《物质的聚集状态》教学设计.doc

《物质的聚集状态》教学设计
【学习目标】
1.理解物质形成固态、液态和气态的原因。
2.理解气体摩尔体积，并学会运用气体摩尔体积进行物质的量的计算。
3.理解化学反应中反应物和生成物之间“物质的量”之间的关系
【预习指导】（预习课本，尝试回答下列问题）
1.物质具有哪三种常见的不同聚集状态？
2.在固态、液态和气态时，组成物质的微粒之间的距离具有什么不同？
3．影响气体的体积的因素有哪些？
4．“气体摩尔体积”的含义是什么？如何利用气体摩尔体积计算“物质的量”？
【教学过程】
课题一：气体摩尔体积
问题1：化学上对于固体、液体和气体的“物质的量”的测量方法是不同的。①对于固体往往通过称量“质量”（天平），再转换为“物质的量”；②对于液体往往通过测量“体积”，再通过“密度”或“浓度”转化为“质量”，最后计算“物质的量”；③对于气体则往往测量气体的“体积”，再转化为“物质的量”。试解决下列问题：
（1）固体测量：称量4.0g氢氧化钠固体，则其物质的量n(NaOH)= mol

(2) 液体测量：用量筒量取5.0mL浓硫酸，已知其密度是ρ（H2SO4）=1.84g/mL，计算其物质的量，n（H2SO4）= mol.

(3) 气体测量：测量在0℃和1.01×105Pa的条件下50mL氢气，计算n（H2）= mol.尝试写出计算方案。

提示：要计算气体物质的量，就必须知道“单位摩尔气体的体积”，因此要发明一个单位：
“L/mol”，那么1摩尔气体的体积是多大？1mol气体含有6.02×1023个气体分子，这
些分子聚集在一起，占有多大体积？完成下列问题后尝试逐步解答这些问题。
问题2：物质在三种不同聚集状态时，微粒之间的距离有着很大的差别，（参考表1-3和下图），判断并回答：1mol物质分别在固态、液态和气态时所占有的体积是否相同？1mol物质分别在固态、液态和气态时所占有的体积和其微粒直径大小之间的具有怎样的关系？
固体微粒间距
液体微粒间距
气体微粒间距

提示：物质在固态、液态时，物质的分子间距离很小，因此，其1mol所占有的体积和其微粒半径有很大的关系。物质在气态时，其分子间距很大（随着温度和压强和不同而不同），因此，气体体积和其分子直径之间没有关系，1mol气体的体积只取决于其分子间距离。当温度和压强一定时，气体分子间平均距离总是一定。

相同压强、相同温度下 1mol气体体积相同
所占体积不同
不同压强下1mol气体
所占体积不同

[重要概念] 在标准状况下（指1.01×105Pa，0℃时的状态），1mol任何气体的体积均约为22.4L/mol。也就是说，在标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4L/mol。

1.01×105Pa，0℃,1mol

[问题3]通过“气体摩尔体积”计算下列问题。
1. 在标准状况下，2.24LH2，其物质的量是n(H2)=== mol.
2. 在标准状况下，0.5mol O2,其体积V（H2）=== mol.
3. 2.8g一氧化碳气体,在标准状况下，其体积V（CO）=== mol.

[总结1]对于气体，物质的量（n）、气体体积（V）与气体摩尔体积(Vm)之间的关系：

[问题4]在标准状况下，计算下列问题。
① 2.24LH2的质量是 ，含有的分子数是 ，含有的原子数是 。
② 含有6.02×1023个分子的氧气，其体积是 L。
③ 含有6.02×1023个分子的水，其体积是 L。
④ 22.4L的冰，其所含分子数是否为6.02×1023？

[总结2]运用“22.4L/mol”进行计算的条件是：
1.计算物质的状态必须是 态。
2.气体所处的压强和温度为 （即“标准状况”）

[问题5]对于气体计算，偶尔也使用“密度”。某气体在标准状况下的密度是1.25g·L-1,试计算下列问题：
① 22.4L该气体的质量是 g。
② 22.4L该气体的物质的量是 mol.
③ 该气体的摩尔质量为 g·mol-1
④ 该气体可能是何种气体？ （写出两种可能的分子式）

[总结2]在标准状况下，气体摩尔质量（M，单位g/mol）和气体密度（ρ，单位g/L）之间的关系：

课题二：化学反应中反应物和生成物“物质的量”之间的关系
[问题1] 对于化学反应方程式:Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑,当反应消耗1mol硫酸时，试求消耗
的Zn的质量和生成的H2的体积（标准状况）？

[总结3]：方程式“计量系数”与反应物、生成物的“物质的量”之间的关系
化学方程式中反应物和生成物的“计量系数”之比，等于参加反应的物质和生成物的“物质的量”之比。

[问题2] 现有5.6g铁粉在试管中，加入0.01L某浓度盐酸，正好完全反应。
① 产生的气体在标准状况下的体积是多少L？
② 消耗的HCl物质的量是多少？
③ 若用“mol·L-1”作为盐酸浓度的单位，则该实验所用的盐酸的浓度是多大？

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