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。2一定物质的量的气体的体积大
2、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_，单位是_Lmol1_。(3)表达式：_Vm_。(4)影响因
3、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。预习自测1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小和数目决定()(2)固态物质和液态物质的体积决定于粒子大小和粒子数目()
4、(3)1 mol任何气体的体积均约为22.4 L()(4)在标准状况下，1 mol水的体积约为22.4 L()(5)同温同压下，1 mol O2的体积与1 mol CO和CO2混合气体的体积相同()2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(B)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NnNA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mnM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
5、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)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。4标准状况下，下列物质所占体积最大的是(D)A196 g H2SO4B1 mol CO2C44.8 L HClD6 g H2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1 mol；C项，
6、HCl气体的物质的量为2 mol；D项，H2的物质的量为3 mol，所占体积最大。5下列说法中正确的是(C)A标准状况下，1 mol水的体积是22.4 LB1 mol任何气体体积均为22.4 LC在标准状况下，0.3 mol N2和0.7 mol O2混合气体的总体积约为22.4 LD通常状况下，1 mol N2的体积约为22.4 L解析：应用22.4 Lmol1时，要注意标准状况下，气体(可以是混合气体)，1 mol。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1 mol，标准状况下的体积为22.4 L；D项，通常状况下，1 mol N2的体积大于22.4 L。6标准状
7、况下，33.6 L CO2的质量是(A)A66 gB88 gC22 gD无法确定解析：标准状况下，33.6 L CO2的物质的量为1.5 mol，则其质量为1.5 mol44 gmol166 g。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，一定要说明气体所处的温度和压强。2不
8、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)忽视物质在标准状况下的状态
9、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下列说法正确的是(D)A1 mol O2和1 mol N2所占的体积都约为22.4 LBH2的气体摩尔体积约为22.4 LC在标准状况下，1 mol H2和1 mol Fe所占的体积都约为22.4 LD在标准状况下，22.4 L由N2、N2O组成的混合气体中所含有氮原子的物质的量约为2 mol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“Lmol1”，另外未指明气体的温度和压强
10、，22.4 L这个数值也是无意义的；C项，Fe是固态物质，1 mol Fe所占的体积不为22.4 L；D项，该气体的物质的量为1 mol，再结合N2、N2O的分子构成可知，氮原子的物质的量约为2 mol。变式训练1下列说法中正确的是(D)A32 g O2占有的体积约为22.4 LB22.4 L N2含阿伏加德罗常数个氮分子C在标准状况下，22.4 L水的质量约为18 gD22 g二氧化碳与标准状况下11.2 L HCl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22 g CO2的物质的量与标准状况下11.2 L HCl的物质的量均为0
11、.5 mol，所含分子数也相等。知识点二阿伏加德罗定律及推论问题探究：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
12、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：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下列各组中两种气体的分子数一定相等的是(D)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
13、体积的N2和SO2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质量不相等，而它们摩尔质量相等，故分子数不相等，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下列叙述不正确的是(A)A同温同压下，1 mol H2和1 mol H2O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161
