气体摩尔体积教案

四川棠湖中学高一分层教与学 韩晓明2020 4 2 第 1 页 共 11 页 第二节第二节气体摩尔体积气体摩尔体积 教案教案 教学目标 知识技能 AB 1 了解气体体积大小与温度和压强的关系 2 正确理解和掌握气体摩尔体积的概念及有关标况下气体摩尔体积的简单计算 3 初步了解阿伏加德罗定律的要点 并学会运用该定律进行有关简单推理 B 1 了解阿伏加德罗定律的推论及简单运用 2 初步学会气体体积在化学反应中的简单计算 能力培养 培养科学归纳的思维能力 空间想像能力 运用事物规律分析解决问题的逻辑思维能力 科学思想 引导学生逐步树立 透过现象 抓住本质 的辩证唯物主义认识观点 科学品质 激发学生严谨务实 循序渐进 探索真理的科学态度 科学方法 由数据归纳客观规律 由理想模型出发进行逻辑推理 由客观规律演绎推理 归纳 教学用具 教学用具 投影仪 有关实验用品 教学方法 教学方法 启发 思考 归纳总结 知识运用 教学重点 教学重点 气体摩尔体积概念的理解及简单运算 教学难点 教学难点 气体摩尔体积概念的逻辑推理过程 阿伏加德罗定律的直观理解 分层教学 分层教学 A 平行班 B 实验班 课时分配 课时分配 A 2 课时 B 2 或者 3 课时 教学过程设计教学过程设计 第一课时第一课时 A B 教师活动学生活动设计意图 引言 1mol 不同物质所含有的微粒数都相同 它们的质量是否相同 体积呢 又如何确定物质 的体积呢 这是本堂课要解决的问题 板书 第二节 气体摩尔体积 问 怎样求 1mol 物质的体积 需要知道哪 些条件 投影 表一 物质物质的 量 mol 质 量 g 密度 g cm 3 体积 cm3 Fe17 8 Al12 7 H2O 液 11 0 H2SO411 83 回顾上堂课内容 回答 不一定相同 还需知道物质的密度 倾听 回忆 加深知 识理解 投影问题 1 1 L cm3 2 在同一条件下 1 mol 不同的固态或液态的 物质 体积 填 相同 或 不 同 旧知识复习 提出新目标 培养学生观察 分析 归纳 推理能力 四川棠湖中学高一分层教与学 韩晓明2020 4 2 第 2 页 共 11 页 教师活动学生活动设计意图 表二 表中所列气体的密度均在 0 101 kPa 下测定 物质物质的 量 mol 质量 g 密度 g L 1 体积 L H210 0899 O211 429 CO211 977 设问 根据计算所得数据我们发现 相同条件下 相同物质的量的物质的体积有的相同 有的不同 物体体积的大小由什么因素决定呢 阅读 P49 课本 内容分析讨论以下问题 1 物体体积的大小取决于哪些微观因素 2 当粒子数一定时 固 液 气态物质的体积主要 取决于什么因素 3 为什么相同外界条件下 1mol 固 液物质所具有 的体积不同 而 1mol 气态物质所具有的体积基本相 同 4 为什么比较一定量气体的体积 要在相同的温度 和压强下进行 讲 对气体来说 我们用得更多的是吨毫 的条件 而不是质量 且外界条件相同时 物质的量相同的任 何气体都含有相同的体积 这就给我们测定体积提供 了很答的方便 我们专门引出气体摩尔体积的概念 这也是我们本节课所学的重点 板书 一 气体摩尔体积 1 1 物体的体积由哪些因素决定 粒子数多少 粒子本身大小 粒子间距离大小 影响固体 液体体积的因素 影响气体体积的因素 投影 气体分子间距离比较示意图 设问 影响气体体积大小的因素有哪些 3 在相同状态下 1 mol 气体的体积 填 相同 不同 基本相同 4 同样是 1 mol 的物 质 气体和固体的 体积相差 填 不大 或 很大 回答 1 物质粒子 数目多少 粒子本 身大小 粒子间距 离大小 2 固 液态 粒子 本身大小 而气体 粒子间距离大小 3 在固 液态中 粒子本身的大小不 同决定了其体积不 同 