第一篇:《氣體摩爾體積》教學設計
《氣體摩爾體積》教學設計
第二節 氣體摩爾體積
第一課時
知識目標
使學生在了解氣體的體積與溫度和壓強有密切關系的基礎上,理解氣體摩爾體積的概念。
能力目標
通過氣體摩爾體積的概念和有關計算的教學,培養學生分析、推理、歸納、總結的能力。
情感目標
通過本節的教學,激發學生的學習興趣,培養學生的主動參與意識。
通過教學過程中的設問,引導學生科學的思維方法。
教學重點:氣體摩爾體積的概念
教學難點:相同溫度和壓強下,相同物質的量的任何氣體所占的體積大約相同的原因。
教學方法:設疑、導思、歸納、應用
教學手段:多媒體輔助
教學過程:
[復習提問] 1.1mol物質含有的粒子數約是多少?
.什么叫摩爾質量?
[引入新課] 前面我們學習的物質的量,它把宏觀上可稱量的物質與微觀粒子聯系起來,宏觀上可感知的除了物質的質量,還有物質所占的體積上節課我們研究了1mol物質所具有的質量,這節課我們來討論1mol物質所占的體積。
[板書]
一、氣體摩爾體積
1.1mol固、液態物質的體積
[提問] 已知物質的質量和密度,怎樣求體積?
學生回答:V= [投影]
1mol幾種固、液態物質的體積,填表
物質
;
計算
粒子數
1mol 物質質量(g)
20℃密度(g/cm3)
體積(cm3)
Fe
6.02×1023
7.8
Al
6.02×1023
2.7
Pb
6.02×1023
207
11.3
H2O
6.02×1023
1(4℃)
H2SO4
6.02×1023
1.83
學生分組計算出1molFe、Al、Pb、H2O、H2SO4的體積分別為:7.2、10、18.3、18、53.6cm3
[微機顯示] 1mol物質的體積
[板書] 1mol固、液態物質的體積不相同。
2.1mol氣態物質的體積
[微機顯示] 影響氣體體積的因素
指導學生注意觀察分子間平均距離的變化。
[說明] 比較一定質量氣體的體積,必須在相同溫度和壓強條件下。
[板書] 標準狀況:0℃,101kPa
[投影] 計算標準狀況下,1mol H2、O2、CO2氣體的體積,并填表:
氣體
粒子數
1mol物質質量(g)
密度(g/L)
體積(L)
H2
6.02×1023
2.016
0.0899
O2
6.02×1023
32.00
1.429
CO2
6.02×1023
44.01
1.977
學生分組計算出標準狀況下,、O2、CO2的體積
1mol H2分別為:22.4L、22.4L、22.3L
[板書] 在標準狀況下,1mol任何氣體所占的體積都約是22.4L。
[強調] ①標準狀況(0℃,101Kpa)②物質的量為1mol ③任何氣體物質 ④約為22.4L
[展示] 22.4L體積的實物模型
[設疑] 在其它的溫度和壓強下,1mol氣體是否占有大約相同的體積呢?
[板書] 單位物質的量氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。
Vm =
單位:L/mol
[提問] 氣體摩爾體積與標準狀況下氣體摩爾體積22.4L/mol是什么關系?
[強調] 22.4L/mol只是在特定條件下的氣體摩爾體積。氣體摩爾體積是在任意溫度、壓強下,氣體體積與氣體物質的量之比。
[設問] 為什么在一定溫度、壓強下,1mol固、液態物質體積不同,而1mol氣體體積都大致相同呢?讓我們從物質的組成和結構上找找原因。
[討論] 決定物質體積的主要因素
[微機顯示] 影響物質體積的因素
[提問] 1.1mol液態水變為1mol水蒸氣分子數是否變化?
2.為什么體積由18mL變為3.06×104mL,體積擴大了1700倍。
[指出] 在粒子數相同的條件下,固、液態物質的體積主要決定于構成物質的粒子的大小,由于構成不同物質的粒子的大小不同,所以1mol固、液態物質的體積不相同;氣體的體積主要決定于粒子間的距離,不同氣體分子間的平均距離大約相等,所以1mol氣體的體積大致相同。
[結論] 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分子。即阿伏加德羅定律。應用:同溫同壓:,還可推導出
[練習](投影)下列說法是否正確?如不正確,指出錯誤的原因。
1.1mol任何氣體的體積都是22.4L。
2.1molH2的質量是1g,它所占的體積是22.4L/mol。
3.1mol任何物質在標準狀況時所占的體積都約為22.4L。
4.22.4LO2一定含有6.02×1023個O2。
5.在同溫同壓下,32gO學生分組計算出標準狀況下,1mol H2、O2、CO2的體積分別為:22.4L、22.4L、22.3L
[板書] 在標準狀況下,1mol任何氣體所占的體積都約是22.4L。
[強調] ①標準狀況(0℃,101Kpa)②物質的量為1mol ③任何氣體物質 ④約為22.4L
[展示] 22.4L體積的實物模型
[設疑] 在其它的溫度和壓強下,1mol氣體是否占有大約相同的體積呢?
