课题：第二节 化学计量在实验中的应用(二)气体摩尔体积和阿伏伽德罗定律

课题 第二节课题 第二节 化学计量在实验中的应用化学计量在实验中的应用 二二 气体摩尔体积和阿伏加德罗定律气体摩尔体积和阿伏加德罗定律 主备课人主备课人 姜红娟姜红娟 审阅人审阅人 王丽娟王丽娟 教学目标教学目标 知识与技能知识与技能 知道固 液 气态物质的一些特性 初步学会运用气体摩尔体积等概念进行简单计算 过程与方法过程与方法 从分析研究影响固体 液体 气体体积的大小主要因素过程中 培养问题的意识 调动研 究的主观欲望 体验归纳整理的过程 学习分析矛盾的主要方面和次要方面 情感态度与价值观情感态度与价值观 通过影响物质体积大小的因素和气体摩尔体积的学习 培养与人合作的团队精神 善于合 作学习 共同提高 在学习中感受化学世界的美丽 奇妙和和谐 重点重点 气体摩尔体积 难点难点 决定物质体积的因素 气体摩尔体积 教学过程教学过程 复习 复习 通过上一节课的学习 我们知道 1 mol 任何物质的粒子个数都相等 都约为 6 02 1023个 1 mol 任何物质的质量都是以 g 为单位 在数值上等于构成该物质的粒子 分 子 原子 离子等 的式量 那么 1 mol 任何物质的体积又该如何确定呢 讲 讲 1 mol 任何物质的质量 我们都可以用摩尔质量作桥梁把它计算出来 副板书 副板书 物质的量 质量物质的量 质量 讲 讲 若想要通过质量求体积 还需搭座什么桥呢 还需要知道物质的密度 问 问 质量 密度和体积三者之间的关系是什么 副板书 副板书 密度密度 体积 质量体积 质量 密度密度 讲 讲 那么 请同学们思考一下 物质的体积与微观粒子间是否存在着一些关系呢 也就 是说体积与物质的量之间能否通过一个物理量建立起某种关系呢 也就是说体积与物质的 量之间能否通过一个物理量建立起某种联系呢 让我们带着这个问题 亲自动手寻找一下 答案 请同学们填写教材 P13 上科学探究 2 课本 课本 科学探究 摩尔质量 摩尔质量 2 下表列出了 0 101 kPa 标准体积 时 O2和 H2 的密度 请计算出 1 mol O2和 H2的体 积 下表列出了 20 时几种固体和液体的密度 请计算出 1 mol 这几种物质的体积 讲 讲 请同学们根据计算结果 并参 照以上 1mol 几种物质的体积示意图 P13 分析物质的存在状态跟体积的关系 小结 小结 1 1 mol 不同的固态或液态的物质 体积不同 2 在相同状态下 1 mol 气体的体积基本相同 3 同样是 1 mol 物质 气体和固体的体积相差很大 1 mol H2O 在液态时是 18 mL 在 100 气态时约为 3 06 104 mL 相差约 1700 倍 问 问 一堆排球 一堆篮球 都紧密堆积 哪一堆球所占体积更大 如果球的数目都为一百个呢 如果球和球之间都间隔 1 米 在操场上均匀地分布 哪一堆球所占总的体积更大 小结 小结 决定物质体积大小有三个因素 物质所含结构微粒数多少 微粒间的距离 固态 液态距离小 排列紧密 气态分子间排列疏松 微粒本身的大小 液态时小 气态时大 讲解 讲解 在我们计算中 物质的粒子数是相同的 都是 1 mol 那么后两个因素对体积大 小有什么影响呢 小结 小结 对于固体和液体来说 粒子间距离非常小 主要取决于粒子本身的大小 对于气 态来说 粒子间大小相差无几 主要取决于粒子间的距离 讲解 讲解 现在我们清楚了固 液 气态体积的决定因素 再进一步考虑 为什么相同外界 条件下 1 mol 固态 液态物质所具有的体积不同 而 1 mol 气体物质所具有的体积却基 本相同 密度 g L 11 mol 物质的体积 O21 42922 4 H20 089922 4 密度 g cm 3质量 g体积 cm3 Fe7 86567 2 Al2 702710 H2O0 9981818 H2SO41 839853 6 小结 小结 在固态和液态中 粒子本身的大小不同决定了其体积不同 