而不同气体在一 定的温度和压强下 分子自之间的距离 可以看作是相同的 所以 粒子数相同的 气体有着近似相同 的体积 4 气体的体积受温 度压强的影响很大 因此 说到气体的体 积时 必须指明外界 条件 倾听 思考 分析 讨论 总结 认真观察 积极思 考 分析总结归纳 相互讨论得出结论 因气体分子间距离 是自身大小的 10 倍 左右 本身大小对 气体体积大小影响 忽略不计 所以主 要由 训练学生空 间想象能力 和逻辑推理 能力 四川棠湖中学高一分层教与学 韩晓明2020 4 2 第 3 页 共 11 页 教师活动学生活动教学意图 设问 气体分子间距离大小与哪些条件有关 讲述 根据 热胀冷缩 等现象 引导学生分析总 结 影响气体分子间距离的条件 1 温度 T 分子距离 2 压强 P 分子距离 设问 气体体积与温度 压强有什么关系 讲述 实验测得 在同温同压下任何气体分子间平 均距离相等 设问 同温 同压下气体体积由什么因素决定 你 发现了什么规律 引导学生分析总结出摩尔体积 板书 2 气体摩尔体积 定义 Vm V n 单位 L mol 或 m3 mol 设问 气体摩尔体积的影响因素有哪些 板书 影响因素 温度 压强 T Vm P Vm 设问 为什么说标准状况下 1mol 任何气体体积约为 22 4L 是气体摩尔体积的一个特例 板书 特例 在标准状况下 1mol 任何气体的体 积约为 22 4L 理解和所有气体摩尔体积时应注意以下要点理解和所有气体摩尔体积时应注意以下要点 一个条件 标准状况下 即温度 O 273K 压 强 1 01 105Pa 一个对象 仅针对气体 单一或混合气体 两个量 物质的量 1mol 体积 约约为 22 4L 即在即在 气体分子数多少和分子间距离 大小影响 思考 但得不出完 整结论 倾听 理解 积极思考 总结得出结论 倾听 理解 积极思考 分析 归纳 讨论 得出结论 同温同压下气体体 积主要由分子数多少决定 分 子数多 体积大 分子数少 体积小 分子数等 体积等 积极思考分析 讨论得出结论 认真积极再现本节课基础知识 积极思考 归纳总结得出结论 学生积极思考 找出关系式 答案 1 错 物质应是气体 2 错 未指明条件 标况 3 正 确 因气体体积与分子种类无 关 4 错 未指明气体体积是否 在相同条件下测定 5 6 均错 气体在标准状况下的摩尔体积 约为 22 4 L 但并不是说只有 在标准状况下才能为 22 4 L mol 也不是在任何条件下都 是 22 4 L mol 培养学生 的观察分 析 逻辑 推理能力 培养学生 理解 归 纳 推理 能力 使学生对 知识加深 巩固 四川棠湖中学高一分层教与学 韩晓明2020 4 2 第 4 页 共 11 页 同同 温同压下温同压下 气体的体积只与分子数有关而与分子的种类气体的体积只与分子数有关而与分子的种类 无关无关 成正比成正比 推论推论 在标准状况下 气体摩尔质量与其密度的关系 n M 22 4M 22 4 M m 4 22 V 投影练习 判断正误 并说明理由 1 标况下 1 mol 任何物质的体积都约是 22 4 L 2 1 mol 气体的体积约为 22 4 L 3 标况下 1 mol O2和 N2混合气的体积约为 22 4 L 4 22 4 L 气体所含分子数一定大于 11 2 L 气体所含分子 数 5 任何条件下 气体的摩尔体积都是 22 4 L mol 6 只有在标况下 气体的摩尔体积才能是 22 4 L mol 7 1mol 氖气和 1mol 氧气体积相同 8 18gH2O 为 1mol 在标准状况下体积约为 22 4L 9 在常温常压下 11 2LCl2所含的原子数目为 NA 10 在标准状况下 若两种气体所占体积不同 其原因 是 A 气体性质不同 B 气体分子的大小不同 C 气体分子间平均距离不同 D 