[板書] 單位物質的量氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。
Vm =
單位:L/mol
[提問] 氣體摩爾體積與標準狀況下氣體摩爾體積22.4L/mol是什么關系?
[強調] 22.4L/mol只是在特定條件下的氣體摩爾體積。氣體摩爾體積是在任意溫度、壓強下,氣體體積與氣體物質的量之比。
[設問] 為什么在一定溫度、壓強下,1mol固、液態物質體積不同,而1mol氣體體積都大致相同呢?讓我們從物質的組成和結構上找找原因。
[討論] 決定物質體積的主要因素
[微機顯示] 影響物質體積的因素
[提問] 1.1mol液態水變為1mol水蒸氣分子數是否變化?
2.為什么體積由18mL變為3.06×104mL,體積擴大了1700倍。
[指出] 在粒子數相同的條件下,固、液態物質的體積主要決定于構成物質的粒子的大小,由于構成不同物質的粒子的大小不同,所以1mol固、液態物質的體積不相同;氣體的體積主要決定于粒子間的距離,不同氣體分子間的平均距離大約相等,所以1mol氣體的體積大致相同。
[結論] 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分子。即阿伏加德羅定律。應用:同溫同壓:
,還可推導出
[練習](投影)下列說法是否正確?如不正確,指出錯誤的原因。
1.1mol任何氣體的體積都是22.4L。
2.1molH2的質量是1g,它所占的體積是22.4L/mol。
3.1mol任何物質在標準狀況時所占的體積都約為22.4L。
4.22.4LO2一定含有6.02×1023個O2。
5.在同溫同壓下,32gO2與2gH2所占的體積相同。
6.在同溫同壓下,20mLNH3與60mLO2所含的分子個數比為1:3。
(答案:正確的是5.6.)
第二篇:氣體摩爾體積
與溫度和壓強有密切關系的基礎上,理解氣體摩爾體積的概念。
使學生在理解氣體摩爾體積,特別是標準狀況下,氣體摩爾體積的基礎上,掌握有關氣體摩爾體積的計算。
能力目標
通過氣體摩爾體積的概念和有關計算的教學,培養學生分析、推理、歸納、總結的能力。通過有關氣體摩爾體積計算的教學,培養學生的計算能力,并了解學科間相關知識的聯系。
情感目標
通過本節的教學,激發學生的學習興趣,培養學生的主動參與意識。通過教學過程中的設問,引導學生科學的思維方法。
教學建議
教材分析
本節教材在學習了物質的量和摩爾質量概念的基礎上,學習氣體摩爾體積的概念及有關計算,這樣的編排,有利于加深理解、鞏固和運用有關概念,特別是深化了對物質的量及其單位的理解。本節是今后學習有關氣態反應物和生成物的化學方程式的計算,以及學習化學反應速率和化學平衡的重要基礎。
本節教材首先注意了學科間的聯系和學生已有的知識,通過計算得出1mol幾種物質的體積,設問:1mol 氣態物質的體積是不是也不相同呢?然后介紹氣態物質的體積與外界溫度、壓強的關系,計算出標準狀況下1mol氣體的體積,引出氣體摩爾體積的概念,最后是關于氣體摩爾體積概念的計算。
教學建議
教法建議
1.認真鉆研新教材,正確理解氣體摩爾體積的概念。
原必修本39頁“在標準狀況下,1mol任何氣體所占的體積都約是22.4l,這個體積叫做氣體摩爾體積。”認為“22.4l/mol就是氣體摩爾體積”。
新教材52頁氣體摩爾體積的定義為“單位物質的量氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。即 vm= v/n。”由此可以看出,氣體摩爾體積是任意溫度和壓強下,氣體的體積與氣體的物質的量之比,而22.4l/mol是在特定條件(如:0℃,101kpa)下的氣體摩爾體積。注意:當溫度高于0℃,壓強大于101kpa時,1mol任何氣體所占的體積也可能是22.4l。
教學中要給學生講清氣體摩爾體積與標準狀況下氣體摩爾體積22.4l/mol的關系。
2.本節引入方法
⑴計算法:全班學生分成3組,分別計算1mol固、液態幾種物質的體積并填表。
物質
粒子數
1mol 物質質量(g)
fe
6.02×1023
7.8
al
6.02×1023
2.7
pb
6.02×1023
207
11.3
h2o
6.02×1023
1(4℃)
h2so4
6.02×1023
1.83
⑵實物展示法:有條件的學校,可分別展示1molfe、al、pb、h2o、h2so4的實物,直觀得到體積不同的結論;展示22.4l實物模型,這種實物展示方法學生印象深刻,感性經驗得以豐富。
3.列表比較決定物質體積的主要因素(用“√”表示)
物質 因素
粒子的數目
粒子間平均距離
粒子本身大小
固、液態
√
√
氣態
√
√
講清當粒子數相同的條件下,固、液態體積由粒子大小決定,氣體體積主要由分子間距離決定。舉例:50個乒乓球和50個籃球緊密堆積或間隔1米擺放,前者球的大小決定體積,后者球間的距離決定體積。
4.充分運用多媒體素材,展示微觀的變化,活躍課堂氣氛,激發學生興趣。例如:應用微機顯示溫度、壓強對氣體體積的影響;固、液、氣態物質粒子間距離;1mol液態水(0℃,18ml),加熱到100℃氣化為水蒸氣的體積變化等。
5.通過閱讀、設問、討論,突破難點。討論題有:物質體積的大小取決與哪些微觀因素?決定固、液、氣態物質體積的主要因素?在粒子數一定的情況下,為什么氣體體積主要取決于分子間距離?為什么比較一定量氣體的體積,要在相同的溫度和壓強下進行才有意義?為什么相同外界條件下,1mol固、液態物質所具有的體積不同,而1mol氣體物質所具有的體積卻大致相同?在相同條件下,相同物質的量的氣體所具有的體積是否相同?為什么1mol液態水變為1mol水蒸氣體積由18ml變為3.06×104ml體積擴大1700倍?
