2022年高一化學(xué) 物質(zhì)的量 氣體摩爾體積 第二課時(shí) 2

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1、2022年高一化學(xué) 物質(zhì)的量 氣體摩爾體積 第二課時(shí) 2 ［師］上節(jié)課我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)了氣體摩爾體積的概念及阿伏加德羅定律，請(qǐng)大家根據(jù)所學(xué)內(nèi)容做以下練習(xí)。 ［投影練習(xí)］1.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2 mol CO2的體積是多少？44.8 L H2的物質(zhì)的量是多少？它們所含的分子數(shù)是否相同？ 2.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若兩種氣體所占體積不同，其原因是 A.氣體性質(zhì)不同 B.氣體分子的大小不同 C.氣體分子間平均距離不同 D.氣體的物質(zhì)的量不同 ［學(xué)生活動(dòng)］ 答案：1. 44.8 L，2 mol，相同。2.D ［師］解決以上問題的依據(jù)實(shí)際上就是氣體摩爾體積的概念和

2、阿伏加德羅定律，大家都能很輕松地正確解答。 結(jié)合上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，并回憶我們以前學(xué)過的物質(zhì)的量與質(zhì)量及粒子個(gè)數(shù)的關(guān)系，請(qǐng)大家找出以下各量之間的關(guān)系，并把聯(lián)系它們的中間量用符號(hào)標(biāo)出來。 ［板書］ V N n m ［請(qǐng)一位同學(xué)上黑板標(biāo)出］ ［學(xué)生板書］ ［問］NA、Vm、m、ρ分別代表什么？ ［生］NA表示阿伏加德羅常數(shù)；Vm表示氣體摩爾體積；m表示物質(zhì)的摩爾質(zhì)量；ρ代表物質(zhì)的密度。 ［問］此處的Vm約等于22.4 L·mol－1嗎？為什么？ ［生］不等于。22.4 L·mol－1特指標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體

3、的摩爾體積。 ［問］此處的ρ指的是固體、液體還是氣體的密度？ ［生］(一怔)氣體的！ ［師］不但是氣體的密度，而且是一定條件下氣體的密度。如此說來，黑板上所表示的各量之間的關(guān)系還有什么不足之處？ ［生］N、m、V所指物質(zhì)的狀態(tài)范圍不同，其中N、m可指任何狀態(tài)的物質(zhì)，而V僅是對(duì)氣體而言。 ［師］很好！為此，我們需在上述關(guān)系中的V后注明“氣體”二字。 ［板書］(氣體) ［師］這也告訴我們，在將來的學(xué)習(xí)過程中，使用公式和定律時(shí)，一定要注意它的使用條件和應(yīng)用范圍。 ［問］根據(jù)前面所學(xué)知識(shí)，我們知道氣體在一定條件下的密度ρ可通過它的質(zhì)量m和在該條件下的體積

4、V求得，即ρ=，那么，能否通過氣體的摩爾質(zhì)量m和氣體在一定條件下的氣體摩爾體積Vm來計(jì)算其在該條件下的密度呢？請(qǐng)大家思考后回答，并說出為什么？ ［學(xué)生思考］ ［學(xué)生回答］能！因?yàn)闅怏w在一定條件下的密度與所取氣體體積的多少無關(guān)，當(dāng)我們?nèi)?摩爾的氣體時(shí)，其質(zhì)量m就等于m，它在一定條件下的體積V就等于Vm，由ρ＝可知，它在一定條件下的密度可通過ρ=來進(jìn)行計(jì)算。 ［師］回答得很好！由此我們可推出氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度可用下式求得： ［板書］ρ標(biāo)= ［過渡］下面，我們就在熟悉以上各量之間關(guān)系的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)學(xué)習(xí)有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算。 ［板書］第二節(jié) 氣體摩爾體積(第二課

5、時(shí)) 二、有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算 ［投影］1.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.2 g CO2的體積是多少？ ［師］請(qǐng)大家用規(guī)范的解題格式解答上題。 ［學(xué)生活動(dòng)，請(qǐng)一位同學(xué)上黑板解答］ ［學(xué)生板書］ 解：n(CO2)==0.05 mol。 因?yàn)闃?biāo)況下Vm=22.4 L·mol－1。 V(CO2)=n(CO2)Vm=0.05 mol×22.4 L·mol－1=1.12 L。 答：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.2 g CO2的體積為1.12 L。 ［師］大家做得都很好！由我們剛剛總結(jié)出的N、m、V、ρ等量之間的關(guān)系圖，可以很明確地獲悉此題的解題思路：求CO2氣體的體積V

6、，需知道n(CO2)和Vm，Vm在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為定值，故此題轉(zhuǎn)化為求n(CO2)，聯(lián)系n(CO2)與題中已知條件m(CO2)的橋梁是m(CO2)，至此，此題便可正確求解。 ［師］請(qǐng)同學(xué)們?cè)儆谜_的解題格式解答下題： ［投影］2.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，測(cè)得1.92克某氣體的體積為672 mL。計(jì)算此氣體的相對(duì)分子質(zhì)量。 ［學(xué)生活動(dòng)，教師巡視，并從學(xué)生中挑出有代表性的解題方法讓學(xué)生寫于投影膠片上，以備展示］ ［分析］本題已知?dú)怏w的質(zhì)量和氣體在標(biāo)況下的體積，要求的數(shù)值是氣體的相對(duì)分子質(zhì)量。由以上各量的關(guān)系圖可以看出，聯(lián)系氣體體積和質(zhì)量的橋梁是氣體的物質(zhì)的量或氣體在標(biāo)況下的密度，因此，解題

