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1、第二課時
課題:第二節(jié) 化學計量在實驗中的應(yīng)用(二)
------氣體摩爾體積和阿伏加德羅定律
教
學
目
的
知識
與
技能
1、知道固、液、氣態(tài)物質(zhì)的一些特性,初步學會運用氣體摩爾體積等概念進行簡單計算
過程
與
方法
1、從分析研究影響固體、液體、氣體體積的大小主要因素過程中,培養(yǎng)問題的意識,調(diào)動研究的主觀欲望,體驗歸納整理的過程,學習分析矛盾的主要方面和次要方面
情感
態(tài)度
價值觀
1、通過影響物質(zhì)體積大小的因素和氣體摩爾體積的學習,培養(yǎng)與人合作的團隊精神,善于合作學習,共同提高,在學習中感受化學世界的美麗
2、、奇妙和和諧。
重 點
氣體摩爾體積
難 點
決定物質(zhì)體積的因素;氣體摩爾體積
知
識
結(jié)
構(gòu)
與
板
書
設(shè)
計
二、氣體摩爾體積
1、定義:單位物質(zhì)的量氣體所占的體積
2、符號:Vm
3、定義式:Vm=
4、單位:國際:m3/mol 常用:L/mol
5、氣體在標準狀況下的摩爾體積約是22.4L/mol
6、阿伏加德羅定律:
在相同的溫度和壓強下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子
教學過程
教學步驟、內(nèi)容
教學方法、手段、師生活動
[復(fù)習]通過上一節(jié)課的學習,我們知道,1 mol任何物質(zhì)的粒子個數(shù)都相等,都約為6.021023個
3、,1 mol任何物質(zhì)的質(zhì)量都是以g為單位,在數(shù)值上等于構(gòu)成該物質(zhì)的粒子(分子,原子,離子等)的式量。那么,1 mol任何物質(zhì)的體積又該如何確定呢?
[講]1 mol任何物質(zhì)的質(zhì)量,我們都可以用摩爾質(zhì)量作橋梁把它計算出來,
[副板書]
[講]若想要通過質(zhì)量求體積,還需搭座什么橋呢?
(還需要知道物質(zhì)的密度)
[問]質(zhì)量、密度和體積三者之間的關(guān)系是什么?
[副板書]
*密度
體積======質(zhì)量
密度
[講]那么,請同學們思考一下,物質(zhì)的體積與微觀粒子間是否存在著一些關(guān)系呢?也就是說體積與物質(zhì)的量之間能否通過
4、一個物理量建立起某種關(guān)系呢?也就是說體積與物質(zhì)的量之間能否通過一個物理量建立起某種聯(lián)系呢?讓我們帶著這個問題,親自動手尋找一下答案。
請同學們填寫教材P13上科學探究2
[投]科學探究
2、下表列出了0℃、101 kPa(標準體積)時O2和H2 的密度,請計算出1 mol O2和H2的體積
密度/gL-1
1 mol物質(zhì)的體積
O2
1.429
22.4
H2
0.0899
22.4
下表列出了20℃時幾種固體和液體的密度及1 mol這幾種物質(zhì)的體積
密度/gcm-3
質(zhì)量 g
體積cm3
Fe
7.86
56
7.2
Al
2.70
27
5、
10
H2O
0.998
18
18
H2SO4
1.83
98
53.6
[講]請同學們根據(jù)計算結(jié)果,并參照投影上1mol幾種物質(zhì)的體積示意圖,分析物質(zhì)的存在狀態(tài)跟體積的關(guān)系
[投影小結(jié)]
1、1 mol 不同的固態(tài)或液態(tài)的物質(zhì)、體積不同
2、在相同狀態(tài)下,1 mol 氣體的體積基本相同
3、同樣是1 mol 物質(zhì),氣體和固體的體積相差很大。(1 mol H2O在液態(tài)時是18 mL,在100 ℃氣態(tài)時約為3.06104 mL ,相差約1700倍
[問]一堆排球、一堆籃球,都緊密堆積,哪一堆球所占體積更大?
如果球的數(shù)目都為一百個呢?
如果球和球之間都間隔
6、1米,在操場上均勻地分布,哪一堆球所占總的體積更大?
[投影]液態(tài)水變成水蒸氣的圖的動畫模擬。
[投影]固體Fe、液體H2O、氣體CO2粒子間距示意圖
[投影小結(jié)]
決定物質(zhì)體積大小有三個因素:
①物質(zhì)所含結(jié)構(gòu)微粒數(shù)多少;
②微粒間的距離(固態(tài)、液態(tài)距離小,排列緊密,氣態(tài)分子間排列疏松)
③微粒本身的大小(液態(tài)時小,氣態(tài)時大)
[講]在我們計算中,物質(zhì)的粒子數(shù)是相同的,都是1 mol,那么后兩個因素對體積大小有什么影響呢?
[小結(jié)]對于固體和液體來說,粒子間距離非常小,主要取決于粒子本身的大小,對于氣態(tài)來說,粒子間大小相差無幾,主要取決于粒子間的距離。
[講]現(xiàn)在我們清楚了
7、固、液、氣態(tài)體積的決定因素。再進一步考慮,為什么相同外界條件下,1 mol固態(tài)、液態(tài)物質(zhì)所具有的體積不同,而1 mol 氣體物質(zhì)所具有的體積卻基本相同?
