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氣體摩爾體積[第一課時]

氣體摩爾體積[第一課時]


教學目標 

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。
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(yǎng)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(yǎng)學生的計算能力,并了解學科間相關知識的聯(lián)系。

情感目標
通過本節(jié)的教學,激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)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(jié)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(jié)是今后學習有關氣態(tài)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(jié)教材首先注意了學科間的聯(lián)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(tài)物質的體積是不是也不相同呢?然后介紹氣態(tài)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(jié)引入方法

⑴計算法:全班學生分成3組,分別計算1mol固、液態(tài)幾種物質的體積并填表。

物質

粒子數(shù)

1mol 物質質量(g)

20℃密度(g/cm3

體積(cm3

Fe

6.02×1023

56

7.8

 

Al

6.02×1023

27

2.7

 

Pb

6.02×1023

207

11.3

 

H2O

6.02×1023

18

1(4℃)

 

H2SO4

6.02×1023

98

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(jīng)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(shù)目

粒子間平均距離

粒子本身大小

固、液態(tài)

 

氣態(tài)

 

講清當粒子數(shù)相同的條件下,固、液態(tài)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(fā)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(tài)物質粒子間距離;1mol液態(tài)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(tài)物質體積的主要因素?在粒子數(shù)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(tài)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(tài)水變?yōu)?mol水蒸氣體積由18mL變?yōu)?.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(tài)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(shù)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(shù)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(shù)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(jù)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(jù)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(shù)值。在已知各組成氣體的體積分數(shù)時見①,若為質量分數(shù)見②:

    ①

    ②

    (4)由同溫同壓下氣體反應時的體積比求分子數(shù)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(shù)比可便于找出過量氣體。

教學設計示例一

第二節(jié)  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(yǎng)學生分析、推理、歸納、總結的能力。

情感目標

通過本節(jié)的教學,激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)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(shù)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(lián)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(jié)課我們研究了1mol物質所具有的質量,這節(jié)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(tài)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(tài)物質的體積,填表;

物質

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