14、D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32 gmol12 gmol1161，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。名师博客呈现 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。要正确理解阿伏加德罗常数与6.021023 mol1的关
15、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(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
16、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某温度下，测得某医用钢瓶中有22.4 L O2，下列叙述正确的是(D)A它的质量是32 gB约含有6.021023个O2分子C含有2 mol OD红热的铁丝可在其中剧烈燃烧解析：因未指明22.4
17、L O2所处的状况，故无法计算其物质的量，也就无法确定其微粒数和质量，故A、B、C都不正确。2常温常压下，用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球，其中气体为CH4的是(D)解析：质量相等时，物质的量与摩尔质量成反比。 所以，等质量的CH4、CO2、O2、SO2，物质的量关系为SO2CO2O2CH4，即甲烷(CH4)所占的体积最大。3下列说法不正确的是(C)A22.4 L任何气体的物质的量不一定是1 molB0.1 mol H2、0.2 mol O2、0.3 mol N2和0.4 mol CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 LC非标准状况下，1 mol任何
18、气体的体积必定不是22.4 LD任何状况下1 mol CO2和18 g H2O所含的分子数和原子数都相等解析：A项，没有指明气体所处状况，22.4 L任何气体的物质的量不能确定，正确；B项，标准状况下，气体的体积仅与气体的物质的量有关，与单一气体还是混合气体无关，只要符合物质的量为1 mol，体积就约为22.4 L，正确；C项，气体在非标准状况下，只要温度和压强适当，1 mol气体的体积也可能为22.4 L，错误；D项，18 g H2O在任何状况下的物质的量都是1 mol，它与1 mol CO2所含的分子和原子的物质的量都相等。4下列条件下，两瓶气体所含的原子数一定相等的是(A)A同质量、不同
19、密度的N2和COB同温度、同体积的H2和N2C同体积、不同密度的NO2和CO2D同压强、同体积的N2O和CO2解析：同质量、相对分子质量相同，则物质的量相同，N2和CO都是双原子分子，所以原子的物质的量也相同，则含有的原子数目相等，A正确；同温度、同体积下，影响气体分子数目的因素还有压强，若二者所处压强相同，则含有相同的分子数目，都是双原子分子，含有相同的原子数目，若所处压强不同，含有的原子数目一定不相同，B错误；同体积，温度无法确定，物质的量无法确定，两瓶气体所含的原子数无法确定，C错误；同压强、同体积下，影响气体分子数目的因素还有温度，若二者所处温度相同，则含有相同的分子数目，每个分子都含
20、有3个原子，含有相同的原子数目，若所处温度不同，含有的原子数目一定不相同，D错误。5同温同压下，等质量的SO2和CO2相比较，下列叙述正确的是(A)A密度比为1611B分子个数比为1611C体积比为11D氧原子个数比为11解析：设两种物质的质量都为1 g，则SO2和CO2的物质的量之比为1116。同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，则SO2和CO2的体积之比为1116，故密度之比为1611，A正确，C错误；根据NnNA可知，气体的物质的量之比等于分子数目之比，则比值为1116，B错误；SO2和CO2的物质的量之比为1116，氧原子个数比为(211)(216)1116，D错误。6同温同压
21、下，同体积的氨气(NH3)和硫化氢(H2S)气体的质量比为_12_；同温同压下，氨气和硫化氢气体的密度比为_12_。在标准状况下，0.01 mol某气体的质量为0.44 g，则该气体的密度为_1.96_(保留两位小数)gL1。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，即；标准状况下，0.01 mol某气体的体积为0.01 mol22.4 Lmol10.224 L，1.96 gL1。7设NA表示阿伏加德罗常数的值，其计算近似值为6.021023，按要求完成下列填空：(1)0.5 mol NH3共含有_1.2041024_
22、个原子。(2)6 mol H2O与标准状况下_89.6_L NH3所含氢原子数相等。(3)某硫酸钠溶液中含有3.011022个Na，则该溶液中SO的物质的量是_0.025_mol_。(4)标准状况下11.2 L NO和_11.5_ g NO2所含有的氧原子数相等。(5)0.8 g某气态物质含有3.011022个分子，该物质的相对分子质量约为_16_，标准状况下，该气体的体积是_1.12_L。解析：(1)0.5 mol NH3中含有3.011023个氨气分子，含有43.0110231.2041024个原子。(2)6 mol H2O含12 mol氢原子，与4 mol NH3所含氢原子数相等，在标准状况下的体积为89.6 L。(3)某硫酸钠溶液中含有3.011022个Na，则该溶液中SO的物质的量0.025 mol。(4)标准状况下11.2 L NO的物质的量为0.5 mol和11.5 g NO2所含有的氧原子数相等。(5)根据M和n，0.8 g某物质含有3.011022个分子，该物质的相对分子质量约为16。标准状态下的体积为22.4 Lmol11.12 L。