最新高中化学高一化学摩尔质量和气体摩尔体积 精品.docx
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最新高中化学高一化学摩尔质量和气体摩尔体积精品
第3节化学中常用的物理量----物质的量
第2课时摩尔质量和气体摩尔体积
知识与技能:
1.使学生了解摩尔质量的概念,了解摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系。
2.使学生了解气体摩尔体积的概念及标准状况下的气体摩尔体积。
3.使学生了解物质的量、摩尔质量与物质的质量之间的关系,以及物质的量与气体体积、气体摩尔体积之间的关系。
过程与方法:
1.通过对数据的分析比较,培养学生的分析问题、科学处理数据的能力。
2.,培养学生的计算能力,并通过计算帮助学生更好地理解概念和运用、巩固概念。
3.培养学生逻辑推理、抽象概括的能力。
情感、态度与价值观:
1.使学生认识到微观和宏观的相互转化是研究化学的科学方法之一,培养学生尊重科学的思想。
2.通过学生的置疑、解疑,激发学生对问题的探究兴趣及探究能力。
3.通过计算,强调解题规范,养成良好的计算习惯。
教学重点:
摩尔质量的概念、气体摩尔体积的概念。
教学难点:
摩尔质量的概念、气体摩尔体积的概念。
[教学过程]
[导入新课]什么是物质的量?
什么是摩尔?
它们的使用范围是什么?
[学生]物质的量是表示物质所含粒子多少的物理量,摩尔是物质的量的单位。
每摩尔物质都含有阿伏加德罗常数个粒子,阿伏加德罗常数的近似值为6.02×1023mol-1。
物质的量和摩尔都只适用于微观粒子,不能用用于宏观物体。
[讲述]既然物质的量是联系微观粒子和宏观物体的桥梁,那么,物质的量是如何把微观粒子与宏观质量、体积联系起来的呢?
这节课我们就来研究物质的量与质量、气体体积之间的关系。
[推进新课]分析书中表格l一3—1中列出的1mol物质的质量与其相对原子质量或相对分子质量的关系。
[学生]1mol原子的质量在数值上等于它的相对原子质量。
1mol分子的质量在数值上等于它的相对分子质量。
[提问]那么,对于粒子中的离子来讲,又将怎样呢?
[学生]对于离子来说,由于电子的质量很小,当原子得到或失去电子变成离子时,电子的质量可略去不计,因此,1mol离子的质量在数值上等于该离子的式量。
[板书]二、摩尔质量
1.1mol任何粒子或物质的质量以克为单位时,在数值上都等于它的相对原子质量或它的相对分子质量。
[讲解]化学上,我们把1mol物质所具有的质量叫做摩尔质量,符号M。
[板书]2.摩尔质量定义:
(1)单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量,符号M。
(2)单位:
g/mol或kg/mol。
(3)数值上等于物质或粒子的式量。
[讲解]也就是说,物质的摩尔质量是该物质的质量与该物质的物质的量之比,可表示为:
[板书]3.计算式:
符号表示:
[讲解]依据此式,我们可以把物质的质量与构成物质的粒子集体——物质的量联系起来。
(投影练习)O的摩尔质量是;
O2的摩尔质量是;
NaCl的摩尔质量是;
SO42-的摩尔质量是。
答案:
16g/mol32g/mol58.5g/mol96g/mol。
[强调]大家在解答有关摩尔质量的问题时,一定要注意单位。
(投影练习)欲使SO2和SO3中氧元素的质量相等,SO2与SO3的质量比是多少?
分析与解答:
根据氧元素质量相等,推出氧元素的物质的量相等,求出SO2和SO3物质的量比为3:
2,最后得出SO2与SO3的质量比为6:
5。
(投影练习)71gNa2SO4中含有Na+和SO42ˉ物质的量各为多少?
解:
Na2SO4的相对分子质量为142,则M(Na2SO4)=142g/mol
Na2SO4=2Na++SO42ˉ
n(Na+)=2n(Na2SO4)=2×0.5mol=1mol
n(SO42ˉ)=n(Na2SO4)=0.5mol
答:
71gNa2SO4中含有Na+物质的量为1mol,SO42ˉ物质的量为0.5mol。
[讨论]分析书中表格1—3—1,列出有关化学式、体积的相关数据,讨论并回答下列三个问题。
(多媒体投影)问题1:
分析体积一栏,发现单位是否相同,说明什么问题?
问题2:
在同温同压下,1mol固体、液体的体积是否相同?
问题3:
在同温同压下,1mol气体的体积是否相同?
温度、压强不同时,又怎么样?
[学生]讨论,探究。
[学生1]1.固体、液体体积单位是cm3,而气体体积单位是L,1L=1000cm3,说明同样是1mol的物质,气体和固体、液体的体积相差很大。
[学生2]2.在同温同压下,1mol固体、液体的体积不同。
[学生3]3.在同温同压下,1mol气体的体积基本相同。
不同温度、压强下,1mol气体的体积不同。
(多媒体投影)问题1:
固体、液体体积为何不同?
与气体体积为何有如此大的差距?
