气体摩尔体积

第二节气体摩尔体积第一课时：［引言］前面我们学习了物质的量和摩尔质量,请问，1mol任何物质含有多少个微粒？什么是摩尔质量？（1mol任何物质的质量，在数值上，以克为单位等于构成该物质的粒子（分子、原子、离子等）的式量。）［问］那么，1mol物质的体积（即摩尔体积）又将如何确定呢？这就是本节课讨论的内容。［板书］第二节气体摩尔体积［师］首先，请大家根据表格计算lmol下列物质的体积（分组计算）。投影］表物质状态质量（克）密度体积Fe固体567.8g/mLAl固体272.7g/mLPb固体20711.3g/mLh2o液体l8lg/mL(4°C)H2SO4液体981.83g/mLH2气体20.0899g/LO2气体321.429g/LCO2气体441.977g/LN2气体281.25g/L学生分组活动，把计算结果填入表中空格］分别投影lmol固体、液体物质的体积对比师］根据自己的计算结果，我们可以发现有哪些规律？（由事实资料分析归纳的能力培养）［学生］l.lmol不同的固态或液态的物质，体积不同。2.1mol不同气体的体积基本相同。lmol物质，气体体积比固体和液体的大很多。［追问］为什么lmol不同物质的体积会出现这样的结果呢？我们不妨探讨一下，物质体积的大小取决于哪些微观因素？［板书］一、影响物质体积的微观因素［引导回答后板书］l•微粒数目 2•微粒大小 3•微粒间的距离［问］能否举出一两个生活中作为佐证的实例。（篮球、乒乓球）［展示］间距影响模型［问］为什么lmol不同的固态或液态的物质，体积不同？［投影］影响固体和液体体积的主要因素。［问］为什么lmol气体体积比固体和液体的大很多？［投影］lmol水变成水蒸气的体积变化。［问］为什么lmol不同气体的体积基本相同？［分析推理］影响气体体积的主要因素。［师］结合生活实际，我们知道固体和液体的体积随外界条件改变变化不大；气体的体积受外界条件的影响显著。这是为什么呢？（外界条件会影响气体分子间的平均距离）［师］那么，有哪些外界条件会影响气体分子间的平均距离呢？［生］温度、压强［板书］二、影响气体体积的外界条件［师］分别有什么影响？［生回答］（结合动画演示）［师］讨论气体的体积，必须指明温度和压强。否则气体体积没有任何意义。［师］下面，根据刚才的讨论我们一起小结一下。对于气体，在物质的量相同时，分子数目相同，分子本身大小忽略，在外界条件相同时，分子间平均距离相等，则气体所占体积相同。这为我们测定气体的多少提供了很大的方便，为此，我们专门引出了气体摩尔体积的概念。这也是我们本节课所学的重点。（请同学们阅读教材有关部分）［板书］三、气体摩尔体积［师］所谓气体的摩尔体积，指的是：［讲解并板书］1、定义：单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm。［师］即气体的体积与气体的物质的量之比，可表示为：［板书］2、表达式：Vm=—n［问］从表达式看，气体摩尔体积匕的单位是什么？［学生回答］单位：L/mol或L•mol-io［板书］3、影响因素：温度、压强［师］通过刚才的计算，1摩尔任何气体的体积都约为22.4L,但是是有条件的，大家是否还记得是什么条件？（0°C,101kPa）我们通常又称为标准状况。［学生回答，教师板书］4、标准状况下，1摩尔任何气体的体积都约为22.4L。［师］表明，标准状况下气体的摩尔体积约为22.4L•mol-1［师］模型展示22.4L（强调22.4L/mol是气体摩尔体积在特定条件下的一个特定值。）［师］下面，请大家判断下列说法是否正确。［投影练习］判断正误，并说明理由。标准状况下，lmol任何物质的体积都约是22.4L。lmol气体的体积约为22.4Lo标准状况下，1mol02和％混合气体的体积约为22.4Lo标准状况下，气体摩尔体积都是22.4Lo22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含分子数。气体摩尔体积与气体的体积成正比，与气体的物质的量成反比。［师］根据刚才的练习，今后在应用气体摩尔体积时，一定要注意哪些问题？气体摩尔体积仅仅是针对气体而言。气体在不同状况下的气体摩尔体积是不同的，其在标．准．状．况．下．的气体摩尔体积约为22.4L/molo3•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。［问题探究］1、在同温同压下，体积相同的任何气体所含分子数目是否相同？（从影响因素和表达式两方面解释）［师］这是我们下次课要讨论的主要问题，阿伏加德罗定律。［问题探究］2、不在标准状况下，气体摩尔体积是否可能为22.4L/mol?为什么？［小结］本节课重点是四句话：物质体积决定于三个微观因素微粒数目、微粒大小、微粒间的距离。影响气体体积受外界条件影响显著，因此，说到气体的体积，一定要指明外界条件。相同条件下，物质的量相同的气体体积相同。标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L/molo［布置作业］教学后记：

