高中牛頓第二定律教案
發(fā)表時(shí)間:2020-10-09氣體摩爾體積[第二課時(shí)]。
一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計(jì)劃,教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以保證學(xué)生們?cè)谏险n時(shí)能夠更好的聽課,使教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的氣體摩爾體積[第二課時(shí)],僅供參考,歡迎大家閱讀。
--示例二
第二節(jié)氣體摩爾體積
第二課時(shí)
知識(shí)目標(biāo):
使學(xué)生在理解氣體摩爾體積,特別是標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體摩爾體積的基礎(chǔ)上,掌握有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算。
能力目標(biāo)
??通過氣體摩爾體積的概念和有關(guān)計(jì)算的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
??通過有關(guān)氣體摩爾體積計(jì)算的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力,并了解學(xué)科間相關(guān)知識(shí)的聯(lián)系。
情感目標(biāo)
??通過本節(jié)的教學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)參與意識(shí)。
??通過教學(xué)過程中的設(shè)問,引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)的思維方法。
[板書]二、有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算
[討論]氣體的體積與氣體的物質(zhì)的量、氣體的質(zhì)量和氣體中的粒子數(shù)目之間的關(guān)系:(由學(xué)生回答)
[板書]
1.依據(jù):和阿伏加德羅定律及其推論
2.類型
(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積與氣體的物質(zhì)的量、氣體的質(zhì)量和氣體中的粒子數(shù)目之間的關(guān)系
[投影]例題1:在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.2gCO2的體積是多少?
[討論]1.由學(xué)生分析已知條件,確定解題思路。
2.學(xué)生在黑板上或練習(xí)本上演算。
[強(qiáng)調(diào)]1.解題格式要求規(guī)范化。
2.計(jì)算過程要求帶單位。
[板書](2)氣體相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算
[投影]例題2:在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,測(cè)得1.92g某氣體的體積為672mL。計(jì)算此氣體的相對(duì)分子質(zhì)量。
[討論]分析已知條件首先計(jì)算氣體的密度:=
然后求出標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L氣體的質(zhì)量,即1mol氣體的質(zhì)量:M=Vm
[學(xué)生解題]分析討論不同的解法。
[投影]例題3:填表
物質(zhì)
物質(zhì)的量
體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
分子數(shù)
質(zhì)量
密度
H2
0.5mol
O2
44.8L
CO2
44/22.4g.L-1
N2
28g
Cl2.HCl混合氣
3.01×1023
[練習(xí)]若不是標(biāo)準(zhǔn)狀況下,可以利用阿伏加德羅定律及其推論解題。
某氣體對(duì)氫氣的相對(duì)密度為14,求該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量。
[分析]由于是同溫同壓,所以式量的比等于密度比。
[板書](3)混合氣體
[投影]例題3:已知空氣中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為4:1,求空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量。
[分析]已知混合氣體的組成,求其相對(duì)分子質(zhì)量,應(yīng)先求出混合氣體的平均摩爾質(zhì)量。如用n1、n2……表示混合物中各組分的物質(zhì)的量;M1、M2……表示混合物中各組分的摩爾質(zhì)量;V1、V2……表示混合物中各組分的體積,則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量可由下面的公式求得:
計(jì)算的結(jié)果是空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29。這一數(shù)值要求學(xué)生記住,這樣在以后的學(xué)習(xí)中判斷某氣體的密度比空氣的大還是小,直接把二者的相對(duì)分子質(zhì)量進(jìn)行比較即可。例如:二氧化碳的式量為4429,密度比空氣的大。氫氣的式量229,密度比空氣的小。CO的式量為28,密度與空氣的接近。
[小結(jié)]氣體摩爾體積概念、公式、單位
標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積為22.4L/mol。
[課堂檢測(cè)]
1.在相同的條件下,兩種物質(zhì)的量相同的氣體必然()
A.體積均為22.4LB.具有相同的體積
C.是雙原子分子D.具有相同的原子數(shù)目
2.同溫、同壓下,H2和He兩種氣體單質(zhì)的,如果質(zhì)量相同,下列說法錯(cuò)誤的是()
A.體積比為2:1B.原子個(gè)數(shù)之比為2:1
C.密度之比為1:2D.質(zhì)子數(shù)之比為1:1
參考答案:1.B2.B、D
[作業(yè)]質(zhì)量監(jiān)測(cè)有關(guān)習(xí)題
板書設(shè)計(jì):
二、有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算
1.依據(jù):和阿伏加德羅定律及其推論
2.類型
(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積與氣體的物質(zhì)的量、氣體的質(zhì)量和氣體中的粒子數(shù)目之間的關(guān)系
(2)氣體相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算
(3)混合氣體
探究活動(dòng)
摩爾氣體常數(shù)的測(cè)定
定義1 摩理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的P0V0/T0值,叫做摩爾體積常數(shù),簡(jiǎn)稱氣體常數(shù)。符號(hào)R
R=(8.3145100.000070)J/(molK)。它的計(jì)算式是
