苏教版最新高中化学专题第一单元第三课时物质的聚集状态讲义含解析必修
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物质的齐集状态教课方案一、学习目标1.知道不一样齐集状态物质的一些特征,依据物质的存在状态进行分类,知道固、液、气态物质的一些特征。
2.认识影响气体体积的主要要素,初步学会运用气体摩尔体积等观点进行简单的计算。
3.指引学生从微观角度理解化学物质的存在状态,在原有基础上提高对化学物质的认识,同时为后续内容的学习打好必需的基础。
二、教课要点及难点理解气体摩尔体积等观点并进行简单的计算三、设计思路本课时设计先从学生熟习的“三态” 这一宏观特点引入,研究影响物质体积的微观原由,让学生体验从宏观到微观的研究方法,进而引出“气体摩尔体积” 的观点,经过必定的议论、辨析,初步理解“气体摩尔体积”这一重要观点。
四、教课过程[ 导入 ] 平时生活中接触到的物质丰富多彩,比如自由流动的空气、香气扑鼻的咖啡、晶莹剔透的水晶等等。
这些物质都是由大批原子、分子、离子等微观粒子齐集在一同组成的。
物质有哪些常有的齐集状态呢?气态、液态和固态。
不一样状态的物质物理性质上有哪些差别?固体有固定的形状,液体没有固定的形状,但有固定的体积,气体没有固定的形状和体积;气体简单被压缩,而固体、液体不易被压缩。
为何固态、液态随和态物质之间存在这些差别?怎样解说这类差别呢?构造决定性质。
指导学生阅读、剖析教材表1-3 ,形成认识:因为微观构造上的差别,三种不一样齐集状态的物质各有独到的性质。
[ 过渡 ]经过上一节课的学习,我们知道,1 mol任何物质的粒子数量都相等,约为6.02 ×1023个, 1 mol 物质的质量若以克为单位,在数值上等于组成该物质的粒子的相对原子( 分子) 质量。
那么, 1 mol 物质的体积有多大呢?若已知物质摩尔质量,即 1 mol 物质的质量,要知道其体积,还需要什么条件?密度。
因为气体的体积受温度和压强的影响较大,要比较1mol 不一样物质的体积,我们需要规定为同一温度和同一压强,化学大将0℃, 1.01 ×105Pa 规定为标准情况。
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。
第一单元丰富多彩的化学物质第三课时物质的聚集状态【教学目标】1、知识与技能:(1)知道不同聚集状态物质的一些特性,根据物质的存在状态进行分类,知道固、液、气态物质的一些特性。
(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2、过程与方法: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打好必要的基础。
3、情感态度与价值观:通过影响物质体积大小的因素的和气体摩尔体积的学习,初步学会分析矛盾的主要方面和次要方面;在晶体的学习中感受化学世界的美丽、奇妙与和谐。
【教学重点】气体摩尔体积的概念,以及与之相关的简单计算。
【教学难点】气体摩尔体积的概念。
【教学过程】【导入】图片(多张)展示,【讲述】这些都是我们日常生活中所见到的丰富多彩的物质。
镯子、水、水晶、空气等,这些物质都是由大量原子、分子、离子等微观粒子聚集在一起构成的。
【提问】物质有哪些常见的聚集状态呢? 【学生】气态、液态和固态。
【讲解】是的,物质通常有三种聚集状态:气态、液态和固态。
比如说水:水蒸气、液态水、冰。
【提问】日常生活中哪些物质存在不同的聚集状态?【回答】二氧化碳、干冰;氧气、贮存在刚瓶中的液氧;固态铁、铁水。
【讲解】还有哪些呢?大家回去之后,可以上网查询有关这方面的实例。
【讲述】不同状态的物质物理性质上有哪些差异?固体有固定的形状,有固定的体积;液体没有固定的形状,但有固定的体积;气体没有固定的形状和体积,而且,气体容易被压缩,而固体、液体不易被压缩。
为什么固态、液态和气态物质之间存在这些差异?如何解释这种差异呢?我们都知道结构决定性质,请同学们根据这点,认真阅读书上第十页的表1-3, 来看看到底为什么固态、液态和气态物质之间存在这么大的差异? 【PPT 展示】好,现在我们一起来分析一下。
【提问】我们先来看看这几幅图,从宏观上来看,固、液、汽三者分别有怎样的性质呢?看每幅图的左边。
物质的聚集状态1.构成物质的微粒有哪些?它们有哪些共性?提示:构成物质的微粒有原子、分子、离子等,这些微粒的共同特点有:1粒子是不断运动的;2粒子的质量和体积都很小;3粒子间有间隔。
2.物质的存在状态有哪几种?同一物质呈何种状态时,体积最大?提示:物质按存在状态可分为固态、液态和气态。
对质量相同的某种物质来说呈气态时体积最大。
[新知探究]探究1填写下列空白,认识物质的聚集状态(1)在三种状态的物质中,微粒的运动方式、微粒之间的距离是不同的。
(2)固体物质可分为两类:晶体和非晶态物质。
(3)晶体具有规则的几何外形和固定的熔点;非晶态物质没有固定的熔点,一般也不具备规则的几何外形。
(4)常见实例:氯化钠、冰等属于晶体,而石蜡、玻璃等属于非晶态物质。
