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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。
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［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：
n
物质的量（mol） m M
物质的质量（g） 摩尔质量（g/mol）
［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 ； O2的摩尔质量是 ； NaCl的摩尔质量是 ； SO42- 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SO2和SO3中氧元素的质量相等，SO2与SO3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SO2和SO3物质的量比为3：2，最后得出SO2与SO3的质量比为6：5。 (投影练习)71 gNa2SO4中含有Na+和SO42ˉ物质的量各为多少？ 解：Na2SO4的相对分子质量为142，则M(Na2SO4)=142 g/mol Na2SO4 = 2Na+ + SO42ˉ
n (Na+) = 2 n(Na2SO4) = 2×0.5mol = 1 mol n (SO42ˉ) = n (Na2SO4) = 0.5mol
答：71 gNa2SO4中含有Na+ 物质的量为1 mol，SO42ˉ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。
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［学生1］1．固体、液体体积单位是cm3，而气体体积单位是L，1L=1000 cm3，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( Vm )
［讲解］所谓气体摩尔体积( Vm )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Vm。 ［讲解］气体的体积与气体物质的量之比，可表示为：
V
［板书］表达式： Vm =
n
［提问］由此可知，Vm的单位是什么呢？
［学生］气体体积的单位是L或m3，物质的量的单位mol，所以气体摩尔体积的单位是L·mol-1或m3·mol-1。
［板书］单位：L·mol-1或m3·mol-1
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［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Vm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： 1．1molO2的体积约是22．4 L。 2．标准状况下，H2的体积为22．4 L。
3．标准状况下，1mol H2的体积恰好为22．4 L。 4．标准状况下，1mol H2SO4的体积约为22．4 L。
5．标准状况下，0.4molN2和0.6molO2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。H2SO4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。
V ［学生1］根据公式 V m = ，同温同压下，气体摩尔体积一定，气体体积与物质的
n
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?NN ， NA是一定值，所以N与物质的量n成正比，
A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。
n1 V N
即同温同压下 1 1 ，适用对象是气体。
n2 V2 N2
［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。
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［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：
n
三、气体摩尔体积( Vm )
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Vm。
V
表达式： Vm =
n
-13-1
单位：L·mol或m·mol 2．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Vm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。
n1 V N
即同温同压下 1 1 ，适用对象是气体。
n2 V2 N2
小结： ÷M ×NA
物质的质量（m） 物质的量（n） 微粒个数（N）
×M ÷NA
÷Vm ×Vm
气体的体积（V）
物质的量（mol）
m M
物质的质量（g） 摩尔质量（g/mol） 气体的体积（V）
物质的质量（m）
÷M ×M
÷Vm ×Vm
物质的量（n）
×NA ÷NA
微粒个数（N）
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