原理用已知質(zhì)量的鎂條跟過量的酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。把這氫氣的體積、實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)代入理想氣體狀態(tài)方程(PV=nRT)中,就能算出摩爾氣體常數(shù)R的值。氫氣中混有水蒸氣,根據(jù)分壓定律可求得氫氣的分壓(p(H2)=p(總)-p(H2O)),不同溫度下的p(H2O)值可以查表得到。
操作(1)精確測(cè)量鎂條的質(zhì)量
方法一:用分析天平稱取一段質(zhì)量約10mg的表面被打亮的鎂條(精確到1mg)。
方法二:取10cm長(zhǎng)的鎂帶,稱出質(zhì)量(精確到0.1g)。剪成長(zhǎng)10mm的小段(一般10mm質(zhì)量不超過10mg),再根據(jù)所稱鎂帶質(zhì)量求得每10mm鎂條的質(zhì)量。
把精確測(cè)得質(zhì)量的鎂條用細(xì)線系住。
(2)取一只10mL小量筒,配一單孔塞,孔內(nèi)插入很短一小段細(xì)玻管。在量筒里加入2~3mL6mol/L硫酸,然后十分仔細(xì)地向筒內(nèi)緩慢加入純水,沾在量筒壁上的酸液洗下,使下層為酸,上層為水,盡量不混合,保證加滿水時(shí)上面20~30mm的水是中性的。
(3)把系有細(xì)線的鎂條浸如量筒上層的水里,塞上帶有玻璃管的橡皮塞,使塞子壓住細(xì)繩,不讓鎂條下沉,量筒口的水經(jīng)導(dǎo)管口外溢。這時(shí)量筒中和玻璃導(dǎo)管內(nèi)不應(yīng)留有氣泡空隙。
(4)用手指按住溢滿水的玻璃導(dǎo)管口,倒轉(zhuǎn)量筒,使玻璃導(dǎo)管口浸沒在燒杯里的水中,放開手指。這時(shí)酸液因密度大而下降,接觸到鎂帶而發(fā)生反應(yīng),生成的氫氣全部倒扣在量筒內(nèi),量筒內(nèi)的液體通過玻璃導(dǎo)管慢慢被擠到燒杯中。
(5)鎂條反應(yīng)完后再靜置3~5分鐘,使量筒內(nèi)的溫度冷卻到室溫,扶直量筒,使量筒內(nèi)水面跟燒杯的液面相平(使內(nèi)、外壓強(qiáng)相同),讀出量筒內(nèi)氣體的體積數(shù)。由于氣體的體積是倒置在量筒之中,實(shí)際體積要比讀數(shù)體積小約0.2mL,所以量筒內(nèi)實(shí)際的氫氣體積VH2=體積讀數(shù)-0.20mL(用10mL的量筒量取)
(6)記錄實(shí)驗(yàn)時(shí)室內(nèi)溫度(t℃)和氣壓表的讀數(shù)(p大氣)。
計(jì)算(1)根據(jù)化學(xué)方程式和鎂條的質(zhì)量算出生成氫氣的物質(zhì)的量(nH2)
(2)按下列步驟計(jì)算氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。
查表得到室溫下水的飽和蒸氣壓(pH20),用下式計(jì)算氫氣的分壓(pH2)
根據(jù)下式
把,T1=273+t,p0=100Kpa,T0=273K代入上式,得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的體積是
因此,摩爾體積常數(shù)(R)是
延伸閱讀
化學(xué)教案-氣體摩爾體積[第二課時(shí)]
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來,幫助教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。關(guān)于好的教案要怎么樣去寫呢?小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《化學(xué)教案-氣體摩爾體積[第二課時(shí)]》,歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
第二節(jié)氣體摩爾體積
第二課時(shí)
知識(shí)目標(biāo):
使學(xué)生在理解氣體摩爾體積,特別是標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體摩爾體積的基礎(chǔ)上,掌握有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算。
能力目標(biāo)
??通過氣體摩爾體積的概念和有關(guān)計(jì)算的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
??通過有關(guān)氣體摩爾體積計(jì)算的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力,并了解學(xué)科間相關(guān)知識(shí)的聯(lián)系。
情感目標(biāo)
??通過本節(jié)的教學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)參與意識(shí)。
??通過教學(xué)過程中的設(shè)問,引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)的思維方法。
[板書]二、有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算
[討論]氣體的體積與氣體的物質(zhì)的量、氣體的質(zhì)量和氣體中的粒子數(shù)目之間的關(guān)系:(由學(xué)生回答)
[板書]
1.依據(jù):和阿伏加德羅定律及其推論
2.類型
(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積與氣體的物質(zhì)的量、氣體的質(zhì)量和氣體中的粒子數(shù)目之間的關(guān)系
[投影]例題1:在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.2gCO2的體積是多少?
[討論]1.由學(xué)生分析已知條件,確定解題思路。
2.學(xué)生在黑板上或練習(xí)本上演算。
[強(qiáng)調(diào)]1.解題格式要求規(guī)范化。
2.計(jì)算過程要求帶單位。
[板書](2)氣體相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算
[投影]例題2:在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,測(cè)得1.92g某氣體的體積為672mL。計(jì)算此氣體的相對(duì)分子質(zhì)量。
[討論]分析已知條件首先計(jì)算氣體的密度:=
然后求出標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L氣體的質(zhì)量,即1mol氣體的質(zhì)量:M=Vm
[學(xué)生解題]分析討論不同的解法。
[投影]例題3:填表
物質(zhì)
物質(zhì)的量
體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
分子數(shù)
質(zhì)量
密度
H2
0.5mol
O2
44.8L
CO2
44/22.4g.L-1
N2
28g
Cl2.HCl混合氣
3.011023
[練習(xí)]若不是標(biāo)準(zhǔn)狀況下,可以利用阿伏加德羅定律及其推論解題。
