2019-2020版高中化学 第1章 从实验学化学 第2节 第2课时 气体摩尔体积课件 新人教版必修

第一章从实验学化学第二节化学计量在化学实验中的应用第2课时气体摩尔体积1激趣入题2新知预习3预习自测4课堂探究5核心素养6课堂达标7课时作业激趣入题为什么1mol不同固体或液体物质的体积各不相同，而1mol任何气体的体积在相同条件下近似相等？让我们走进教材，学习气体摩尔体积。新知预习一、决定物质体积的因素1．影响物质体积的三个因素：2．不同物质体积的决定因素：根据影响物质体积的因素填空(填1中序号)物质状态粒子间的距离决定体积的因素同温、同压、同微粒数物质的体积固体很小__________________液体较小________气体很大__________________a、b不同不同a、c相同点拨：(1)在粒子数目相同的情况下，因为粒子大小不同，所以固体或液体的体积各不相同。(2)同温同压下，任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的。二、气体摩尔体积1．气体摩尔体积：(1)定义：单位____________的气体所占的体积。(2)符号及单位：符号是______，单位是______________。(3)表达式：__________。(4)影响因素：温度越高，气体摩尔体积________，压强越大，气体摩尔体积________。物质的量VmL·mol－1Vm＝Vn越大越小2．特例：标准状况下的气体摩尔体积——22.4L·mol－1。点拨：标准状况下的气体摩尔体积为22.4L·mol－1，其中22.4是近似值，非精确值。一个条件一个对象两个数据____________只限于________“1mol”“_________L”标准状况气体22.4三、阿伏加德罗定律1．含义：同温同压下，相同体积的任何气体都含有____________的粒子。2．适用范围：只适用于________，可以是单一气体也可以是混合气体。相同数目气体预习自测1．(2019·汉中高一检测)下列说法中正确的是()A．常温常压下，22.4L·mol－1就是气体摩尔体积B．标准状况下，1molO2和1molH2的混合气体的体积为22.4LC．标准状况下，22.4L任何物质都含有约6.02×1023个分子D．1molH2和O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4L解析：标准状况下，气体摩尔体积的大小约为22.4L·mol－1，A错误；标准状况下，1molO2和1molH2的混合气体的总物质的量为2mol，体积为44.8L，B错误；Vm＝22.4L·mol－1，必须为气体，C错误。D2．(2019·烟台高一检测)如图两瓶体积相等的气体，在同温、同压时瓶内气体的关系一定正确的是()A．所含原子数相等B．所含分子数相等C．气体质量相等D．所含碳原子数相等B解析：同温、同压下，气体摩尔体积相等，体积相等的气体，其物质的量相等。根据N＝nNA知，其分子数之比等于其物质的量之比，所以其分子数相等，每个分子中原子个数不等，所以其原子总数不等，A错误，B正确；根据m＝nM知，物质的量相等时，其质量之比等于摩尔质量之比，二者摩尔质量不一定相等，所以其质量不一定相等，C错误；根据A知，其分子数相等，但其碳原子总数不相等，D错误。3．相同物质的量的各固体或液体的体积并不相同，其主要原因是()A．微粒大小不同B．微粒质量不同C．微粒间距离不同D．微粒间作用力不同解析：固体、液体物质体积的大小主要由微粒的数目和微粒的大小决定，而本题中所给各物质的物质的量相同，即微粒数相同，所以其体积由微粒大小决定。A4．标准状况下，下列物质所占体积最大的是()A．196gH2SO4B．1molCO2C．44.8LHClD．6gH2解析：标准状况下，气体的物质的量最多时，体积最大。A项为液体，体积最小；B项，CO2气体的物质的量为1mol；C项，HCl气体的物质的量为2mol；D项，H2的物质的量为3mol，所占体积最大。D5．(2019·长春高一检测)下列说法中正确的是()A．标准状况下，1mol水的体积是22.4LB．