6.在理解標況下氣體摩爾體積這一特例時,應強調以下4點:①標準狀況 ②物質的量為1mol ③任何氣體物質 ④約為22.4l 只有符合這些條件,22.4l才是1mol任何氣體在標準狀況下的體積。因此,非標準狀況下或固、液態物質,不能使用22.4l/mol.7.教材52頁“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分子”,應指出這個結論即為阿伏加德羅定律。學生基礎較好的班級,還可簡單介紹阿伏加德羅定律的幾個重要推論。
8.教材53頁的例題2,是關于氣體摩爾體積的計算,教學中應指出密度法是計算氣體相對分子質量的常用方法,即m =ρvm如果是標準狀況下,則:m =ρ·22.4l/mol
9.在 v、n、m、n之間的關系可放在學習氣體摩爾體積計算例題前進行,也可放在課后小結進行。
教學建議
關于氣體摩爾體積
1.氣體摩爾體積1mol某氣體的體積即氣體摩爾體積,單位為l/mol。標準狀況下任何氣體的體積均為22.4l。即標準狀況下氣體摩爾體積為22.4l/mol。
2.阿伏加德羅定律 同溫同壓下體積相同的任何氣體都含有相同的分子數即阿伏加德羅定律。由此可見氣體的體積比在同溫同壓下必等于分子數比。由此可以導出同溫同壓下不同氣體間的關系:
(1)同溫同壓下,氣體的體積比等于物質的量比。
(2)同溫同容下,氣體的壓強比等于物質的量比。
(3)同溫同壓下,氣體的摩爾質量比等于密度比。
(4)同溫同壓下,同體積的氣體質量比等于摩爾質量比。
(5)同溫同壓下,同質量氣體的體積比等于摩爾質量的反比。
此外還在運用時要結合物理中的同物質的量的氣體在同溫時,其體積與壓強成反比;氣體體積與熱力學溫度在同壓條件下成正比。
3.氣體摩爾體積的常見應用 標準狀況下1mol氣體為22.4l,即可導出其質量便是該氣體的摩爾質量。據此可求出未知化學式的氣體摩爾質量和相對分子質量,也可求出1l氣體的質量即氣體密度。反之也可由氣體密度求摩爾質量。同溫同壓下兩氣體的密度比叫氣體的相對密度,可據以由氣體的相對密度求氣體的摩爾質量,如某氣體對 的相對密度為15,則其相對分子質量為。常見的有:
(1)由標準狀況下氣體密度求相對分子質量:
(2)由相對密度求氣體的相對分子質量:若為對 的相對密度則為:,若為對空氣的相對密度則為:.*(3)求混合氣體的平均相對分子質量():即混合氣體1mol時的質量數值。在已知各組成氣體的體積分數時見①,若為質量分數見②:
①
②
(4)由同溫同壓下氣體反應時的體積比求分子數比,進而推分子式。
(5)直接將氣體摩爾體積代入有關化學方程式進行計算。
(6)氣體反應物的體積比即分子數比可便于找出過量氣體。
教學設計示例一
第二節 氣體摩爾體積
第一課時
知識目標
使學生在了解氣體的體積與溫度和壓強有密切關系的基礎上,理解氣體摩爾體積的概念。
能力目標
通過氣體摩爾體積的概念和有關計算的教學,培養學生分析、推理、歸納、總結的能力。
情感目標
通過本節的教學,激發學生的學習興趣,培養學生的主動參與意識。
通過教學過程中的設問,引導學生科學的思維方法。
教學重點:氣體摩爾體積的概念
教學難點:相同溫度和壓強下,相同物質的量的任何氣體所占的體積大約相同的原因。
教學方法:設疑、導思、歸納、應用
教學手段:多媒體輔助
教學過程:
[復習提問] 1.1mol物質含有的粒子數約是多少?
2.什么叫摩爾質量?