而不同的气体在一定 的外界条件下 分子间的距离可看作近似相同 同时 由我们所学的物理知识可知 粒子间距离主要受环境也就是温度和压强的影响 因此 在谈到气体体积时必须注明外界条件 过渡 过渡 事实上 在我们学习生活乃至科研领域 用得更多的气体的体积 而不是质量 无数实验事实证明 外界条件相同时 物质的量相同的任何气体都含有相同的体积 这给 我们研究气体提供了很大的方便 为些 我们专门引出了气体摩尔体积的概念 这也是我 们这节课所要学习的内容 板书 二 气体摩尔体积 板书 二 气体摩尔体积 1 定义 单位物质的量气体所占的体积 定义 单位物质的量气体所占的体积 讲解 讲解 气体摩尔体积即气体的体积与气体的物质的量之比 板书 板书 2 符号 符号 Vm 3 定义式 定义式 Vm n V 4 单位 国际 单位 国际 m3 mol 常用 常用 L mol 讲解 讲解 我们为了研究方便 通常将温度为 O 压强 101 kPa 时的状况称为标准状态 根据大量实验事实证明 在标准状况下 1 mol 任何气体的体积都约是 22 4L 板书 板书 5 气体在标准状况下的摩尔体积约是 气体在标准状况下的摩尔体积约是 22 4L mol 小结 小结 注意 1 为了研究的方便 科学上把温度为 0 C 压强为 101 kPa 规定为标准状态 用 S T P 表示 2 气体摩尔体积仅仅是针对气体而言 3 同温同压下 气体的体积只与气体的分子数目有关 而与气体分子的种类无关 可以是 互不反应混合气体 练习练习 判断正判断正误误 1 1 标标况下 况下 1 1 molmol 任何物任何物质质的体的体积积都都约为约为 22 422 4 L L 2 12 1 molmol 气体的体气体的体积约为积约为 22 422 4 L L 3 3 标标况下 况下 1 1 molmol O O2 2和和 N N2 2混合气混合气 任意比任意比 的体的体积约为积约为 22 422 4 L L 4 22 44 22 4 L L 气体所含分子数一定大于气体所含分子数一定大于 11 211 2 L L 气体所含的分子数 气体所含的分子数 5 5 任何条件下 气体的摩任何条件下 气体的摩尔尔体体积积都是都是 22 422 4 L L 6 6 只有在只有在标标况下 气体的摩况下 气体的摩尔尔体体积积才能是才能是 22 422 4 L L 思考 同温同压下 如果气体的体积相同则气体的物质的量是否也相同呢 所含的分子数呢 总结 总结 因为气体分子间的平均距离随着温度 压强的变化而改变 各种气体在一定的温 度和压强下 分子间的平均距离是相等的 所以 同温同压下 相同体积气体的物质的量 相等 所含的分子个数也相等 这一结论最早是由意大利科学家阿伏加德罗发现的 并被 许多的科学实验所证实 成为定律 叫阿伏加德罗定律 板书 板书 6 阿伏加德罗定律 阿伏加德罗定律 在相同的温度和压强下 相同体积的任何气体都含有相同数目的分子 在相同的温度和压强下 相同体积的任何气体都含有相同数目的分子 讲解 讲解 对这一定律的理解一定要明确 适用范围为气体 在定律中有四同 同温 同压 同体积 同分子数目 三同就可定 为一同 小结 小结 1 同温 同压下 同体积的两种气体必含有相同数目的分子 2 同 T P 下 同分子数目的两种气体体积必然相同 3 同温下 两种气体体积相同 分子数也相同 则压强必然相等 总结 总结 我们首先研究了影响物质的体积的因素有多种 对于气体 相同条件下 物质的 量相同的气体含有相同的体积 为此 引入气体摩尔体积的概念 标准状况下 气体摩尔 体积的数值约为 22 4L mol 只要同学们掌握气体摩尔体积的概念和阿伏加德罗定律的涵 义 很容易做气体的物质的量和体积之间的相关计算 知识结构与板书设计知识结构与板书设计 二 气体摩尔体积二 气体摩尔体积 molar volume of gas 1 定义 单位物质的量气体所占的体积 定义 单位物质的量气体所占的体积 2 符号 符号 Vm