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            氣體摩爾體積[第二課時]

            2013-01-10 高一化學教案 來源:互聯網 作者:

            教學設計示例二

            第二節  氣體摩爾體積

            第二課時

            知識目標:

            使學生在理解氣體摩爾體積,特別是標準狀況下,氣體摩爾體積的基礎上,掌握有關氣體摩爾體積的計算。

            能力目標

            通過氣體摩爾體積的概念和有關計算的教學,培養學生分析、推理、歸納、總結的能力。

            通過有關氣體摩爾體積計算的教學,培養學生的計算能力,并了解學科間相關知識的聯系。

            情感目標

            通過本節的教學,激發學生的學習興趣,培養學生的主動參與意識。

            通過教學過程 中的設問,引導學生科學的思維方法。

            [板書] 二、有關氣體摩爾體積的計算

            [討論] 氣體的體積與氣體的物質的量、氣體的質量和氣體中的粒子數目之間的關系:(由學生回答)

            [板書]

            1. 依據:和阿伏加德羅定律及其推論

            2.類型

            (1)標準狀況下氣體的體積與氣體的物質的量、氣體的質量和氣體中的粒子數目之間的關系

            [投影] 例題1:在標準狀況下,2.2gCO2的體積是多少?

            [討論] 1.由學生分析已知條件,確定解題思路。

            2.學生在黑板上或練習本上演算。

            [強調] 1.解題格式要求規范化。

            2.計算過程要求帶單位。

            [板書](2)氣體相對分子質量的計算

            [投影] 例題2:在標準狀況下,測得1.92g某氣體的體積為672mL。計算此氣體的相對分子質量。

            [討論] 分析已知條件首先計算氣體的密度: =

            然后求出標準狀況下22.4L氣體的質量,即1mol 氣體的質量:M= Vm

            [學生解題] 分析討論不同的解法。

            [投影] 例題3:填表

            物質

            物質的量

            體積(標準狀況)

            分子數

            質量

            密度

            H2

            0.5mol

                

            O2

             

            44.8L

               

            CO2

                

            44/22.4g.L-1

            N2

               

            28g

             

            Cl2.HCl混合氣

              

            3.01×1023

              

            [練習]若不是標準狀況下,可以利用阿伏加德羅定律及其推論解題。

                     某氣體對氫氣的相對密度為14,求該氣體的相對分子質量。

            [分析]由于是同溫同壓,所以式量的比等于密度比。

            [板書](3)混合氣體

            [投影] 例題3:已知空氣中氮氣和氧氣的體積比為4 :1,求空氣的平均相對分子質量。

            [分析] 已知混合氣體的組成,求其相對分子質量,應先求出混合氣體的平均摩爾質量。如用n1、n2……表示混合物中各組分的物質的量;M1、M2……表示混合物中各組分的摩爾質量;V1、V2……表示混合物中各組分的體積,則混合氣體的平均摩爾質量可由下面的公式求得:

             

            計算的結果是空氣的平均相對分子質量為29。這一數值要求學生記住,這樣在以后的學習中判斷某氣體的密度比空氣的大還是小,直接把二者的相對分子質量進行比較即可。例如:二氧化碳的式量為44>29,密度比空氣的大。氫氣的式量2<29,密度比空氣的小。CO的式量為28,密度與空氣的接近。

            [小結] 氣體摩爾體積概念、公式、單位

            標準狀況下氣體摩爾體積為22.4L/mol。

            [課堂檢測]

            1.在相同的條件下,兩種物質的量相同的氣體必然(     )

            A.體積均為22.4L                       B.具有相同的體積

            C.是雙原子分子                          D.具有相同的原子數目

            2. 同溫、同壓下,H2和He兩種氣體單質的,如果質量相同,下列說法錯誤的是(    )

            A.體積比為2 :1                        B.原子個數之比為2 :1

            C.密度之比為1 :2                    D.質子數之比為1 :1

            參考答案:1. B   2. B、D

            [作業 ] 質量監測有關習題

            板書設計 :         

              二、有關氣體摩爾體積的計算

            1. 依據:    和阿伏加德羅定律及其推論

            2.類型

            (1)標準狀況下氣體的體積與氣體的物質的量、氣體的質量和氣體中的粒子數目之間的關系

            (2)氣體相對分子質量的計算

            (3)混合氣體

             

            探究活動

            摩爾氣體常數的測定

            定義1 摩理想氣體在標準狀況下的P0V0/T0值,叫做摩爾體積常數,簡稱氣體常數。符號 R

            R=(8.314510 0.000070)J/(mol••••K)。它的計算式是

            原理 用已知質量的鎂條跟過量的酸反應產生氫氣。把這氫氣的體積、實驗時的溫度和壓強代入理想氣體狀態方程(PV=nRT)中,就能算出摩爾氣體常數R的值。氫氣中混有水蒸氣,根據分壓定律可求得氫氣的分壓(p(H2)=p(總)-p(H2O)),不同溫度下的p(H2O)值可以查表得到。

            操作 (1)精確測量鎂條的質量

            方法一:用分析天平稱取一段質量約10mg的表面被打亮的鎂條(精確到1mg)。

            方法二:取10cm長的鎂帶,稱出質量(精確到0.1g)。剪成長10mm的小段(一般10mm質量不超過10mg),再根據所稱鎂帶質量求得每10mm鎂條的質量。

            把精確測得質量的鎂條用細線系住。

            (2)取一只10 mL小量筒,配一單孔塞,孔內插入很短一小段細玻管。在量筒里加入2~3mL6mol/L硫酸,然后十分仔細地向筒內緩慢加入純水,沾在量筒壁上的酸液洗下,使下層為酸,上層為水,盡量不混合,保證加滿水時上面20~30mm的水是中性的。

            (3)把系有細線的鎂條浸如量筒上層的水里,塞上帶有玻璃管的橡皮塞,使塞子壓住細繩,不讓鎂條下沉,量筒口的水經導管口外溢。這時量筒中和玻璃導管內不應留有氣泡空隙。

            (4)用手指按住溢滿水的玻璃導管口,倒轉量筒,使玻璃導管口浸沒在燒杯里的水中,放開手指。這時酸液因密度大而下降,接觸到鎂帶而發生反應,生成的氫氣全部倒扣在量筒內,量筒內的液體通過玻璃導管慢慢被擠到燒杯中。

            (5)鎂條反應完后再靜置3~5分鐘,使量筒內的溫度冷卻到室溫,扶直量筒,使量筒內水面跟燒杯的液面相平(使內、外壓強相同),讀出量筒內氣體的體積數。由于氣體的體積是倒置在量筒之中,實際體積要比讀數體積小約0.2mL,所以量筒內實際的氫氣體積VH2=體積讀數-0.20mL(用10mL的量筒量取)

            (6)記錄實驗時室內溫度(t℃)和氣壓表的讀數(p大氣)。

            計算 (1)根據化學方程式和鎂條的質量算出生成氫氣的物質的量(nH2

            (2) 按下列步驟計算氫氣在標準狀況下的體積。

            查表得到室溫下水的飽和蒸氣壓(pH20),用下式計算氫氣的分壓(pH2

                              

            根據下式   

            , T1=273+t, p0=100Kpa, T0=273K代入上式,得到標準狀況下氫氣的體積是

            因此,摩爾體積常數(R)是

                            論文庫【http://www.ihometimes.com/lw/

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