2019-2020学年新教材高中化学 第二章 第三节 第2课时 气体摩尔体积课件 新人教版必修第一册

第三节物质的量第2课时气体摩尔体积[新教材内容有哪些][新课程标准是什么]1.了解气体摩尔体积的含义和应用，体会定量研究对化学科学的重要作用。2.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化，并运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．物质体积大小的决定因素：、、_______________。2．探究讨论(1)温度和压强一定，1mol不同的固态物质或液态物质含有的粒子数，而粒子之间的距离很小，但_________不同，所以1mol不同的固态物质或液态物质的体积是不相同的。粒子数目粒子的大小粒子之间的距离相同粒子的大小(2)对于气体来说：粒子之间的距离远远大于粒子本身的直径，因此，当粒子数相同时，气体体积的大小则主要取决于气体。温度和压强一定，气体粒子之间的距离可以看成是的，因此，在相同和下，粒子数相同的任何气体都具有。3．阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体都含有的粒子，即具有相同的。粒子之间的距离相等温度压强相同的体积相同数目物质的量[落实新知能]1．准确理解决定气体体积因素的两个思维模型(1)对于气体来说，在常温、常压下，分子之间的平均距离比分子直径大得多，因此一定量的气体体积的大小主要取决于气体分子之间的平均距离。(2)在相同的温度和压强下，1mol任何气体含有的分子数都相同，分子之间的平均距离也近似相等，所以它们的体积基本相同。2．准确理解阿伏加德罗定律(1)阿伏加德罗定律只适用于气体，且既适用于单一气体，也适用于混合气体。(2)气体都是由分子组成的，因此气体的物质的量指代的是气体分子的物质的量，而不是其组成原子的物质的量。注意分析分子的组成。如Ar是单原子分子，O2是双原子分子，O3是三原子分子。(3)同温、同压、同体积和同分子数，共同存在，相互制约，只要“三同”成立，第四“同”必定成立。[演练新学考]1．同温同压下，两种气体的体积不同，其主要原因是()A．气体的分子大小不同B．气体分子间的平均距离不同C．气体的物质的量不同D．气体的性质不同解析：同温同压时，气体分子之间的距离相等，而分子本身的大小又远小于气体分子之间的距离，故体积不同的主要原因是气体的物质的量不同。答案：C2．同温同压下，1molH2和1molO2，它们的()A．质量相同，体积不同B．分子数相同，质量不同C．体积相同，分子数不同D．体积相同，原子数不同解析：同温同压下，1molH2和1molO2的分子数相同，原子数相同，体积也相同，但质量一定不同。答案：B3．在一定温度和压强下，2体积X2气体与3体积Y2气体恰好完全反应，生成2体积气体化合物Z，则Z的化学式可能是()A．XY3B．XYC．X3YD．X2Y3解析：同温同压下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，在化学反应中，参加反应的各物质的物质的量之比又等于各物质的化学计量数之比。由题意可得化学方程式为2X2＋3Y2===2Z，由质量守恒定律可得Z的化学式为X2Y3或Y3X2。答案：D[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．定义：单位的气体所占的体积。2．单位：和，符号：Vm。3．表达式：Vm＝_____。4．特例：标准状况下(即0℃和101kPa)，气体摩尔体积约为。在25℃和101kPa的条件下，气体摩尔体积约为。物质的量L·mol－1m3·mol－1Vn22.4L·mol－124.5L·mol－1[落实新知能]1．气体摩尔体积的适用条件(1)标准状况(0℃、1.01×105Pa)。(2)物质在标准状况下为气体，若在标准状况下不是气体，如SO3、H2O、CCl4等物质，不能使用22.4L·mol－1。(3)气体可以是单一气体，也可以是混合气体。2．标准状况下，气体摩尔体积相关计算(1)气体的物质的量：n＝mM＝NNA＝V22.4L·mol－1。(2)气体的摩尔质量：M＝Vm·ρ＝22.4ρ(ρ为标准状况下气体的密度，单位为g·L－1)。(3)气体的分子数：N＝n·NA＝V22.4L·mol－1NA。(4)气体的质量：m＝n·M＝V22.4L·mol－1M＝ρV。[演练新学考]1．下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是()A．一定物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积B．通常状况(室温、101kPa)下，气体摩尔体积约为22.4L·mol－1C．标准状况(0℃、101kPa)下，气体摩尔体积约为22.4L·mol－1D．标准状况(0℃、101kPa)下，1molH2O的体积是22.4L解析：22.4L·mol－1适用于标准状况下的气体，水在标准状况下不是气体。答案：C2．已知标准状况下5.6L的X气体分子的质量为8g，则X气体的摩尔质量是()A．16gB．32gC．64g·mol－1D．32g·mol－1解析：X气体的物质的量：n＝VVm＝5.6L22.4L·mol－1＝0.25mol，摩尔质量：M＝mn＝8g0.25mol＝32g·mol－1。