氣體摩爾體積 教案 高中化學(xué)新人教版必修第一冊（2022-2023學(xué)年）

1、2.3.2氣體摩爾體積一、教材內(nèi)容分析本節(jié)課是人教版化學(xué)必修1，第二章，第三節(jié)第二課時(shí)的內(nèi)容 。本節(jié)教材是學(xué)習(xí)摩爾和摩爾質(zhì)量概念的基礎(chǔ)上，介紹氣體摩爾體積的概念，這對學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)氣態(tài)反應(yīng)物和生成物的化學(xué)方程式的計(jì)算打下重要基礎(chǔ)。本節(jié)主要內(nèi)容有氣體摩爾體積概念和阿伏加德羅定律，實(shí)際上是特殊概念和一般概念的關(guān)系，教材編寫采用特殊到一般的順序，也是符合認(rèn)識的一般規(guī)律，認(rèn)識總是從特殊開始的。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識和能力：使學(xué)生在了解氣體的體積與溫度和壓強(qiáng)有密切關(guān)系的基礎(chǔ)上，了解氣體摩爾體積的概念。2、過程和方法：通過氣體摩爾體積的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納的能力。3、情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：通過本節(jié)內(nèi)容

2、教學(xué)，使學(xué)生主動參與教學(xué)過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。三、學(xué)習(xí)者特征分析高一學(xué)生中還有相當(dāng)一部分需要老師將一個(gè)知識點(diǎn)多次講練以強(qiáng)化其理解與記憶，因?yàn)閷W(xué)生對新概念的接受速度較慢，遺忘速度快。由于氣體的摩爾體積這概念比較抽象，限于接受能力，不能要求學(xué)生對這部分內(nèi)容理解透徹。因此在教學(xué)中，要考慮學(xué)生的接受能力。四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：氣體摩爾體積的概念難點(diǎn)：氣體摩爾體積的概念及氣體的摩爾質(zhì)量與體積的關(guān)系。五、教學(xué)方法講練結(jié)合六、教學(xué)過程1.通過前一節(jié)摩爾質(zhì)量的學(xué)習(xí)，將宏觀質(zhì)量與微觀粒子聯(lián)系在一起。那么，物質(zhì)的體積與微觀粒子之間存在什么關(guān)系呢? 給出一些物質(zhì)的數(shù)據(jù)(0 、101 kPa)，要求學(xué)生利用質(zhì)量

3、、體積、密度的關(guān)系求出體積，填好表中空格。研究所得的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律性。2.總結(jié)歸納出決定物質(zhì)體積大小有三個(gè)因素：物質(zhì)粒子的多少；物質(zhì)粒子本身的大??；物質(zhì)粒子之間距離的大小3.然后利用多媒體固體Fe、液體H2O、氣體CO2粒子間距示意圖，得出結(jié)論：固體、液體粒子間距比氣體粒子間距小得多。通過分析發(fā)現(xiàn)，決定氣體體積大小的主要因素是粒子間平均距離的大小，從而解決問題并進(jìn)一步得出：在上述條件下氣體體積近似相等且約為22.4 L。在其他條件下，氣體是否也遵循這個(gè)規(guī)律呢?引入氣體摩爾體積七、教學(xué)反思八、板書設(shè)計(jì)二、氣體摩爾體積1.阿伏加德羅定律：同溫同壓同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。同溫同壓下：V

4、1/V2=n1/n2=N1/N22.氣體摩爾體積單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積3.符號：Vm4.單位：L/mol在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體的體積都約是22.4L。粒子數(shù)目粒子大小決定物質(zhì)（固體氣體）體積的因素溫度粒子間距（氣體）壓強(qiáng)【預(yù)習(xí)案】阿伏加德羅定律1物質(zhì)體積大小的決定因素： 、 、 。2探究討論(1)分析數(shù)據(jù)1 mol氣體0 、101 kPa時(shí)的體積/L1 mol液體20 時(shí)體積/cm31 mol固體20 時(shí)體積/cm3H2H2OFeO2H2SO4Al3阿伏加德羅定律：在相同的溫度和壓強(qiáng)下，相同體積的任何氣體都含有 的粒子。阿伏加德羅定律的推論相同條件結(jié)論公式語言敘述同溫同壓eq f

