1、第2课时气体摩尔体积学习目标核心素养1探究1 mol不同状态物质体积大小的决定因素，形成气体摩尔体积的概念。2由公式n逐步建立气体体积与气体物质的量的换算关系。1通过对“气体摩尔体积”的学习，逐步培养宏观辨识和微观探析能力。2通过对“Vm”的应用，逐步形成证据推理与模型认知的思维习惯。新课情境呈现为什么1 mol不同固体或液体物质的体积各不相同，而1 mol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。课前素能奠基知识回顾 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
2、的量的气体的体积大小主要与！ 温度 #、！ 压强 #等因素有关。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！ a、b #！ 不同 #液体较小！ 不同 #气体很大！ 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！ 物质的量 #的气体所占的体积。(2)符号及单位：符号是！ Vm #
3、，单位是！ Lmol1 #。(3)表达式：！Vm#。(4)影响因素：温度越高，气体摩尔体积！ 越大 #，压强越大，气体摩尔体积！ 越小 #。2特例：标准状况下的气体摩尔体积22.4 Lmol1。一个条件一个对象两个数据！ 标准状况 #只限于！ 气体 #“1 mol”“！ 22.4 #L”点拨：标准状况下的气体摩尔体积为22.4 Lmol1，其中22.4是近似值，非精确值。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！ 相同数目 #的粒子。2适用范围：只适用于！ 气体 #，可以是单一气体也可以是混合气体。应用体验 1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)A
4、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。2下列叙述正确的是(B)A一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小决定B一定温度、压强下，气体体积由其物质的量的多少决定C气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积为22.4 LD不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定不等解析：气体的体积主要由其物质的量和气体粒子间的距离决定；在一定温度、压强下，不同气体粒子间的距离几乎相等，此时气体的体积与其物质的量的多少有关；标准状况下，1 mol任何气
5、体的体积约为22.4 L，相同温度压强下，不同气体，若体积不等，它们所含的分子数一定不等，故选B。3下列各组物质中，分子数不相同的是(B)A同温同压下2 L SO2和2 L CO2B标准状况下1 mol氧气和22.4 L H2OC9 g水和标准状况下11.2 L CO2D0.2 mol氯气和7.3 g氯化氢气体解析：同温同压下气体摩尔体积相同，根据n知，2 L SO2和2 L CO2含相同分子数，A项不选；标准状况下，H2O是液体，22.4 L水的物质的量不是1 mol，B项可选；9 g水物质的量为0.5 mol，标准状况下11.2 L CO2的物质的量为0.5 mol，C项不选；7.3 g氯
6、化氢的物质的量为0.2 mol，D项不选。4下列关于CO和CO2说法正确的是(B)A质量相等时，分子数之比为711B同温同压下，密度之比为711C物质的量相同时，体积之比为11D原子数相同时，物质的量之比为23要点归纳 课堂素能探究气体摩尔体积的理解和应用知识点 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22.4 Lmol1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
7、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22.4 Lmol1，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22.4 Lmol1。知识归纳总结：1气体摩尔体积的正确理解：标准状况，即0 、101 kPa|1 mol，即分子数为6.021023|气体，可为单一气体，也可为混合气体|约为22.4 L，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：气体的物质的量n气体的摩尔质量M22.4(的单位是gL1)气体的分子数NnNANAmol1气体的质量mnMM gmol1点拨：使用Vm22.4 Lmol1进行计算的两个易错点(1)忽视
8、物质在标准状况下的状态是否为气态，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 、101 kPa下1 mol H2的体积不是22.4 L。典例1(1)标准状况下，33.6 L Cl2的物质的量是！ 1.5 #mol,16 g O2所占体积是！ 11.2_L #；(2)标准状况下，含有1 mol Cl2和1.5 mol O2的混合气体所占体积是！ 56 #L。解析：(1)标准状况下，n1.5 mol，V(O2)nVmVm22.4 Lmol10.5 mol22.4 Lmol111.2 L；(2)同温同压下的混合气体体积等于各成分气体体积之和，所以V
9、(混)V(Cl2)V(O2)1 mol22.4 Lmol11.5 mol22.4 Lmol156 L。素养应用1下列说法正确的是(B)A在常温常压下，11.2 L N2含有的分子数为0.5 NAB标准状况下，22.4 L H2和O2的混合气体所含分子数为NAC标准状况下，18 g H2O的体积是22.4 LD1 mol SO2的体积是22.4 L解析：常温常压下的气体摩尔体积大于22.4 Lmol1，N2分子数小于0.5NA，A错误；标准状况下，1 mol任何气体的体积都约为22.4 L，其分子数为NA，B正确；标准状况下，H2O为液体，C错误；未指明标准状况，D错误。阿伏加德罗定律及推论知识
