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  • 您的位置:在点网 > 教案 > 化学教案 > 普通化学教案,理想气体状态方程 正文 2017-07-31

    普通化学教案,理想气体状态方程

    相关热词搜索:

    篇一:理想气体状态方程(教案)

    教案

    篇二:理想气体的状态方程物理教案

    一、教学目标

    1、知识目标:

    (1)理解“理想气体”的概念。

    (2)掌握运用玻意耳定律和查理定律推导理想气体状态方程的过程,熟记理想气体状态方程的数学表达式,并能正确运用理想气体状态方程解答有关简单问题。

    (3)熟记盖·吕萨克定律及数学表达式,并能正确用它来解答气体等压变化的有关问题。

    2、能力目标

    通过推导理想气体状态方程及由理想气体状态方程推导盖·吕萨克定律的过程,培养学生严密的逻辑思维能力。

    3、情感目标

    通过用实验验证盖·吕萨克定律的教学过程,使学生学会用实验来验证成正比关系的物理定律的一种方法,并对学生进行“实践是检验真理唯一的标准”的教育。

    二、重点、难点分析

    1、理想气体的状态方程是本节课的重点,因为它不仅是本节课的核心内容,还是中学阶段解答气体问题所遵循的最重要的规律之一。

    2、对“理想气体”这一概念的理解是本节课的一个难点,因为这一概念对中学生来讲十分抽象,而且在本节只能从宏观现象对“理想气体”给出初步概念定义,只有到后两节从微观的气体分子动理论方面才能对“理想气体”给予进一步的论述。另外在推导气体状态方程的过程中用状态参量来表示气体状态的变化也很抽象,学生理解上也有一定难度。

    三、教具

    1、投影幻灯机、书写用投影片。

    2、气体定律实验器、烧杯、温度计等。

    四、主要教学过程

    (一)引入新课

    玻意耳定律是一定质量的气体在温度不变时,压强与体积变化所遵循的规律,而查理定律是一定质量的气体在体积不变时,压强与温度变化时所遵循的规律,即这两个定律都是一定质量的气体的体积、压强、温度三个状态参量中都有一个参量不变,而另外两个参量变化所遵循的规律,若三个状态参量都发生变化时,应遵循什么样的规律呢?这就是我们今天这节课要学习的主要问题。

    (二)教学过程设计

    1、关于“理想气体”概念的教学

    设问:

    (1)玻意耳定律和查理定律是如何得出的?即它们是物理理论推导出来的还是由实验总结归纳得出来的?答案是:由实验总结归纳得出的。

    (2)这两个定律是在什么条件下通过实验得到的?老师引导学生知道是在温度不太低(与常温比较)和压强不太大(与大气压强相比)的条件得出的。

    老师讲解:在初中我们就学过使常温常压下呈气态的物质(如氧气、氢气等)液化的方法是降低温度和增大压强。这就是说,当温度足够低或压强足够大时,任何气体都被液化了,当然也不遵循反映气体状态变化的玻意耳定律和查理定律了。而且实验事实也证明:在较低温度或较大压强下,气体即使未被液化,它们的实验数据也与玻意耳定律或查理定律计算出的数据有较大的误差。

    出示投影片(1): class=normal width=136 rowspan=2>p( pa) class=normal width=363 colspan=4>pv值( pal) class=normal width=87> class=normal width=97> class=normal width=84> class=normal width=95>空气 class=normal

    width=136>11002005001000 class=normal width=87>1.0001.06901.13801.35651.7200 class=normal width=97>1.0000.99411.04831.39002.0685 class=normal width=84>1.0000.92650.91401.15601.7355 class=normal width=95>1.0000.97301.01001.34001.9920

    说明讲解:投影片(l)所示是在温度为0℃,压强为 pa的条件下取1l几种常见实际气体保持温度不变时,在不同压强下用实验测出的pv乘积值。从表中可看出在压强为 pa至 pa之间时,实验结果与玻意耳定律计算值,近似相等,当压强为 pa时,玻意耳定律就完全不适用了。