5、(V1,V2)eq f(n1,n2)eq f(N1,N2)同溫同壓下，體積之比等于物質(zhì)的量之比，等于分子數(shù)之比同溫同體積eq f(p1,p2)eq f(n1,n2)eq f(N1,N2)同溫同體積下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，等于分子數(shù)之比同溫同壓eq f(1,2)eq f(M1,M2)同溫同壓下，密度之比等于摩爾質(zhì)量之比同溫同壓同體積eq f(m1,m2)eq f(M1,M2)同溫同壓下，體積相同的氣體，其質(zhì)量與摩爾質(zhì)量成正比氣體摩爾體積定義：單位 的氣體所占的體積。單位和符號：單位為 l和 l，符號為Vm。表達(dá)式：Vmeq f(V,n)。特例：標(biāo)準(zhǔn)狀況下(即0 和101 kPa)，氣體摩爾

6、體積約為 。使用氣體摩爾體積四注意【情境導(dǎo)學(xué)】阿伏加德羅定律(2)結(jié)論溫度和壓強(qiáng)一定，1 mol不同的固體或液體所含粒子數(shù)目 ，而粒子之間的距離很小，但不同物質(zhì)的 不相同，所以1 mol不同的固體或液體的體積往往 。對氣體來說，通常情況下粒子之間的距離要比粒子本身的直徑大很多倍，因此，當(dāng)粒子數(shù)相同時(shí)，氣體的體積主要取決于氣體 。溫度和壓強(qiáng)會較大程度地影響氣體體積。壓強(qiáng)一定，升高溫度，粒子之間的距離 ，氣體體積增大；反之，氣體體積 。溫度一定，增大壓強(qiáng)，粒子之間的距離 ，氣體體積 ；反之，氣體體積增大。溫度和壓強(qiáng)一定，任何氣體粒子間的距離 ，因此，在相同的 和 下，粒子數(shù)相同的任何氣體都具有 。

7、1下列四種因素：溫度和壓強(qiáng)；所含粒子數(shù)；粒子本身大?。涣Ｗ娱g的距離。其中對氣態(tài)物質(zhì)體積有顯著影響的是()A B C D2現(xiàn)有同溫同壓下1 mol H2和1 mol O2，下列說法正確的是()A質(zhì)量相同，體積不同 B分子數(shù)相同，質(zhì)量不同C體積相同，分子數(shù)不同 D體積相同，原子數(shù)不同3在一定溫度和壓強(qiáng)下，2體積X2氣體與3體積Y2氣體恰好完全反應(yīng)，生成2體積氣體化合物Z，則Z的化學(xué)式可能是()AXY3 BXY CX3Y DX2Y3氣體摩爾體積【練習(xí)】1、判斷下列說法是否正確？為什么？（1）氣體的摩爾體積為22.4L/mol。（2）標(biāo)準(zhǔn)狀況下任何氣體的體積都約是22.4L。（3）1molCO2占有的

8、體積約為22.4L。（4）1mol水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為22.4L（5）1molSO2在20時(shí)的體積為22.4L。（6）1molS03 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4L2.下列有關(guān)氣體摩爾體積的描述中正確的是()A單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積就是氣體摩爾體積B常溫常壓下的氣體摩爾體積約為22.4 LC標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積約為22.4 LD相同物質(zhì)的量的氣體摩爾體積也相同3已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6 L的X氣體分子的質(zhì)量為8 g，則X氣體的摩爾質(zhì)量是()A16 g B32 g C64 g/mol D32 g/mol4(2019鄭州高一檢測)用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列敘述中正確的是()A常

