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第二節 化學計量在實驗中的應用(3)


2015-10-14 21:43:20   來源:   撰稿:董嘯   攝影攝像:    ;  評論:0 點擊:

第二節 化學計量在實驗中的應用(4) 三維目標: 授課人:董 嘯

第二節   化學計量在實驗中的應用(3

三維目標:

 

授課人:董 嘯

知識與技能:

使學生認識摩爾是物質的量的基本單位。

 

了解物質的量與微觀粒子之間的關系。

 

了解摩爾質量的概念。

過程與方法:

通過學習使學生掌握科學探究的基本方法。

 

 

情感、態度

通過對摩爾概念的認識,使學生認識到探索的樂趣,激發學生

與價值觀

探究科學的興趣。

教學重點:

氣體摩爾體積的概念

教學難點:

氣體摩爾體積的計算

教學方法:

分析比較法

教學準備:

多媒體課件、實驗用品

教學過程:

第三課時

1. 什么叫摩爾質量? 

2.么叫阿伏加德羅常數?

3.質量、體積和密度的關系是什么?

 [引入新課] 在初中物理中我們學習了利用質量和體積來描述物質,上節課我們又學習了物質的量與物質的質量之間的關系,那么物質的量與物質的體積之間的關系又如何呢?讓我們一起來探索和發現其中的奧秘吧。

【板書】二、氣體摩爾體積

 [過渡] 我們都知道,物質的狀態和體積的關系非常密切,所以我們首先來比較以下不同狀態下的物質的體積。

【探索與發現】1、固體、液體和氣體的體積比較

1mol固態物質的體積比較:

計算出常溫常壓下1molFeAlPb的體積,填表并比較體積大小是否相等。

物質

粒子數

質量(g

密度(g/cm3

體積(cm3

Fe

6.02×1023

56

7.8

7.2

Al

6.02×1023

27

2.7

10

Pb

6.02×1023

207

11.3

18.3

引導學生,分析探究,得出結論。

結論1:在外界條件和粒子數目相同的情況下,固態物質的體積各不相同。

1mol液態物質的體積比較:

計算出常溫常壓下1molH2OH2SO4的體積,填表并比較體積大小是否相等。

物質

粒子數

質量(g

密度(g/cm3

體積(cm3

H2O

6.02×1023

18

1.0

18

H2SO4

6.02×1023

98

1.83

53.6

引導學生,分析探究,得出結論。

結論2在外界條件和粒子數相同的情況下,液態物質的體積各不相同。

1mol氣態物質的體積比較:

計算出標準狀況下(0101kPa1mol H2O2CO2N2氣體的體積,并填表(啟發學生分析研究所得的數據,發現其中的規律性):

氣體

粒子數

質量(g)

密度(g/L

體積(L

H2

6.02×1023

2.016

0.0899

22.4

O2

6.02×1023

32.00

1.429

22.4

CO2

6.02×1023

44.01

1.977

22.3

N2

6.02×1023

28.02

1.250

22.4

引導學生,分析探究,得出結論。

結論3在外界條件和粒子數相同的情況下,氣態物質的體積基本相同。

【歸納】 在外界條件相同、粒子數也相同的情況下,固體和液體的體積不同,而氣體的體積基本相同。

[過渡]為什么在外界條件相同、粒子數也相同的情況下,固體和液體的體積不同,而氣體的體積卻基本相同?要解決這個問題我們還得從深層次來探討,從物質的組成上找原因,讓我們繼續來探索。

【探索與發現】2、決定物質體積的主要因素

分別由N個和2N個某分子組成的甲和乙兩物質哪個的體積大?說明了物質的體積與什么因素有關?

結論1體積大小與組成物質的粒子數目的多少有關。

數目相同、大小不同的兩種粒子等距離排列體積是否相同說明了物質的體積與什么因素有關?

結論2體積大小與組成物質的粒子的大小有關。

分別由N個某分子組成的不同間距兩物質的體積哪個大?說明了物質的體積與什么因素有關?

結論3體積大小與組成物質的粒子之間的距離有關。

【歸納】決定物質體積的主要因素:粒子的數目 粒子的大小 粒子的間距。

【科學探究】閱讀課本13頁科學探究內容,填寫表格,思考下面的問題。

[討論題]為什么在外界條件相同、粒子數也相同的情況下,不同的固體或液體的體積各不同,而氣體的體積卻基本相同?

