压下，如果气体的体积相同则气体的物质的量是否也相同呢?所含的分子数呢?
学生思考讨论回答]
教师总结]因为气体分子间的平均距离随着温度、压强的变化而改变，各种气体在一定的温度和压强下，分子间的平均距离是相等的。

所以，同温同压下，相同体积的气体的物质的量相等。

所含的分子个数也相等。

这一结论最早是由意大利科学家阿伏加德罗发现的，并被许多的科学实验所证实，成为定律，叫阿伏加德罗定律。

教学环节二：阿伏加德罗定律及推论 板书]二、阿伏加德罗定律及推论 1、阿伏加德罗定律
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。

教师强调]对这一定律的理解一定要明确适用范围为气体。

在定律中有四同：“同温”、“同压”、“同体积”、“同分子数目”，三同就可定为一同。

自主练习]若气体分子间的距离相同(即在同温同压下)，则气体的体积大小主要取决于气体分子数目的多少(或物质的量的大小)。

气体的分子数越多，气体的体积就越大。

教师总结]在同温同压下，气体的体积之比与气体的分子数（或物质的量）之比成正比。

——阿伏加德罗定律的推论之一. 如：在同温同压下，A 、B 两种气体
(B)(A)V V = (B)(A)N N = (B)
(A)n n
板书]2、阿伏加德罗定律推论
在同温、同压下，任何气体的体积之比与气体的分子数（或物质的量）之比成正比。

即：(B)
(A)V V =(B)
(A)N N =(B)
(A)n n
教师点拨]
阿伏加德罗定律还有很多推论，请同学们结合气体状态方程PV ＝nRT (P 代表压强；V 代表体积；n 代表物质的量；R 是常数；T 代表温度)课后推导下列关系式： 1.在同温、同压下，任何气体的密度之比与气体的摩尔质量（或相对分子质量）之比成正比。

(B)
(A)ρρ=(B)
(A)M M
2.在同温、同体积下，任何气体的压强之比与气体的分子数（或物质的量）之比成正比。

教学环节三：气体摩尔体积 板书]三、气体摩尔体积
1、定义：单位物质的量的气体所占的体积。

2、符号：V m
单位：L ·mol －1
3、表达式：V m = V /n
讲解•板书]
4、特殊：在标准状况下(0℃、101kPa)下，1mol 任何气体所占的体积都约是22.4L 。

(即标准状况下的气体摩尔体积约是22.4L/mol) 强调]
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，用S ·T ·P 表示。

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。

板书]5、标准状况：温度 0℃；压强 101kPa 通常状况：温度 20℃；压强 101kPa 思考]判断正误
1、标况下，1 mol 任何物质的体积都约为22.4 L 。

(×，物质应是气体)
2、1 mol 气体的体积约为22.4 L 。

(×，未指明条件——标况)
3、标况下，1 mol O 2和N 2混合气(任意比)的体积约为22.4 L 。

(√，气体体积与分子种类无关)
4、22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数。

(×，未指明气体体积是否在相同条件下测定)
5、任何条件下，气体的摩尔体积都是22.4 L。

(×，只在标况下)
6、只有在标况下，气体的摩尔体积才能是22.4 L。

(×，不一定)
提问]在以前的学习中，我们知道了物质的量与质量及粒子个数的关系，上节课我们又学了气体摩尔体积，大家能否找出这些量之间的相互关系呢?
归纳并讲解]我们知道物质的量是联系质量和粒子集体的桥梁，也是与气体的体积密切相关的物理量，以此为中心，我们可得出以下关系：
板书]。