1、 - 1 -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
2、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 6.021023mol-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
3、、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 31 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- 2 -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 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
4、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 ;O2 的摩尔质量是 ;NaCl 的摩尔质量是 ;SO42- 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
5、质量的问题时,一定要注意单位。(投影练习) 欲使 SO2 和 SO3 中氧元素的质量相等,SO 2 与 SO3 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 SO2 和 SO3 物质的量比为 3:2,最后得出 SO2 与 SO3 的质量比为 6:5。 (投影练习)71 gNa2SO4 中含有 Na+和 SO42物质的量各为多少?解:Na 2SO4 的相对分子质量为 142,则 M(Na2SO4)=142 g/molNa2SO4 = 2Na+ + SO42n (Na+) = 2 n(Na2SO4) = 20.5mol = 1 moln (SO42) = n (N
6、a2SO4) = 0.5mol 答:71 gNa 2SO4 中含有 Na+ 物质的量为 1 mol,SO 42物质的量为 0.5mol。讨论分析书中表格 131,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?摩尔质量(g/mol)物质的质量(g)物质的量(mol)Mmn- 3 -学生讨论,探究。学生 11固体、液体体积单位是 cm3,而气体体积单位是 L,1L=1000
7、 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 22在同温同压下,1 mol 固体、液体的体积不同。学生 33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 2223 页及图 131,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
8、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
9、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 Vm。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 m3,物质的量的单位 mol,所以气体摩尔体积的单位是Vm = Vn
10、- 4 -Lmol-1 或 m3mol-1。板书单位:Lmol -1 或 m3mol-1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 224 Lmol -1。板书2标准状况下(STP) ,1 mol 任何气体的体积都约为 224 Lmol -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 Vm 为 224 L mol-1)(投影练习) 判断下列说法是否正确,并说明理由: 11molO 2 的体积约
11、是 224 L。2标准状况下,H 2 的体积为 224 L。3标准状况下,1mol H 2 的体积恰好为 224 L 。4标准状况下,1mol H 2SO4 的体积约为 224 L。5标准状况下,0.4molN 2 和 0.6molO2 的混合气体的体积约为 224 L 。6224 L 气体所含分子数一定大于 112 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。224 L 是一个近似取值。4错误。H 2SO4 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
12、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 , NA 是一定值,所以 N 与物质的量 n 成正比,An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。Vm = VnV1V2n1n2N1N2- 5 -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
13、质的量, R 为常数,T 为温度)导出,在一定条件下pn、M、VM 之间的关系。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、2板书设计二、摩尔质量 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
14、Vm。表达式:单位:Lmol -1 或 m3mol-12标准状况下(STP) ,1 mol 任何气体的体积都约为 22 4 Lmol-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 Vm 为 224 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)MM气体的体积(V)微粒个数(N)NANA物质的量(n)VmVmMmn 摩尔质量(g/mol)物质的质量(g)物质的量(mol)Vm = VnV1V2n1n2N1N2物质的质量(m)MM气体的体积(V)微粒个数(N)NANA物质的量(n)VmVm- 6 -