1、第二章第二章 海水中的重要元素海水中的重要元素钠和氯钠和氯 第三节第三节 物质的量物质的量 第第2课时课时 气体摩尔体积气体摩尔体积 学习目标学习目标 核心素养核心素养 1探究探究 1 mol 不同状态物质体积大不同状态物质体积大 小的决定因素，形成气体摩尔体积小的决定因素，形成气体摩尔体积 的概念。的概念。 2 由公式 由公式 n V Vm逐步建立气体体积 逐步建立气体体积 与气体物质的量的换算关系。与气体物质的量的换算关系。 1通过对通过对“气体摩尔体积气体摩尔体积”的学习，的学习， 逐步培养宏观辨识和微观探析能力。逐步培养宏观辨识和微观探析能力。 2通过对通过对“Vm”的应用，逐步形成证
2、的应用，逐步形成证 据推理与模型认知的思维习惯。据推理与模型认知的思维习惯。 课前素能奠基课前素能奠基 课堂素能探究课堂素能探究 课堂达标验收课堂达标验收 夯基提能作业夯基提能作业 新课情境呈现新课情境呈现 名师博客呈现名师博客呈现 新课情境呈现新课情境呈现 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。 课前素能奠基课前素能奠基 知识回顾知识回顾 1物质的三种聚集状态是_、_和_。在测量其 量的多少时，固体易测其质量，_和_易测其体积。 2一定物质的量的气体的体积大小主要与_、_等因素 有关。 气态气态
3、液态液态 固态固态 液体液体 气体气体 温度温度 压强压强 新知预习新知预习 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) 物质物质 状态状态 粒子间粒子间 的距离的距离 决定体积的因素决定体积的因素 同温、同压、同微粒数同温、同压、同微粒数 物质的体积物质的体积 固体固体 很小很小 _ _ 液体液体 较小较小 _ 气体气体 很大很大 _ _ a、b 不同不同 不同不同 a、c 相同相同 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
4、看成是相等的。 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_的气体所占的体积。 (2)符号及单位：符号是_，单位是_。 (3)表达式：_。 (4)影响因素：温度越高，气体摩尔体积_，压强越大，气体摩尔 体积_。 物质的量物质的量 Vm L mol 1 VmV n 越大越大 越小越小 2特例：标准状况下的气体摩尔体积22.4 L mol1。 一个条件一个条件 一个对象一个对象 两个数据两个数据 _ 只限于只限于_ “1 mol”“_L” 标
5、准状况标准状况 气体气体 22.4 点拨：点拨：标准状况下的气体摩尔体积为标准状况下的气体摩尔体积为22.4 Lmol 1， ，其中其中22.4是近似是近似 值值，非精确值非精确值。 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_的粒 子。 2适用范围：只适用于_，可以是单一气体也可以是混合气体。 相同数目相同数目 气体气体 预习自测预习自测 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 ( ) (3)1 mol任何气体的体积均约为22.4 L ( ) (4
6、)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 ( ) 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 B 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， 二者摩尔质量不一定相等，所以其
7、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。 A 4标准状况下，下列物质所占体积最大的是 ( ) A196 g H2SO4 B1 mol CO2 C44.8 L HCl D6 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
8、量为1 mol；C项，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。 D 5下列说法中正确的是 ( ) A标准状况下，1 mol水的体积是22.4 L B1 mol任何气体体积均为22.4 L C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 L D通常状况下，1 mol N2的体积约为22.4 L C 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
9、下，1 mol N2的体积大于22.4 L。 6标准状况下，33.6 L CO2的质量是 ( ) A66 g B88 g C22 g D无法确定 A 解析：解析：标准状况下，标准状况下，33.6 L CO2的物质的量为的物质的量为 33.6 L 22.4 L mol 11.5 mol， 则其质量为则其质量为 1.5 mol44 g mol 1 66 g。 课堂素能探究课堂素能探究 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
10、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。 气体摩尔体积的理解和应用气体摩尔体积的理解和应用 知识点知识点 一一 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：知识归纳总结： 1气体摩尔体积的正确理解：气体摩尔体积的正确理解： 条件条件标准状况，即标准状况，即 0 、101 kPa | 标准标准1 mol，即分子数为，即分子数为 6.021
11、023 | 对象对象气体，可为单一气体，也可为混合气体气体，可为单一气体，也可为混合气体 | 数值数值约为约为 22.4 L，非精确值，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： 气体的物质的量气体的物质的量 n V L 22.4 L mol 1 气体的摩尔质量气体的摩尔质量 Mm n V V 22.4 L mol 1 22.4( 的单位是的单位是 g L 1) 气体的分子数气体的分子数 Nn NA V L 22.4 L mol 1 NA mol 1 气体的质量气体的质量 mn M V L 22.4 L mol 1 M g mol 1 点拨：使用Vm22.4 Lmol1进行计算的两
12、个易错点 (1)忽视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。 下列说法正确的是 ( ) A1 mol O2和1 mol N2所占的体积都约为22.4 L BH2的气体摩尔体积约为22.4 L C在标准状况下，1 mol H2和1 mol Fe所占的体积都约为22.4 L D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 典例典例 1 D 解析：A项，没有明确温度和压强，无法确定气体的体积；B项，
13、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，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 ( ) A32 g O2占有的体积约为22.4 L B22.4 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 g D22 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
14、 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0.5 mol，所含分子数也相等。 D 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？ 阿伏加德罗定律及推论阿伏加德罗定律及推论 知识点知识点 二二 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
15、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： 结论结论 相同条件相同条件 公式公式 语言叙述语言叙述 同温同压同温同压 V1 V2 n1 n2 N1 N2 同温同压下，体积比等于物质的量同温同压下，体积比等于物质的量 之比，等于分子数之比之比，等于分子数之比 同温同容同温
16、同容 p1 p2 n1 n2 N1 N2 同温同容下，压强比等于物质的量同温同容下，压强比等于物质的量 之比，等于分子数之比之比，等于分子数之比 同温同压同温同压 1 2 M1 M2 同温同压下，密度比等于摩尔质量同温同压下，密度比等于摩尔质量 之比之比 同温同压同温同压 同体积同体积 m1 m2 M1 M2 同温同压下，体积相同的气体，其同温同压下，体积相同的气体，其 摩尔质量与质量成正比摩尔质量与质量成正比 下列各组中两种气体的分子数一定相等的是 ( ) A同质量、同体积的O2和N2 B同质量、密度不等的N2和CO2 C同体积、不同密度的CO和N2 D同温、同压、同体积的N2和SO2 典例
17、典例 2 D 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
18、密度之比为161 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 A 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。 名师博客呈现名师博客呈现 阿伏加德罗常数与阿伏加德罗定律阿伏加德罗常数与阿伏加德罗定律 1阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数 物质的量物质的量(n)、 阿
19、伏加德罗常数、 阿伏加德罗常数(NA)与微粒数与微粒数(N)之间的关系为之间的关系为 n N NA。 。 要正确理解阿伏加德罗常数与要正确理解阿伏加德罗常数与 6.021023 mol 1 的关系。同时注意阿的关系。同时注意阿 伏加德罗常数的衡量标准是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，并非其他中所含有的碳原子数，并非其他 碳原子。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
20、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 ( ) A25 B52 C21 D11 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。 A 课堂达标验收课堂达标验收 夯基提能作业夯基提能作业
