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高中化学-高一化学教案气体摩尔体积

时间:2023-01-09 11:06:40 作者:学习啦 字数:9511字

气体摩尔体积

教学 设计示例二

第二节  气体摩尔体积

第二课时

知识目标:

使学生在理解气体摩尔体积,特别是标准状况下,气体摩尔体积的基础上,掌握有关气体摩尔体积的计算。

能力目标

通过气体摩尔体积的概念和有关计算的 教学 ,培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。

通过有关气体摩尔体积计算的 教学 ,培养学生的计算能力,并了解学科间相关知识的联系。

情感目标

通过本节的 教学 ,激发学生的学习兴趣,培养学生的主动参与意识。

通过 教学 过程 中的设问,引导学生科学的思维方法。

[ 板书 ] 二、有关气体摩尔体积的计算

[ 讨论 ] 气体的体积与气体的物质的量、气体的质量和气体中的粒子数目之间的关系:(由学生回答)

[ 板书 ]

1. 依据:和阿伏加德罗定律及其推论

2.类型

(1)标准状况下气体的体积与气体的物质的量、气体的质量和气体中的粒子数目之间的关系

[ 投影 ] 例题1:在标准状况下,2.2gCO 2 的体积是多少?

[ 讨论 ] 1.由学生分析已知条件,确定解题思路。

2.学生在黑板上或练习本上演算。

[ 强调 ] 1.解题格式要求规范化。

2.计算过程要求带单位。

[ 板书 ](2)气体相对分子质量的计算

[ 投影 ] 例题2:在标准状况下,测得1.92g某气体的体积为672mL。计算此气体的相对分子质量。

[ 讨论 ] 分析已知条件首先计算气体的密度: =

然后求出标准状况下22.4L气体的质量,即1mol 气体的质量:M= V m

[ 学生解题 ] 分析讨论不同的解法。

[ 投影 ] 例题3:填表

物质

物质的量

体积(标准状况)

分子数

质量

密度

H 2

0.5mol

O 2

44.8L

CO 2

44/22.4g.L -1

N 2

28g

Cl 2 .HCl混合气

3.01×10 23

[ 练习 ]若不是标准状况下,可以利用阿伏加德罗定律及其推论解题。

某气体对氢气的相对密度为14,求该气体的相对分子质量。

[ 分析 ]由于是同温同压,所以式量的比等于密度比。

[ 板书 ](3)混合气体

[ 投影 ] 例题3:已知空气中氮气和氧气的体积比为4 :1,求空气的平均相对分子质量。

[ 分析 ] 已知混合气体的组成,求其相对分子质量,应先求出混合气体的平均摩尔质量。如用n 1 、n 2 ……表示混合物中各组分的物质的量;M 1 、M 2 ……表示混合物中各组分的摩尔质量;V 1 、V 2 ……表示混合物中各组分的体积,则混合气体的平均摩尔质量可由下面的公式求得:

计算的结果是空气的平均相对分子质量为29。这一数值要求学生记住,这样在以后的学习中判断某气体的密度比空气的大还是小,直接把二者的相对分子质量进行比较即可。例如:二氧化碳的式量为44>29,密度比空气的大。氢气的式量2<29,密度比空气的小。CO的式量为28,密度与空气的接近。

[ 小结 ] 气体摩尔体积概念、公式、单位

标准状况下气体摩尔体积为22.4L/mol。

[ 课堂检测 ]

1.在相同的条件下,两种物质的量相同的气体必然(     )

A.体积均为22.4L                       B.具有相同的体积

C.是双原子分子                          D.具有相同的原子数目

2. 同温、同压下,H 2 和He两种气体单质的,如果质量相同,下列说法错误的是(    )

A.体积比为2 :1                        B.原子个数之比为2 :1

C.密度之比为1 :2                    D.质子数之比为1 :1

参考答案:1. B   2. B、D

[ 作业 ] 质量监测有关习题

板书 设计:

二、有关气体摩尔体积的计算

1. 依据:    和阿伏加德罗定律及其推论

2.类型

(1)标准状况下气体的体积与气体的物质的量、气体的质量和气体中的粒子数目之间的关系

(2)气体相对分子质量的计算

(3)混合气体

探究活动

摩尔气体常数的测定

定义 1 摩理想气体在标准状况下的P 0 V 0 /T 0 值,叫做摩尔体积常数,简称气体常数。符号 R

R=(8.314510 0.000070)J/(mol••••K)。它的计算式是

原理 用已知质量的镁条跟过量的酸反应产生氢气。把这氢气的体积、实验时的温度和压强代入理想气体状态方程(PV=nRT)中,就能算出摩尔气体常数R的值。氢气中混有水蒸气,根据分压定律可求得氢气的分压(p (H2) =p ( 总) -p (H2O) ),不同温度下的p (H2O) 值可以查表得到。

操作 (1)精确测量镁条的质量

方法一:用分析天平称取一段质量约10mg的表面被打亮的镁条(精确到1mg)。

方法二:取10cm长的镁带,称出质量(精确到0.1g)。剪成长10mm的小段(一般10mm质量不超过10mg),再根据所称镁带质量求得每10mm镁条的质量。

把精确测得质量的镁条用细线系住。

(2)取一只10 mL小量筒,配一单孔塞,孔内插入很短一小段细玻管。在量筒里加入2~3mL6mol/L硫酸,然后十分仔细地向筒内缓慢加入纯水,沾在量筒壁上的酸液洗下,使下层为酸,上层为水,尽量不混合,保证加满水时上面20~30mm的水是中性的。

(3)把系有细线的镁条浸如量筒上层的水里,塞上带有玻璃管的橡皮塞,使塞子压住细绳,不让镁条下沉,量筒口的水经导管口外溢。这时量筒中和玻璃导管内不应留有气泡空隙。

(4)用手指按住溢满水的玻璃导管口,倒转量筒,使玻璃导管口浸没在烧杯里的水中,放开手指。这时酸液因密度大而下降,接触到镁带而发生反应,生成的氢气全部倒扣在量筒内,量筒内的液体通过玻璃导管慢慢被挤到烧杯中。

(5)镁条反应完后再静置3~5分钟,使量筒内的温度冷却到室温,扶直量筒,使量筒内水面跟烧杯的液面相平(使内、外压强相同),读出量筒内气体的体积数。由于气体的体积是倒置在量筒之中,实际体积要比读数体积小约0.2mL,所以量筒内实际的氢气体积V H2 =体积读数-0.20mL(用10mL的量筒量取)

(6)记录实验时室内温度(t℃)和气压表的读数(p 大气 )。

计算 (1)根据化学方程式和镁条的质量算出生成氢气的物质的量(n H2

(2) 按下列步骤计算氢气在标准状况下的体积。

查表得到室温下水的饱和蒸气压(p H20 ),用下式计算氢气的分压(p H2

根据下式

, T 1 =273+t, p 0 =100Kpa, T 0 =273K代入上式,得到标准状况下氢气的体积是

因此,摩尔体积常数(R)是