问题2:
同温同压下,1mol不同气体的体积为何相差不大?
问题3:
不同温度、压强下,1mol气体体积为何不同?
[讨论]请大家阅读22~23页及图1—3—1,讨论分析:
为什么会产生这些差异?
[学生]讨论,探究。
[提问]物质体积的大小取决于那些因素?
[学生]物质体积的大小取决于物质微粒数的多少、微粒本身的大小和微粒之间的距离三个因素。
[提问]当微粒数一定时,固体、液体的体积主要决定于什么因素?
[学生]当微粒数一定时,固体、液体的体积主要决定于微粒本身的大小,而气态物质的体积主要决定于微粒之间的距离。
[提问]为什么相同条件下,1mol固、液态物质所具有的体积不同,而1mol气态物质所具有的体积却基本相同?
[学生]在固、液态中,微粒本身的大小不同,决定了其体积不同,而不同气体在一定温度和压强下,分子之间的距离可以看作是相同的,所以,1mol气体有着近似相同的体积。
[提问]为什么比较一定量气体的体积,要在相同的温度、压强下进行?
[学生]因为气体的体积受温度、压强的影响很大,故说到气体体积时必须指明外界条件。
[讲解]对固体,我们用得较多的是质量,而对于气体,用得较多的则是体积。
由于同温同压下,1mol不同气体都含有相同的体积,为我们定量测定气体体积提供了很大的方便,为此,我们专门提出了气体摩尔体积的概念。
[板书]三、气体摩尔体积(Vm)
[讲解]所谓气体摩尔体积(Vm)指的是一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积。
[板书]1.定义:
一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积。
符号为Vm。
[讲解]气体的体积与气体物质的量之比,可表示为:
[板书]表达式:
[提问]由此可知,Vm的单位是什么呢?
[学生]气体体积的单位是L或m3,物质的量的单位mol,所以气体摩尔体积的单位是L·mol-1或m3·mol-1。
[板书]单位:
L·mol-1或m3·mol-1
[讲解]在不同外界条件下,都有一个与之对应的气体摩尔体积,我们把温度0℃、压强为101kPa定义为标准状况,简写为STP,气体摩尔体积约为22.4L·mol-1。
[板书]2.标准状况下(STP),1mol任何气体的体积都约为22.4L·mol-1。
[讲解]大家在掌握气体摩尔体积这个概念时,一定要注意以下几点:
[板书]
(1)适用范围:
任何气体(包括混合气体)
(2)条件:
在一定温度和压强下(标准状况下Vm为22.4L·mol-1)
(投影练习)判断下列说法是否正确,并说明理由:
1.1molO2的体积约是22.4L。
2.标准状况下,H2的体积为22.4L。
3.标准状况下,1molH2的体积恰好为22.4L。
4.标准状况下,1molH2SO4的体积约为22.4L。
5.标准状况下,0.4molN2和0.6molO2的混合气体的体积约为22.4L。
6.22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含分子数。
[学生]1.错误。
未指明条件、状况。
2.错误。
未指明1mol。
3.错误。
22.4L是一个近似取值。
4.错误。
H2SO4不是气体。
5.正确。
6.错误。
未指明气体体积是否在相同条件下测定。
[讨论]请大家思考:
同温同压下,体积相同的气体的物质的量是否相同?
所含分子数是否相同?
[学生]讨论,探究。
[学生1]根据公式,同温同压下,气体摩尔体积一定,气体体积与物质的量成正比,所以体积相同的气体的物质的量相同。
[学生2]根据公式
,NA是一定值,所以N与物质的量n成正比,
由物质的量相同,推出所含分子数相同。
[小结]同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子,这一规律被称为阿伏加德罗定律。
[板书]3.阿伏加德罗定律:
在同温同压下,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,适用对象是气体。
[讲解]阿伏加德罗定律还有几个重要的推论。
我们可以根据公式pV=nRT(其中p为压强,V为气体体积,n为气体的物质的量,R为常数,T为温度)导出,在一定条件下p~n、ρ~M、V~M之间的关系。
[课堂小结]通过这节课的学习,我们把质量、气体的体积这两个宏观物理量与微粒数这一微观粒子联系起来了。
[板书]小结:
[布置作业]P26-27练习1、2
[板书设计]
二、摩尔质量
1.1mol任何粒子或物质的质量以克为单位时,在数值上都等于它的相对原子质量或它的相对分子质量。
2.摩尔质量定义:
(1)单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量,符号M。
(2)单位:
g/mol或kg/mol。
(3)数值上等于物质或粒子的式量。
3.计算式:
符号表示:
三、气体摩尔体积(Vm)
1.定义:
一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积。
符号为Vm。
表达式:
单位:
L·mol-1或m3·mol-1
2.标准状况下(STP),1mol任何气体的体积都约为22.4L·mol-1。
(1)适用范围:
任何气体(包括混合气体)
(2)条件:
在一定温度和压强下(标准状况下Vm为22.4L·mol-1)
3.阿伏加德罗定律:
在同温同压下,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,适用对象是气体。
小结:
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