某氣體對(duì)氫氣的相對(duì)密度為14,求該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量。
[分析]由于是同溫同壓,所以式量的比等于密度比。
[板書](3)混合氣體
[投影]例題3:已知空氣中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比為4:1,求空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量。
[分析]已知混合氣體的組成,求其相對(duì)分子質(zhì)量,應(yīng)先求出混合氣體的平均摩爾質(zhì)量。如用n1、n2……表示混合物中各組分的物質(zhì)的量;M1、M2……表示混合物中各組分的摩爾質(zhì)量;V1、V2……表示混合物中各組分的體積,則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量可由下面的公式求得:
計(jì)算的結(jié)果是空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29。這一數(shù)值要求學(xué)生記住,這樣在以后的學(xué)習(xí)中判斷某氣體的密度比空氣的大還是小,直接把二者的相對(duì)分子質(zhì)量進(jìn)行比較即可。例如:二氧化碳的式量為4429,密度比空氣的大。氫氣的式量229,密度比空氣的小。CO的式量為28,密度與空氣的接近。
[小結(jié)]氣體摩爾體積概念、公式、單位
標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積為22.4L/mol。
[課堂檢測(cè)]
1.在相同的條件下,兩種物質(zhì)的量相同的氣體必然()
A.體積均為22.4LB.具有相同的體積
C.是雙原子分子D.具有相同的原子數(shù)目
2.同溫、同壓下,H2和He兩種氣體單質(zhì)的,如果質(zhì)量相同,下列說法錯(cuò)誤的是()
A.體積比為2:1B.原子個(gè)數(shù)之比為2:1
C.密度之比為1:2D.質(zhì)子數(shù)之比為1:1
參考答案:1.B2.B、D
[作業(yè)]質(zhì)量監(jiān)測(cè)有關(guān)習(xí)題
板書設(shè)計(jì):
二、有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算
1.依據(jù):和阿伏加德羅定律及其推論
2.類型
(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積與氣體的物質(zhì)的量、氣體的質(zhì)量和氣體中的粒子數(shù)目之間的關(guān)系
(2)氣體相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算
(3)混合氣體
探究活動(dòng)
摩爾氣體常數(shù)的測(cè)定
定義1 摩理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的P0V0/T0值,叫做摩爾體積常數(shù),簡(jiǎn)稱氣體常數(shù)。符號(hào)R
R=(8.3145100.000070)J/(molK)。它的計(jì)算式是
原理用已知質(zhì)量的鎂條跟過量的酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。把這氫氣的體積、實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)代入理想氣體狀態(tài)方程(PV=nRT)中,就能算出摩爾氣體常數(shù)R的值。氫氣中混有水蒸氣,根據(jù)分壓定律可求得氫氣的分壓(p(H2)=p(總)-p(H2O)),不同溫度下的p(H2O)值可以查表得到。
操作(1)精確測(cè)量鎂條的質(zhì)量
方法一:用分析天平稱取一段質(zhì)量約10mg的表面被打亮的鎂條(精確到1mg)。
方法二:取10cm長(zhǎng)的鎂帶,稱出質(zhì)量(精確到0.1g)。剪成長(zhǎng)10mm的小段(一般10mm質(zhì)量不超過10mg),再根據(jù)所稱鎂帶質(zhì)量求得每10mm鎂條的質(zhì)量。
把精確測(cè)得質(zhì)量的鎂條用細(xì)線系住。
(2)取一只10mL小量筒,配一單孔塞,孔內(nèi)插入很短一小段細(xì)玻管。在量筒里加入2~3mL6mol/L硫酸,然后十分仔細(xì)地向筒內(nèi)緩慢加入純水,沾在量筒壁上的酸液洗下,使下層為酸,上層為水,盡量不混合,保證加滿水時(shí)上面20~30mm的水是中性的。
(3)把系有細(xì)線的鎂條浸如量筒上層的水里,塞上帶有玻璃管的橡皮塞,使塞子壓住細(xì)繩,不讓鎂條下沉,量筒口的水經(jīng)導(dǎo)管口外溢。這時(shí)量筒中和玻璃導(dǎo)管內(nèi)不應(yīng)留有氣泡空隙。
(4)用手指按住溢滿水的玻璃導(dǎo)管口,倒轉(zhuǎn)量筒,使玻璃導(dǎo)管口浸沒在燒杯里的水中,放開手指。這時(shí)酸液因密度大而下降,接觸到鎂帶而發(fā)生反應(yīng),生成的氫氣全部倒扣在量筒內(nèi),量筒內(nèi)的液體通過玻璃導(dǎo)管慢慢被擠到燒杯中。
(5)鎂條反應(yīng)完后再靜置3~5分鐘,使量筒內(nèi)的溫度冷卻到室溫,扶直量筒,使量筒內(nèi)水面跟燒杯的液面相平(使內(nèi)、外壓強(qiáng)相同),讀出量筒內(nèi)氣體的體積數(shù)。由于氣體的體積是倒置在量筒之中,實(shí)際體積要比讀數(shù)體積小約0.2mL,所以量筒內(nèi)實(shí)際的氫氣體積VH2=體積讀數(shù)-0.20mL(用10mL的量筒量取)
(6)記錄實(shí)驗(yàn)時(shí)室內(nèi)溫度(t℃)和氣壓表的讀數(shù)(p大氣)。
計(jì)算(1)根據(jù)化學(xué)方程式和鎂條的質(zhì)量算出生成氫氣的物質(zhì)的量(nH2)
(2)按下列步驟計(jì)算氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。
查表得到室溫下水的飽和蒸氣壓(pH20),用下式計(jì)算氫氣的分壓(pH2)
根據(jù)下式
把,T1=273+t,p0=100Kpa,T0=273K代入上式,得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的體積是
因此,摩爾體積常數(shù)(R)是
氣體摩爾體積
一般給學(xué)生們上課之前,老師就早早地準(zhǔn)備好了教案課件,大家靜下心來寫教案課件了。必須要寫好了教案課件計(jì)劃,未來的工作就會(huì)做得更好!你們會(huì)寫一段優(yōu)秀的教案課件嗎?考慮到您的需要,小編特地編輯了“氣體摩爾體積”,相信能對(duì)大家有所幫助。
第二節(jié)化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用—?dú)怏w摩爾體積
【內(nèi)容與解析】
