体积/cm3 [提问]已知物质的量均为1 mol,又已知相关物质的密度,可否求出这些物质的体积?方法是什么?
[解答]据公式V=m/ρ,1 mol物质的质量在数值上等于其摩尔质量即可。
[计算]将学生分成六个学习小组,根据所给数据进行计算。
[投影]
物质 Fe Al Pb H2O H2SO4(纯) 酒精 状态 固 固 固 液 液 液 ρ/g·cm-3 7.89 2.67 11.3 1 1.81 0.806 M/g·mol-1 56 27 207 18 98 46 体积/cm3 7.10 10.1 18.3 18.0 54.1 57.1 [展示]上述1 mol不同物质的实物,观察、思考。
[提问]由各小组代表汇报计算结果,同时引导学生对结果进行分析,总结出结论:
在同温下,1 mol不同的固态、液态物质所占的体积是不同的。
2.1 mol不同气态物质在相同条件下的体积
[投影]计算1 mol不同气态物质在相同条件下的体积
物质 H2 O2 CO2 HCl N2 M/g·mol-1 2 32 44 36.5 28 标准状况ρ/g·L-1 0.089 9 1.429 1.977 1.637 1.250 标准状况V/L [计算]将学生分成五个学习小组,根据所给数据进行计算。
物质 H2 O2 CO2 HCl N2 M/g·mol-1 2 32 44 36.5 28 标准状况ρ/g·L-1 0.089 9 1.429 1.977 1.637 1.250 标准状况V/L 22.2 22.4 22.3 22.3 22.4 20 ℃、101 kPa V/L 24.0 24.0 24.0 24.0 24.0 [提问]引导学生对上述结果进行分析,除了同学自己算出的标准状况下的体积数值,再给出通常状况下(20 ℃、101 kPa)条件下的体积数值,总结出相关结论:
相同温度、压强条件下,1 mol不同的气态物质所占的体积大约是相同的。
[设问]为何会出现上述两种不同的结论?原因是什么?学生阅读书本相关内容。
[提问]请学生总结其原因,教师及时进行评估。
[展示]多媒体课件:H2的三态变化对体积的影响(在数量、分子大小一致的情况下,主要取决于分子间距)。
[展示]四个乒乓球、四个玻璃球进行比喻,以说明粒子的大小、粒子的数目及粒子间距对物质体积大小的影响。
[投影]
决定物质体积的内部结构因素
[总结]引导学生思考、概括、表述结论:
(1)物质体积大小由构成物质的粒子数目、粒子大小和粒子间距共同决定;
(2)在粒子数相同的条件下(假设皆为6.02×1023个),固、液态物质粒子间距很小,其体积由构成物质的粒子大小决定,不同物质粒子大小不同,故所占体积不同;
(3)在粒子数相同的条件下,气态物质粒子间距约为粒子直径大小的10倍,故其体积由分子间距决定,而不同气态物质在相同温度、压强下,分子间距相同,故所占体积相同。
[设问]为什么在比较1 mol不同物质的体积时,固体、液体必须强调温度,气体必须