探究2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有何联系?填写表中空白。
不同聚集状态物质的微观结构与性质: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,但不易被压缩气态微粒之间的距离较大可以自由移动没有固定的形状,容易被压缩探究3决定物质体积大小的因素有哪些?一定温度和压强下,为何1 mol不同气体体积大致相同?填写下列空白。
(2)当温度、压强一定时,气体中微粒间的距离近似相等。
故在温度、压强一定时,任何具有相同微粒数的气体都具有大致相同的体积。
[成功体验]1.四种因素:1温度和压强、2所含微粒数、3微粒本身大小、4微粒间的距离,其中对气态物质体积有显著影响的是()A.234B.24C.134D.124解析:选D 气态物质微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍,故微粒本身的大小对气态物质体积无显著影响。
[新知探究]探究气体摩尔体积的定义及计算(1)定义:单位物质的量的气体所占的体积,符号:V m,单位:L·mol—1或m3·mol—1。
(2)特例:标准状况下的1 mol任何气体所占的体积约为22.4_L。
1标准状况:温度273_K,压强101_kPa。
2气体摩尔体积:约为22.4_L·mol—1。
(3)计算公式:V=n·V m。
[必记结论](1)气体摩尔体积只适用于气态物质,对于固态物质和液态物质来讲是不适用的,气体可以为相互不反应的混合气体。
(2)气体摩尔体积与气体的种类无关。
(3)气体摩尔体积并不都约等于22.4L·mol—1,22.4L·mol—1只是气体摩尔体积在标准状况下的一个特例。
(4)气体摩尔体积受温度和压强的影响,若温度和压强保持一定,那么气体摩尔体积也保持不变。
(5)同温同压下,气体的体积只由气体的分子数决定。
[成功体验]2.下列说法正确的是()A.1 mol O2和1 mol N2所占体积都为22.4 LB.H2的气体摩尔体积为22.4 LC.在标准状况下,1 mol H2和1 mol H2O所占的体积都为22.4 LD.在标准状况下,22.4 L由N2、N2O组成的混合气体中所含有的N的物质的量为2 mol 解析:选D A中没有明确温度和压强,无法比较、确定气体的体积;气体摩尔体积的单位不是“L”而是“L·mol—1”。
另外还未指明气体的温度和压强,22.4 L这个数值也是无意义的;在标准状况下水不是气态,1 mol水的体积远远小于22.4 L;在标准状况下,22.4 L任何气体的物质的量均为1 mol,再结合N2、N2O的分子组成可知N的物质的量为2 mol。
———————————————[关键语句小结]————————————————1.决定物质体积大小的因素:微粒的数目、微粒的大小及微粒间的距离。
其中,气体微粒间的距离远大于微粒本身的大小。
2.单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积,用V m表示,在0℃和101 kPa条件下,即标准状况下,V m=22.4L·mol—1。
3.V、V m、n之间的关系:V=n·V m。
4.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的体积。
[例1] 下列说法正确的是()1标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L 20.5 mol H2所占体积为11.2 L 3标准状况下,1 mol H2O的体积为22.4 L 4标准状况下,28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L 5各种气体的气体摩尔体积都约为22.4L·mol—1⑥标准状况下,体积相同的气体所含的分子数相同A.135B.4⑥C.34⑥D.14⑥解析:选B 6.02×1023个分子在标准状况下所占体积不一定是22.4 L,因为这1 mol分子不一定是气体;2中没有指明气体所处状况,因此,0.5 mol H2的体积不一定是11.2 L;3中的水在标准状况下不是气体,所以也是错误判断;4中虽是混合气体,但N2和CO的摩尔质量相等,二者以任意比例混合,其摩尔质量数值不变,故28 g N2与CO的混合气体在标准状况下体积约为22.4 L;气体摩尔体积只有在标准状况下才是22.4L·mol—1,故5错。
(1)气体摩尔体积只适用于气体(可以是任何一种单一组分的气体或混合气体)的有关计算,不适用于固体、液体。
(2)标准状况是指273 K、101 kPa时的状况。
(3)1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L时,外界条件不一定是标准状况。
(4)在回答有关概念性的问题时,“22.4L”或“22.4L·mol—1”之前要加一个“约”字,在解答有关计算的问题时,这个“约”字可以略去。