[引入新課] 前面我們學習的物質的量,它把宏觀上可稱量的物質與微觀粒子聯系起來,宏觀上可感知的除了物質的質量,還有物質所占的體積上節課我們研究了1mol物質所具有的質量,這節課我們來討論1mol物質所占的體積。
[板書]
一、氣體摩爾體積
1.1mol固、液態物質的體積
[提問] 已知物質的質量和密度,怎樣求體積?
學生回答:v=
[投影] 計算1mol幾種固、液態物質的體積,填表;
物質
粒子數
1mol 物質質量(g)
fe
6.02×1023
7.8
al
6.02×1023
2.7
pb
6.02×1023
207
11.3
h2o
6.02×1023
1(4℃)
h2so4
6.02×1023
1.83
[微機顯示] 1mol物質的體積
[板書] 1mol固、液態物質的體積不相同。
2.1mol氣態物質的體積
[微機顯示] 影響氣體體積的因素
指導學生注意觀察分子間平均距離的變化。
[說明] 比較一定質量氣體的體積,必須在相同溫度和壓強條件下。
[板書] 標準狀況:0℃,101kpa
氣體
粒子數
1mol物質質量(g)
密度(g/l)
體積(l)
h2
6.02×1023
2.016
0.0899
o2
6.02×1023
32.00
1.429
6.02×1023
44.01
1.977
[板書] 在標準狀況下,1mol任何氣體所占的體積都約是22.4l。
[強調] ①標準狀況(0℃,101kpa)②物質的量為1mol ③任何氣體物質 ④約為22.4l
[展示] 22.4l體積的實物模型
[設疑] 在其它的溫度和壓強下,1mol氣體是否占有大約相同的體積呢?
[板書] 單位物質的量氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。
vm = 單位:l/mol
[提問] 氣體摩爾體積與標準狀況下氣體摩爾體積22.4l/mol是什么關系?
[強調] 22.4l/mol只是在特定條件下的氣體摩爾體積。氣體摩爾體積是在任意溫度、壓強下,氣體體積與氣體物質的量之比。
[設問] 為什么在一定溫度、壓強下,1mol固、液態物質體積不同,而1mol氣體體積都大致相同呢?讓我們從物質的組成和結構上找找原因。
[討論] 決定物質體積的主要因素
[微機顯示] 影響物質體積的因素
[提問] 1.1mol液態水變為1mol水蒸氣分子數是否變化?
2.為什么體積由18ml變為3.06×104ml,體積擴大了1700倍。
[指出] 在粒子數相同的條件下,固、液態物質的體積主要決定于構成物質的粒子的大小,由于構成不同物質的粒子的大小不同,所以1mol固、液態物質的體積不相同;氣體的體積主要決定于粒子間的距離,不同氣體分子間的平均距離大約相等,所以1mol氣體的體積大致相同。
[結論] 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分子。即阿伏加德羅定律。應用:同溫同壓:,還可推導出
[練習](投影)下列說法是否正確?如不正確,指出錯誤的原因。
1.1mol任何氣體的體積都是22.4l。
2.1molh2的質量是1g,它所占的體積是22.4l/mol。
3.1mol任何物質在標準狀況時所占的體積都約為22.4l。
4.22.4lo2一定含有6.02×1023個o2。
5.在同溫同壓下,32go2與2gh2所占的體積相同。
6.在同溫同壓下,20mlnh3與60mlo2所含的分子個數比為1:3。
(答案:正確的是5.6.)
板書設計:
第二節 氣體摩爾體積
一、氣體摩爾體積
1.1mol固、液態物質的體積
1mol固、液態物質的體積不相同。
2.1mol氣態物質的體積
標準狀況:0℃,101kpa
在標準狀況下,1mol任何氣體所占的體積都約是22.4l。
單位物質的量氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。
vm = 單位:l/mol
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分子。即阿伏加德羅定律。
第三篇:《氣體摩爾體積》教學反思
《氣體摩爾體積》教學反思
納雍縣第四中學 化學組 王建剛
1.教學內容的反思:
我校是一所有上千位銀南山區的學生組建的廳直屬學校,對于理論抽象型的新課,學生在理解上有一定的困難。本節課教學環節清晰,以問題的提出開始,以問題的解決結束,教學內容豐富,四個環節的內容環環相扣,層層遞進,有效調動了學生的積極性和探究欲,使學生在潛移默化的引導中建立了摩爾體積的概念。針對教材的重難點,《必修1模塊學習要求》,我在課堂上注重落實概念的建立和應用過程,并選擇學生易錯知識點作為當堂反饋題。學習氛圍輕松,師生配合默契,較好地完成了教學目標。
2.教學效果上的反思:
本節課多個環節共同支撐起了氣體摩爾體積的知識框架,既有知識建構的過程,又有建構前舊知識鋪墊和建構后的新知識的應用,基本達到預設的教學目標,但根據學生的薄弱環節設計的概念建構過程略顯冗長,時間稍有拖沓,影響了對這部分知識的歸納總結時間。因時間倉促,歸納總結部分沒能完全達到預設目標。討論過程中,有些同學反應很快,接受新知識慢的同學可能就被忽略了。今后還應注意課堂上盡量照顧不同層次的學生的感受,使各個層次的學生都能在課堂上有較大收獲。
3.教學方式上的反思:
本節課采用課堂分組討論、全班交流的形式,使學生體驗到問題來源于自己的觀察和判斷,從而主動參與到概念的建立形成過程中,不斷提出具有驅動型的問題層層深入、小組討論進行溫度、壓強對分子距離的影響實驗是本節課的亮點。但預留的時間有些短,結論的得出還有老師代勞的嫌疑。今后還應大膽放手,相信學生有主動構建知識的能力,讓老師真的能成為學生課堂學習的領路人。
第四篇:氣體摩爾體積(第二課時)教學設計
氣體摩爾體積(第二課時)教學設計
第二節 氣體摩爾體積
第二課時
知識目標:
使學生在理解氣體摩爾體積,特別是標準狀況下,氣體摩爾體積的基礎上,掌握有關氣體摩爾體積的計算。
能力目標
通過氣體摩爾體積的概念和有關計算的教學,培養學生分析、推理、歸納、總結的能力。
通過有關氣體摩爾體積計算的教學,培養學生的計算能力,并了解學科間相關知識的聯系。
情感目標
通過本節的教學,激發學生的學習興趣,培養學生的主動參與意識。
通過教學過程中的設問,引導學生科學的思維方法。
[板書]
二、有關氣體摩爾體積的計算
[討論] 氣體的體積與氣體的物質的量、氣體的質量和氣體中的粒子數目之間的關系:(由學生回答)[板書]
1.依據:
和阿伏加德羅定律及其推論
2.類型
(1)標準狀況下氣體的體積與氣體的物質的量、氣體的質量和氣體中的粒子數目之間的關系
[投影] 例題1:在標準狀況下,2.2gCO2的體積是多少?
[討論] 1.由學生分析已知條件,確定解題思路。
2.學生在黑板上或練習本上演算。
[強調] 1.解題格式要求規范化。
2.計算過程要求帶單位。
[板書](2)氣體相對分子質量的計算
[投影] 例題2:在標準狀況下,測得1.92g某氣體的體積為672mL。計算此氣體的相對分子質量。
[討論] 分析已知條件首先計算氣體的密度:
=
然后求出標準狀況下22.4L氣體的質量,即1mol 氣體的質量:M=Vm
[學生解題] 分析討論不同的解法。
[投影] 例題3:填表 物質
物質的量
體積(標準狀況)
分子數
質量
密度 H2 0.5mol O2 44.8L CO2 44/22.4g.L-1 N2 28g Cl2.HCl混合氣 3.01×1023
[練習]若不是標準狀況下,可以利用阿伏加德羅定律及其推論解題。
某氣體對氫氣的相對密度為14,求該氣體的相對分子質量。
[分析]由于是同溫同壓,所以式量的比等于密度比。
[板書](3)混合氣體
[投影] 例題3:已知空氣中氮氣和氧氣的體積比為4 :1,求空氣的平均相對分子質量。
[分析] 已知混合氣體的組成,求其相對分子質量,應先求出混合氣體的平均摩爾質量。如用n1、n2……表示混合物中各組分的物質的量;M1、M2……表示混合物中各組分的摩爾質量;V1、V2……表示混合物中各組分的體積,則混合氣體的平均摩爾質量可由下面的公式求得:
計算的結果是空氣的平均相對分子質量為29。這一數值要求學生記住,這樣在以后的學習中判斷某氣體的密度比空氣的大還是小,直接把二者的相對分子質量進行比較即可。例如:二氧化碳的式量為44>29,密度比空氣的大。氫氣的式量2<29,密度比空氣的小。CO的式量為28,密度與空氣的接近。
[小結] 氣體摩爾體積概念、公式、單位
標準狀況下氣體摩爾體積為22.4L/mol。
[課堂檢測]
1.在相同的條件下,兩種物質的量相同的氣體必然()
A.體積均為22.4L B.具有相同的體積
C.是雙原子分子 D.具有相同的原子數目
2.同溫、同壓下,H2和He兩種氣體單質的,如果質量相同,下列說法錯誤的是()
A.體積比為2 :1 B.比為2 :1
C.密度之比為1 :2 D.1 :1
參考答案:1.B 2.B、D
[作業] 質量監測有關習題
板書設計:
二、有關氣體摩爾體積的計算
1.依據: 和阿伏加德羅定律及其推論 2.類型
原子個數之質子數之比為
(1)標準狀況下氣體的體積與氣體的物質的量、氣體的質量和氣體中的粒子數目之間的關系
(2)氣體相對分子質量的計算
(3)混合氣體
探究活動
摩爾氣體常數的測定
定義1摩理想氣體在標準狀況下的P0V0/T0值,叫做摩爾體積常數,簡稱氣體常數。符號 R
R=(8.314510 0.000070)J/(molK)。它的計算式是
原理 用已知質量的鎂條跟過量的酸反應產生氫氣。把這氫氣的體積、實驗時的溫度和壓強代入理想氣體狀態方程(PV=nRT)中,就能算出摩爾氣體常數R的值。氫氣中混有水蒸氣,根據分壓定律可求得氫氣的分壓(p(H2)=p(總)-p(H2O)),不同溫度下的p(H2O)值可以查表得到。