本節(jié)課要學(xué)的內(nèi)容影響物質(zhì)體積的因素和氣體摩爾體積的概念。指的是物質(zhì)體積的取決于粒子數(shù)目、粒子大小和粒子之間的間距,并引入單位物質(zhì)的量的氣體所占有的體積即摩爾體積的概念。其核心是通過對(duì)影響物質(zhì)體積的因素尤其是氣體體積的因素的理解從抽象思維理解阿伏伽德羅定律和氣體摩爾體積,理解它關(guān)鍵就是要要理解氣體的體積是受溫度、壓強(qiáng)的影響的,溫度越高,體積越大,壓強(qiáng)越低,體積越小,當(dāng)溫度和壓強(qiáng)相同時(shí),粒子間的間距一定,相同數(shù)目的粒子所占體積相同。學(xué)生在初中物理已經(jīng)學(xué)過氣體體積和溫度、壓強(qiáng)之間的關(guān)系,在前一課時(shí)中已學(xué)了物質(zhì)的量,,本節(jié)課的內(nèi)容氣體摩爾體積就是在此基礎(chǔ)上的發(fā)展。由于它氣體摩爾體積貫穿整個(gè)化學(xué)學(xué)科,所以在本學(xué)科有著關(guān)鍵性的作用,并有聯(lián)系氣體微觀粒子和宏觀物理量的作用,是本學(xué)科化學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)算部分的核心內(nèi)容。教學(xué)的重點(diǎn)是氣體摩爾體積的概念及相關(guān)計(jì)算,解決重點(diǎn)的關(guān)鍵是要了解氣體體積的影響因素以及氣體摩爾體積通過物質(zhì)的量與物質(zhì)的質(zhì)量、微粒粒子數(shù)建立起來的聯(lián)系。
【教學(xué)目標(biāo)與解析】
1.教學(xué)目標(biāo)
(1)了解氣體、液體和固體體積的影響因素,
(2)了解氣體摩爾體積的概念;
(3)掌握氣體摩爾體積與物質(zhì)的量的關(guān)系,以及與相關(guān)物理量的轉(zhuǎn)換。
2.目標(biāo)解析
(1)了解氣體、液體、固體體積的影響因素;理解阿伏伽德羅定律,就是指要了解決定氣體、液體、固體體積的大小的因素分別有粒子數(shù)目、粒子大小和粒子間的距離,了解在一定溫度和壓強(qiáng)下,粒子數(shù)目相同的氣體具有相同的體積。
(2)了解氣體摩爾體積的概念;就是指要了解氣體摩爾體積不是一個(gè)固定值,了解Vm的影響因素,概念、單位及計(jì)算公式。
(3)掌握氣體摩爾體積與物質(zhì)的量的關(guān)系,以及與相關(guān)物理量的轉(zhuǎn)換。就是指要能應(yīng)用氣體摩爾體積、物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量等這些關(guān)系進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
【問題診斷分析】
在本節(jié)課的教學(xué)中,學(xué)生可能遇到的問題是忽視氣體摩爾體積僅限于氣體相關(guān)的計(jì)算,同時(shí)認(rèn)為氣體摩爾體積總是22.4L/mol,產(chǎn)生這一問題的原因是易混淆和不理解決定氣體體積的因素和決定固體與液體體積的因素有區(qū)別,1mol的氣體體積取決于粒子間距,而1mol固體或液體體積這個(gè)因素是可以忽略的,而氣體粒子間距受溫度和壓強(qiáng)的影響發(fā)生改變,體積隨之改變,氣體摩爾體積也就會(huì)發(fā)生變化。要解決這一問題就要了解溫度和壓強(qiáng)兩個(gè)因素和氣體體積大小的關(guān)系,其中關(guān)鍵是從學(xué)生實(shí)際出發(fā),采用貼近學(xué)生生活的實(shí)例來講解溫度和壓強(qiáng)對(duì)氣體體積的影響。
【教學(xué)支持條件分析】
在本節(jié)課氣體摩爾體積的教學(xué)中,準(zhǔn)備使用多媒體教學(xué)。因?yàn)槭褂枚嗝襟w,有利于使用相關(guān)圖片和數(shù)據(jù)比較講解影響物質(zhì)體積的因素,以及溫度和壓強(qiáng)對(duì)氣體體積的關(guān)系,使學(xué)生更容易理解。
【教學(xué)過程】
問題1:通過前一節(jié)的學(xué)習(xí),我們將宏觀質(zhì)量與微觀粒子聯(lián)系在一起。那么,物質(zhì)的體積與微觀粒子之間存在什么關(guān)系呢?
設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力。
(83—85)根據(jù)n=N/NA=m/M和m=ρV推導(dǎo)出N/NAM=ρV
師生活動(dòng):
問題2:觀察和分析上述表格,你發(fā)現(xiàn)1mol固、液、氣態(tài)物質(zhì)的體積有什么特點(diǎn)?
設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生的觀察和歸納能力。
師生活動(dòng):(1)1mol不同的固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)的體積不同。
(2)在相同狀態(tài)下1mol氣體的體積基本相同。
(3)1mol氣體的體積比1mol不同的固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)的體積大得多。
(4)氣體體積的計(jì)算給出了一定的條件。
問題3:為什么有上述規(guī)律?請(qǐng)你推測(cè),決定固、液、氣物質(zhì)的體積的因素可能有哪些?
設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生的分析推理能力。
師生活動(dòng):決定物質(zhì)體積大小有三個(gè)因素:①粒子數(shù)目②粒子大?、哿W娱g距。
例如:通常情況下1mol水體積約為18mL,加熱至沸騰1molH2O(g)體積約為3.06×104mL,擴(kuò)大約1700倍,在這個(gè)過程中粒子數(shù)目和粒子大小相同,只有粒子之間的間距變大了,所以體積也變大了。
對(duì)于氣體,只要溫度、壓強(qiáng)相同,氣體分子間的平均距離就相同,所以具有相同數(shù)目粒子或相同物質(zhì)的量的任何氣體一定具有相同的體積。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol任何氣體的體積都是22.4L。
問題4:什么是氣體摩爾體積?
設(shè)計(jì)意圖:概念的形成。
師生活動(dòng):定義:?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的氣體所占的體積較氣體摩爾體積。符號(hào):Vm。
表達(dá)式:Vm=V/n(V為一定溫度和壓強(qiáng)下氣體的體積,n為氣體的物質(zhì)的量)
單位:L/mol標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol任何氣體的氣體摩爾體積約為22.4L/mol
問題5:氣體摩爾體積一定是22.4L/mol嗎?
設(shè)計(jì)意圖:了解Vm不是一個(gè)定值。
師生活動(dòng):根據(jù)表達(dá)式Vm=V/n可知,Vm受體積V的變化影響,而對(duì)于1mol任何氣體來說,決定體積大小的主要因素是粒子間距,而溫度和壓強(qiáng)的改變粒子間距也會(huì)發(fā)生改變,所以只有在相同條件下,Vm才是一個(gè)定值,并且任何氣體的Vm都相等,標(biāo)況下Vm約為22.4L/mol。標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積為22.4L。
問題6:對(duì)于氣體,物質(zhì)的量、粒子個(gè)數(shù)、質(zhì)量、氣體摩爾體積之間有什么聯(lián)系?