答案：D3．设NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述中正确的是()A．常温常压下，11.2LCO2所含的原子数为1.5NAB．常温常压下，48gO3含有的氧原子数为3NAC．标准状况下，22.4LH2O所含分子数为NAD．标准状况下，22.4LH2所含原子数为NA解析：A项，常温常压下11.2LCO2的物质的量不是0.5mol，因此所含原子数不是1.5NA；B项，n(O3)＝48g48g·mol－1＝1mol，含氧原子数为3NA；C项，标准状况下H2O为液态，不能用22.4L·mol－1计算；D项，n(H2)＝22.4L22.4L·mol－1＝1mol，含氢原子数为2NA。答案：B[难度增一点][典例]下列条件下，两瓶气体所含原子数一定相等的是()①同质量、不同密度的N2和CO②同温度、同体积的H2和N2③同体积、同密度的C2H4和C3H6④同压强、同体积的N2O和CO2A．①③B．①④C．②③D．②④[解析]两种气体同质量，摩尔质量也相同，根据n＝mM知，二者分子物质的量相同，也就是分子数相同，这两种分子还都含有2个原子，所以原子数相同，①正确；只有在同温同压下，气体的体积之比才等于分子数之比，也就是物质的量之比，条件中只说同温度，没说同压强，不能判断体积之比等于分子数之比，②错误；根据公式ρ＝mV知：两种气体质量相等，设质量都为m，C2H4的物质的量为m28，C3H6的物质的量为m42；前者分子内含有6个原子，后者有9个，故前者原子总物质的量为m28×6＝3m14，后者为m42×9＝3m14，③正确；条件中只说同压强，没说同温度，不能判断体积之比等于分子数之比，④错误。[答案]A[知能深一点]阿伏加德罗定律有很多推论，其中最常用的有以下4个：语言叙述公式结论相同条件同温同压下，体积相同的气体，其质量与摩尔质量成正比同温同压同体积同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比同温同压同温同体积下，压强之比等于物质的量之比等于分子数之比同温同体积同温同压下，体积之比等于物质的量之比等于分子数之比同温同压V1V2＝n1n2＝N1N2p1p2＝n1n2＝N1N2ρ1ρ2＝M1M2m1m2＝M1M2[选考难一点]1．在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，在以下各种情况下排序正确的是()A．当它们体积、温度、压强均相同时，三种气体的密度：ρ(H2)ρ(Ne)ρ(O2)B．当它们温度和密度都相同时，三种气体的压强：p(H2)p(Ne)p(O2)C．当它们质量、温度、压强均相同时，三种气体的体积：V(O2)V(Ne)V(H2)D．当它们体积、温度、压强均相同时，三种气体的质量：m(H2)m(Ne)m(O2)解析：温度、压强均相同时，气体的Vm相等，ρ＝mV＝nMnVm＝MVm，可知气体的密度与摩尔质量成正比，则ρ(O2)ρ(Ne)ρ(H2)，故A错误；在温度和密度相等的条件下，压强和气体的摩尔质量成反比，则三种气体的压强：p(H2)p(Ne)p(O2)，故B正确；温度、压强均相同时，气体的Vm相等，由n＝mM＝VVm可知，等质量时，气体的体积和摩尔质量成反比，应为V(H2)V(Ne)V(O2)，故C错误；温度、压强均相同时，气体的Vm相等，由n＝mM＝VVm可知，等体积时，气体的质量和摩尔质量成正比，则m(O2)m(Ne)m(H2)，故D错误。答案：B2．两个密闭容器中分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的压强和温度均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是()A．甲的分子数比乙的分子数多B．甲的物质的量比乙的物质的量小C．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小D．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小解析：两容器的温度和压强均相同，则气体的Vm相等，两容器气体质量相等，且甲的密度大于乙的密度，可知甲体积小于乙体积，由n＝VVm可知甲气体的物质的量小于乙。由以上分析可知甲气体的物质的量小于乙，则甲的分子数小于乙的分子数，故A错误、B正确；两容器的温度和压强均相同，则气体的Vm相等，故C错误；气体质量相同，甲的物质的量比乙的物质的量小，由M＝mn可知甲的相对分子质量大于乙的相对分子质量，故D错误。答案：B3．在两个容积相同的容器中，一个盛有HCl气体，另一个盛有H2和Cl2的混合气体，在同温同压下，两容器内的气体一定具有相同的()A．原子数B．密度C．质量D．质子数解析：在同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数，物质的量相等，HCl、H2和Cl2都是双原子分子，当二者分子数相等时，原子数一定相等，故A正确；由于氢气和氯气的物质的量关系不确定，二者的质量之和与另一容器中的HCl的质量不一定相等，则密度不一定相等，故B、C错误；H原子中含有1个质子，Cl原子中含有17个质子，由于氢气和氯气的物质的量关系不确定，等物质的量时两个容器中气体的质子数不一定相等，故D错误。答案：A