氣體摩爾體積(第一課時)
教學目標 概覽:
(一)知識目標
在學生了解氣體的體積與溫度和壓強有密切關系的基礎上,理解氣體摩爾體積的概念。
(二)能力目標
通過氣體摩爾體積和有關計算的教學,培養學生分析、推理、歸納、總結的能力。
(三)情感目標
通過本節內容的教學,使學生主動參與教學過程 ,激發學生的學習興趣。
教學重點: 氣體摩爾體積的概念
教學過程 :
[引言] 通過上節課學習,我們利用物質的量把宏觀物體的質量與微觀粒子數聯系起來。
粒子數 物質的量 物質的質量 (邊說邊寫)
[講述] 1mol任何物質的質量,我們都可以用摩爾質量做橋梁把它計算出來。若想要通過質量求體積,還需要搭座什么橋呢?
[學生回答] 還需知道物質的密度。 V=m/ρ
[講述] 請大家根據已有的知識來填寫下表:
[投影] 表一
物質 名稱 | 物質的量 mol | 摩爾質量 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101千帕下測定)
物質 名稱 | 物質的量 mol | 摩爾質量 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]展示以上樣品,請同學們觀察數據分析物質存在的狀態與體積的關系。
[學生討論]結論:1、1mol不同的固態或液態物質,體積不同。
2、在相同狀態下,1mol氣體的體積基本相同。
[講述] 那么不同狀態的物質,體積大小跟哪些因素有關?先請大家看這樣一個例子:一個班的學生排隊站在操場上,它所占據的面積和哪些因素有關?
[學生回答] 人數、間距、每個人的胖瘦
[引導] 那么同學們認為物質所占據的體積大小應該和哪些因素有關?
(請大家閱讀課本第50頁—51頁,并總結)
[提問] 物質體積的大小取決于哪些因素?
[學生回答] 決定各物質體積大小的因素有三個:粒子數、粒子間距、粒子大小。
[投影] 粒子數目
物質的體積 粒子大小
粒子間距
[引導] 現在我們討論的是1mol物質的體積,也就是限定了粒子數目約為6.02×1023。
那么: 固、液體 氣體
√
粒子數目:6.02×1023
√
1mol物質的體積 粒子大小
粒子間距
物質的體積就取決于粒子大小和粒子間距。請同學們通過投影分析固、夜、氣三種狀態,決定1mol物質體積大小的主要因素。
[學生討論] 1、對于固、液體,粒子間距很小,粒子的大小是決定物質體積大小的主要因素。在固態和液態中,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?
[學生討論] 2、對于氣體,粒子間距較大,決定物質體積大小的主要因素是粒子間的距離。(補充板書)而不同氣體在一定溫度和壓強下,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] 請同學們回憶摩爾質量的概念,給氣體摩爾體積下個定義。
[板書] 一、 氣體的摩爾體積
單位物質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)
V |
n |
— |
[板書] Vm =
[提問] 能否從氣體摩爾體積Vm的表達式中,知道其單位呢?
[學生回答] 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下所占體積是不是相等?是不是都約為22.4L,請同學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概念時,一定要注意以下幾點:
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有關。
2、在溫度為0℃,壓強為101Kpa下,此時氣體的摩爾體積約為22.4L/mol也就是標準狀況下的氣體摩爾體積。
3、氣體摩爾體積僅僅是針對氣體(混合氣體)而言。
4、氣體的體積,在同溫同壓下氣體的微粒數目有關,而與氣體分子的種類無關
所以,討論氣體的摩爾體積時必需在一定條件下討論才有意義。
結論:在標準狀況下,1mol 任何氣體所占的體積都約為22.4L
四要素:
①狀態:氣體 ②狀況:標準狀況 ③定量:1mol ④數值:22.4L
[投影練習] 判斷正誤,并說明理由。
1.標況下,1 mol任何物質的體積都約為22.4 L。(×,物質應是氣體)
2.1 mol氣體的體積約為22.4 L。(×,未指明條件——標況)
3.標況下,1 mol O2和N2混合氣(任意比)的體積約為22.4 L。(√,氣體體積與分子種類無關)
4.22.4 L氣體所含分子數一定大于11.2 L氣體所含的分子數。(×,未指明氣體體積是否在相同條件下測定)
5.任何條件下,氣體的摩爾體積都是22.4 L。(×,只在標況下)
6.只有在標況下,氣體的摩爾體積才能是22.4 L。(×,不一定)