設(shè)計(jì)意圖:鞏固概念,建立物理量之間的聯(lián)系。
師生活動(dòng):n=N/NA=m/M=V/Vm
【課堂小結(jié)】
1、決定物質(zhì)體積大小的因素;阿伏伽德羅定律
2、氣體摩爾體積的概念。
3、氣體摩爾體積和物質(zhì)的量之間的關(guān)系。
【目標(biāo)檢測(cè)】
1、物質(zhì)的量相同的兩種氣體,在相同條件下,它們必然()
A.具有相同數(shù)目的原子B.都占22.4L
C.具有相同數(shù)目的分子D.具有相同的摩爾質(zhì)量
2、下列說法正確的是()
A.2gH2的體積為22.4LB.11.2LO2的質(zhì)量為16g
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LH2O含6.02×1023個(gè)分子
D.22gCO2與標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L的HCl含有相同數(shù)目的分子
3、標(biāo)準(zhǔn)狀況下,下列物質(zhì)所占體積最大的是()
A.98gH2SO4B.6.02×1023個(gè)CO2C.44.8LHClD.6gH2
【配餐作業(yè)】
A組
1、同溫同壓下,兩種氣體的體積如果不同其主要原因是()
A.氣體的分子大小不同B.氣體分子間的平均距離不同
C.氣體的物質(zhì)的量不同D.氣體的性質(zhì)不同
2、下列敘述正確的是()
A.一定溫度壓強(qiáng)下,氣體體積由其分子的大小決定
B.一定溫度壓強(qiáng)下,氣體體積由其物質(zhì)的量的多少?zèng)Q定
C.氣體摩爾體積是指1mol氣體所占有的體積為22.4L
D.不同的氣體,若體積不等,則它們所含的分子數(shù)一定不等
3、NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是()
A.在常溫常壓下,11.2L氯氣含有的分子數(shù)為0.5NA
B.在常溫常壓下,1mol氦氣含有的原子數(shù)為2NA
C.32g氧氣所含原子數(shù)目為2NA
D.在同溫同壓下,相同體積的任何氣體單質(zhì)所含的原子數(shù)目相同
B組
1、在23g某氣體中含有3.01×1023個(gè)分子,則該氣體的摩爾質(zhì)量為()
A.23g/molB.60g/molC.46g/molD.92g/mol
2、在體積為V升的密閉容器中通入a摩NO和b摩O2.反應(yīng)后容器內(nèi)氮原子數(shù)和氧原子數(shù)之比為()
3、如ag某氣體中含有的分子數(shù)位b,則cg該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積(L)為()
A22.4b/acNAB22.4ab/cNAC22.4ac/bNAD22.4bc/aNA
C組
1、有以下四種物質(zhì):①22g二氧化碳②8g氫氣③1.02×1024個(gè)氮分子④4℃時(shí)18mL水。它們所含分子數(shù)最多的是,所含原子數(shù)最多的是,質(zhì)量最大的是,所含電子數(shù)最多的是。(填序號(hào))
2、標(biāo)準(zhǔn)狀況下,112Ml某氣體的質(zhì)量為0.14g,則其摩爾質(zhì)量為,相對(duì)分子質(zhì)量為。
3、2molO3和3molO2的質(zhì)量(填相等、不相等或無法判斷);分子數(shù)之比為
;含氧原子的數(shù)目之比為;在相同條件下氣體的體積比為。
,氣體摩爾體積[第一課時(shí)]
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對(duì)每一位學(xué)生盡職盡責(zé),教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂,幫助教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?小編收集并整理了“,氣體摩爾體積[第一課時(shí)]”,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
??使學(xué)生在了解氣體的體積與溫度和壓強(qiáng)有密切關(guān)系的基礎(chǔ)上,理解氣體摩爾體積的概念。
??使學(xué)生在理解氣體摩爾體積,特別是標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體摩爾體積的基礎(chǔ)上,掌握有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算。
能力目標(biāo)
??通過氣體摩爾體積的概念和有關(guān)計(jì)算的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
??通過有關(guān)氣體摩爾體積計(jì)算的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力,并了解學(xué)科間相關(guān)知識(shí)的聯(lián)系。
情感目標(biāo)
??通過本節(jié)的教學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)參與意識(shí)。
??通過教學(xué)過程中的設(shè)問,引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)的思維方法。
教學(xué)建議
教材分析
??本節(jié)教材在學(xué)習(xí)了物質(zhì)的量和摩爾質(zhì)量概念的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)氣體摩爾體積的概念及有關(guān)計(jì)算,這樣的編排,有利于加深理解、鞏固和運(yùn)用有關(guān)概念,特別是深化了對(duì)物質(zhì)的量及其單位的理解。本節(jié)是今后學(xué)習(xí)有關(guān)氣態(tài)反應(yīng)物和生成物的化學(xué)方程式的計(jì)算,以及學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的重要基礎(chǔ)。
本節(jié)教材首先注意了學(xué)科間的聯(lián)系和學(xué)生已有的知識(shí),通過計(jì)算得出1mol幾種物質(zhì)的體積,設(shè)問:1mol氣態(tài)物質(zhì)的體積是不是也不相同呢?然后介紹氣態(tài)物質(zhì)的體積與外界溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系,計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氣體的體積,引出氣體摩爾體積的概念,最后是關(guān)于氣體摩爾體積概念的計(jì)算。
教學(xué)建議
教法建議
1.認(rèn)真鉆研新教材,正確理解氣體摩爾體積的概念。
原必修本39頁“在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol任何氣體所占的體積都約是22.4L,這個(gè)體積叫做氣體摩爾體積。”認(rèn)為“22.4L/mol就是氣體摩爾體積”。
新教材52頁氣體摩爾體積的定義為“單位物質(zhì)的量氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。即Vm=V/n?!庇纱丝梢钥闯?,氣體摩爾體積是任意溫度和壓強(qiáng)下,氣體的體積與氣體的物質(zhì)的量之比,而22.4L/mol是在特定條件(如:0℃,101KPa)下的氣體摩爾體積。注意:當(dāng)溫度高于0℃,壓強(qiáng)大于101Kpa時(shí),1mol任何氣體所占的體積也可能是22.4L。
教學(xué)中要給學(xué)生講清氣體摩爾體積與標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積22.4L/mol的關(guān)系。
2.本節(jié)引入方法
⑴計(jì)算法:全班學(xué)生分成3組,分別計(jì)算1mol固、液態(tài)幾種物質(zhì)的體積并填表。
物質(zhì)
粒子數(shù)
1mol物質(zhì)質(zhì)量(g)
20℃密度(g/cm3)
體積(cm3)
Fe
6.021023
56
7.8
Al
6.021023
27
2.7
Pb
6.021023
207
11.3
H2O
6.021023
18
1(4℃)
H2SO4
6.021023
98
1.83
⑵實(shí)物展示法:有條件的學(xué)校,可分別展示1molFe、Al、Pb、H2O、H2SO4的實(shí)物,直觀得到體積不同的結(jié)論;展示22.4L實(shí)物模型,這種實(shí)物展示方法學(xué)生印象深刻,感性經(jīng)驗(yàn)得以豐富。
3.列表比較決定物質(zhì)體積的主要因素(用“√”表示)
物質(zhì)因素
粒子的數(shù)目
粒子間平均距離
粒子本身大小
固、液態(tài)
√
√
氣態(tài)
√
√
講清當(dāng)粒子數(shù)相同的條件下,固、液態(tài)體積由粒子大小決定,氣體體積主要由分子間距離決定。舉例:50個(gè)乒乓球和50個(gè)籃球緊密堆積或間隔1米擺放,前者球的大小決定體積,后者球間的距離決定體積。
4.充分運(yùn)用多媒體素材,展示微觀的變化,活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生興趣。例如:應(yīng)用微機(jī)顯示溫度、壓強(qiáng)對(duì)氣體體積的影響;固、液、氣態(tài)物質(zhì)粒子間距離;1mol液態(tài)水(0℃,18mL),加熱到100℃氣化為水蒸氣的體積變化等。
5.通過閱讀、設(shè)問、討論,突破難點(diǎn)。討論題有:物質(zhì)體積的大小取決與哪些微觀因素?決定固、液、氣態(tài)物質(zhì)體積的主要因素?在粒子數(shù)一定的情況下,為什么氣體體積主要取決于分子間距離?為什么比較一定量氣體的體積,要在相同的溫度和壓強(qiáng)下進(jìn)行才有意義?為什么相同外界條件下,1mol固、液態(tài)物質(zhì)所具有的體積不同,而1mol氣體物質(zhì)所具有的體積卻大致相同?在相同條件下,相同物質(zhì)的量的氣體所具有的體積是否相同?為什么1mol液態(tài)水變?yōu)?mol水蒸氣體積由18mL變?yōu)?.06104mL體積擴(kuò)大1700倍?