气体的物质的量不同 11 在体积为 VL 的密闭容器中通人 amolCO 和 bmolO2 点燃充分反应后容器内 碳原子数和氧原子数之比为 A B C C D b a b a 2ba a 2 2ba a 12 在由 Na2S Na2SO3 Na2SO4组成的固体混合物中 已知溜元素的质量分数为 25 6 则氧元素的质量分数 为 A 36 8 B B 37 6 C 51 2 D 无法计算 小结 气体摩尔体积的含义 影响因素 与气体物 质的量的关系 与标况下气体体积的关系 气体的体积主要决定于气 体所含的分子个数 而与气体 分子的种类无关 在一定的温 度和压强下 分子间的平均距 离是相等的 即同温同压下 相同体积的气体含有相同数目 的分子 则表示粒子集体的物 质的量也必然相同 作业 一 1 2 二 1 三 教学后记 四川棠湖中学高一分层教与学 韩晓明2020 4 2 第 5 页 共 11 页 第二课时 第二课时 A 教师活动学生活动设计意图 复习引入 上节课我们重点学习了气体摩尔体 积的概念 请大家根据所学内容做以下练习 投影练习 1 在标准状况下 2 mol CO2的体积 是多少 44 8 L H2的物质的量是多少 它们所含 的分子数是否相同 由此你可以得出什么结论 在同温同压下 体积相同的气体的物质的量是相在同温同压下 体积相同的气体的物质的量是相 同同 所含的分子个数也是相同所含的分子个数也是相同 讲述 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 因 此 又叫做阿伏加德罗定律 板书 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 板书 同温同压下 2 1 2 1 2 1 N N n n V V 请大家找出以下各量之间的关系 并把联系它们 的中间量用符号标出来 板书 m N n V 气体 分析 V Vm 的含义 特别指出适用 范围为气体 设问 我们知道 那能否通过气体的摩 V m 尔质量 M 和气体在一定条件下的气体摩尔体积 Vm来计算其在该条件下的密度呢 请大家思考 后回答 并说出为什么 板书 标 1 molL 22 4 M 认真复习知识 积极完成课堂练习 44 8 L 2 mol 相同 能 因为气体在一定条件下的密度 与所取气体体积的多少无关 当我 们取 1 摩尔的气体时 其质量 m 就 等于 M 它在一定条件下的体积 V 就等于 Vm 由 可知 它在 V m 一定条件下的密度可通过 来 m V M 进行计算 由旧知识 再现过渡 到新知识 的学习 板书 二 关于气体摩尔体积的计算 例 1 P52 例题 1 认真分析讲解 例 2 P52 例题 2 认真分析讲解 注意格式 单位及换算 认真倾听 积极思考 总结规律 培养学生 分析问题 解决问题 的能力 四川棠湖中学高一分层教与学 韩晓明2020 4 2 第 6 页 共 11 页 解法一 见教材 P52 解法二 解 标准状况下 该气体的物质的量为 n 0 03 mol 1 3 m molL 4 22 L 1072 6 V V 摩尔质量为 M 64 g mol 1 mol 0 03 g 1 92 n m 即气体的相对分子质量为 64 答 此气体的相对分子质量为 64 投影 已知相对原子质量 S 32 Br 80 H 1 现有 3 4 g H2S 和 0 1 mol 的 HBr 气体 1 不同条件下 哪个分子数较多 2 相同条件下 哪个该用较大的容器装 3 不同条件下 哪个质量大 大多少 4 哪个所含 H 原子的物质的量多 多多少 5 其中含 S 和 Br 各多少克 投影 例 3 a 克某气体中含有的分子数为 b 个 则 c 克该气体在标准状况下的体积是多少 认真思考 讨论 得出结论 3 4 g H2S 的物质的量为 