    这说明实际气体只有在一定温度和一定压强范围内才能近似地遵循玻意耳定律和查理定律。而且不同的实际气

    普通化学教案 理想气体状态方程

    体适用的温度范围和压强范围也是各不相同的。为了研究方便,我们假设这样一种气体,它在任何温度和任何压强下都能严格地遵循玻意耳定律和查理定律。我们把这样的气体叫做“理想气体”。(板书“理想气体”概念意义。)

    2.推导理想气体状态方程

    前面已经学过,对于一定质量的理想气体的状态可用三个状态参量p、v、t来描述,且知道这三个状态参量中只有一个变而另外两个参量保持不变的情况是不会发生的。换句话说:若其中任意两个参量确定之后,第三个参量一定有唯一确定的值。它们共同表征一定质量理想气体的唯一确定的一个状态。根据这一思想,我们假定一定质量的理想气体在开始状态时各状态参量为(

    篇三:普通化学电子教案 (精选范文)

    学科:普 通 化 学

    章节: 第一章 化学反应的基本规律

    第一节 化学反应速率

    和复杂反

    质量作用定

    教学目的:通过教学让学生掌握反应速率的表示方法,了解基元反应应,反应级数,质量作用定律,阿伦尼乌斯公式,活化能的概念以及 浓度、温度、催化剂对反应速率的影响。 教学重点:反应速率的表示方法,基元反应和复杂反应,反应级数,律。阿伦尼乌斯公式。活化能的概念,浓度、温度、催化剂对反应速 率的影响。 教学难点:质量作用定律。阿伦尼乌斯公式 教学过程:

    一、新课讲解(80分钟)

    (一)、化学反应速率的表示方法

    (1)、平均速率和瞬时速率

    1.平均速率

    通常用单位时间内反应物浓度的减少或产物浓度的增加来表示。

    化学反应速率:

    ? = d ? / dt (瞬时速率)

    = ?? / ?t (平均速率)

    举例说明:

    3h2 (g) + n2 (g) = 2nh3 (g)

    t = 0 s (mol) 3.0 1.00.0

    t = 0.1 s (mol) 1.5 0.51.0

    以h2计算反应进度

    ? = ?nh2 / ?h2 = (1.5- 3.0) mol / -3 = 0.5 mol

    计算其反应速率:

    ? = 0.5 mol / 0.1 s

    = 5.0 mol / s

    注意要点:

    a.反应速率的单位:mol s-1

    b.反应速率与物质的选择无关。

    c.数学概念上分清平均速率与瞬时速率的不同。

    (二)、影响化学反应速率的因素

    1、浓度对化学反应速率的影响

    1.1、基元反应与非基元反应(微观)

    (1)、基元反应

    2no+2h2 = n2+2h2o2no n2o2 (快)(1)

    n2o2+h2 2o+h2o (慢)(2)

    n2o+h2 2+h2o(快)(3)

    反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子的反应称为基元反应。

    (2).非基元反应

    不是一步直接转化为生成物分子的反应称为非基元反应。

    1.2、简单反应和复合反应(宏观)

    (1).简单反应:

    (2).

    1.3.

    与以反应

    a (a) + b (b) = d (d) + e (e)

    r =k ca (a) cb (b) - - - -

    k 仅由一种基元反应构成的整体反应 复合反应 : 由两种或两种以上的基元反应构成的整体反应。 复合反应中决定整个反应速率的那步基元反应,称为控速步 质量作用定律 在一定温度下, 简单反应(或复合反应中任一基元反应) , 反应速率式中化学计量数为指数的反应物浓度的乘积成正比 (简单反应) 速率方程 — 反应速率常数

    篇四:普通化学电子教案

    学科:普 通 化 学

    章节: 第一章 化学反应的基本规律

    第一节 化学反应速率

    教学目的:通过教学让学生掌握反应速率的表示方法,了解基元反应和复杂反

    应,反应级数,质量作用定律,阿伦尼乌斯公式,活化能的概念以及

    浓度、温度、催化剂对反应速率的影响。

    教学重点:反应速率的表示方法,基元反应和复杂反应,反应级数,质量作用定

    律。阿伦尼乌斯公式。活化能的概念,浓度、温度、催化剂对反应速

    率的影响。

    教学难点:质量作用定律。阿伦尼乌斯公式

    教学过程:

    一、新课讲解(80分钟)

    (一)、化学反应速率的表示方法

    (1)、平均速率和瞬时速率

    1.平均速率

    通常用单位时间内反应物浓度的减少或产物浓度的增加来表示。

    化学反应速率:

    ? = d ? / dt (瞬时速率)

    = ?? / ?t (平均速率)

    举例说明:

    3H2 (g) + N2 (g) = 2NH3 (g)

    t = 0 s (mol) 3.0 1.00.0

    t = 0.1 s (mol) 1.5 0.51.0

    以H2计算反应进度

    ? = ?nH2 / ?H2 = (1.5- 3.0) mol / -3 = 0.5 mol

    计算其反应速率:

    ? = 0.5 mol / 0.1 s

    = 5.0 mol / s

    注意要点:

    a.反应速率的单位:mol s-1

    b.反应速率与物质的选择无关。

    c.数学概念上分清平均速率与瞬时速率的不同。

    (二)、影响化学反应速率的因素

    1、浓度对化学反应速率的影响

    1.1、基元反应与非基元反应(微观)

    (1)、基元反应

    2NO+2H2 = N2+2H2O2NO N2O2 (快)(1)

    N2O2+H2 2O+H2O (慢)(2)

    N2O+H2 2+H2O(快)(3)

    反应物分子在碰撞中一步直接转化为生成物分子的反应称为基元反应。

    (2).非基元反应

    不是一步直接转化为生成物分子的反应称为非基元反应。

    1.2、简单反应和复合反应(宏观)

    (1).简单反应:

    仅由一种基元反应构成的整体反应

    (2).复合反应 : 由两种或两种以上的基元反应构成的整体反应。

    复合反应中决定整个反应速率的那步基元反应,称为控速步

    1.3. 质量作用定律

    在一定温度下, 简单反应(或复合反应中任一基元反应) , 反应速率与以反应

    式中化学计量数为指数的反应物浓度的乘积成正比

    a (A) + b (B) = d (D) + e (E)(简单反应)

    r =k ca (A) cb (B) - - - -速率方程

    k — 反应速率常数

    简单反应

    a (A) + b (B) = d (D) + e (E)

    r =k ca (A) cb (B) - - - -速率方程

    说明:1.不同反应,反应速率常数 k不同

    2.同一反应, k 随 温度、溶剂、催化剂而变,与反应物浓度无关

    1. 4. 应用速率方程注意事项

    (1)若反应物为气体 ,可用分压代替浓度

    (2) 固体、纯液体、稀溶液中溶剂不写入表达式

    C(s) +O2(g) = CO2(g)

    r = k c (O2)

    (3) k 、r 的量纲

    r 的量纲为[c][t]-1 如mol·dm-3 ·s-1

    1.5. 速率方程的确定

    a (A) + b (B) = d (D) + e (E)

    速率方程表示为 r =kcx (A) cy (B)

    反应级数= x + y

    x 为A的反应级数

    y 为B的反应级数

    (1) 若为简单反应

    则 x=a ,y=b ,反应级数= a+ b

    (2) 若为复合反应

    则 x、y 由实验确定

    2、温度对化学反应速率的影响

    1887年瑞典化学家Arrhenius总结了大量的实验数据,发现化学反应速率常

    数与温度有如下的关系:

    上式称为―阿伦尼乌斯公式‖。

    式中: R=8.315 J mol-1 K-1, 摩尔气体常数。Ea, 活化能,

    ―阿伦尼乌斯公式‖的用途:

    1、对某一个实际反应,可用―阿伦尼乌斯公式‖,求取其活化能。

    方法:

    在不同的温度下测量其反应速率常数,然后以lgk对1/T作图,可得一条直

    线。此直线的斜率为-Ea/2.303, 截距为A。

    2、 如果我们已知反应的活化能和某一温度下的反应速率,利用此公式,也可求

    得另一温度下的反应速率。

    (三). 反应速率理论和活化能

    (1)、碰撞理论要点

    1. 假设分子是无内部结构和内部运动的刚性小球。

    2.分子间相互碰撞是发生反应的首要条件,但只有少数能量高的分子间碰撞, 才

    能发生反应。能发生反应的碰撞称有效碰撞。能发生有效碰撞分子称活化分子

    (2)、反应条件

    1. 反应物分子必须具有足够大的能量

    2.有些反应物分子要定向碰撞

    (3)、活化能

    把反应物分子变成活化分子 所需的能量。单位:kJ . mol-1

    活化分子的平均能量E*与反应物分子平均能量Er之差:

    Ea= E* - Er

    1. 不 同反应有不同的Ea

    2. Ea 大,活化分子分数越小,单位时间内有效碰撞次数越少,反应速率越慢。反之, Ea 越小,反应速率越快。

    用活化能的概念,解释浓度、温度对化学反应速率的影响:

    ? 当反应物的浓度增加时,活化分子的数量增加,反应速率自然随之增大。 ?当反应温度升高时,分子碰撞的次数增加,同时反应物分子中。活化分子

    所占的比例升高,因而反应速率增大。

    (四).催化剂对反应速率的影响

    (1). 催化剂:一种能改变化学反应速率,而本身质量和组成保持不变的物质。 ( 2).正催化剂:加快反应速率的催化剂。

    (3).负催化剂:减慢反应速率的催化剂。催化剂之所以能改变反应速率,是由于

    参与反应过程,改变了原来反应的途径,因而改变了活化能。

    (4)催化剂的作用原理

    a提供活化中心

    b是活化络合物的一部分

    c改变了化学反应的具体历程

    d 降低了活化能

    (5)催化剂的重要应用

    化工生产, 生物催化剂——酶

    教学手段与方法:多媒体演示

    作业:P 30------1,3

    学科:普 通 化 学

    章节: 第一章 化学反应的基本规律

    第二节 化学反应中的能量关系

    教学目的:通过教学让学生掌握化学反应中的质量守恒与能量守恒的基本概念与

    计算

    教学重点:化学反应中的能量变化:恒容热效应与热力学能变;恒压热效应与焓

    变;标准摩尔生成焓,盖斯定律。

    教学难点:恒容热效应与热力学能变;恒压热效应与焓变;标准摩尔生成焓

    教学过程:一、复习旧课(5分钟)

    提问:1.什么是体系与环境?

    2.过程和途径有何区别?

    3.理想气体状态方程是怎样的?

    二、新课讲解(80分钟)

    (一)、化学反应的质量守恒定律

    在化学反应中,物质的质量是守恒的。即参加反应的全部物质的质量总和

    等于反应后生成物的质量总和。

    0??BB

    B

    (二)、 能量守恒——热力学第一定律

    1、热力学能(内能)

    热力学能(内能)——体系内部能量的总和。

    ? 构成:分子的平动能、转动能,分子间势能、电子运动能、核能等。

    ? 是一种热力学状态函数

    ? 无法知道他的绝对值,但过程中的变化值却是可以测量的。

    2、热力学第一定律——能量守恒定律

    表述:能量只可能在不同形式之间转换,但不能自生自灭。

    ?U = U2 - U1 = Q + W

    热力学第一定律有称能量守恒定律。它是人们从生产实践中归纳总结出的

    规律,是自然界中普遍存在的基本规律。

    2.1、热力学第一定律------ U、W、Q的关系

    U2=U1+Q +W

    △U=U2-U1= Q +W

    体系吸热, Q 为+;体系放热, Q 为 - 。

    环境对体系作功,W为+;反之, W为 - 。

    (三)、 化学反应的热效应

    1、恒容热效应与热力学能变

    如果体系的变化是在恒容的条件下,且不做其他非膨胀功(W’=0,则:W=We+W’=0)

    此时: ΔU = Q+W = QV

    即:热力学能变等于恒容热效应。

    *在弹式量热计中, 通过测定恒容反应热的办法,可获得热力学能变ΔU的

    数值. ?