6.在理解標(biāo)況下氣體摩爾體積這一特例時(shí),應(yīng)強(qiáng)調(diào)以下4點(diǎn):①標(biāo)準(zhǔn)狀況②物質(zhì)的量為1mol③任何氣體物質(zhì)④約為22.4L只有符合這些條件,22.4L才是1mol任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。因此,非標(biāo)準(zhǔn)狀況下或固、液態(tài)物質(zhì),不能使用22.4L/mol.
7.教材52頁“在相同的溫度和壓強(qiáng)下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子”,應(yīng)指出這個(gè)結(jié)論即為阿伏加德羅定律。學(xué)生基礎(chǔ)較好的班級(jí),還可簡(jiǎn)單介紹阿伏加德羅定律的幾個(gè)重要推論。
8.教材53頁的例題2,是關(guān)于氣體摩爾體積的計(jì)算,教學(xué)中應(yīng)指出密度法是計(jì)算氣體相對(duì)分子質(zhì)量的常用方法,即M=ρVm如果是標(biāo)準(zhǔn)狀況下,則:M=ρ22.4L/mol
9.在V、n、m、N之間的關(guān)系可放在學(xué)習(xí)氣體摩爾體積計(jì)算例題前進(jìn)行,也可放在課后小結(jié)進(jìn)行。
教學(xué)建議
關(guān)于氣體摩爾體積
1.氣體摩爾體積1mol某氣體的體積即氣體摩爾體積,單位為L(zhǎng)/mol。標(biāo)準(zhǔn)狀況下任何氣體的體積均為22.4L。即標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積為22.4L/mol。
2.阿伏加德羅定律同溫同壓下體積相同的任何氣體都含有相同的分子數(shù)即阿伏加德羅定律。由此可見氣體的體積比在同溫同壓下必等于分子數(shù)比。由此可以導(dǎo)出同溫同壓下不同氣體間的關(guān)系:
(1)同溫同壓下,氣體的體積比等于物質(zhì)的量比。
(2)同溫同容下,氣體的壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量比。
(3)同溫同壓下,氣體的摩爾質(zhì)量比等于密度比。
(4)同溫同壓下,同體積的氣體質(zhì)量比等于摩爾質(zhì)量比。
(5)同溫同壓下,同質(zhì)量氣體的體積比等于摩爾質(zhì)量的反比。
此外還在運(yùn)用時(shí)要結(jié)合物理中的同物質(zhì)的量的氣體在同溫時(shí),其體積與壓強(qiáng)成反比;氣體體積與熱力學(xué)溫度在同壓條件下成正比。
3.氣體摩爾體積的常見應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氣體為22.4L,即可導(dǎo)出其質(zhì)量便是該氣體的摩爾質(zhì)量。據(jù)此可求出未知化學(xué)式的氣體摩爾質(zhì)量和相對(duì)分子質(zhì)量,也可求出1L氣體的質(zhì)量即氣體密度。反之也可由氣體密度求摩爾質(zhì)量。同溫同壓下兩氣體的密度比叫氣體的相對(duì)密度,可據(jù)以由氣體的相對(duì)密度求氣體的摩爾質(zhì)量,如某氣體對(duì)的相對(duì)密度為15,則其相對(duì)分子質(zhì)量為。常見的有:
(1)由標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體密度求相對(duì)分子質(zhì)量:
(2)由相對(duì)密度求氣體的相對(duì)分子質(zhì)量:若為對(duì)的相對(duì)密度則為:,若為對(duì)空氣的相對(duì)密度則為:.
*(3)求混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量():即混合氣體1mol時(shí)的質(zhì)量數(shù)值。在已知各組成氣體的體積分?jǐn)?shù)時(shí)見①,若為質(zhì)量分?jǐn)?shù)見②:
(4)由同溫同壓下氣體反應(yīng)時(shí)的體積比求分子數(shù)比,進(jìn)而推分子式。
(5)直接將氣體摩爾體積代入有關(guān)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算。
(6)氣體反應(yīng)物的體積比即分子數(shù)比可便于找出過量氣體。
--示例一
第二節(jié)氣體摩爾體積
第一課時(shí)
知識(shí)目標(biāo)
??使學(xué)生在了解氣體的體積與溫度和壓強(qiáng)有密切關(guān)系的基礎(chǔ)上,理解氣體摩爾體積的概念。
能力目標(biāo)
??通過氣體摩爾體積的概念和有關(guān)計(jì)算的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
情感目標(biāo)
??通過本節(jié)的教學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)參與意識(shí)。
??通過教學(xué)過程中的設(shè)問,引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)的思維方法。
教學(xué)重點(diǎn):氣體摩爾體積的概念
教學(xué)難點(diǎn):相同溫度和壓強(qiáng)下,相同物質(zhì)的量的任何氣體所占的體積大約相同的原因。
教學(xué)方法:設(shè)疑、導(dǎo)思、歸納、應(yīng)用
教學(xué)手段:多媒體輔助
教學(xué)過程:
[復(fù)習(xí)提問]1.1mol物質(zhì)含有的粒子數(shù)約是多少?
