[归纳小结]:标准状况下,1mol任何气体的体积都约是22.4L
[讲述]对于气体来说,我们用得更多的是气体的体积,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,这给我们测定气体提供了很大的方便,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。
[板书]一、气体摩尔体积:单位物质的量的气体所占的体积。 [板书]符号:Vm [板书]数学表达式为Vm=[板书]单位:L·mol [讲解并板书]
在标准状况下,1 mol任何气体的体积都约是22.4 L。(或气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4 L·mol)
[讲解并板书]
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。 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。 [投影练习]判断正误,指出错误原因
(1)标况下,1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。(×,物质应是气体) (2)1 mol气体的体积约为22.4 L。(×,未指明条件——标况)
(3)标况下,1 mol O2和N2混合气(任意比)的体积约为22.4 L。(√,气体体积与分子种类无关)
(4)22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数。(×,未指明气体体积是否在相同条件下测定)
(5)任何条件下,气体的摩尔体积都是22.4 L·mol。(×,与温度和压强有关) (6)只有在标况下,气体的摩尔体积才是22.4 L·mol。(×,不一定) [思考与交流]
标准状况下,1mol任何气体的体积约是22.4L,那么常温常压下1mol气体的体积是多少?1mol其它物质的体积是多少呢?
[ppt展示]1mol其它气体和其它物质的体积
[学生交流讨论] 填表(课本P14表)比较几种物质的体积。
-1-1
-1-1
V。 n
[讨论小结] [ppt投影]
物质的量 物质 mol Fe Al H2O H2SO4 1 1 1 1 g 56 27 18 98 g·cm7.8 2.7 1.0 1.83 质量 密度 -3 体积 cm3 7.2 10 18 53.6 请同学们根据计算结果,并参照课本或ppt上的1 mol几种物质的体积示意图,分析物质存在的状态跟体积的关系。
[学生讨论] [讲解并板书]
结论: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的物质,气体和固体的体积相差很大。
[指导学生参看ppt上1 mol水由液态变为气态的插图和有关数据,来体会1 mol同样物质,当状态不同时,其体积的差异]
[教师]请大家参考课本内容和自己计算所得数据,分析和讨论以下问题: [投影]1.物质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,1 mol固、液态物质所具有的体积不同,而1 mol
气态物质所具有的体积却基本相同?
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?
[学生活动,回答]
[ppt展示并讲解]决定物质体积的因素 1.物质体积的大小取决于:
①物质粒子数的多少、②粒子本身的大小、③粒子之间的距离三个因素。 2.当粒子数一定时,固、液态的体积主要决定于粒子本身的大小,而气态物质的体积主要决定于粒子间的距离。
3.在固态和液态中,粒子本身的大小不同决定了其体积的不同,而不同气体在一定的温度和压强下,分子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。
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?
[学生思考并回答]
[教师总结]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。
[讲解并板书]气体的体积与温度、压强的关系:
阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的气体具有相同数目的分子数。 [板书]同温同压下:
V1n1N1 ??V2n2N2[小结]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,引入了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22.4 L·mol。只要同学们正确掌握气体摩尔体积的概念和阿伏加德罗定律的涵义,就很容易做气体的质量和体积之间的相互换算。
[投影]新课知识巩固练习
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?
2.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
[讲解]在物质的量的学习中,我们知道了物质的量与质量及粒子个数的关系,这节课我们又学了气体摩尔体积和阿伏加德罗定律,大家能否找出这些量之间的相互关系呢?
[学生活动]
-1
[教师指导并最后归纳]
[讲解]我们知道物质的量是联系质量和粒子集体的桥梁,也是与气体的体积密切相关的物理量,以此为中心,我们可得出以下关系:
[板书]
[讲解]根据已学过的内容,大家想想在m与V,M与Vm之间又有着什么样的关系呢?
[讨论交流]
[结论]Vm·ρ=M Vρ=m [把上列关系补充在上面所写的关系网中]
[过渡]下面我们就在熟悉以上各量之间关系的基础上,重点学习有关气体摩尔体积的计算。
[板书]二、有关气体摩尔体积的计算 [投影]
例1.标准状况下,2.2 g CO2的体积是多少?
[分析]要知道CO2在标准状况下的体积,必须用到标准状况下的气体摩尔体积,这需要气体的物质的量做桥梁。根据我们上面对各量关系的讨论,可进行如下计算:
解:n(CO2)=
m(CO2)2.2g=0.05 mol ?M(CO2)44g?mol?1-1
因为在标准状况下Vm=22.4 L·mol 所以0.05 mol CO2在标准状况下体积为:
V(CO2)=n(CO2)Vm=0.05 mol×22.4 L·mol-1=1.12 L
答:在标准状况下,2.2 g CO2的体积为1.12 L。
例2.在标准状况下,测得1.92克某气体的体积为672 mL。计算此气体的相对分子质量。
[学生先思考并计算,教师巡看,然后视具体情况进行分析,总结]
[分析]物质的相对分子质量与该物质的摩尔质量在数值上是相等的。因此,要求某物质的相对分子质量,首先应计算出该物质的摩尔质量。据M=ρVm可以求出:据M