 [講述] 由于在1 mol任何物質中的粒于數目都是相同的,都約是6.02×1023。因此,在粒子數目相同的情況下,物質體積的大小就主要取決于構成物質的粒子的大小和粒子之間的距離。當粒子之間的距離很小時,物質的體積就主要決定于構成物質的粒子的大小;而當粒子之間的距離比較大時,物質的體積就主要決定于粒子之間的距離。

1 mol不同的固態物質或液態物質中,雖然含有相同的粒子數,但粒子的大小是各不相同的。同時,在固態物質或液態物質中粒子之間的距離又是非常小的,這就使得固態物質或液態物質的體積主要決定于粒子的大小了。所以,l mol不同的固態物質或液態物質的體積是不相同的。

 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。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。

【過渡】從以上的分析我們可以看出,在外界條件相同的條件下,氣體的體積有一定的規律。所以,下面我們重點來分析氣體的體積。探索以下在外界條件相同的情況下,氣體的體積有什么規律?

【探索與發現】3、阿伏伽德羅定律

阿伏伽德羅定律: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目的的粒子。

【過渡】粒子數目與體積密切相關,而粒子數目與物質的量也是有定量關系的,那么物質的量與氣體體積又有什么關系呢?

【探索與發現】4、氣體摩爾體積

分析:由前面的分析可以知道,在標準狀況時,1摩爾任何氣體的體積都約是22.4。溫度越高,體積越大;壓強越大,體積越小。若將外界條件進行如下的改變,氣體的體積是否還相等?

結論:在外界條件相同的情況下,1摩爾任何氣體的體積都相等。

定義:在一定條件下,單位物質的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。符號:Vm  單位:L/mol L·mol-1

理解:在一定條件下,每摩爾氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。

在標準狀況時的氣體摩爾體積:在標準狀況(101KPa0)時,1摩爾任何氣體的體積都約為22.4 L。所以,在標準狀況時,氣體摩爾體積約為22.4 L/mol。適用的條件:標準狀況;適用的對象:任何氣體

【說明】氣體摩爾體積的數值不是固定不變的,它取決于氣體所處的溫度和壓強。在標準狀況下氣體摩爾體積為 22.4 L/mol,而在常溫常壓下氣體摩爾體積為24.5 L/mol

[課堂演練]

在標準狀況下,1molCH4的體積是22.4L;

在標準狀況下,2 molCH4的體積是44.8L.

在標準狀況下,5molCH4的體積是 112L;

在標準狀況下,0.5molCH4的體積是11.2L.

關系式:   V = n×Vm     Vm = V/n   

【課堂練習】

1、在標準狀況下,9.6gO2的體積是多少?含有多少個O2分子?

2在標準狀況下,11g某常見氣體的體積是5.6L,請計算該氣體的相對分子質量,并確定該氣體的分子式。

【知識延伸】阿伏伽德羅定律的推論

①同溫同壓下,相同體積的任何氣體的物質的量都相同。

V1=V2,則n1=n2 .

②同溫同壓下,任何氣體的體積之比等于物質的量之比。

③同溫同壓下,任何氣體的密度之比等于摩爾質量之比。

④同溫同容下,任何氣體的壓強之比等于物質的量之比。

⑤氣體的摩爾質量等于標況下的密度與標況下的氣體摩爾體積之積。

⑥相對密度和平均相對分子質量:   

【學以致用】

1、已知某氣體相對于氫氣的密度為23,求該氣體的相對分子質量。

2、已知某氣體在標準狀況下的密度為1.25g/L,求該氣體的相對分子質量。

3、請計算空氣的平均相對分子質量(假定:空氣是由N2O2按照體積比41組成)。

4、由CH4H2組成的混合氣體,其相對于H2的密度是5,求原混合氣體中CH4H2的體積比。

5在標準狀況時,12.8gCOCO2的混合氣體,體積為8.96L,請計算混合氣體中的COCO2的質量和體積各是多少?

研究性課題

在標準狀況時,氣體摩爾體積約為22.4 L/mol。那么,在非標準狀況時,氣體摩爾體積將會有什么不同?

【結束語】 探索是人類社會發展的永恒的主題,人類只有不斷的探索才會有發展。讓我們在探索中不斷的成長,不斷提高,不斷進步吧!

[布置作業]

1.閱讀課本相關內容,完成研究性課題。

2、分別計算,在標準狀況下以下幾種物質的質量、體積和分子個數。

11.5 mol H2      20.5 mol O2    32 mol Cl2   40.25 mol CO2

板書設計:       第一節  化學計量在實驗中的作用

二、氣體摩爾體積

1、決定物質體積的主要因素:粒子的數目 粒子的大小 粒子的間距。

2、阿伏伽德羅定律: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目的的粒子。

3、氣體摩爾體積

定義:在一定條件下,單位物質的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。符號:Vm              

關系式: V = n×Vm   單位:L/mol L·mol-1

[教后記]

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