9、溫常壓下，11.2 L CO2所含的原子數(shù)為1.5NAB常溫常壓下，48 g O3含有的氧原子數(shù)為3NA C標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L H2O所含分子數(shù)為NAD標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L H2所含原子數(shù)為NA【小結(jié)】1同溫同壓下，若兩種氣體所占體積不同，其主要原因是()A氣體分子的大小不同 B氣體分子間平均距離不同C氣體的物質(zhì)的量不同 D氣體的摩爾質(zhì)量不同2瓦斯中甲烷與氧氣的體積比為12 時(shí)極易爆炸，此時(shí)甲烷與氧氣的質(zhì)量比為()A11 B12 C13 D143下列物質(zhì)的體積約為22.4 L的是()A標(biāo)準(zhǔn)狀況下1 mol H2O B20 、101 kPa時(shí)36.5 g HClC常溫常壓下17 g N

10、H3D0 、101 kPa時(shí)0.4 mol H2和0.6 mol O2的混合氣體4同溫同壓下，用等質(zhì)量的CH4、CO2、O2、SO2四種氣體分別吹出四個(gè)氣球，其中氣體為CH4的是()5(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，4 g H2、11.2 L O2、1 mol H2O中，所含分子數(shù)最多的是_(填化學(xué)式，下同)，含原子數(shù)最多的是_，質(zhì)量最大的是_，體積最小的是_。(2)同溫同壓下，同體積的甲烷(CH4)和二氧化碳分子數(shù)之比為_，物質(zhì)的量之比為_，原子總數(shù)之比為_，質(zhì)量之比為_，密度之比為_。6下列敘述正確的是()A1 mol任何氣體的體積都為22.4 LB1 mol任何物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積都為22.4

11、LC標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol水所占的體積是22.4 LD標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L任何氣體的物質(zhì)的量都是1 mol7用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是()A含有NA個(gè)氦原子的氦氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為11.2 LB25 、1.01105 Pa，64 g SO2中含有的原子數(shù)為3NAC常溫常壓下，11.2 L Cl2含有的分子數(shù)為0.5NAD標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L H2O含有的分子數(shù)為0.5NA8標(biāo)準(zhǔn)狀況下，由0.5 g H2、11 g CO2和4 g O2組成的混合氣體，其體積約為()A8.4 L B11.2 L C14.0 L D16.8 L9如果a g某氣體中含有該氣體的分子數(shù)為

12、b，則c g該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)()A.eq f(22.4bc,aNA) L B.eq f(22.4ab,cNA) L C.eq f(22.4ac,bNA) L D.eq f(22.4,acNA) L10如圖兩瓶體積相等的氣體，在同溫同壓下瓶內(nèi)氣體的關(guān)系一定正確的是()A原子數(shù)相等 B密度相等 C質(zhì)量相等D摩爾質(zhì)量相等11在同溫、同壓下，相同質(zhì)量的氣體X和Y，已知此時(shí)Y的體積大于X的體積，則它們的相對分子質(zhì)量關(guān)系是()AMXMY BMXMY CMXMY D無法確定12在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有：6.72 L CH4；3.011023個(gè)HCl分子；13.6 g H2S；0.

13、2 mol NH3。下列對這四種氣體的描述正確的是()a體積： b密度：c質(zhì)量： d氫原子個(gè)數(shù)：AAbc BBcd CCbd Dabcd13同溫同壓下，某容器充滿O2重116 g，若充滿CO2重122 g，現(xiàn)充滿某氣體重114 g，則該氣體的相對分子質(zhì)量為()A30 B28 C32 D6414某雙原子分子構(gòu)成的氣體，其摩爾質(zhì)量為M gmol1，該氣體質(zhì)量為m g，設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，回答下列問題：(1)該氣體的物質(zhì)的量為_mol；(2)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_L；(3)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為_gL1；(4)該氣體所含原子總數(shù)為_；(5)該氣體的一個(gè)分子的質(zhì)量為_g。15一定量的