10、点 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、乙两容器中压强之比是多少？31 mol氮气和1 mol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。212。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12。3不一定。因为不一定在相同条件(同温同压)下。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
11、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：相同条件结论公式语言叙述同温同压同温同压下，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同温同压下，密度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，其摩尔质量与质量成正比典例2在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内气体的温度和密度相等时，下列说法正确的是(D)A两种气体的压强相等BO2比O3质量小C两种气体的分子数目相等D两种气体的氧原子数目相等解析：两
12、容器内的气体体积、密度相同，由mV可知m(O2)m(O3)，根据n可知n(O2)n(O3)，同温同体积时，气体的压强与气体的物质的量成正比，即：，故p(O2)p(O3)，A、B错误；气体的分子数与气体的物质的量成正比，则N(O2)N(O3)，C错误；因为O2和O3都由氧原子组成，二者质量相等，则两种气体的氧原子数目相等，D正确。素养应用2随着畜牧业生产经营规模的不断扩大和集约化程度的不断提高，生产出大量畜禽产品的同时也排放出大量的恶臭物，如硫化氢(H2S)、氨气(NH3)、挥发性脂肪酸等。严重危害畜禽的健康，降低畜禽的抗病力，阻碍生产性能的发挥，还会危害到人尤其是饲养人员的健康。为了研究氨气和
13、硫化氢的危害，某研究小组收集了同温同压下，同体积的氨气(NH3)和硫化氢(H2S)气体。(1)两种气体的质量比为！ 12 #；(2)同温同压下，氨气和硫化氢气体的密度比为！ 12 #。(3)同时收集某养殖场内的气体，在标准状况下，0.01 mol该气体的质量为0.44 g，则该气体的密度为！ 1.96 #gL1(保留两位小数)。解析：根据阿伏加德罗定律，同温、同压、同体积的气体，物质的量相同，mnM，故质量之比等于摩尔质量之比，即；同温同压下，故密度之比等于摩尔质量之比，即；0.01 mol某气体的体积为0.01 mol22.4 Lmol10.224 L，1.96 gL1。名师博客呈现阿伏加德
14、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。要正确理解阿伏加德罗常数与6.021023 mol1的关系。同时注意阿伏加德罗常数的衡量标准是0.012 kg 12C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(
15、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)A25B52C21D11解析：因CH4和O2分子中原子个数比为52，若二者所含原子数相同，则二者物质的量之比为25，则在同温同压下，甲、乙两容器的体积之比为25。课堂达标验收1关于2 mol二氧化碳的叙述正确的是
16、(D)A体积为44.8 LB含有4 mol原子C分子数为6.021023D质量为88 g2同温同压下，等体积的CO2和N2相同的是(B)A质量B分子数C原子数D密度解析：根据阿伏加德罗定律：同温同压下，等体积的CO2和N2相同的是分子数，故选B。3设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是(B)A在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5 NAB在常温常压下，25.5 g NH3所含的原子数为6NAC标准状况下，11.2 L水所含的分子数为0.5 NAD在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数相同解析：0.5 mol Cl2所含的分子数是0.5NA，但在常温常压下11
17、.2 L Cl2的物质的量不是0.5 mol，A项错；根据n，n(NH3)1.5 mol,1 mol NH3含有4 mol原子，1.5 mol NH3所含的原子数为6 NA，B项对；水在标准状况下不是气体，C项错；在同温同压下，相同体积的任何气体单质都含有相同数目的分子，但不同气体单质的分子所含的原子数不一定相同，如He(氦)、Ne(氖)分子都含1个原子，H2、O2分子都含2个原子，O3(臭氧)分子含3个原子，D项错。42017年5月18日，在距离祖国大陆300多千米的我国南海北部神狐海域“蓝鲸一号”海上钻井平台，国土资源部部长宣布，我国进行的首次可燃冰(天然气水合物)试采实现连续稳定产气，取
18、得天然气水合物试开采的历史性突破，首次可燃冰试采宣告成功。CH4是21世纪的重要能源，NH3是重要的工业原料，请回答下列问题。现工业生产中需要一定量的CH4和NH3：(1)若有等物质的量的两种气体，试完成下表：质量比分子个数比原子个数比氢原子个数比CH4NH3！ 1617 #！ 11 #！ 54 #！ 43 #(2)若有等质量的两种气体，试完成下表：物质的量比分子个数比原子个数比氢原子个数比CH4NH3！ 1716 #！ 1716 #！ 8564 #！ 1712 #解析：(1)因物质的量相同，故其质量之比等于摩尔质量之比，为1617；物质的量相同，故分子数相同，分子个数比为11；1 mol CH4含有5 mol原子(1 mol C4 mol H)，1 mol NH3含有4 mol原子(1 mol N3 mol H)，原子个数比为54，氢原子个数比为43。(2)若质量均为m g，CH4和NH3的物质的量比为(m/16)(m/17)1716；分子个数比为1716；原子个数比为(175)(164)8564；氢原子个数比为(174)(163)1712。