    2、恒压热效应与焓变

    在我们的实际生产中,很多的化学反应都是在大气层中(一个大气压,

    103kpa)条件下进行的,这是一个体积有变化,但压力恒定的过程(恒压过程)。为了方便地研究恒压过程中的问题,我们需要引入另一个重要的热力学状态函数

    ——焓。

    焓变——化学反应的恒压热效应

    现设体系的变化是在恒压、只做膨胀功(不做其他功,如电功等)的条件

    下进行的

    在此恒压过程中:

    *体系吸收的热量记作 Qp

    *体系对环境所做的功 p (?V) = p (V2-V1)

    因此,环境对体系所做的功: W = -p (?V) = - p (V2-V1)

    于是根据热力学第一定律,有如下的关系:

    U2 - U1 = ?U = Q + W

    = Qp - p (?V)

    = Qp - p ( V2 - V1)

    所以: Qp = (U2 - U1) + p (V2 - V1)

    = (U2 + pV2) - (U1+ pV1)

    定义热力学状态函数 焓,以H表示

    H = U + pV

    则:Qp = (U2 + pV2) - (U1+ pV1)

    = H2 - H1 = ?H

    重点理解

    焓H是一种状态函数,只与体系的起始状态有关。与过程路径无关。

    焓变值?H等于体系在恒压过程中的热效应Qp。在其他类型的变化过程中,焓变值?H不等于热效应,但并非说,焓变值?H为零。

    焓代表了恒压条件下体系所包含的与热有关的能量,具有能量量纲,单位

    是J 或 kJ。

    因为经常遇到的化学反应都是在大气层这样一个恒压环境中发生的,所以焓

    是一个极其重要的状态函数。

    焓与与热力学能一样,其绝对值无法确定。但状态变化时体系的焓变ΔH却

    是确定的,而且是可求的。

    焓是体系的广度性质,它的量值与物质的量有关,具有加和性。

    过程与焓

    (1) 对于一定量的某物质而言,由固态变为液态或液态变为气态都必须吸热,所

    以有:

    H(g) > H(l) > H(s)

    (2) 当某一过程或反应逆向进行时,其ΔH要改变符号即:

    ΔH(正)= -ΔH(逆)

    (3) 对于任何化学反应而言,其恒压反应热Qp可由下式求出:Qp=ΔH= H生成物-H反应物

    (在化学反应中,可把反应物看作始态,而把生成物看作终态)

    ΔH>0为吸热反应,ΔH<0为放热反应。

    篇五:普通化学教案-新

    课时安排:2学时

    教学类型:理论课

    题目:

    3 水化学与水污染

    3.1 溶液的通性

    3.2 水溶液中的单相离子平衡

    3.3 难溶电解质的多相离子平衡

    3.4 胶体与界面化学

    3.5 水污染及其危害

    教学目的及要求:

    1 了解气-液平衡、饱和蒸汽压、沸点及分散体系概念

    2 熟悉理想气体状态方程和分压定律的应用条件,溶液各种浓度标度的换算

    3 掌握溶液浓度的有关计算

    教学内容:

    3水化学与水污染

    3.1溶液的通性

    1.1.1 理想气体的状态方程(*)

    1.1.2 道尔顿理想气体分压定律(#)

    1.2 液体

    1.2.1 饱和蒸汽压

    1.2.2 沸点

    1.3 分散系

    1 分散系概念:分散质和分散剂

    2 分散系的类型

    3 相的概念(#)

    1.4 溶液的组成标度(*)

    1.4.1 B的物质的量浓度

    1.4.2 溶质B的质量摩尔浓度

    1.4.3 B的摩尔分数

    1.4.4 B的摩尔分数

    1.4.5 B的质量分数

    1.4.6 几种溶液组成标度之间的关系

    教学方式:课堂讲授

    教学手段:举例、习题

    教学媒介:板书

    板书设计:

    01 化学在生命科学研究中的作用

    02 普通化学的主要内容及任务

    03 学习普通化学的方法

    04 化学反应方程式、化学计量数和反应进度(*#)

    —?AA—?BB—?= ?YY+ ?ZZ+?

