《气体摩尔体积》化学授课课件教案

高中同步学案优化设计GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHAUSHEJI第2课时气体摩尔体积第二章物质的量内容索引0102课前篇素养初探课堂篇素养提升素养目标1.由决定物质体积大小的三个因素出发,讨论1mol不同状态物质体积大小的决定因素,最终形成气体摩尔体积的概念,逐步培养宏观辨识与微观探析能力。2.由公式

逐步建立气体体积与气体物质的量间的换算关系,熟练掌握22.4L·mol-1的应用,逐步形成证据推理与模型认知的思维习惯。3.初步了解阿伏加德罗定律及简单推论,并能将该推论应用于有关气体的体积、压强、物质的量间的关系判断或计算,培养化学学科必备的科学探究精神。课前篇素养初探【知识铺垫】1.物质的三种聚集状态是气态、液态和固态。在测量其量的多少时,固体易测其质量,液体和气体易测其体积。2.一定物质的量的气体的体积大小主要与温度、压强等因素有关。3.一段封闭在注射器中的空气,向里推动活塞空气的体积减小,说明气体分子之间的间距较固体、液体大。【必备知识】一、决定物质体积大小的因素1.固体、液体和气体的构成特点构成固体、液体气体粒子之间的距离非常小远远大于粒子本身的直径在相同的温度和压强下,气体粒子之间的距离相等粒子大小不相等不相等相等物质的量物质体积的决定因素粒子大小粒子之间的距离2.影响物质体积大小的因素

【微思考1】温度和压强如何影响气体粒子之间的距离?提示温度越高,压强越小,气体粒子间距离越大。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相同数目的粒子。【情境链接】电影《夺冠》,原名叫《中国女排》,这部电影感动了无数的观众,凭的正是女排精神。排球的充气量经常影响球员的手感。用打气筒给气量不足的排球打气时,气体源源不断被打进去,而足球的体积却不发生很大变化。两种气体体积相同,含有的气体分子数一定相同吗?提示两种气体体积相同,含有的气体分子数不一定相同,因为气体的体积还受温度和压强的影响。二、气体摩尔体积

【微思考2】“22.4L·mol-1”的适用条件是什么?提示标准状况下的任意气体,既可以为单一气体,也可以是混合气体。【微思考3】请思考只有在标准状况下,气体摩尔体积的数值才为22.4L·mol-1吗?举例说明。提示不一定。在很多状况下气体摩尔体积的数值为22.4L·mol-1,如273℃、202kPa下。【自我小测】1.判断正误:(1)在相同条件下,1mol任何物质的体积均相同。(

)提示×。在相同条件下,1mol不同的固体和液体物质体积不同。(2)同温同压下,1mol气体的体积均为22.4L。(

)提示×。在标准状况下,1mol任何气体的体积约为22.4L。(3)标准状况下,1mol任何物质的体积都约为22.4L。(

)提示×。在标准状况下,1mol任何气体物质的体积约为22.4L。(4)同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的原子。(

)提示×。同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子,不同分子所含原子可能不同。(5)同温同压下,相同体积的物质含有相同数目的分子。(

)提示×。阿伏加德罗定律只适用于气体物质,对液体、固体物质不适用。2.气体与液体一样是流体:它可以流动,可变形。与液体不同的是气体可以被压缩。气体的体积主要是由以下什么因素决定的(

)①气体分子的直径②气体物质的量的多少③气体分子间的平均距离④气体分子的相对分子质量A.①②

B.①③ C.②③

D.②④答案C解析气体体积大小主要受粒子数和分子之间的距离影响。课堂篇素养提升探究一气体摩尔体积及有关计算【问题探究】随着人们生活水平的提高,家用轿车已成为每个家庭的常用交通工具。汽车尾气的排放会给环境带来一定的影响,汽车尾气中含有CO、NO、NO2等有毒气体,因此汽车尾气是否达标是衡量汽车性能的重要指标之一。(1)标准状况下,1000L汽车尾气的物质的量约为多少?实际状况下排出1000L汽车尾气的物质的量也是这些吗?实际状况下排出1000L汽车尾气的温度高于25℃,该温度下的气体摩尔体积大于22.4L·mol-1,故物质的量小于44.6mol。(2)与4.6gNO2中氧原子个数相等的CO气体在标准状况下的体积是多少?提示4.6gNO2中氧原子的物质的量为×2=0.2mol,因此CO的物质的量为0.2mol,在标准状况下的体积为0.2mol×22.4L·mol-1=4.48L。(3)在汽车排气管中安装催化转换器,可将CO、NO转化为N2、CO2,反应的化学方程式为2NO+2CON2+2CO2。反应产物中N2和CO2的质量之比是多少?物质的量之比为多少?体积之比为多少?【深化拓展】标准状况下,气体各物理量的计算误区警示(1)在气体分子个数、温度、压强一定时,气体体积的大小取决于气体分子间的平均距离,与分子种类无关。(2)气体摩尔体积只适用于气态物质且与气体种类无关,只要温度和压强一定,气体摩尔体积就一定。(3)同温同压下:任何气体的摩尔体积Vm都相同,但不一定等于22.4L·mol-1。(4)不能混淆标准状况和常温常压,两者压强相同,但温度不同。因为温度升高气体分子之间的距离变大,所以常温常压下的气体摩尔体积比标准状况下的气体摩尔体积大。(5)气体摩尔体积不能理解为体积,体积的单位是L或m3,而气体摩尔体积的单位是L·mol-1或m3·mol-1。【素能应用】典例1(2021海南三亚高一检测)下列说法中正确的是(