n H2S 0 1 1 2 2 molg 34 g 3 4 S H SH M m mol 1 条件不同时 例如改变压强或 温度 只能改变气体的体积 改变 不了分子的数目 因 3 4 g H2S 和 0 1 mol HBr 的物质的量相同 故两 者所含分子数相等 2 用较大容器装的气体的体积应 该大 但在相同条件下 物质的量 相同的气体体积相同 所以应用一 样的容器装 3 不同条件下 物质的聚集状态 有可能改变 但质量不变 m HBr n HBr M HBr 0 1 mol 81 g mol 1 8 1 g 比 H2S 多 8 1 g 3 4 g 4 7 g 4 0 1 mol H2S 中含 H 原子 0 2 mol 而 0 1 mol HBr 中含 H 原子为 0 1 mol 故 H2S 所含 H 原子物质的 量多 多 0 2 mol 0 1 mol 0 1 mol 5 0 1 mol H2S 中含 S 0 1 mol 32 g mol 1 3 2 g 0 1 mol HBr 中含 Br 0 1mol 80 g mol 1 8 g 课堂练习 1 在标准状况下 下列气体中体积约为 112 L 的是 A 88g C O B 3 01 l024 NH3分子 C 2 5 mol O2 D 5 mol Na 与足量水反应生成的 H2 2 下列各组物质所含分子个数相同的是 A lg H2和 8gO2 B lmol HCl 和 22 4L CO2 C 标准状况下 l 8L H2O 和 l 8L NH3 D 标准状况下 11 2L N2和 14g CO 3 与 80 克 NH4NO3具有相同 N 原子质量的 NH3在标准状况下所占有的体积为多少升 4 标准状况下 448 mL 某气体的质量为 0 88 g 则该气体的相对分子质量为 5 标准状况下 CO 和 O2混合气体共 5 6L 混合气体的质量为 7 4g 计算混合气体中 CO 的质量和体积为多少 四川棠湖中学高一分层教与学 韩晓明2020 4 2 第 7 页 共 11 页 作业 P53 一 二 四 教学后记 第二课时 第二课时 B 教师活动学生活动设计意图 引入 影响气体气体体积大小的因素有哪些 气 体分子间距离大小与哪些因素有关 回忆旧知识 分子间的平均距离分子间的平均距离 与温度 压强有关与温度 压强有关 粒子数目的多少粒子数目的多少 讲 所以在讨论气体的体积时 应指明温度 和压强 由于各种气体在一定的温度和压强下 分子间的平均距离相等 所以在一定温度和压 强下 气体的体积的大小只随分子数目的多少 而改变 因此 相同体积下 同体积的任何气相同体积下 同体积的任何气 体含有相同数目的分子数体含有相同数目的分子数 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 因此 又 叫做阿伏加德罗定律 板书 二 阿伏加德罗定律 1 内容 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 即 同温同压下 2 1 2 1 2 1 N N n n V V 思考 2 理解和使用时应注意 1 适用范围 气体 单一或混合气体 2 前提条件 三同 3 结论 分子数相同 3 标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗 定律的一个特例 即标准状况下 22 4L 的任 何气体都含有阿伏加德罗常数个气体分子 投影 教材 P53 练习二 2 4 阿伏加德罗定律推论 认真分析 归纳总结 认真练习 总结规律 培养学生分 析 归纳 推理能力 培养学生运 用知识的能 力 讲述 气体的体积 温度 压强 物质的量 之间的关系满足一个方程 克拉柏龙方程 PV nRT RT R 为常数 M m 