气体摩尔体积(精品多篇)范文
【前言】气体摩尔体积(精品多篇)为好范文网的会员投稿推荐,但愿对你的学习工作带来帮助。
气体摩尔体积 篇一
教学目标 概览:
(一)知识目标
1、进一步巩固气体摩尔体积的概念。
2、掌握阿伏加德罗定律的要点,并学会运用该定律进行简单计算。
(二)能力目标
通过阿伏加德罗定律和有关计算的教学,培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。
(三)情感目标
1、 通过对问题的讨论,培养学生勇于思考,勇于探索的优秀品质。
2、通过对解题格式的规范要求,培养学生严谨、认真的学习态度,使学生懂得科学的学习方法。
教学重点:气体摩尔体积的计算
教学过程 :
[提问]: 1、什么叫气体的摩尔体积?
2、标况下气体的摩尔体积为多少?
3、外界条件(T、P)对一定量气体的体积如何影响?
当T、P相同时,任何气体分子间距离是相等的,分子的大小可忽略不计,故所占的体积也相同。
[板书]二、阿佛加德罗定律(建议稍作拓展)
1.定律:相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
① 使用范围:气体
② 四同:同温、同压、若同体积则同分子数
③ 标况下气体摩尔体积是该定律的特例。
2、推论:①同温、同压下,气体的体积之比=分子数之比=物质的量之比
= =
V1 n1 N1
V2 n2 N2
例:相同物质的量的Fe和Al分别与足量的稀盐酸反应,生成的氢气在相同条件下的体积之比为 。
②同温、同压下,气体的密度之比=式量之比
= = D
d1 M1
d2 M2
D为相对密度(气体1相对气体2的密度为D)
例:同温、同压下,CO2与CO的密度之比为
H2S和C2H4能否用排空气法收集?
CO2与CO的混合气的密度是相同状况下氢气密度的14.5倍,则混合气体的平均式量为
当同温、同压下,同质量的气体的体积之比=式量的倒数比
当同温、同压下,同体积的气体的质量比=式量比
[讨论]当给蓝球打气时,忽略弹性形变和温度变化,则打入的气体分子数越多时,球内的气体压强是越大还是越小呢?
③同温、同体积,气体的压强之比=分子数之比
判断:
A 1LCO2与1LCO气体所含分子数相同。
B 2 g H2比2g O2在相同条件的体积小。
C 标况下,2 mol H2和 O2的混合气的体积约为44.8L
D 0.5mol H2比0.5molCO所含分子数相等,所占体积相等。
[板书]三、有关气体摩尔体积的计算
气体的体积跟气体的物质的量、气体的质量、密度和气体中的粒子数之间存在的关系为
指导学生看课本例1和例2,例2为标况密度法计算气体的摩尔质量。
[板书]有关式量或摩尔质量的计算。
1, 标况密度法:M =d ×22.4L·mol-1
2, 相对密度法:
= = D
d1 M1
d2 M2
[提问]课本P53,例2还有其它方法吗?
M =
[板书]3概念法: m总
n总
例:将(NH4)2CO3固体加热,计算在1500C时,所得混合气体的密度是相同条件下氢气密度的 倍
4公式法:
M= =
m总 M1·n1 + M2·n2…
n总 n总
= M1×n1% + M2·n2%+…
= M1×V1% + M2×V2%+…
例:某水煤气中H2和CO的体积分数都是50%,求平均式量,若的质量H2和CO的质量分数都是50%,求平均式量。
[总结] 应用气体摩尔体积进行计算时应注意的一些问题
气体摩尔体积在化学计算中具有十分重要的意义。首先,可以通过一定质量的气体在标准状况下所占的体积,计算出气态物质的相对分子质量;其次,可以计算出一定质量的气态物质在标准状况下所占的体积;第三,可以计算化学反应中气态物质的体积。
在利用这一概念进行化学计算时,必须注意下列几个问题:
(1)22.4 L是1 mol任何气体在标准状况下的体积,因此在非标准状况时不能使用22.4 L·mol-1。
(2)只适用于气态物质,对于固态物质和液态物质来讲是不适用的。
(3)气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1,22.4这个数值专指标准状况而言的。如果温度或压强有所变化,则要根据气体状态方程进行换算。气体状态方程将在物理学中学习。
作业 :P54 2、3、4
气体摩尔体积 篇二
教学目标 概览:
(一)知识目标
在学生了解气体的体积与温度和压强有密切关系的基础上,理解气体摩尔体积的概念。
(二)能力目标
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。
(三)情感目标
通过本节内容的教学,使学生主动参与教学过程 ,激发学生的学习兴趣。
教学重点:气体摩尔体积的概念
教学过程 :
[引言] 通过上节课学习,我们利用物质的量把宏观物体的质量与微观粒子数联系起来。
[板书] 第二节 气体摩尔体积
粒子数 物质的量 物质的质量 (边说边写)
[讲述] 1mol任何物质的质量,我们都可以用摩尔质量做桥梁把它计算出来。若想要通过质量求体积,还需要搭座什么桥呢?
[学生回答] 还需知道物质的密度。 V=m/ρ
[讲述] 请大家根据已有的知识来填写下表:
[投影] 表一
物质
名称
物质的量
mol
摩尔质量
g·mol—1
密度
g·cm3
体积
cm3
Fe
1
56
7.8
Al
1
27
2.7
Pb
1
207
11.3
H2O(液)
1
18
1
H2SO4
1
98
1.83
表二(表中所列气体的密度均在温度0℃,压强101千帕下测定)
物质
名称
物质的量
mol
摩尔质量
g·mol—1
密度
g·L—1
体积
L
H2
1
2.016
0.0899
O2
1
32.00
1.429
CO2
1
44.01
1.977
[引导]展示以上样品,请同学们观察数据分析物质存在的状态与体积的关系。
[学生讨论]结论:1、1mol不同的固态或液态物质,体积不同。
2、在相同状态下,1mol气体的体积基本相同。
[讲述] 那么不同状态的物质,体积大小跟哪些因素有关?先请大家看这样一个例子:一个班的学生排队站在操场上,它所占据的面积和哪些因素有关?
[学生回答] 人数、间距、每个人的胖瘦
[引导] 那么同学们认为物质所占据的体积大小应该和哪些因素有关?
(请大家阅读课本第50页—51页,并总结)
[提问] 物质体积的大小取决于哪些因素?
[学生回答] 决定各物质体积大小的因素有三个:粒子数、粒子间距、粒子大小。
[投影] 粒子数目
物质的体积 粒子大小
粒子间距
[引导] 现在我们讨论的是1mol物质的体积,也就是限定了粒子数目约为6.02×1023。
那么: 固、液体 气体
√
粒子数目:6.02×1023
√
1mol物质的体积 粒子大小
粒子间距
物质的体积就取决于粒子大小和粒子间距。请同学们通过投影分析固、夜、气三种状态,决定1mol物质体积大小的主要因素。
[学生讨论] 1、对于固、液体,粒子间距很小,粒子的大小是决定物质体积大小的主要因素。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。所以,1mol固体、液体的体积主要决定于原子、分子、离子的大小。
[过渡] 1mol 气体与固体、液体是否有相同的三因素呢?
[学生讨论] 2、对于气体,粒子间距较大,决定物质体积大小的主要因素是粒子间的距离。(补充板书)而不同气体在一定温度和压强下,分子间的距离可以看作是相等的,所
以1mol任何气体的体积基本相同。这里我们就引入了气体摩尔体积。
结论:相同条件下,1mol 气体的体积主要决定于分子间的距离。
[引导] 请同学们回忆摩尔质量的概念,给气体摩尔体积下个定义。
[板书] 一、气体的摩尔体积
单位物质的量的气体所占的体积。(提问:为什么液体、固体没有摩尔体积)
Vn—[讲述] 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:
[板书] Vm =
[提问] 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
[板书] 单位:L/mol或L·mol—1
[提问] 那么一摩尔气体在任何状态下所占体积是不是相等?是不是都约为22.4L,请同学们从影响气体体积的主要因素:粒子间距入手讨论。
[讲述] 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:
1、气体在不同状况下,气体摩尔体积不同,气体摩尔体积与温度和压强有关。
2、在温度为0℃,压强为101Kpa下,此时气体的摩尔体积约为22.4L/mol也就是标准状况下的气体摩尔体积。
3、气体摩尔体积仅仅是针对气体(混合气体)而言。
4、气体的体积,在同温同压下气体的微粒数目有关,而与气体分子的种类无关
所以,讨论气体的摩尔体积时必需在一定条件下讨论才有意义。
结论:在标准状况下,1mol 任何气体所占的体积都约为22.4L
四要素:
①状态:气体 ②状况:标准状况 ③定量:1mol ④数值:22.4L
[投影练习] 判断正误,并说明理由。
1.标况下,1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。(×,物质应是气体)
2.1 mol气体的体积约为22.4 L。(×,未指明条件——标况)
3.标况下,1 mol O2和N2混合气(任意比)的体积约为22.4 L。(√,气体体积与分子种类无关)
4.22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数。(×,未指明气体体积是否在相同条件下测定)
5.任何条件下,气体的摩尔体积都是22.4 L。(×,只在标况下)
6.只有在标况下,气体的摩尔体积才能是22.4 L。(×,不一定)
气体摩尔体积 篇三
教学设计示例二
第二节
第二课时
知识目标:
使学生在理解,特别是标准状况下,的基础上,掌握有关的计算。
能力目标
通过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,2.2gCO2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= Vm
[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
H2
0.5mol
O2
44.8L
CO2
44/22.4g.L-1
N2
28g
Cl2.HCl混合气
3.01×1023
[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n1、n2……表示混合物中各组分的物质的量;M1、M2……表示混合物中各组分的摩尔质量;V1、V2……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] 概念、公式、单位
标准状况下为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,H2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P0V0/T0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VH2=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(nH2)
(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(pH20),用下式计算氢气的分压(pH2)
根据下式
把 , T1=273+t, p0=100Kpa, T0=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
气体摩尔体积 篇四
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,2.2gCO2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= Vm
[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
H2
0.5mol
O2
44.8L
CO2
44/22.4g.L-1
N2
28g
Cl2.HCl混合气
3.01×1023
[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n1、n2……表示混合物中各组分的物质的量;M1、M2……表示混合物中各组分的摩尔质量;V1、V2……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,H2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P0V0/T0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VH2=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(nH2)
(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(pH20),用下式计算氢气的分压(pH2)
根据下式
把 , T1=273+t, p0=100Kpa, T0=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
你也可以在好范文网搜索更多本站小编为你整理的其他气体摩尔体积(精品多篇)范文。