[小結(jié)]在固態(tài)和液態(tài)中,粒子本身的大小不同決定了其體積不同,而不同的氣體在一定的外界條件下,分子間的距離可看作近似相同,
同時,由我們所學的物理知識可知,粒子間距離主要受環(huán)境也就是溫度和壓強的影響,因此,在談到氣體體積時必須注明外界條件。
[過]事實上,在我們學習生活乃至科研領(lǐng)域,用得更多的氣體的體積,而不是質(zhì)量。無數(shù)實驗事實證明,外界條件相同時,物質(zhì)的量相同的任何氣體都含有相同的體積。這給我們研究氣體提供了很大的方便,為些,我們專門引
8、出了氣體摩爾體積的概念,這也是我們這節(jié)課所要學習的內(nèi)容
[板書]二、氣體摩爾體積 (molar volume of gas )
1、定義:單位物質(zhì)的量氣體所占的體積
[講]氣體摩爾體積即氣體的體積與氣體的物質(zhì)的量之比
[板書]
2、符號:Vm
3、定義式:Vm=
4、單位:國際:m3/mol 常用:L/mol
[講]我們?yōu)榱搜芯糠奖?,通常將溫度為O℃,壓強101 kPa時的狀況稱為標準狀態(tài),根據(jù)大量實驗事實證明,在標準狀況下,1 mol任何氣體的體積都約是22.4L
[板書]5、氣體在標準狀況下的摩爾體積約是22.4L
[投影]注意:
1.為了研究的方便,科學上把溫度為
9、0C、壓強為101 kPa規(guī)定為標準狀態(tài),用STP表示。
2.氣體摩爾體積僅僅是針對氣體而言。
3.同溫同壓下,氣體的體積只與氣體的分子數(shù)目有關(guān),而與氣體分子的種類無關(guān)。
[點擊試題]
判斷正誤
1.標況下,1 mol任何物質(zhì)的體積都約為22.4 L。
2.1 mol氣體的體積約為22.4 L。
3.標況下,1 mol O2和N2混合氣(任意比)的體積約為22.4 L。
4.22.4 L氣體所含分子數(shù)一定大于11.2 L氣體所含的分子數(shù)。
5.任何條件下,氣體的摩爾體積都是22.4 L。
6.只有在標況下,氣體的摩爾體積才能是22.4 L。
[思考]同溫同壓下,如
10、果氣體的體積相同則氣體的物質(zhì)的量是否也相同呢?所含的分子數(shù)呢?
[總結(jié)]因為氣體分子間的平均距離隨著溫度、壓強的變化而改變,各種氣體在一定的溫度和壓強下,分子間的平均距離是相等的。所以,同溫同壓下,相同體積氣體的物質(zhì)的量相等。所含的分子個數(shù)也相等。這一結(jié)論最早是由意大利科學家阿伏加德羅發(fā)現(xiàn)的,并被許多的科學實驗所證實,成為定律,叫阿伏加德羅定律。
[板書]6、阿伏加德羅定律:
在相同的溫度和壓強下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。
[講]對這一定律的理解一定要明確,適用范圍為氣體。
在定律中有四同:“同溫”、“同壓”、“同體積”、“同分子數(shù)目”,三同就可定為一同。
11、
[投影小結(jié)]
1、同溫、同壓下,同體積的兩種氣體必含有相同數(shù)目的分子
2、同T、P下,同分子數(shù)目的兩種氣體體積必然相同
3、同溫下,兩種氣體體積相同,分子數(shù)也相同,則壓強必然相等。
[總結(jié)]我們首先研究了影響物質(zhì)的體積的因素有多種,對于氣體,相同條件下,物質(zhì)的量相同的氣體含有相同的體積,為此,引入氣體摩爾體積的概念。標準狀況下,氣體摩爾體積的數(shù)值約為22.4L/ mol。只要同學們掌握氣體摩爾體積的概念和阿伏加德羅定律的涵義,很容易做氣體的物質(zhì)的量和體積之間的相關(guān)計算。
[自我評價]
1.下列說法正確的是( )
A.標準狀況下22.4L/mol就是氣體摩爾體積
B.非標
12、準狀況下,1mol任何氣體的體積不可能為22.4L
C.標準狀況下22.4L任何氣體都含有約6.021023個分子
D.1mol H2和O2的混合氣體在標準狀況下的體積約為22.4L
課后作業(yè):
在標準狀況下
(1)0.5molHCl占有的體積是多少?
(2)33.6LH2的物質(zhì)的量是多少?
(3)16gO2的體積是多少?
(4)44.8LN2中含有的N2分子數(shù)是多少?
引導(dǎo)學生由舊知識的再現(xiàn)進入新知識的學習
采用數(shù)據(jù)歸納出事物規(guī)律的科學方法,導(dǎo)出氣體摩爾體積的概念,培養(yǎng)學生的科學歸納思維能力
13、
學生討論
引導(dǎo)學生在腦海里建立理想模型,形象地分析物質(zhì)體積決定因素,對學生進行空間想像能力和邏輯推理能力的訓(xùn)練。
學生積極思考,相互討論,和老師一起共同歸納出決定物質(zhì)所占體積大小的三個因素
溫度越大,距離越大,導(dǎo)致熱脹冷縮
壓強越大,排列越緊,距離越大
(,物質(zhì)應(yīng)是氣體)
(,未指明條件標況)
(√,氣體體積與分子種類無關(guān))
(未指明氣體體積是否在相同條件下測定)
(,只在標況下)
(,不一定)
學生思考并回答,由氣體摩爾體積概念逐漸過渡到阿伏加德羅定律,易于學生理解和接受。
引導(dǎo)學生推導(dǎo)出阿伏加德羅定律的簡單應(yīng)用
CD
教學回顧: