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高一化学必修一第一章第三节摩尔质量与气体摩尔体积教案

第3节化学中常用的物理量----物质的量第2课时摩尔质量和气体摩尔体积知识与技能:1.使学生了解摩尔质量的概念,了解摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系。

2.使学生了解气体摩尔体积的概念及标准状况下的气体摩尔体积。

3.使学生了解物质的量、摩尔质量与物质的质量之间的关系,以及物质的量与气体体积、气体摩尔体积之间的关系。

过程与方法:1.通过对数据的分析比较,培养学生的分析问题、科学处理数据的能力。

2.,培养学生的计算能力,并通过计算帮助学生更好地理解概念和运用、巩固概念。

3.培养学生逻辑推理、抽象概括的能力。

情感、态度与价值观:1.使学生认识到微观和宏观的相互转化是研究化学的科学方法之一,培养学生尊重科学的思想。

2.通过学生的置疑、解疑,激发学生对问题的探究兴趣及探究能力。

3.通过计算,强调解题规范,养成良好的计算习惯。

教学重点:摩尔质量的概念、气体摩尔体积的概念。

教学难点:摩尔质量的概念、气体摩尔体积的概念。

[教学过程][导入新课]什么是物质的量?什么是摩尔?它们的使用范围是什么?[学生]物质的量是表示物质所含粒子多少的物理量,摩尔是物质的量的单位。

每摩尔物质都含有阿伏加德罗常数个粒子,阿伏加德罗常数的近似值为6.02×1023mol-1。

物质的量和摩尔都只适用于微观粒子,不能用用于宏观物体。

[讲述]既然物质的量是联系微观粒子和宏观物体的桥梁,那么,物质的量是如何把微观粒子与宏观质量、体积联系起来的呢?这节课我们就来研究物质的量与质量、气体体积之间的关系。

[推进新课]分析书中表格l一3—1中列出的1mol 物质的质量与其相对原子质量或相对分子质量的关系。

[学生]1mol原子的质量在数值上等于它的相对原子质量。

1mol分子的质量在数值上等于它的相对分子质量。

[提问]那么,对于粒子中的离子来讲,又将怎样呢?[学生]对于离子来说,由于电子的质量很小,当原子得到或失去电子变成离子时,电子的质量可略去不计,因此,1mol离子的质量在数值上等于该离子的式量。

[板书]二、摩尔质量1. 1mol 任何粒子或物质的质量以克为单位时,在数值上都等于它的相对原子质量或它的相对分子质量。

[讲解]化学上,我们把1mol 物质所具有的质量叫做摩尔质量,符号M 。

[板书]2.摩尔质量定义:(1)单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量,符号M 。

(2)单位:g/mol 或 kg/mol 。

(3)数值上等于物质或粒子的式量。

[讲解]也就是说,物质的摩尔质量是该物质的质量与该物质的物质的量之比,可表示为: [板书]3.计算式:符号表示: [讲解]依据此式,我们可以把物质的质量与构成物质的粒子集体——物质的量联系起来。

(投影练习)O 的摩尔质量是 ;O 2的摩尔质量是 ;NaCl 的摩尔质量是 ;SO 42- 的摩尔质量是 。

答案:16g/mol 32g/mol 58.5g/mol 96g/mol 。

[强调]大家在解答有关摩尔质量的问题时,一定要注意单位。

(投影练习)欲使SO 2和SO 3中氧元素的质量相等,SO 2与SO 3的质量比是多少?分析与解答:根据氧元素质量相等,推出氧元素的物质的量相等,求出SO 2和SO 3物质的量比为3:2,最后得出SO 2与SO 3的质量比为6:5。

(投影练习)71 gNa 2SO 4中含有Na +和SO 42ˉ物质的量各为多少?解:Na 2SO 4的相对分子质量为142,则M(Na 2SO 4)=142 g/molNa 2SO 4 = 2Na + + SO 42ˉn (Na +) = 2 n(Na 2SO 4) = 2×0.5mol = 1 moln (SO 42ˉ) = n (Na 2SO 4) = 0.5mol答:71 gNa 2SO 4中含有Na + 物质的量为1 mol ,SO 42ˉ物质的量为0.5mol 。

[讨论]分析书中表格1—3—1,列出有关化学式、体积的相关数据,讨论并回答下列三个问题。

(多媒体投影)问题1:分析体积一栏,发现单位是否相同,说明什么问题?问题2:在同温同压下,1 mol 固体、液体的体积是否相同?问题3:在同温同压下,1 mol 气体的体积是否相同?温度、压强不同时,又怎么样?[学生]讨论,探究。

摩尔质量(g/mol )物质的质量(g ) 物质的量(mol ) M m n[学生1]1.固体、液体体积单位是cm 3,而气体体积单位是L ,1L=1000 cm 3,说明同样是1 mol 的物质,气体和固体、液体的体积相差很大。

[学生2]2.在同温同压下,1 mol 固体、液体的体积不同。

[学生3]3.在同温同压下,1 mol 气体的体积基本相同。

不同温度、压强下,1 mol 气体的体积不同。

(多媒体投影)问题1:固体、液体体积为何不同?与气体体积为何有如此大的差距?问题2:同温同压下,1 mol 不同气体的体积为何相差不大?问题3:不同温度、压强下,1 mol 气体体积为何不同?[讨论]请大家阅读22~23页及图1—3—1,讨论分析:为什么会产生这些差异? [学生]讨论,探究。

[提问]物质体积的大小取决于那些因素?[学生]物质体积的大小取决于物质微粒数的多少、微粒本身的大小和微粒之间的距离三个因素。

[提问]当微粒数一定时,固体、液体的体积主要决定于什么因素?[学生]当微粒数一定时,固体、液体的体积主要决定于微粒本身的大小,而气态物质的体积主要决定于微粒之间的距离。

[提问]为什么相同条件下,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?[学生]在固、液态中,微粒本身的大小不同,决定了其体积不同,而不同气体在一定温度和压强下,分子之间的距离可以看作是相同的,所以,1 mol 气体有着近似相同的体积。

[提问]为什么比较一定量气体的体积,要在相同的温度、压强下进行?[学生]因为气体的体积受温度、压强的影响很大,故说到气体体积时必须指明外界条件。

[讲解]对固体,我们用得较多的是质量,而对于气体,用得较多的则是体积。

由于同温同压下,1 mol 不同气体都含有相同的体积,为我们定量测定气体体积提供了很大的方便,为此,我们专门提出了气体摩尔体积的概念。

[板书]三、气体摩尔体积( V m )[讲解]所谓气体摩尔体积( V m )指的是一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积。

[板书]1.定义:一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积。

符号为V m 。

[讲解]气体的体积与气体物质的量之比,可表示为:[板书]表达式: [提问]由此可知,V m 的单位是什么呢?[学生]气体体积的单位是L 或m 3,物质的量的单位mol ,所以气体摩尔体积的单位是L·mol -1或m 3·mol -1。

[板书]单位:L·mol -1或m 3·mol -1V m = V n[讲解]在不同外界条件下,都有一个与之对应的气体摩尔体积,我们把温度0℃、压强为101kPa 定义为标准状况,简写为STP ,气体摩尔体积约为 22.4 L·mol -1。

[板书]2.标准状况下(STP) ,1 mol 任何气体的体积都约为22.4 L·mol -1。

[讲解]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:[板书](1)适用范围:任何气体(包括混合气体)(2)条件:在一定温度和压强下(标准状况下V m 为22.4 L·mol -1)(投影练习)判断下列说法是否正确,并说明理由:1.1molO 2的体积约是22.4 L 。

2.标准状况下,H 2的体积为22.4 L 。

3.标准状况下,1mol H 2的体积恰好为22.4 L 。

4.标准状况下,1mol H 2SO 4的体积约为22.4 L 。

5.标准状况下,0.4molN 2和0.6molO 2的混合气体的体积约为22.4 L 。

6.22.4 L 气体所含分子数一定大于11.2 L 气体所含分子数。

[学生]1.错误。

未指明条件、状况。

2.错误。

未指明1mol 。

3.错误。

22.4 L 是一个近似取值。

4.错误。

H 2SO 4不是气体。

5.正确。

6.错误。

未指明气体体积是否在相同条件下测定。

[讨论]请大家思考:同温同压下,体积相同的气体的物质的量是否相同?所含分子数是否相同?[学生]讨论,探究。

[学生1]根据公式 ,同温同压下,气体摩尔体积一定,气体体积与物质的量成正比,所以体积相同的气体的物质的量相同。

[学生2]根据公式 N ANn , N A 是一定值,所以N 与物质的量n 成正比,由物质的量相同,推出所含分子数相同。

[小结]同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子,这一规律被称为阿伏加德罗定律。

[板书]3.阿伏加德罗定律:在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。

即同温同压下 ,适用对象是气体。

[讲解]阿伏加德罗定律还有几个重要的推论。

我们可以根据公式pV = nRT (其中p 为压强,V 为气体体积,n 为气体的物质的量,R 为常数,T 为温度)导出,在一定条件下p~n 、ρ~M 、V~M 之间的关系。

V m = V n V 1 V 2 n 1 n 2 N 1 N 2[课堂小结]通过这节课的学习,我们把质量、气体的体积这两个宏观物理量与微粒数这一微观粒子联系起来了。

[板书]小结:[布置作业]P26-27 练习1、2[板书设计]二、摩尔质量1. 1mol 任何粒子或物质的质量以克为单位时,在数值上都等于它的相对原子质量或它的相对分子质量。

2.摩尔质量定义:(1)单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量,符号M 。

(2)单位:g/mol 或 kg/mol 。

(3)数值上等于物质或粒子的式量。

3.计算式:符号表示:三、气体摩尔体积( V m )1.定义:一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积。

符号为V m 。

表达式: 单位:L·mol -1或m 3·mol -12.标准状况下(STP) ,1 mol 任何气体的体积都约为22.4 L·mol -1。

(1)适用范围:任何气体(包括混合气体)(2)条件:在一定温度和压强下(标准状况下V m 为22.4 L·mol -1)3.阿伏加德罗定律:在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。

即同温同压下 ,适用对象是气体。

小结:物质的质量(m ) ÷M ×M 气体的体积(V ) 微粒个数(N ) ÷N A ×N A 物质的量(n ) ×V m ÷V m M m n摩尔质量(g/mol ) 物质的质量(g ) 物质的量(mol ) V m = V n V 1 V 2 n 1 n 2 N 1 N 2 物质的质量(m ) ÷M ×M 气体的体积(V ) 微粒个数(N ) ÷N A×N A 物质的量(n ) ×V m ÷V m。

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