根据这一方程我们可以推导阿伏加德罗定律的 推论 思考 等温 等压的两种气体的体积比为 多少 学生思考 根据方程推导得出结论 等于其物质的量之比 也等于其分子数等于其物质的量之比 也等于其分子数 之比 之比 培养学生归 纳推理 运 用知识的能 力 四川棠湖中学高一分层教与学 韩晓明2020 4 2 第 8 页 共 11 页 思考 等温 等体积的两种气体的压强比 为多少 引导思考 阿伏加德罗定律涉及四个量 温度 阿伏加德罗定律涉及四个量 温度 压强 体积 分子数 有三个量相同则可推出压强 体积 分子数 有三个量相同则可推出 第四个量相同 若有两个量相同 则余下的两第四个量相同 若有两个量相同 则余下的两 个量成正比关系 个量成正比关系 思考 等温 等压条件下 等体积的两种 气体的质量比为多少 练习 1 在同温 同压下 相同体积的下 列气体 具有的质量由大到小的顺序是 Cl2 N2 H2 CO2 O2 思考 等温 等压条件下 等质量的两种 气体的体积比为多少 2 1 V V 1 2 M M 练习 2 在同温 同压下 相同质量的下 列气体 占有的体积由大到小的顺序是 Cl2 N2 H2 CO2 O2 投影 等温 等压条件下 两种气体的密 度比为多少 pA B MA MB 练习 3 在标准状况下 11g A 气体所含分 子个数与 16g SO2所含分子个数相等 则 A 气 体的密度是 B A 19 6g L B 1 96g L C 1 96g cm3 D 0 196g L 过渡 气体摩尔体积和阿伏加德罗定律在实 际应用中有很大的作用 下面学习有关气体摩 尔体积的计算 思考 完成下面的关系图 m N n V 气体 学生思考 根据方程推导得出结论 等于其物质的量之比 也等于其分子数等于其物质的量之比 也等于其分子数 之比 之比 思考 分析 讨论得出结论 等于其摩等于其摩 尔质量之比 尔质量之比 思考 分析 推导讨论得出结论 等于等于 其摩尔质量的反比 其摩尔质量的反比 思考 分析 推导讨论得出结论 等于等于 其摩尔质量之比 其摩尔质量之比 四川棠湖中学高一分层教与学 韩晓明2020 4 2 第 9 页 共 11 页 四川棠湖中学高一分层教与学 韩晓明2020 4 2 第 10 页 共 11 页 板书 三 关于气体摩尔体积的计算 一 标准状况下气体体积 气体质量 气体的物质的量 气体分子数之间的相互换算 例题 1 P52 例题 1 例题 2 标准状况下 5 6LCO2物质的量是多少 0 025mol 含多少个 CO2分子 1 505 1023 它的 质量是多少克 1 0g 1 个 CO2分子的质量是多少克 3 22 10 22g 二 求气体的相对分子质量 例题 3 448 mL 某气体在标准状况下的质量为 1 28 g 求该气体的相对分子质量 解析 该气体的相对分子质量在数值上等于该气体的摩尔质量 既可通过标准状况下气体的密度 求摩尔质量 也可以通过气体的质量和物质的量来求摩尔质量 有以下几种解法 答案 1 0 448 L 为 1 28 g 设 22 4 L 气体的质量为 x x 64 g x g 1 28 L 22 4 L 448 0 即该气体的相对分子质量为 64 2 标准状况下该气体的密度为 2 86 g L 1 该气体的摩尔质量为 2 86 g L 1 22 4 L 0 448 g 1 28 L mol 1 64 g mol 1 即该气体的相对分子质量为 64 3 M 64 g mol 1 L 0 448 molL 22 4g 1 28 1 m m V mV VV m n m 例题 4 某气体对氢气的相对密度为 14 求该气体的相对分子质量 三 有关混合气体的计算 1 求混合气体中个组分的量 例题 5 标准状况下 CO 和 CO2混合气体的质量为 30g 体积为 17 6L 求 CO 和 CO2的质