1mol任何气体体积均为22.4LC．在标准状况下，0.3molN2和0.7molO2混合气体的总体积约为22.4LD．通常状况下，1molN2的体积约为22.4L解析：应用22.4L·mol－1时，要注意①标准状况下，②气体(可以是混合气体)，③1mol。A项，水为液体；B项，没有指明所处的状况；C项，气体的总物质的量为1mol，标准状况下的体积为22.4L；D项，通常状况下，1molN2的体积约大于22.4L。C6．标准状况下，33.6LCO2的质量是()A．66gB．88gC．22gD．无法确定A解析：标准状况下，33.6LCO2的物质的量为33.6L22.4L·mol－1＝1.5mol，则其质量为1.5mol×44g·mol－1＝66g。课堂探究问题探究：1.使用气体体积时，为什么一定要标明温度和压强？2．在非标准状况下，气体摩尔体积一定不是22.4L·mol－1吗？探究提示：1.当气体分子数一定时，决定其体积的因素就是气体分子间的距离。温度升高，分子运动速率加快，分子间距离变大。压强增大，分子间距离变小。所以，温度和压强对气体分子间距离影响很大，故使用气体体积时，一定要说明气体所处的温度和压强。2．不一定。气体在标准状况下的气体摩尔体积是22.4L·mol－1，升高温度，体积增大；增大压强，体积减小，所以，在温度和压强适当的情况下，气体摩尔体积也可能为22.4L·mol－1。知识点1气体摩尔体积的理解和应用知识归纳总结：1．气体摩尔体积的正确理解：条件—标准状况，即0℃、101kPa|标准—1mol，即分子数为6.02×1023|对象—气体，可为单一气体，也可为混合气体|数值—约为22.4L，非精确值2．根据标准状况下气体摩尔体积进行的有关计算：①气体的物质的量n＝V22.4L·mol－1②气体的摩尔质量M＝mn＝ρVV22.4L·mol－1＝22.4ρ(ρ的单位是g·L－1)③气体的分子数N＝n·NA＝V22.4L·mol－1·NA④气体的质量m＝n·M＝V22.4L·mol－1·M点拨：使用Vm＝22.4L·mol－1进行计算的两个易错点(1)忽视物质在标准状况下的状态是否是气态，如标准状况下水不是气态，不能用Vm计算水的体积。(2)忽视气体所处的状态是否是标准状况，如25℃、101kPa下1molH2的体积不是22.4L。(2019·柳州高一检测)下列说法正确的是()A．1molO2和1molN2所占的体积都约为22.4LB．H2的气体摩尔体积约为22.4LC．在标准状况下，1molH2和1molFe所占的体积都约为22.4LD．在标准状况下，22.4L由N2、N2O组成的混合气体中所含有氮原子的物质的量约为2mol解析：A项，没有明确温度和压强，无法确定气体的体积；B项，气体摩尔体积的单位不是“L”，而是“L·mol－1”，另外未指明气体的温度和压强，22.4L这个数值也是无意义的；C项，Fe是固态物质，1molFe所占的体积不为22.4L；D项，该气体的物质的量为1mol，再结合N2、N2O的分子构成可知，氮原子的物质的量约为2mol。典例1D〔变式训练1〕下列说法中正确的是()A．32gO2占有的体积约为22.4LB．22.4LN2含阿伏加德罗常数个氮分子C．在标准状况下，22.4L水的质量约为18gD．22g二氧化碳与标准状况下11.2LHCl含有相同的分子数解析：A、B项都没有指明是否是标准状况，因而是错误的；C项在标准状况下水不是气态；D项中22gCO2的物质的量与标准状况下11.2LHCl的物质的量相等，所含分子数也相等。D问题探究：1.同温、同压下，体积相同的H2、O2、H2和O2的混合气体中所含分子数是否相同？2．相同体积的甲、乙两个容器，甲中盛放1mol氮气，乙中盛放2mol氮气，则在相同温度下，甲、乙两容器中压强之比是多少？3．1mol氮气和1mol氧气的体积一定相同吗？探究提示：1.相同。因同温、同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。2．1∶2。同温同体积时，气体的压强与其物质的量成正比，故甲、乙两容器中压强之比是1∶2。3．不一定。