2.什么叫摩爾質(zhì)量?
[引入新課]前面我們學(xué)習(xí)的物質(zhì)的量,它把宏觀上可稱量的物質(zhì)與微觀粒子聯(lián)系起來,宏觀上可感知的除了物質(zhì)的質(zhì)量,還有物質(zhì)所占的體積上節(jié)課我們研究了1mol物質(zhì)所具有的質(zhì)量,這節(jié)課我們來討論1mol物質(zhì)所占的體積。
[板書]一、氣體摩爾體積
1.1mol固、液態(tài)物質(zhì)的體積
[提問]已知物質(zhì)的質(zhì)量和密度,怎樣求體積?
學(xué)生回答:V=
[投影]計(jì)算1mol幾種固、液態(tài)物質(zhì)的體積,填表;
物質(zhì)
粒子數(shù)
1mol物質(zhì)質(zhì)量(g)
20℃密度(g/cm3)
體積(cm3)
Fe
6.021023
56
7.8
Al
6.021023
27
2.7
Pb
6.021023
207
11.3
H2O
6.021023
18
1(4℃)
H2SO4
6.021023
98
1.83
學(xué)生分組計(jì)算出1molFe、Al、Pb、H2O、H2SO4的體積分別為:7.2、10、18.3、18、53.6cm3
[微機(jī)顯示]1mol物質(zhì)的體積
[板書]1mol固、液態(tài)物質(zhì)的體積不相同。
2.1mol氣態(tài)物質(zhì)的體積
[微機(jī)顯示]影響氣體體積的因素
指導(dǎo)學(xué)生注意觀察分子間平均距離的變化。
[說明]比較一定質(zhì)量氣體的體積,必須在相同溫度和壓強(qiáng)條件下。
[板書]標(biāo)準(zhǔn)狀況:0℃,101kPa
[投影]計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1molH2、O2、CO2氣體的體積,并填表:
氣體
粒子數(shù)
1mol物質(zhì)質(zhì)量(g)
密度(g/L)
體積(L)
H2
6.021023
2.016
0.0899
O2
6.021023
32.00
1.429
CO2
6.021023
44.01
1.977
學(xué)生分組計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1molH2、O2、CO2的體積分別為:22.4L、22.4L、22.3L
[板書]在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol任何氣體所占的體積都約是22.4L。
[強(qiáng)調(diào)]①標(biāo)準(zhǔn)狀況(0℃,101Kpa)②物質(zhì)的量為1mol③任何氣體物質(zhì)④約為22.4L
[展示]22.4L體積的實(shí)物模型
[設(shè)疑]在其它的溫度和壓強(qiáng)下,1mol氣體是否占有大約相同的體積呢?
[板書]單位物質(zhì)的量氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。
Vm=單位:L/mol
[提問]氣體摩爾體積與標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積22.4L/mol是什么關(guān)系?
[強(qiáng)調(diào)]22.4L/mol只是在特定條件下的氣體摩爾體積。氣體摩爾體積是在任意溫度、壓強(qiáng)下,氣體體積與氣體物質(zhì)的量之比。
[設(shè)問]為什么在一定溫度、壓強(qiáng)下,1mol固、液態(tài)物質(zhì)體積不同,而1mol氣體體積都大致相同呢?讓我們從物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)上找找原因。
[討論]決定物質(zhì)體積的主要因素
[微機(jī)顯示]影響物質(zhì)體積的因素
[提問]1.1mol液態(tài)水變?yōu)?mol水蒸氣分子數(shù)是否變化?
2.為什么體積由18mL變?yōu)?.06104mL,體積擴(kuò)大了1700倍。
[指出]在粒子數(shù)相同的條件下,固、液態(tài)物質(zhì)的體積主要決定于構(gòu)成物質(zhì)的粒子的大小,由于構(gòu)成不同物質(zhì)的粒子的大小不同,所以1mol固、液態(tài)物質(zhì)的體積不相同;氣體的體積主要決定于粒子間的距離,不同氣體分子間的平均距離大約相等,所以1mol氣體的體積大致相同。
[結(jié)論]在相同的溫度和壓強(qiáng)下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。即阿伏加德羅定律。應(yīng)用:同溫同壓:,還可推導(dǎo)出
[練習(xí)](投影)下列說法是否正確?如不正確,指出錯(cuò)誤的原因。
1.1mol任何氣體的體積都是22.4L。
2.1molH2的質(zhì)量是1g,它所占的體積是22.4L/mol。
3.1mol任何物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)所占的體積都約為22.4L。
4.22.4LO2一定含有6.021023個(gè)O2。
5.在同溫同壓下,32gO2與2gH2所占的體積相同。
6.在同溫同壓下,20mLNH3與60mLO2所含的分子個(gè)數(shù)比為1:3。
(答案:正確的是5.6.)
板書設(shè)計(jì):
第二節(jié)氣體摩爾體積
一、氣體摩爾體積
1.1mol固、液態(tài)物質(zhì)的體積
1mol固、液態(tài)物質(zhì)的體積不相同。
2.1mol氣態(tài)物質(zhì)的體積
標(biāo)準(zhǔn)狀況:0℃,101Kpa
在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol任何氣體所占的體積都約是22.4L。
單位物質(zhì)的量氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。
Vm=單位:L/mol
在相同的溫度和壓強(qiáng)下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。即阿伏加德羅定律。應(yīng)用:同溫同壓:,還可推導(dǎo)出
氣體摩爾體積(第一課時(shí))
教學(xué)目標(biāo)概覽:
(一)知識(shí)目標(biāo)
在學(xué)生了解氣體的體積與溫度和壓強(qiáng)有密切關(guān)系的基礎(chǔ)上,理解氣體摩爾體積的概念。
(二)能力目標(biāo)
通過氣體摩爾體積和有關(guān)計(jì)算的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
(三)情感目標(biāo)
通過本節(jié)內(nèi)容的教學(xué),使學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)過程,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
教學(xué)重點(diǎn):氣體摩爾體積的概念
教學(xué)過程:
[引言]通過上節(jié)課學(xué)習(xí),我們利用物質(zhì)的量把宏觀物體的質(zhì)量與微觀粒子數(shù)聯(lián)系起來。
[板書]第二節(jié)氣體摩爾體積
粒子數(shù)物質(zhì)的量物質(zhì)的質(zhì)量(邊說邊寫)
[講述]1mol任何物質(zhì)的質(zhì)量,我們都可以用摩爾質(zhì)量做橋梁把它計(jì)算出來。若想要通過質(zhì)量求體積,還需要搭座什么橋呢?