操作(1)精確測量鎂條的質量
方法一:用分析天平稱取一段質量約10mg的表面被打亮的鎂條(精確到1mg)。
方法二:取10cm長的鎂帶,稱出質量(精確到0.1g)。剪成長10mm的小段(一般10mm質量不超過10mg),再根據所稱鎂帶質量求得每10mm鎂條的質量。
把精確測得質量的鎂條用細線系住。
(2)取一只10 mL小量筒,配一單孔塞,孔內插入很短一小段細玻管。在量筒里加入2~3mL6mol/L硫酸,然后十分仔細地向筒內緩慢加入純水,沾在量筒壁上的酸液洗下,使下層為酸,上層為水,盡量不混合,保證加滿水時上面20~30mm的水是中性的。
(3)把系有細線的鎂條浸如量筒上層的水里,塞上帶有玻璃管的橡皮塞,使塞子壓住細繩,不讓鎂條下沉,量筒口的水經導管口外溢。這時量筒中和玻璃導管內不應留有氣泡空隙。
(4)用手指按住溢滿水的玻璃導管口,倒轉量筒,使玻璃導管口浸沒在燒杯里的水中,放開手指。這時酸液因密度大而下降,接觸到鎂帶而發生反應,生成的氫氣全部倒扣在量筒內,量筒內的液體通過玻璃導管慢慢被擠到燒杯中。
(5)鎂條反應完后再靜置3~5分鐘,使量筒內的溫度冷卻到室溫,扶直量筒,使量筒內水面跟燒杯的液面相平(使內、外壓強相同),讀出量筒內氣體的體積數。由于氣體的體積是倒置在量筒之中,實際體積要比讀數體積小約0.2mL,所以量筒內實際的氫氣體積VH2=體積讀數-0.20mL(用10mL的量筒量取)
(6)記錄實驗時室內溫度(t℃)和氣壓表的讀數(p大氣)。
計算(1)根據化學方程式和鎂條的質量算出生成氫氣的物質的量(nH2)
(2)按下列步驟計算氫氣在標準狀況下的體積。
查表得到室溫下水的飽和蒸氣壓(pH20),用下式計算氫氣的分壓(pH2)
根據下式
把 , T1=273+t, p0=100Kpa, T0=273K準狀況下氫氣的體積是
因此,摩爾體積常數(R)是
代入上式,得到標
第五篇:氣體摩爾體積教學設計
氣體摩爾體積教學設計
教材內容:人教版普通高中課程標準試驗教科書化學必修1,第一章從實驗學化學,第二節化學計量在實驗中的應用的第三課時氣體摩爾體積,主講定義及理解。
教材地位:本節主講氣體摩爾體積,并由它建立氣體體積、氣體物質的量、氣體中微粒數三者的關系,是學習物質的質量、物質的物質的量、物質微粒數關系之后,物質的量濃度之前的重點內容,可以進一步的加深“物質的量是宏可測量與微觀微粒數之間聯系的橋梁”的理解,同時為物質的量濃度及應用的學習打下堅實基礎。
二教材分析及學情分析
教材分析:本課時主要目的是講解氣體摩爾體積的概念、理解(包含阿伏加德羅定律)。概念的得出可通過問題解決式教學方法用數據的計算、觀察、分析,得出結論,提出氣體摩爾體積的概念,并用類比法講解符號;公式;單位。理解概念可采用學生討論,教師提示的方法總結之,最后可以回到數據得出定律。對剛上高一的學生進行的科學的解決問題的指導,特別是數據的分析與處理,增強其思維能力和自主性,這堂課的內容最佳。
學情分析:學生已知體積、密度、質量三者的關系;已知物理量質量、物質的量、微粒數三者的關系;已知固、液、氣三狀態;掌握一定數學計算能力、分析數據能力。學生已有了“物質的量”基礎,故學生易接受,但對氣體摩爾體積的理解是一難點,需妥善處理。
三教材教法
本節課的教學模式,主要以問題驅動教學法為主、配以講授法和練習法。
(1)問題驅動教學法
提出問題======>問題準備=========>解決問題=========>應用
理論和實踐結合得出結論或規律練習思考
(列數據、計算、分(類比法,歸納法)
析、符合求是原則)
此節問題驅動教學法旨在培養學生提出問題、解決問題、分析問題的方法,提高
學生分析數據解決問題的能力,培養自主思維能力及尊重客觀事實的科學思想。
(2)類比講授法:鑒于已學習摩爾質量的定義、符號、關系式,故本節可以采用類比 的方法來處理氣體摩爾體積:引入概念后即順理成章的可寫出定義、符號、關系式。
教給學生類比的方法,掌握類比的學習方法。
(3)練習應用法:讓學生動手,分析習題正誤,培養學生自主性學習,增強自信心。
說明:本節課的其他教學方法:
Ⅰ探究-討論教學法。利用科學探究法分析電解水的氧氣和氫氣的體積比為2:1,計算物質的量比為2:1,得出在相同條件下1mol氣體的體積相同。優點:探究分析得結論;引起學生興趣。缺點:電解水得出氣體體積比為1:2,再計算物質的量之比為1:2,分析得出1摩爾不同氣體在相同條件下的體積相同,在課堂上進行實驗、分析、得結論將會消耗大量的時間,內容難以完成不說,會使學生對本節內容主次難以把握,而且效率低。
Ⅱ言語講授法。優點:直接了當,主次分明,節約時間,能有充分的應用練習時
間。缺點:無法調動學生的積極性,死板教條,不能發展學生的主觀能動性,解決處理問題的能力,培養學生的動手能力和思考問題的能力。
