2.通过气体摩尔体积和有关计算的教学,培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。
教学重点 气体摩尔体积的概念
教学难点 气体摩尔体积的概念
教学过程
[引言]通过上一节课的学习,我们知道,1 mol任何物质的粒子个数都相等,都约为6.02×102 3个,1 mol任何物质的质量都是以克为单位,在数值上等于构成该物质的粒子(分子、原子、离子等)的式量。那么,1 mol 任何物质的体积(即摩尔体积)又该如何确定呢?
[师]1 mol任何物质的质量,我们都可以用摩尔质量作桥梁把它计算出来。若想要通过质量求体积,还需搭座什么桥呢?
[生]还需 知道物质的密度。
[问]质量、密度和体积三者之间的关系是什么?
[生]质量等于密度乘以体积。
[师]很好,它们之间的关系我们可以用代数式表示为:
2. 1 mol不同的固态或液态的物质,体积 (填“相同”或“不同”)。
3.在相同状态下,1 mol气体的体积 (填“相同” “不同”“基本相同”)。
4.同样是1 mol的物质,气体和固体的体积相差 (填“不大”或“很大”)。
[学生活动]阅读课本相关内容和资料,分析上述问题,并回答:
1.1000 cm3;2.不同;3.基本相同;4.很大。
[问]为什么在“表二”中要指明物质密度的测定条件,而“表一”中却无?
[生]因为“表二”所列物质为气体,“表一”所列物质为固体和液体。气体的密度随着压强和温度等外界 条件的变化而变化。固体、液体的密度受外界条件的影响不大。
[师]回答得很好!那么,质量是否会随外界条件的改变而改变呢?
[生]不会!
[问]质量一定时,物质的体积受外界条件的影响如何?
[生]质量一定时,固体和液体的体积随外界条件的变化而变化不大;气体的体积受外界条件的影响显著。
[师]那么,这些结论如何从理论上得到解释呢?请大家阅读课本第49~50页的相关内容。并总结。
[学生阅读、总结]
[问]物质体积的大小取决于哪些微观因素?
[生]物质体积的大小取决于物质粒子数的多少,粒子本身的大小和粒子之间的距离三个因素。
[ 问]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?
[生]粒子数一定时,固、液态物质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。
[问]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?
[生]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。
[问]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?
[生]因为气体的体积受温度、压强的影响很大,故说到气体的体积时,必须指明外界条件。
[师]大家回答得很正确。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,这给我们测定有关气体的量值提供了很大的方便,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。
[师]所谓气体的摩尔体积,指的是:
[师]即气体的体积与气体的物质的量之比。其符号为Vm,可表示为:
[问]能否从气体摩尔体积Vm的表达式中,知道其单位呢?
[学生回答]能,是L/mol。
[师]通过刚才对表二相关几种气体体积的计算,得到在相同的0℃,101 kPa的条件下均约为22.4 L。不仅仅是这几种气体,大量的科学实验表明,其他气体也是如此,即物质的量为1 mol,条件为0℃和101 kPa时的体积约为22.4 L。而我们通常又把温度为0℃、压强为101 kPa时的状况称为标准状况。因此我们可以得到一个什么样的结论?
[师]这也表明,标况(标