[學(xué)生回答]還需知道物質(zhì)的密度。V=m/ρ
[講述]請(qǐng)大家根據(jù)已有的知識(shí)來填寫下表:
[投影]表一
物質(zhì)
名稱
物質(zhì)的量
mol
摩爾質(zhì)量
g·mol—1
密度
g·cm3
體積
cm3
Fe
1
56
7.8
Al
1
27
2.7
Pb
1
207
11.3
H2O(液)
1
18
1
H2SO4
1
98
1.83
表二(表中所列氣體的密度均在溫度0℃,壓強(qiáng)101千帕下測(cè)定)
物質(zhì)
名稱
物質(zhì)的量
mol
摩爾質(zhì)量
g·mol—1
密度
g·L—1
體積
L
H2
1
2.016
0.0899
O2
1
32.00
1.429
CO2
1
44.01
1.977
[引導(dǎo)]展示以上樣品,請(qǐng)同學(xué)們觀察數(shù)據(jù)分析物質(zhì)存在的狀態(tài)與體積的關(guān)系。
[學(xué)生討論]結(jié)論:1、1mol不同的固態(tài)或液態(tài)物質(zhì),體積不同。
2、在相同狀態(tài)下,1mol氣體的體積基本相同。
[講述]那么不同狀態(tài)的物質(zhì),體積大小跟哪些因素有關(guān)?先請(qǐng)大家看這樣一個(gè)例子:一個(gè)班的學(xué)生排隊(duì)站在操場(chǎng)上,它所占據(jù)的面積和哪些因素有關(guān)?
[學(xué)生回答]人數(shù)、間距、每個(gè)人的胖瘦
[引導(dǎo)]那么同學(xué)們認(rèn)為物質(zhì)所占據(jù)的體積大小應(yīng)該和哪些因素有關(guān)?
(請(qǐng)大家閱讀課本第50頁—51頁,并總結(jié))
[提問]物質(zhì)體積的大小取決于哪些因素?
[學(xué)生回答]決定各物質(zhì)體積大小的因素有三個(gè):粒子數(shù)、粒子間距、粒子大小。
[投影]粒子數(shù)目
物質(zhì)的體積粒子大小
粒子間距
[引導(dǎo)]現(xiàn)在我們討論的是1mol物質(zhì)的體積,也就是限定了粒子數(shù)目約為6.02×1023。
那么:固、液體氣體
√
粒子數(shù)目:6.02×1023√
1mol物質(zhì)的體積粒子大小粒子間距
物質(zhì)的體積就取決于粒子大小和粒子間距。請(qǐng)同學(xué)們通過投影分析固、夜、氣三種狀態(tài),決定1mol物質(zhì)體積大小的主要因素。
[學(xué)生討論]1、對(duì)于固、液體,粒子間距很小,粒子的大小是決定物質(zhì)體積大小的主要因素。在固態(tài)和液態(tài)中,粒子本身的大小不同,決定了其體積的不同。所以,1mol固體、液體的體積主要決定于原子、分子、離子的大小。
[過渡]1mol氣體與固體、液體是否有相同的三因素呢?
[學(xué)生討論]2、對(duì)于氣體,粒子間距較大,決定物質(zhì)體積大小的主要因素是粒子間的距離。(補(bǔ)充板書)而不同氣體在一定溫度和壓強(qiáng)下,分子間的距離可以看作是相等的,所
以1mol任何氣體的體積基本相同。這里我們就引入了氣體摩爾體積。
結(jié)論:相同條件下,1mol氣體的體積主要決定于分子間的距離。
[引導(dǎo)]請(qǐng)同學(xué)們回憶摩爾質(zhì)量的概念,給氣體摩爾體積下個(gè)定義。
[板書]一、氣體的摩爾體積
單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積。(提問:為什么液體、固體沒有摩爾體積)
Vn—[講述]即氣體的體積與氣體的物質(zhì)的量之比。其符號(hào)為Vm,可表示為:
[板書]Vm=
[提問]能否從氣體摩爾體積Vm的表達(dá)式中,知道其單位呢?
[學(xué)生回答]能,是L/mol
[板書]單位:L/mol或L·mol—1
[提問]那么一摩爾氣體在任何狀態(tài)下所占體積是不是相等?是不是都約為22.4L,請(qǐng)同學(xué)們從影響氣體體積的主要因素:粒子間距入手討論。
[講述]大家在掌握氣體摩爾體積這個(gè)概念時(shí),一定要注意以下幾點(diǎn):
1、氣體在不同狀況下,氣體摩爾體積不同,氣體摩爾體積與溫度和壓強(qiáng)有關(guān)。
2、在溫度為0℃,壓強(qiáng)為101Kpa下,此時(shí)氣體的摩爾體積約為22.4L/mol也就是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積。
3、氣體摩爾體積僅僅是針對(duì)氣體(混合氣體)而言。
4、氣體的體積,在同溫同壓下氣體的微粒數(shù)目有關(guān),而與氣體分子的種類無關(guān)
所以,討論氣體的摩爾體積時(shí)必需在一定條件下討論才有意義。
結(jié)論:在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol任何氣體所占的體積都約為22.4L
四要素:
①狀態(tài):氣體②狀況:標(biāo)準(zhǔn)狀況③定量:1mol④數(shù)值:22.4L
[投影練習(xí)]判斷正誤,并說明理由。
1.標(biāo)況下,1mol任何物質(zhì)的體積都約為22.4L。(×,物質(zhì)應(yīng)是氣體)
2.1mol氣體的體積約為22.4L。(×,未指明條件——標(biāo)況)
3.標(biāo)況下,1molO2和N2混合氣(任意比)的體積約為22.4L。(√,氣體體積與分子種類無關(guān))
4.22.4L氣體所含分子數(shù)一定大于11.2L氣體所含的分子數(shù)。(×,未指明氣體體積是否在相同條件下測(cè)定)
5.任何條件下,氣體的摩爾體積都是22.4L。(×,只在標(biāo)況下)
6.只有在標(biāo)況下,氣體的摩爾體積才能是22.4L。(×,不一定)