)A.1molO2和1molN2所占的体积约为22.4LB.标准状况下,H2的气体摩尔体积约为22.4LC.在标准状况下,1molH2和1molH2O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的N原子的物质的量约为2mol答案D解析气体体积受温度、压强影响,A项未指明温度、压强;B项气体摩尔体积单位应为L·mol-1;C项标准状况下,水为非气态,不适用于气体摩尔体积;标准状况下,22.4L混合气体中分子总物质的量为1mol,N2和N2O每个分子都含有两个N原子,则混合气体中所含有的N原子的物质的量为2mol,D正确。变式训练1(1)现有34g某气体,摩尔质量为17g·mol-1,则:①该气体的物质的量为

mol。

②该气体所含分子数为

NA。

③该气体在标准状况下的体积为

L。

(2)

gH2O中的氧原子数目与标准状况下22.4LCO2中的氧原子数目相同。

答案(1)①2②2③44.8

(2)36解析(1)该气体的物质的量为=2mol,所含分子数为2NA,在标准状况下的体积为22.4L·mol-1×2mol=44.8L。(2)标准状况下22.4LCO2的物质的量是1mol,所含氧原子的物质的量是2mol,故含2mol氧原子的水的物质的量是2mol,即36g。探究二阿伏加德罗定律及推论【问题探究】

1.同温同压下,1molO2和1molH2所含的分子个数是否相等?气体体积是否相等?提示均相等。同温同压下,气体的物质的量之比等于气体分子个数之比,也等于气体体积之比。2.根据密度的计算公式,推断同温同压下,不同气体的密度之比与气体的摩尔质量有何关系。提示同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比。3.同温同压下,向两个容积相同的密闭容器中分别充满O2、O3气体,则两种气体的质量之比为多少?物质的量之比为多少?密度之比为多少?提示2∶3;1∶1;2∶3。【深化拓展】阿伏加德罗定律的推论【素能应用】典例2下列叙述不正确的是(

)A.同温同压下,1molH2和1molH2O一定具有相同的体积B.常温常压下,等体积的O2和H2的物质的量相同C.同温同压下,O2和H2的密度之比为16∶1D.同温同压下,同容积的两个容器,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答案A解析常温常压下,H2O是液态,1molH2和1molH2O的体积不同,A项错误;同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,也等于分子数之比,B、D两项正确;同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,C项正确。变式训练2同温同压下,向两个密闭容器中分别充满等质量的O2、O3气体,下列说法正确的是(

)A.两气体的物质的量之比为3∶2B.两种容器的体积之比为2∶3C.两种气体的分子数目相等D.两种气体的密度之比是3∶2答案A解析因O2和O3质量相等,故两气体物质的量之比为48∶32,即3∶2,A项正确;同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,即3∶2,B项错误;同温同压下,气体的分子数目之比等于其物质的量之比,即3∶2,C项错误;同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,即32∶48=2∶3,D项错误。

素养脉络

随堂检测1.同温同压下,两种气体的体积如果不相同,请你推测其主要原因是(

)A.气体的分子大小不同B.气体的物质的量不同C.气体分子的化学性质不同D.气体分子间的平均距离不同答案B解析同温同压下,气体的体积取决于其物质的量,物质的量不同,则其体积不同。2.如图表示某条件下H2S气体的体积与质量的关系,则该条件下的气体摩尔体积为(

)A.22.0L·mol-1

B.22.4L·mol-1C.22.8L·mol-1

D.23.2L·mol-1答案C3.下列叙述不正确的是(

)A.在标准状况下,1.5molO2的体积是33.6LB.在标准状况下,2molH2的体积是44.8LC.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同D.32gO2的物质的量是1mol答案C解析C项未指明气体所处的温度和压强。4.如图所示,①和②为两个容积相同的固定容器,图中“”和“”分别表示氢原子和氧原子,则下列说法正确的是(

)A.若①中的H2为1mol,则②中所含原子总数为3.01×1023B.①和②中气体的质量之比为1∶8C.等物质的量的H2、O2的体积一定相等D.两容器的温度和压强均相同答案B解析若①中H2的