    0=

    反应进度:??=

    1 气体和溶液

    1.1 气体

    1.1.1 理想气体状态方程(*)

    PV=nRT

    物理量单位:P—KPa V—dm3 n—mol R=8.314j.mol-1K-1 T—K

    1.1.2 道尔顿理想气体分压定律(#)

    ● 分压力Pi与总压力P

    Pi=niRT ?1· ?nB ?B??BBB?niRTVP=P1+P2+P3+? ??Pi??ni

    iiRTRT?nVV

    所以

    Pini??xi?Pi?xiPPn

    1.2 液体

    1.2.1 饱和蒸汽压(画图饱和蒸汽压图)

    1.2.2 沸点

    1.3 分散系

    ● 分散系概念:分散质和分散剂

    ● 分散系的类型

    ● 相的概念(#)

    1.4 溶液的组成标度

    1.4.1 B的物质的量浓度

    CB?nB

    V V—溶液的体积

    1.4.2溶质B的质量摩尔浓度

    nBb? Bm A —溶剂的质量 mA

    1.4.3 B的摩尔分数

    x B ?

    1.4.4 B的质量分数

    nBnn=nA+nB

    wB?

    mBmm?mA?mB

    1.4.5 B的质量浓度

    B ? B ?V —溶液的体积m

    V

    1.4.6 几种溶液组成标度之间的关系

    (1) 物质的量浓度与质量分数

    CmmB?m

    B?nB

    V?B

    M?M?B?m

    n?wB

    BVBm??MB

    (2)物质的量浓度与质量摩尔浓度

    CB

    B?n

    V?nB

    m???nB?n?

    m?B

    m?bB??bB

    A

    (因为稀溶液m?mA,??1Kg?L?1)

    例一:计算W(NaCl)=10%的水溶液中溶质和溶剂的摩尔分数

    解:

    n(NaCl)?m(NaCl)

    M(NaCl)?10

    55.5?0.17mol

    n(Hm(H2O)

    2O)?M(HO)?90

    18?5.0mol

    2

    所以 :

    x(NaCl)?0.17

    0.17?5.0?0.0030

    x(H2O)?5.0

    0.17?5.0?0.97

    例二 已知W(H2SO4)=96.0%,密度??1.84Kg?mL?1。计算C(H2SO4)和

    解:

    C(H4)?

    2SO4)?w(H2SO

    M(H?0.96?1.84

    98?10?3?18.0mol.L?1

    2SO4)

    同理得: C(1H2SO4)?36.0mol.L?1

    2

    例三:W(HAc)=4.64%的醋酸溶液,??1.005Kg?L?1。

    求C(HAc)和b(HAc) C (12 H 2 SO4 )

    解:

    C(HAc)?w(HAc)?0.0464?1.005??0.777mol.L?1 ?3M(HAc)60?10

    b(HAc)?m(HAc)C(HAc)?V??0.811mol.L?1 M(HAc)?V?C(HAc)?V

    例四:在25℃,P=99.43KPa,利用排水法收集0.4000L。计算在同样温度﹨压力下,用分子筛除去水分后得到干燥氢气的体积V(H2)和氢气物质的量n(H2)。已知25℃时,水的饱和蒸汽压P(H2O)=3.17KPa

    解:实验过程中所收集的氢气实际上是氢气和水蒸气的混合物,根据分压定律可得混合物中氢气的分压力:

    P(H2)=P(总)-P(H2O)=99.43-3.17=96.26KPa

    设干燥后氢气的体积为V(H2)′,压力为P(H2)′=99.43KPa′,则

    课时安排:2学时

    教学类型:理论课

    题目:

    1 气体和溶液 V(H2)?V(H2)P(H2)0.4000?96.26??0.387LP(H2)?99.43n(H2)?V(H2)P(H2)0.4000?96.26??1.55?10?2molRT8.314?298.15

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