鲁科版必修1 第1章第3节 化学中常用的物理量——物质的量（第2课时） 学案.doc

第3节化学中常用的物理量物质的量课时2气体摩尔体积学习目标：1.了解气体摩尔体积的概念。2.了解物质的量、气体摩尔体积、体积之间的关系。(重点)3.理解阿伏加德罗定律及其推论。(难点)4.掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。(重点)自 主 预 习探 新 知一、物质体积的决定因素微点拨：气体的体积不但与物质的量有关，而且与温度和压强有关，描述或判断一定物质的量的气体的体积时，必须指明相关的温度和压强。二、气体摩尔体积1气体摩尔体积(1)概念：在一定的温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积。(2)符号：vm。(3)单位：lmol1或m3mol1。(4)物质的量、气体的体积与气体摩尔体积之间的关系：n。2标准状况下气体的摩尔体积(1)标准状况的含义：温度为0 、压强为101 kpa。(2)标准状况下气体的摩尔体积约为22.4 lmol1。三、阿伏加德罗定律1内容：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。2内容总结：“三同”定“一同”基础自测1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 l。()(2)标准状况下，36 g水的体积约为44.8 l。()(3)1 mol任何气体所含分子数都相等，体积也都约为22.4 l。()(4)在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含原子数目相同。()【答案】(1)(2)(3)(4)2在标准状况下，决定1 mol不同物质体积大小的主要因素可能是()微粒的大小微粒的数目微粒间的距离ab或c或dc由于1 mol不同物质的微粒数目已确定，故决定因素是微粒的大小或微粒间距。3同温同压下，相同质量的下列气体占有的体积最大的是()ah2bo2cch4dco2a摩尔质量：co2o2ch4h2，由nm/m可知，质量相等的气体，物质的量：co2o2ch4h2，同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，故氢气占有的体积最大。合 作 探 究攻 重 难气体摩尔体积的理解与相关计算思考交流(1)标准状况下，1 mol任何物质的体积都约是22.4 l吗？【提示】不是。物质的状态有气体、固体或液体，在标准状况下，1 mol气体的体积约为22.4 l，而1 mol固体或液体的体积均不是22.4 l。(2)当1 mol气体的体积为22.4 l时，能否说明该气体一定处于标准状况下？【提示】不能。标准状况下，1 mol气体的体积均约为22.4 l，但1 mol气体的体积为22.4 l时，并不一定说明该气体处于标准状况下，比如适当的升高温度(气体膨胀)、增大压强(压缩气体)，也能使1 mol气体的体积变为22.4 l。(3)气体摩尔体积适用范围是气体，是否必须为纯净气体？【提示】不是。气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体，但是以混合气体中气体之间不发生化学反应为前提。如标准状况下0.2 mol h2和0.8 mol o2的混合气体约为22.4 l。(4)标准状况下，11.2 l co2的物质的量、物质的质量分别是多少？【提示】n0.5 molmnm0.5 mol44 gmol122 g1气体摩尔体积的适用条件(1)标准状况(0 、1.01105 pa)。(2)物质在标准状况下为气体，若不是气体或非标准状况均不能用22.4 lmol1进行计算。(3)气体可以是单一气体也可以是混合气体。2标准状况下，气体摩尔体积的相关计算(1)气体的物质的量n。(2)气体的密度。(3)气体的分子数nnnana。(4)气体的质量mnmm。对点训练下列说法中正确的是()a32 g o2的体积为22.4 lb22.4 l n2含有阿伏加德罗常数个氮气分子c在标准状况下，22.4 l水的物质的量为1 mold在0 、1.01105pa下，22 g co2和16 g o2混合后的体积约为22.4 ld32 g o2为1 mol，但1 mol气体的体积不一定是22.4 l，同样22.4 l气体的物质的量也不一定为1 mol，即22.4 l n2不一定含有阿伏加德罗常数个氮气分子，故a、b均不正确；在标准状况下，水为液态，22.4 l水的物质的量不是1 mol，故c不正确；0 、1.01105pa就是标准状况下对应的温度和压强，在该条件下，1 mol任何气体(包括混合气体)的体积都约为22.4 l。阿伏加德罗定律及推论思考交流(1)同温同压下，两种气体的体积大小与什么有关？【提示】同温同压下，气体分子之间的距离相同，所以分子数越多，气体体积越大，即同温同压下，气体的体积与其物质的量的多少有关。(2)同温同压下，相同体积的任何气体都具有相同的质量吗？【提示】不一定。同温同压下，相同体积的任何气体都具有相同的物质的量，气体的摩尔质量不同时，相同物质的量的气体的质量也不相同。(3)同温同压下，不同气体的密度相同吗？【提示】不相同。因为，不同气体的摩尔质量不同，故密度也不相同。(4)相同体积的甲、乙两个容器，甲中盛放1 mol氮气，乙中盛放2 mol氮气，则在相同温度下，甲、乙两容器中压强相同吗？【提示】不相同，同温同体积时，气体的物质的量越多，压强越大。阿伏加德罗定律的常用推论1同温、同压气体的体积与物质的量成正比；2同温、同压气体的密度与摩尔质量成正比；3同温、同体积气体的压强之比与其物质的量成正比；4同温、同压、同体积气体的质量与摩尔质量成正比对点训练在标准状况下，a g气体a与b g气体b的分子数相同，下列说法中，不正确的是()aa和b的相对分子质量之比为abb同温同压下a与b的密度之比为bac同质量的a与b的物质的量之比为bad同温同压同体积下的a与b的质量之比为abb由题意可知：a g气体a与b g气体b具有相同的体积和相同的物质的量。