因为不一定在相同条件(同温同压)下。知识点2阿伏加德罗定律及推论知识归纳总结：1．阿伏加德罗定律：(1)含义：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。(2)适用范围：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。(3)“三同定一同”规律：同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”则必有第“四同”。2．阿伏加德罗定律的推论：结论相同条件公式语言叙述同温同压V1V2＝n1n2＝N1N2同温同压下，体积比等于物质的量之比，等于分子数之比同温同容p1p2＝n1n2＝N1N2同温同容下，压强比等于物质的量之比，等于分子数之比同温同压ρ1ρ2＝M1M2同温同压下，密度比等于摩尔质量之比同温同压同体积m1m2＝M1M2同温同压下，体积相同的气体，其摩尔质量与质量成正比(2019·蕲州高一检测)下列各组中两种气体的分子数一定相等的是()A．同质量、同体积的O2和N2B．同质量、密度不等的N2和CO2C．同体积、不同密度的CO和N2D．同温、同压、同体积的N2和SO2典例2D解析：氧气和氮气的相对分子质量不相等，同质量、同体积的O2和N2所含分子数一定不相等，A错误；N2和CO2相对分子质量不相等，同质量、密度不等的N2和CO2所含分子数一定不相等，B错误；同体积、不同密度的CO和N2所处的压强不一定相同，分子数不一定相等，C错误；根据阿伏加德罗定律，同温、同压、同体积的气体所含分子数一定相等，因此同温、同压、同体积的N2和SO2所含分子数一定相等，D正确。〔变式训练2〕(2019·宣城高一检测)下列叙述不正确的是()A．同温同压下，1molH2和1molH2O具有相同的体积B．同温同压下，同体积的O2和H2物质的量相同C．同温同压下，O2和H2的密度之比为16∶1D．同温同压下，同体积的两个容器，一个盛有NO，另一个盛有N2和O2，两容器内的气体一定具有相同的分子总数解析：同温同压下，H2和H2O不一定都为气体，体积不一定相同，A错误；根据阿伏加德罗定律：同温、同压、同体积的气体，分子数相等，其物质的量也相等，B正确；同温同压下，O2和H2的密度之比等于其摩尔质量之比，即32g·mol－1∶2g·mol－1＝16∶1，C正确；阿伏加德罗定律适用于单一气体，也适用于混合气体，故D正确。A核心素养阿伏加德罗常数与阿伏加德罗定律1．阿伏加德罗常数物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数(N)之间的关系为n＝NNA。要正确理解阿伏加德罗常数与6.02×1023mol－1的关系。同时注意阿伏加德罗常数的衡量标准是0.012kg12C中所含有的碳原子数，并非其他碳原子。2．阿伏加德罗定律同温、同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。它适用于任何气体(纯净气体或混合气体)。在该定律中，“四同”即同温、同压、同体积和同分子数，若有其中的“三同”成立，必然有另“一同”成立，由此可得出以下推论：(1)同温、同压下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比。(2)同温、同压下，气体的密度之比等于气体的摩尔质量(或相对分子质量)之比。(3)同温、同体积下，气体的压强之比等于气体的物质的量(或分子数)之比。(4)同温、同压下，同体积任何气体的质量之比等于其摩尔质量(或相对分子质量)之比。(5)同温、同压下，同质量任何气体的体积之比等于其摩尔质量(或相对分子质量)的倒数之比。〔即时训练〕(2019·秦皇岛高一检测)同温同压下，甲、乙两容器分别盛有甲烷(CH4)和氧气(O2)，已知它们所含原子数相同，则甲、乙两容器的体积比为()A．2∶5B．5∶2C．2∶1D．1∶1解析：因CH4和O2分子中原子个数比为5∶2，若二者所含原子数相同，则二者物质的量之比为2∶5，则在同温同压下，甲、乙两容器的体积之比为2∶5。A