第二课时：［提问］：1、什么叫气体的摩尔体积？2、 标况下气体的摩尔体积为多少？3、 外界条件（T、P）对一定量气体的体积如何影响?当T、P相同时，任何气体分子间距离是相等的（分子的大小可忽略不计），故相同体积的任何气体含有相同的分子数。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］四、阿伏加德罗定律1．定律：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。使用范围：任何气体（单一或混合）四同：同温、同压、若同体积则同分子数标况下气体摩尔体积是该定律的特例。气态方程（克拉伯龙方程）：PV=nRT（R为常数） 适用于任何条件下的任何气体如果压强、温度和体积都采用国际单位（SI）,R=8.314Pa・m3/mol・K。如果压强为大气压，体积为升，则R=0.0814atm・L/mol・K。PV=nRT PV=mRT/M PM=mRT/V^=>PM=pRT2、推论：同温、同压下，气体的体积之比=分子数之比=物质的量之比V1V2V1V2nin2NN2例：相同物质的量的Fe和Al分别与足量的稀盐酸反应，生成的氢气在相同条件下的体积之比为 。同温、同体积，气体的压强之比=分子数之比=物质的量之比n1生=丄=»n1P2 比 N2［讨论］当给篮球打气时，忽略弹性形变和温度变化，则打入的气体分子数越多时，球内的气体压强是越大还是越小呢?同温、同压下，气体的密度之比=式量之比_p1 =M^=DP2 M2D为相对密度（气体1相对气体2的密度为D）例：同温、同压下，CO2与CO的密度之比为 ；h2s和c2h4能否用排空气法收集?CO2与CO的混合气的密度是相同状况下氢气密度的14.5倍,则混合气体的平均式量为?

当同温、同压下，同体积的气体的质量比=式量比TOC\o"1-5"\h\zmi =Mi叫 M2当同温、同压下，同质量的气体的体积之比=式量反比V1=M2V2 M1在同温同压下，一定质量的气体，其密度之比等于其体积（物质的量）的反比P1PP1P2邑三戈niV1［练习］判断：A1LCO2与1LCO气体所含分子数相同。B2gH2比2gO2在相同条件的体积小。C标况下，2molH2和O2的混合气的体积约为44.8LD0.5molH2比0.5molCO所含分子数相等，所占体积相等。［板书］五、有关气体摩尔体积的计算［板书］1、基本计算气体的体积跟气体的物质的量、气体的质量、密度和气体中的粒子数之间存在的关系为［引导分析］首先，可以通过一定质量的气体在标准状况下所占的体积，计算出气态物质的相对分子质量；其次，可以计算出一定质量的气态物质在标准状况下所占的体积；第三，可以计算化学反应中气态物质的体积。2、密度与相对密度的计算1）密度m表达式：p=v适用于所有的物质，不受物质状态的限制，也适用于所有的混合物标准状况下气体p=M/22.4L・mol-1例：求标准状况下O2和CO2的密度？2）相对密度pM计算表达式：D-—1- 1pM22使用说明：A.相对密度是在同温同压下两种气体的密度之比B.既可以用于纯净气体之间的计算，也可以用于混合气体之间3、有关式量或摩尔质量的计算。⑴标况密度法：M=p标况22.4L•mol-1

⑵相对密度法：PiM⑵相对密度法：Pi2 M2例：某气体相对于的密度为]7，则该气体如果是纯净物是什么?如果是混合物，它的平均摩尔质量是多少?课本P53，例2还有其它方法吗?⑶概念法课本P53，例2还有其它方法吗?⑶概念法M= 总n总例：将(NH4)2CO3固体加热，计算在1500C时，所得混合气体的密度是相同条件下氢气密度的.倍氢气密度的.⑷公式法：m、

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