人教版高中化学必修第一册第二章海水中的重要元素钠和氯第三节第2课时气体摩尔体积课件

第2课时气体摩尔体积【学习目标】1.了解气体摩尔体积及其相关物理量的含义和应用,体会定量研究对化学科学的重要作用。(宏观辨识与微观探析)2.能基于物质的量认识物质的组成及变化,建立n、Vm、V之间计算的模型。(证据推理与模型认知)01学习任务一探究气体摩尔体积【新知导学】一、影响物质体积大小的因素1.物质体积与聚集状态的关系分析表中数据,得出结论。物质的量条件物质体积状态1mol0℃、101kPaH222.4L气体O222.4L气体20℃H2O18.0cm3液体H2SO453.6cm3液体Fe7.12cm3固体Al10.0cm3固体

[结论]①1mol气体在相同温度和压强下,体积_____,在0℃、101kPa(通常称为_________)时体积约为______;②1mol固体或液体,在相同温度下,体积_______。

相同标准状况22.4

L不相同2.气体体积与温度、压强的关系已知1mol不同气体在不同条件下的体积:化学式条件1mol气体体积/LH20℃,101kPa22.4Cl20℃,101kPa22.4CO0℃,101kPa22.4H20℃,202kPa11.2Cl20℃,202kPa11.2N2273℃,202kPa22.4NH3273℃,202kPa22.4

[结论]①1mol不同的气体,在不同的条件下,体积_______(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。②1mol气体,在相同温度下,压强越大,_________;在相同压强下,温度越高,_________。不一定体积越小体积越大3.物质体积的影响因素[结论]在相同的_____和_____下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。温度压强二、气体摩尔体积【思考】使用什么样的物理量来建立气体体积与其物质的量之间的联系?提示:单位物质的量的气体所占有的体积。

单位物质的量体积VmL·mol-1温度压强0

10122.422.4

L·mol-1【合作探究】【探究】气体摩尔体积的概念理解及适用范围[情境]标准状况下的气体摩尔体积示意图如图所示。(1)标准状况下,1mol任何物质的体积都约为22.4L吗?提示:不是。在标准状况下,1mol气体的体积约为22.4L,而1mol固体或液体的体积均不是22.4L。(2)气体摩尔体积的适用范围是气体,是否必须为纯净的气体?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,但混合气体中气体之间不能发生化学反应。(3)当1mol气体的体积为22.4L时,能否说明该气体一定处于标准状况?提示:不能。标准状况下,1mol气体的体积约为22.4L,但1mol气体的体积为22.4L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1mol气体的体积变为22.4L。【总结升华】1.标准状况下的气体摩尔体积(1)1个条件:必须为标准状况。非标准状况下,1mol气体的体积不一定是22.4L。因此在使用气体摩尔体积时,一定要看清气体所处的状况。(2)1种状态:必须为气体。如水、酒精、CCl4、苯等物质在标准状况下不是气体。(3)2个数据:“1mol”“约22.4L”。

【即学即练】1.易错辨析(1)一定温度、压强下,气体体积由其分子的大小和数目决定。()提示:一定温度、压强下,气体体积由其分子数目决定。(2)在常温常压下,11.2LCl2含有的分子数为0.5NA。()提示:在常温常压下不能使用Vm=22.4L·mol-1进行计算。××(3)标准状况下,2molCO2的气体摩尔体积为44.8L·mol-1。()提示:气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占的体积,与其物质的量的多少无关。(4)标准状况下的Vm=22.4L·mol-1,那么Vm=22.4L·mol-1时也一定是标准状况。()提示:标准状况下的Vm=22.4L·mol-1,增压同时升温的条件下也可能Vm=22.4L·mol-1。××2.在一定温度和压强下,一定量气体所占体积大小(

)A.取决于分子数目的多少B.取决于分子间平均距离的大小C.取决于分子直径的大小D.是一个定值√【解析】选A。影响气体体积的因素有分子间距离、分子数。温度、压强决定分子间距离,在一定温度和压强下,分子间距离一定,所以气体所占体积大小取决于分子数目的多少,选A。3.(2026·兰州高一月考)下列有关气体摩尔体积说法正确的是(

)A.Vm在非标准状况下不可能为22.4L·mol-1B.物质的量相同的两种不同气体只有在标准状况下体积才相等C.1mol任何气体在标准状况下的体积均为22.4LD.标准状况下,2molH2O的体积为44.8L√【解析】选C。气体摩尔体积Vm取决于温度和压强的大小,如不在标准状况下,也可能为22.4L·mol-1,A错误;一定物质的量的气体的体积取决于温度和压强的大小,同温同压下,气体分子之间的距离相等,则气体摩尔体积相等,在同温同压下物质的量相同的两种不同气体体积也可以相等,B错误;气体的摩尔体积在标准状况下Vm=22.4L·mol-1,1mol任何气体在标准状况下的体积均为22.4L,C正确;H2O在标准状况下不是气体,不能使用气体摩尔体积22.4L·mol-1计算其体积,D错误。