四三維目標
知識與技能
1.理解氣體摩爾體積的概念
2.掌握其計算
3.正確理解概念
過程與方法
1.通過摩爾體積教學,培養學生發現問題,分析解決問題的能力。
2.掌握數據分析、推理的思維能力,了解規律認識的過程。
3.通過類比,使學生學會同類事物可舉一反三。
情感,態度價值觀
1.計算分析數據,使學生從科學結論得出中獲得成就感及對科學的嚴謹態度。
2.在科學中“求是原則”的重要性感悟。
五教學重點
1.氣體摩爾體積定義及理解。
2.關系式建立。
六難點氣體摩爾體積的理解
七教學重點、難點突破
重點:根據數據計算、分析、推理得出結論提出氣體摩爾體積概念,再用類比法對重點中關系式突破。然后學生討論和教師提示結合理解概念
難點:分析數據得結論,再歸納逐層推進。
八學習方法:數據處理、歸納總結,類推法,對比法,練習法
九教學過程
(一)問題提出
教師導入:前面我們已知質量、物質的量與粒子數之間的關系,而在實際生產或研究中,涉及到氣體時,往往測量體積比稱量質量方便,所以氣體一般是計算體積而不是稱其質量,那么氣體體積與物質的量間有什么關系呢?
(二)問題準備
學生活動:計算填表
教師提示:分析要計算的數據和其他各項的關系,找出計算依據,再計算。
定義:單位物質的量的任何氣體在相同條件下應占有相同的體積。這個體積稱為氣體摩爾體積,符號為Vm。n=V/Vm
V是氣體體積,n是氣體的物質的量,Vm的數值不定,只要氣體溫度和壓強不同,Vm就不同,所以常用標況下氣體的Vm計算
使用時應注意:
①必須是標準狀況。在高中化學學習中取22.4L/Mol
②“任何理想氣體”既包括純凈物又包括氣體混合物。
③22.4升是個近似數值。
④單位是L/mol,而不是L。
⑤在標況下,1mol H2O的體積也不是22.4L。因為,標況下的H2O是冰水混合物,不是氣體。
單位物質的量的理想氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積,相同氣體摩爾體積的氣體其含有的粒子數也相同.物質的量和氣體摩爾體積是歷年全國各地高考的熱點,盡管看似簡單,但學生往往失分率卻并不是很低。圍繞考綱及幾年來高考試題的命題情況,應掌握好以下方面內容:
一、相關概念
1.對于物質的量及其單位的理解
物質的量是國際單位制的7種基本量之一,是表示物質所含微粒多少的物理量。摩爾是物質的量的單位,每摩爾物質含有阿佛加德羅常數個微粒,即0.012kg12C所含的碳原子數,約為6.02×1023,單位:mol-1。
2.對于摩爾質量的理解
人們將單位物質的量的物質所具有的質量叫做摩爾質量,它的常用單位為g/mol;當以克為單位時在數值上等于1mol物質所具有的質量,也等于該微粒的相對質量。物質的量(n)、物質的質量(m)和物質的摩爾質量(M)之間存在著以下關系:n=m/M
3.對于氣體摩爾體積的理解
(1)含義:在相同的溫度和壓強下,1摩爾任何氣體所占有的體積在數值上近似相等。人們將一定的溫度和壓強下,單位物質的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積,它的常用單位是:L/mol。
(2)氣體摩爾體積是一個與溫度、壓強相關的物理量;一定溫度、壓強下氣體摩爾體積是一個定值。
(3)22.4L/mol是氣體在特定條件下(即標況下)的氣體摩爾體積,不能籠統地認為氣體摩爾體積就是22.4L/mol。
二、本部分內容經常以選擇題形式呈現,即以NA為背景的選擇題一直是全國各地高考命題的熱點,現將這部分知識常考查的知識點歸納如下:
“在標況下(0oC,1.01×105Pa),1mol任何氣體所占的體積均約為22.4L”,圍繞這句話是高考命題的最熱點;關于這句話要同時具備三個要點:①在標準狀況下②1摩爾任何氣體(包括混合氣體)③體積約是22.4L。在解相關問題時,只要有一個要點被忽略,會很大可能導致選出錯誤選項,一定要當心!如論述對象不是氣體、所述體積不是標況下的體積等等。為此,要特別注意以下物質在標況下的狀態:
H2O(固、液混合)、SO3(固)、Br2(液)、CH3OH(液)、碳原子數5的烴為液態或固態、CHCl3(液);HCHO(氣)、CH3Cl(氣)
例1.NA代表阿佛加德羅常數,下列說法正確的是()
A。標準狀況下,22.4LCHCl3中含有氯原子數目為3NA
B。常溫常壓下,11.2L氧氣所含的原子數為NA
C。標準狀況下,1L辛烷完全燃燒后,所生成氣體產物的分子數為8NA/22.4
D。常溫常壓下,活潑金屬從鹽酸中置換出1molH2,發生轉移的電子數為2NA
【分析】CHCl3、辛烷標況下為液體,所以A、C錯;B項為非標況,氣體摩爾體積未知,無法求算氣體的物質的量,所以也錯;D項正確。
三、注意問題
1.能正確理解“22.4 L/mol”與“氣體摩爾體積”的關系.即在標況下,氣體摩爾體積約為22.4 L/mol.
