物質(zhì)的聚集狀態(tài) 設(shè)計(jì)
目的:
1.在了解氣體的體積與溫度和壓強(qiáng)有密切關(guān)系的基礎(chǔ)上,了解氣體摩爾體積的概念
2.通過氣體摩爾體積和有關(guān)計(jì)算的教學(xué),培養(yǎng)分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
教學(xué)重點(diǎn):氣體摩爾體積的概念
教學(xué)方法:探究法
教具:投影儀
時(shí):2
教學(xué)過程
第一時(shí)
〔引入〕C+O2==CO2
微觀 6.02×1023 6.02×10236.02×1023
1mol 1mol 1mol
宏觀 12g 32g 44g
通過上節(jié)的學(xué)習(xí),我們利用物質(zhì)的量把宏觀可稱量的物質(zhì)與微觀微粒聯(lián)系起。
但是我們平常所見到的物質(zhì),都不是單個(gè)原子或分子,而是它們的聚集體。物質(zhì)的聚集狀態(tài)主要有三種:氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)。許多物質(zhì)在不同的溫度和壓強(qiáng)下,可以呈現(xiàn)不同的聚集狀態(tài)。
【板書】不同聚集狀態(tài)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
物質(zhì)的
聚集狀態(tài)微觀結(jié)構(gòu)微粒的運(yùn)動(dòng)方式宏觀性質(zhì)
固態(tài) 微粒排列緊密,微粒間的空隙很小在固定的位置上振動(dòng) 有固定的形狀,幾乎不能被壓縮
液態(tài) 微粒排列較緊密,微粒間的空隙較小可以自由移動(dòng) 沒有固定的形狀,不易被壓縮
氣態(tài)微粒間的距離較大可以自由移動(dòng) 沒有固定的形狀,容易被壓縮
【過渡】對(duì)于氣體,無論是實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)中都是使用它的體積而不是質(zhì)量,那么如何利用物質(zhì)的量把宏觀可量度的體積與微觀微粒數(shù)聯(lián)系起呢?
我們已經(jīng)知道,1 mol任何微粒的集合體所含的微粒數(shù)目都相同,1 mol微粒的質(zhì)量往往不同。已知1mol物質(zhì)的質(zhì)量,由物質(zhì)的密度,我們可以求出它們的體積
〔投影〕1mol不同物質(zhì)的體積
物質(zhì)狀態(tài)微粒數(shù) 摩爾質(zhì)量
g•mol-1 密度
g•cm-3 體積
cm3
Al固6.02×102326.982.709.99
Fe固6.02×102355.857.867.10
H2O液6.02×102318.020.99818.0
C2H5OH液6.02×102346.070.78958.4
H2氣6.02×10232.0160.0899g•L-122.4
N2氣6.02×102328.021.25 g•L-122.4
CO氣6.02×102328.011.25 g•L-122.4
請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析物質(zhì)存在的狀態(tài)與體積的關(guān)系
〔結(jié)論〕1mol不同的固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)的體積
在相同狀態(tài)下(標(biāo)準(zhǔn)狀況:0℃,101kPa),1mol氣體的體積 。
〔板書〕一、氣體摩爾體積
1.決定物質(zhì)體積的因素: 、 、
(量的多少、微粒本身大小、微粒間的距離)
〔引導(dǎo)〕那么決定物質(zhì)體積大小的因素有哪些呢?(閱讀思考)
當(dāng)微粒數(shù)一定時(shí)(1mol),決定體積大小的因素是 和 。
(微粒本身大小、微粒間的距離)
〔展示〕固體、液體、氣體分子之間距離比較和1mol幾種物質(zhì)的體積示意圖(本P10)
〔分析〕由于固體、液體物質(zhì)中微粒間的距離非常小,所以,1mol固體、液體物質(zhì)的體積主要取決于 ,因此,1mol固體、液體物質(zhì)的體積是 。
〔分析〕我們知道氣體比固體和液體更容易壓縮,這說明氣體分子間的距離比固體和液體中的微粒之間的距離大得多。在氣體中,分子之間的距離要比分子本身的體積大很多倍,通常情況下,同質(zhì)量的氣態(tài)物質(zhì)的體積要比它在固態(tài)或液態(tài)時(shí)的體積大1000倍。氣體分子的直徑約為0.4nm,而氣體分子之間的距離則約為4nm,即分子間的距離約是分子直徑的10倍。因此,當(dāng)氣體分子數(shù)相同時(shí),氣體體積的大小主要決定于 ,而不是 。
由于氣體的體積與溫度、壓強(qiáng)等外界條的關(guān)系非常密切。一定質(zhì)量的氣體,當(dāng)溫度升高時(shí),氣體分子之間的距離 ,當(dāng)溫度降低時(shí),氣體分子間的距離 ;當(dāng)壓強(qiáng)增大時(shí),氣體分子間的距離 ,當(dāng)壓強(qiáng)減小時(shí),氣體分子間的距離 。因此,要比較一定質(zhì)量的氣體的體積,就必須要在相同的溫度和壓強(qiáng)下才有意義。
標(biāo)準(zhǔn)狀況: 。(273,101pa)
1.氣體摩爾體積:
(單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積)
符號(hào)Vm ,表達(dá)式:Vm= ,單位: (L•mol-1)
在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol任何氣體的體積都約是 。即標(biāo)準(zhǔn)狀況下Vm=
〔練習(xí)〕判斷下列說法是否正確?為什么?
1.1molH2的體積是22.4L
2.1molH2O在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是22.4L
3.1mol任何物質(zhì)的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下都約是22.4L
4.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,一定量的任何氣體的體積都約是22.4L
5.溫度為0℃,壓強(qiáng)為505kPa時(shí),CO2氣體的氣體摩爾體積是22.4L•mol-1
6.當(dāng)溫度高于0℃時(shí),1mol任何氣體的體積都大于22.4L
7.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1molN2的體積約是22.4L
8.1molCO和1molCO2所含分子數(shù)相同,體積也相同。
注意:①描述對(duì)象:氣體
②只有標(biāo)準(zhǔn)狀況下Vm=22.4L•mol-1
③Vm有單位:L•mol-1
〔小結(jié)〕由氣體摩爾體積Vm我們可以直接把氣體體積與物質(zhì)的量聯(lián)系起。如標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LO2的物質(zhì)的量為1mol,所含O2分子數(shù)為6.02×1023。即在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L的任何氣體,含有的氣體分子數(shù)都是6.02×1023。
〔布置作業(yè)〕P11 問題解決
后小結(jié)
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