a项，m(a)m(b)ab；b项，(a)(b)ab；c项，n(a)n(b)ba；d项，m(a)m(b)(va)(vb)ab。各物质的物理量在方程式中的关系背景材料已知参与反应的各物质的物理量之间的比例关系如下： 思考交流(1)若上述反应中参加反应的物质均为气态，则反应的各气体体积之间有怎样的定量关系？【提示】在同温同压下，参加反应的气体体积之比等于化学方程式中各气体前的系数之比，即v(a)v(b)v(c)v(d)abcd。(2)若上述反应中c为气体，则反应物a的质量与反应物b的物质的量以及气体c在标准状况下的体积有怎样的定量关系？【提示】aabb=cc(g)ddama g b mol c22.4 lm(a) n(b) v(c)则比例关系：(3)已知下列反应中各物质的定量关系如何计算标准状况下4.48 l h2与足量o2反应生成h2o的质量。【提示】方法一：先把4.48 l换算成物质的量为0.2 mol，再根据物质的量之比方程式系数之比算出生成h2o 0.2 mol，最后用公式mnm算出h2o的质量为3.6 g。方法二：找出直接关系：44.8 l h2生成36 g h2o，则4.48 l h2生成3.6 g h2o。(4)在化学反应中，反应物的总物质的量一定等于生成物的总物质的量吗？【提示】不一定。化学反应过程中，物质的总物质的量可能不变、减小或增大，与化学方程式中的系数有关。根据化学方程式计算有关物质的量应用于化学方程式的计算，其步骤可归纳为“2个未知”和“2个式子”，即根据题意设未知量，根据方程式列关系式，根据关系式列比例式，根据比例式求未知数。1设未知量：根据题意设出未知量。对于未知量的设置，一要注意未知量的表示符号；二要注意未知量不带单位。2列关系式：根据化学方程式列关系式时，不同的物质，可以用不同的单位，同一种物质只能用同一种单位，即上下单位相同，左右单位对应。3列比例式：根据关系式列比例式时，要注意比例式等号两边物质的比例关系要相对应。4求未知数：根据比例式求未知数，要注意挖掘题干中对数字位数要求的隐含信息，主要体现为保留小数点后几位或保留几位有效数字。对点训练过氧化钠能与水发生反应，某同学欲用该反应制取标准状况下的氧气1.12 l。(1)计算至少需要称取过氧化钠的质量是多少？(2)反应后生成naoh的物质的量是多少？【解析】设需要过氧化钠的质量为m，生成naoh物质的量为n，则2na2o22h2o=4naoho2278 g 4 mol 22.4 lm(na2o2) n(naoh) 1.12 lm(na2o2)7.8 g，n(naoh)0.2 mol。【答案】(1)至少需要称取过氧化钠7.8 g。(2)反应后生成naoh的物质的量为0.2 mol。当 堂 达 标固 双 基1下列说法中，错误的是()a1 mol物质在标准状况下的体积不一定是22.4 lb1 mol任何气体在标准状况下的体积都为22.4 lc标准状况下，体积相同的气体分子数相等d气体摩尔体积为22.4 lmol1d物质在标准状况下不一定是气体，所以体积不一定是22.4 l，a正确；1 mol任何气体在标准状况下的体积均是22.4 l，b正确；标准状况下，相同体积的气体具有相同的分子数，c正确；气体摩尔体积在标准状况下是22.4 lmol1，d不正确。2用na表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是() a常温常压下，含有na个氮原子的氮气体积约为11.2 lb标准状况下，64 g so2中含有的原子数为3nac在常温常压下，11.2 l cl2含有的分子数为0.5nad标准状况下，11.2 l h2o含有的分子数为0.5nab含有na个氮原子的氮气物质的量为0.5 mol，标准状况下体积为11.2 l，常温常压下气体摩尔体积大于22.4 lmol1，故a错误；标准状况下，64 g so2的物质的量1 mol，含有的原子数为3na，故b正确；常温常压下，气体摩尔体积大于22.4 lmol1，故11.2 l氯气的物质的量小于0.5 mol，则分子数小于0.5na，故c错误；标准状况下，h2o不是气体，故d错误。3同温同压下，11.2 l二氧化碳和11.2 l氧气所含氧原子数()a相等b前者多c后者多d无法确定a同温同压下，气体摩尔体积相同，根据nv/vm可知11.2 l二氧化碳和11.2 l氧气的物质的量相等，由于co2和o2分子中都含有2个氧原子，则二者含有氧原子的物质的量相等，根据nnna可知，二者含有氧原子数相等。4下列示意图中，白球代表氢原子，黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是()a等质量的he与h2的物质的量之比为12，则h2的体积是he的2倍，h2的分子个数是he的2倍，且氢气为双原子分子，而he为单原子分子。5将某元素形成的单质0.1 mol与氯气充分反应，生成物的质量比原单质的质量增加了7.1 g，这种元素可能是() acubfecnadala金属单质与氯气反应，增加的是参加反应的氯气的质量，7.1 g cl2为0.1 mol，则说明0.1 mol金属与0.1 mol cl2恰好完全反应，金属应显2价。6某混合物是由nacl、mgcl2、alcl3物质组成，已知钠、镁、铝三种元素的质量比为23169，计算：(1)氯化钠、氯化镁、氯化铝三种物质的物质的量之比为多少？(2)当氯离子为1 mol时，混合物的质量是多少？【解析】(1)设nacl、mgcl2、alcl3中钠、镁、铝三种元素的质量为23 g、16 g、9 g，则n(na)1 mol、n(mg) mol，n(al) mol。则n(na)n(nacl)1 mol，n(mg)n(mgc