2.為什么必須在相同的溫度和壓強的條件下比較氣體體積?
答 因為氣體的體積受溫度和壓強的影響較大.在相同的溫度和壓強的條件下,氣體分子間的平均距離是幾乎相等的,這樣氣體體積的大小主要決定于氣體所含分子數.
3.阿伏加德羅定律的內容可簡化為“三同定一同”,怎樣記住是哪“三同”定“一同”呢?
答
“三同”指“同溫、同壓、同體積”;“一同”指“含相同的分子數”.這里溫度、壓強、體積都是容易測量的物理量,而分子數則不易測量.
4.“1 mol水蒸氣在標況下的體積約為22.4 L”的說法為什么是錯誤的? 答
因為在標況下,水并不僅僅以氣體的形式存在.這里所說的標況是指氣體本身所處的狀況,而不是指外界條件的狀況.
5.怎樣理解“1 mol任何氣體的體積若為22.4 L,則它所處的狀況不一定是標準狀況”? 答
在標況下,氣體的摩爾體積約為22.4 L/mol.當氣體所處的狀況一定(0℃,1.01×105Pa)則氣體分子之間的距離就確定了,設為d,若升高溫度,d增大;若增加壓強,d減小.則在升溫的同時加壓,可保持d不變,即狀態改變,體積不變.(根據理想氣體狀態方程可證明該結論)
6、氣體摩爾體積
單位物質的量氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。氣體摩爾體積的符號為Vm,它的常用單位是L/mol或者m3/mol。
氣體摩爾體積跟1mol液體或固體體積相比,有以下特點:
(1)1mol氣體體積通常明顯大于1mol液體或固體的體積。例如,在101kPa和100℃時,1molH2O(g)的體積約為3.06×104mL,1mol 4℃H2O(1)的體積僅為18mL。
(2)在相同狀況下,1mol不同物質的液體或固體體積往往不同。例如,在20℃時1molAl的體積為10mL,1molH2O的體積為18mL,1molH2SO4的體積為53.6mL。這是由于液體或固體的體積取決于構成物質的粒子數目、粒子大小和粒子間距離這三個因素;在相同的一般狀況下,1mol任何氣體的體積基本相同。例如在0℃和101kPa(即標準狀況)下,1mol任何氣體的體積都約為22.4L。這是由于,在一定溫度、壓強下氣體體積的大小只隨分子數目的多少而發生變化。
(3)在標準狀況下,氣體摩爾體積約為22.4L/mol。在使用時應注意它的適用范圍:特定的溫度、壓強——溫度為0℃,壓強為101kPa,不是這樣條件下氣體體積不能直接依據22.4L/mol進行計算;特定狀態的物質——氣體。而液體或固體體積不能依據22.4L/mol進行計算。
(4)由于氣體都由分子構成,因此,在標準狀況下,2.24L氣體(即1mol氣體)中都含有約6.02×1023個分子。在標準狀況下,22.4L氣體(即1mol氣體)的質量以g作單位,在數值上應該等于它的式量。在理解這些知識的基礎上,不難實現物質量(g)、物質的量(mol)和標準狀況下氣體體積(L)的換算。
(5)在同溫同壓下,氣體體積大小只隨分子數目的多少而變化。這一規律既適用于標準狀況,又適用于非標準狀況的其它相同狀況。
在同溫同壓下,同體積的任何氣體都含有相同數目的分子,這一規律稱為阿伏加德羅定律。
根據阿伏加德羅定律,可以很方便地比較相同狀況下氣體中分子數目。例如,在20℃和101kPe條件下,容積為250mL的集氣瓶里分別集滿氧氣和二氧化碳氣體,根據阿伏加德定律可斷定,其中O2和CO2的分子個數相同;若在同樣狀況下250mL和500mL的集氣瓶里分別集滿氫氣和氮氣,根據阿伏加德羅定律可斷定,其中H2和N2的分子個數比為1∶2。