7、時(shí)可從此處著手。解答此題的另一個(gè)關(guān)鍵是要清楚物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量與該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上是相等的。故本題只要求出該氣體的摩爾質(zhì)量即可。 ［師］下面是解答本題的兩種解法。請(qǐng)大家注意這兩種解法的思路和步驟。 ［投影展示］解法一： 解：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，該氣體的密度為： ρ標(biāo)==2.86 g·L－1， 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，Vm=22.4 L·mol－1。 則該氣體的摩爾質(zhì)量為： m=ρ標(biāo)×22.4 L·mol－1=2.86 g·L－1×22.4 L·mol－1=64 g·mol－1， 即該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為64。 解法二： 解：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，該氣體的物

8、質(zhì)的量為 n==0.03 mol 摩爾質(zhì)量為： M==64 g·mol－1， 即氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為64。 答：此氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為64。 ［師］大家課后還可以考慮此題是否有另外的解法。 下面，請(qǐng)大家思考和回答以下問題。 ［投影］已知相對(duì)原子質(zhì)量：S:32 Br:80 H:1 現(xiàn)有3.4 g H2S和0.1 mol的HBr氣體。 (1)不同條件下，哪個(gè)分子數(shù)較多？ (2)相同條件下，哪個(gè)該用較大的容器裝？ (3)不同條件下，哪個(gè)質(zhì)量大？大多少？ (4)哪個(gè)所含H原子的物質(zhì)的量多？多多少？ (5)其中含S和Br

9、各多少克？ ［學(xué)生思考，并回答］ ［解答］3.4 g H2S的物質(zhì)的量為： n(H2S)==0.1 mol。 (1)條件不同時(shí)，例如改變壓強(qiáng)或溫度，只能改變氣體的體積，改變不了分子的數(shù)目，因3.4 g H2S和0.1 mol HBr的物質(zhì)的量相同，故兩者所含分子數(shù)相等。 (2)用較大容器裝的氣體的體積應(yīng)該大，但在相同條件下，物質(zhì)的量相同的氣體體積相同，所以應(yīng)用一樣的容器裝。 (3)不同條件下，物質(zhì)的聚集狀態(tài)有可能改變，但質(zhì)量不變。m(HBr)=n(HBr)M(HBr)=0.1 mol×81 g·mol－1=8.1 g 比H2S多8.1 g－3.4 g=4.

10、7 g。 (4)0.1 mol H2S中含H原子0.2 mol，而0.1 mol HBr中含H原子為0.1 mol，故H2S所含H原子物質(zhì)的量多，多0.2 mol－0.1 mol=0.1 mol。 (5)0.1 mol H2S：中含S 0.1 mol×32 g·mol－1=3.2 g。 0.1 mol HBr中含Br：0.1mol×80 g·mol－1=8 g。 ［問題探究］在平時(shí)的學(xué)習(xí)中，我們經(jīng)常提到空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29，而空氣的體積組成為：N2 78%，O2 12%，Ar 0.94%，CO2 0.04%，H2 0.02%，請(qǐng)大家討論如何根據(jù)各成分的體積分?jǐn)?shù)求

11、得空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量。 ［學(xué)生活動(dòng)］討論，分析：對(duì)于混合氣體而言，其平均相對(duì)分子質(zhì)量在數(shù)值上應(yīng)該等于混合氣體的平均摩爾質(zhì)量，由M=可知： =M1×n1%＋M2×n2%＋……＋Mini×% 由阿伏加德羅定律可以推知同溫同壓下： 即它們各自的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等于其對(duì)應(yīng)的體積分?jǐn)?shù)，所以有 =M1×V1%＋M2×V2%＋……＋Mi×Vi% 對(duì)于空氣而言，其平均摩爾質(zhì)量就應(yīng)為 =28×78%＋32×21%＋40×0.94%＋44×0.04%＋2×0.02%=28.9529 因此空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29。 ［師］關(guān)于混合氣體的計(jì)算在學(xué)習(xí)和運(yùn)用中比較

12、常見，大家應(yīng)充分利用所學(xué)到的各種知識(shí)靈活地加以應(yīng)用。 ［本節(jié)小結(jié)］在進(jìn)行有關(guān)物質(zhì)的量之間的換算時(shí)，必須熟悉各量之間的關(guān)系；對(duì)氣體進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要注意外界條件；對(duì)于同一個(gè)問題，往往可通過不同的途徑來進(jìn)行解決。 ［作業(yè)］習(xí)題：一；四、2，3 ●板書設(shè)計(jì) 第二節(jié) 氣體摩爾體積(第二課時(shí)) 二、有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算 ρ標(biāo)= 解：n(CO2)==0.05 mol。 因?yàn)闃?biāo)況下Vm=22.4 L·mol－1。 V(CO2)=n(CO2)Vm=0.05 mol×22.4 L·mol－1=1.12 L。 答：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.2 g CO2的體積為1.12 L。