气体摩尔体积(教案)
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第二节化学计量在实验中的应用
第2课时
授课教师:王曼才
班级:高一(2)
时间:2015/9/16
教学目标
1、进一步巩固物质的量的概念及其与质量、摩尔质量、物质的量、物质的粒子数之间的
相互关系
2、知道气体摩尔体积的概念,学会有关气体摩尔体积的简单计算,逻辑思维能力
3、初步学会分析处理数据、推理演绎、归纳总结的科学学习方法
4、体验发现问题、分析问题、解决问题的探究性学习过程
5、通过理解并运用概念,培养严谨的科学态度,激发严谨务实、循序渐进、探索真理的
科学态度,培养科学归纳的思维能力、空间想像能力和运用事物规律分析解决问题的
重点难点
气体摩尔体积的概念及其简单计算
教学过程
【引入】通过学习我们已经知道,1mol任何粒子的集合体所含的粒子数目都相同,1mol粒子的质量往往不同。
那么1mol物质的体积是否相同呢?下面通过计算来证明。
【投影】
气体测量温度0°C、压强101 kPa,固体或液体测量温度为20°C
物质物质的量
mol
质量
g
密度
g·cm-3
体积:气体为
L
固液体为:cm3
Fe(固) 1 56 7.8 7.1 cm3
Al(固) 1 27 2.7 10 cm3 H
2
(气) 1 2 0.0808 22.42 L
O
2
(气) 1 32 1.426 22.39 L
H
2
O(液) 1 18 1.0 18 mL
H 2SO
4
(液) 1 98 1.83 53.55 mL
【活动】学生对数据进行分组计算,然后进行归纳处理。
【小结】数据处理的方法:先将数据有序排列,再将数据进行对比异同,观察规律。
【讨论】组织学生分组汇报讨论结果。
问题:由体积数据结合物质状态分析上述两表,得出什么结论?
结论:1、在相同状态下,1mol不同的固态或液态物质,体积不同。
2、在相同状态下,1mol气体的体积基本相同。
【小组讨论】
1. 决定物质体积的因素有哪些?
2.同温同压下,为什么1mol不同的固体或液体体积不同?
3.同温同压下,为什么1mol不同气体物质的体积基本相同?从中提炼并总结出决定影响物质体积大小的微观因素及主要因素。
一、影响物质体积的因素
(此时教师通过形象的比喻进行引导)
【结论】在温度和压强一定时,物质的体积主要由物质所含粒子的数目、粒子的大小和粒子之间的距离决定。
当粒子数相同,粒子间距离很小时,决定物质体积大小的主要因素是构成物质的粒子大小;粒子间距离很大时,决定物质体积大小的主要因素是粒子之间的距离。
【小结】物质在固态或液态时,粒子间的平均距离比气态小得多,决定固体、液体的体积的主要因素是粒子的大小,由于粒子的大小是不同的,所以,1mol不同的固态或液态物质的体积是不相同的。
而气体物质分子之间的距离很大,故气体物质的体积主要决定于粒子间的距离。
决定粒子间距离的主要因素是温度和压强(有何影响?),
温度:
温度越高粒子间距离越大,体积越大,温度越低粒子间距离越小,体积越小。
压强:
增大压强,气体分子间的平均间距减小,体积减小,减小压强,气体分子间的平均间距增大,体积增大。
相同温度和压强下,任何气体分子间距离基本相同
同温、同压分子数相同体积相同
同温、同压体积相同分子数相同(“三同”定“一同”)
【讲述】大量实验数据证明,在标准状况下,即温度为0℃、压强为 1.01×105Pa条件下,1mol任何气体的体积都约为22.4L。
分析归纳数据,计算出1mol任何气体的体积在标准状况下都约为22.4L。
不同气体在相同的温度和压强下,分子之间的距离可以看作是相同的,所以,粒子数相同的气体在相同条件下有着近似相同的体积。
反之,在相同温度和压强下,相同体积的任何气体应含有相同数目的粒子,这就是著名的阿伏加德罗定律。
【板书】阿伏加德罗定律:在相同温度和压强下,相同体积的任何气体应含有相同数目的粒子
【板书并讲解】二、气体摩尔体积
1.概念:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。
2.单位: L/mol (L·mol-1) 和 m3/mol
3.公式: V=Vm×n
在标准状况下,1mol任何气体的体积都约为22.4L。
Vm=22.4L/mol
【讲解】气体摩尔体积可用"Vm"表示,注意其单位为"L/mol"。
4.影响因素: 温度和压强
5.标况下的气体摩尔体积:标准状况下,1mol 任何气体的体积都约是22.4L 。
即标况下的气体摩尔体积是22.4 L/mol
【设问】气体摩尔体积概念包含几个要点?规定了什么条件?什么描述对象?结论是什么?
注意:
(1)条件:(0℃ 、101kPa )
(2)对象:1mol 任何气体(单一或混合气体均可) (3)结论是体积约是22.4L 。
【小试牛刀】
1.判断下列正误,并说明理由。
(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)
(3)标况下,氢气的摩尔体积约为22.4 L 。
( × ,气体摩尔体积的单位是L /mol ) (4).标况下,1 mol O2和N2的混合气体(任意比)的体积约为22.4 L 。
( √ 气体体积与分子种类无关)
(5)标准状况下任何气体的体积都约是22.4L 。
( ×,1 mol 气体 ) (6)只有标况下, 1 mol 气体的体积才约为22.4 L 。
( × ,不一定) (7)1摩尔H2O 在标准状况下的体积约为22.4L 。
( × ,水在标况下不是气体) 2、标准状况下有(1)6.72LCH 4 (2) 3.01×1023个HCl 分子 (3)13.6gH 2S ,下列对这三种气体的关系从小到大的排列顺序是: A 、物质的量______________ B 、体积___________________
C 、氢原子数_______________
3、N 2、CO 2、SO 2三种气体的分子个数比为1:3:5时,它们的物质的量之比为___________;同温同压下体积比为___________。
【小结】略。