√【解题有招】使用“22.4L·mol-1”的“二看法”一看——物质状态,必须是气体,如标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气体物质。二看——外界条件,必须为标准状况。非标准状况下,1mol气体的体积不一定是22.4L。02学习任务二探究阿伏加德罗定律及推论【新知导学】一、阿伏加德罗定律相同体积的两个容器,一个盛放氧气,一个盛放氢气。【思考】在同温、同压下,两容器中气体分子的数目有何关系?提示:同温同压下,两个相同体积的容器中气体分子的物质的量相等,故分子数相等。

[结论]阿伏加德罗定律:在相同的_____和_____下,相同_____的任何气体都含有相同_____的粒子。二、阿伏加德罗定律的具体理解温度压强体积数目【教材微拓】(溯源教材·P56)阿伏加德罗定律的推论可根据公式pV=nRT(理想气体状态方程)进行推导,其中:p为压强(单位:Pa),V为体积(单位:L),n为物质的量(单位:mol),R为常数,T为热力学温度(单位:K)。【总结升华】

阿伏加德罗定律的推论相同条件结论同温同压同温同压下,体积之比等于物质的量之比,等于分子数之比同温同体积同温同体积下,压强之比等于物质的量之比,等于分子数之比同温同压同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比同温同压同体积同温同压下,体积相同的气体,其质量与摩尔质量成正比【即学即练】1.易错辨析(1)同温同压下,同体积的物质所含的分子数一定相等。()提示:同温同压下,同体积的气体所含的分子数一定相等。(2)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。(3)同温同压下,相同体积的氧气和氨气,前者质量小于后者。()提示:同温同压下,相同体积的氧气和氨气,前者质量大于后者。(4)同温同体积下,1mol氢气与1mol氧气,它们的压强相同。()提示:同温同体积下,气体压强之比等于物质的量之比。×××√2.(2026·龙岩高一月考)很多食品包装袋内填充有氮气或二氧化碳以延长食品的保质期。在相同体积的食品包装袋内分别填充同温、同压的N2和CO2,则其中的N2和CO2具有相同的(

)A.质量 B.原子数C.密度 D.物质的量√【解析】选D。同温、同压、同体积的气体具有相同的分子数,即两者物质的量相同,D正确;质量由物质的量和摩尔质量决定,N2和CO2的摩尔质量不同,质量不同,A错误;原子数取决于分子数和每个分子所含的原子数,N2为双原子分子,CO2为三原子分子,原子数不同,B错误;同温同压下,摩尔质量不同,密度不同,C错误。3.(2026·聊城高一月考)在同温同压下,甲容器中盛有CH4,乙容器中盛有NH3,若使它们所含的H原子数相等,则两个容器的体积之比是(

)A.1∶1

B.4∶5

C.3∶4

D.17∶16【解析】选C。每个甲烷分子含H原子数为4,每个氨气分子含H原子数为3,因为同温同压下,容器中甲烷(CH4)气体和氨气(NH3)所含H原子个数相同,则它们的物质的量之比为3∶4,同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,则甲、乙两容器的体积比为3∶4。√03课堂检测效果诊断1.(2026·泉州高一月考)下列是某同学整理的课堂笔记,其中正确的一项是(

)A.1mol固体或液体的体积主要由微粒间距离决定B.1mol气体的体积主要由微粒的大小决定C.同温同压下,原子数相同的两种气体的体积相同D.气体微粒间的距离受温度、压强影响大,固体或液体微粒间距受温度、压强影响小√【解析】选D。固体或液体的体积主要由微粒大小、微粒数目决定,则1mol

固体或液体的体积主要由微粒大小决定,A错误;1mol气体的体积主要由微粒间距离决定,B错误;原子数相同,分子数不一定相同,其物质的量不一定相同,则同温同压下,体积不一定相同,C错误;影响物质体积的因素有微粒间距离、微粒大小、微粒数目,且气体微粒间的距离受温度、压强影响大,固体或液态微粒间的距离受温度、压强影响小,D正确。

√3.(2026·北京丰台区高一期中)下列说法中正确的是(

)A.同温同压下,相同体积的任何物质所含分子数一定相等B.相同温度不同压强的气体摩尔体积:202kPa>101kPaC.同温同压下,等质量的CO和CO2,其体积之比为11∶7D.常温常压下,22.4LN2所含分子数为NA√

4.同温同压下,对于相同体积密闭容器中的四种气体:①Cl2、②CO2、③NH3、④CH4,下列说法错误的是(

)A.气体的质量:①>②>③>④B.