1.下列说法正确的是()A.标准状况下,22.4 L任何气体都含有6.02×1023个分子B.含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 LC.常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数为0.5 N AD.标准状况下,11.2 L H2O含有的分子数为0.5 N A解析:选A 使用气体摩尔体积一定要看清条件,在标准状况下,1 mol任何气体的体积均约为22.4 L,A正确;氦气为单原子分子,含1 mol氦原子在标准状况下的体积应为22.4 L,B错误;C项不是在标准状况下,在标准状况下,H2O的状态不是气态,D错误。
1.阿伏加德罗定律同温、同压下,相同体积的任何气体都具有相同数目的分子。
2.推论条件结论公式语言叙述T、p相同错误!=错误!同温、同压下,气体的体积与物质的量成正比T、V相同错误!=错误!温度、体积相同的气体,压强与物质的量成正比n、p相同错误!=错误!物质的量、压强相同的气体,其体积与温度成正比T、p相同错误!=错误!同温、同压下,气体的密度与其相对分子质量(或是摩尔质量)成正比T、p、V相同错误!=错误!同温、同压下,体积相同的气体,其相对分子质量与其质量成正比[例2] 某非金属单质A和氧气发生化合反应生成B。
B为气体,其体积是反应掉氧气体积的两倍(同温同压)。
以下对B分子组成的推测一定正确的是()A.有1个氧原子B.有2个氧原子C.有1个A原子D.有2个A原子解析:选A 由阿伏加德罗定律可知,n(B)=2n(O2),根据氧原子守恒知,一个B分子中只含有一个氧原子。
(1)阿伏加德罗定律仅适用于气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。
(2)阿伏加德罗定律的条件是“三同”定“一同”,即同温、同压、同体积决定同分子数。
2.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是()A.两种气体的压强相等B.O2比O3的质量小C.两种气体的分子数目相等D.两种气体的氧原子数目相等解析:选D 根据题意,因等温度、等体积、等密度,则两者等质量,B项错;等质量的O2和O3物质的量不相等,则压强和分子数不相等,则A、C两项错;O2和O3都是由氧原子构成的,所以等质量的O2和O3原子数相等。
(1)以锌与稀硫酸反应为例作如下分析:Zn +H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑微粒数1111质量 65 g 98 g 161 g 2 g物质的量1 mol 1 mol 1 mol 1 mol错误! 65 g 1 mol 1 mol 2 g错误!1 mol 1 mol 1 mol 22.4 L错误! 65 g 98 g 161 g 22.4 L(2)根据化学方程式进行计算时,列比例式不要拘泥于质量之间的正比关系,只要注意化学计量数,并使上下(同一物质)单位相同,左右(两种物质)量相对应,都可以列出比例式,直接求解,这样可使问题大大简化。
[例3] 14 g Fe与足量稀盐酸混合充分反应,消耗HCl的质量为多少?生成FeCl2的物质的量为多少?标准状况下最多可以收集到气体的体积为多少?解析:Fe +2HCl=== FeCl2+H2↑56 g 2×36.5 g 1 mol 22.4 L14 g m(HCl)n(FeCl2)V(H2)m(HCl)=错误!=18.25 g;n(FeCl2)=错误!=0.25 mol;V(H2)=错误!=5.6 L。
答案:消耗18.25 g HCl,生成0.25 mol FeCl2,最多可收集到5.6 L H2。
3.实验中加热KClO3和MnO2的混合物制取O2,若要收集672 mL(标准状况)O2,发生反应的KClO3的物质的量是多少?解析:在2KClO3错误!2KCl+3O2↑中,反应的n(KClO3)与生成的V(O2)成正比。
设发生反应的KClO3的物质的量为n。
2KClO3错误!2KCl+3O2↑2 mol 67.2 Ln 0.672 L错误!=错误!,n=0.02 mol。
即发生反应的KClO3的物质的量为0.02 mol。
答案:发生反应的KClO3的物质的量为0.02 mol。
[课堂双基落实]1.相同物质的量的各种固体或液体的体积并不相同,其主要原因是()A.微粒大小不同B.微粒质量不同C.微粒间距离不同D.温度、压强不同解析:选A 固体、液体微粒间间距差不多,当微粒数一定时,微粒大小就成了决定体积的主要原因。
2.下列叙述正确的是()A.1 mol任何气体的体积都为22.4 LB.1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 LC.标准状况下,1 mol水所占的体积是22.4 LD.标准状况下,22.4 L任何气体的物质的量都是1 mol解析:选D A项中没有指明该物质所处的状况,即:温度、压强;B项中没有指明该物质所处的状态;C项中的水在标准状况下不是气体;D项是对气体摩尔体积概念的应用。