14、液態(tài)化合物XY2在一定量O2中恰好完全反應(yīng)：XY2(l)3O2(g)=XO2(g)2YO2(g)，冷卻后在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，測得生成物的體積為672 mL，密度為2.56 g/L。求：(1)反應(yīng)前O2的體積為_。(2)化合物XY2的摩爾質(zhì)量是_。(3)在XY2分子中，X、Y兩元素質(zhì)量之比為316，則X、Y兩元素分別是_。參考答案1.【答案】C 2.【解析】選D。相同條件下，甲烷與氧氣的體積比為12，則甲烷與氧氣的物質(zhì)的量之比為12，此時(shí)甲烷與氧氣的質(zhì)量比為(1 mol16 g/mol)(2 mol32 g/mol)14。3.【解析】選D。A項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2O為液態(tài)；B項(xiàng)，20 、101 kPa 不

15、是標(biāo)準(zhǔn)狀況，溫度比標(biāo)準(zhǔn)狀況高，故1 mol氣體在該狀況下體積大于22.4 L；C項(xiàng)，常溫常壓下1 mol NH3的體積不是22.4 L。4.【解析】選D。在同溫同壓下，氣體的物質(zhì)的量越大，氣體所占的體積就越大，對等質(zhì)量的氣體來說，其相對分子質(zhì)量越小，氣體的物質(zhì)的量就越大(neq f(m,M)。CH4的相對分子質(zhì)量為16，最小，等質(zhì)量的四種氣體中，其物質(zhì)的量最大，故CH4的體積最大。5.【解析】(1)3種物質(zhì)的物質(zhì)的量分別為n(H2)eq f(4 g,2 gmol1)2 mol，n(O2)eq f(11.2 L,22.4 Lmol1)0.5 mol，n(H2O)1 mol。物質(zhì)的量越大，所含分子

16、數(shù)越多，故所含分子數(shù)最多的是H2；所含原子數(shù)分別為2 mol24 mol，0.5 mol21 mol，1 mol33 mol，故所含原子數(shù)最多的是H2；質(zhì)量分別為4 g，0.5 mol32 gmol116 g，1 mol18 gmol118 g，故質(zhì)量最大的是H2O；體積分別為V(H2)22.4 Lmol12 mol44.8 L，V(O2)11.2 L，而水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為液態(tài)，其體積只有18 mL，故體積最小的是H2O。(2)同溫同壓下，同體積的CH4、CO2的物質(zhì)的量相同，分子數(shù)相等，原子總數(shù)之比等于分子中原子個(gè)數(shù)之比，即53；物質(zhì)的量相等時(shí)，質(zhì)量之比等于摩爾質(zhì)量之比，即411；相同狀況下，

17、氣體密度之比等于相對分子質(zhì)量之比，即411?！敬鸢浮?1)H2H2H2OH2O(2)1111534114116.【解析】選D。A中沒有指明該物質(zhì)所處的狀況，錯誤；B中沒有指明該物質(zhì)的狀態(tài)，錯誤；C中水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體，錯誤；D中是對氣體摩爾體積概念的應(yīng)用，正確。7.【解析】選B。A項(xiàng)，He為單原子分子，含NA個(gè)He的氦氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為22.4 L；B項(xiàng)，64 g SO2的物質(zhì)的量為1 mol，原子數(shù)為3NA，與氣體所處狀態(tài)無關(guān)；C項(xiàng)，條件應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)狀況；D項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2O不是氣體，11.2 L H2O的物質(zhì)的量不是0.5 mol。8.【答案】C9.【解析】選A。a g該氣體的分子

18、數(shù)為b，則物質(zhì)的量為eq f(b,NA) mol，摩爾質(zhì)量Meq f(a g,f(b,NA) mol)eq f(aNA,b) g/mol，c g該氣體的物質(zhì)的量為neq f(c g,f(aNA,b) g/mol)eq f(bc,aNA) mol。c g該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積VnVmeq f(bc,aNA) mol22.4 L/moleq f(22.4bc,aNA) L。10.【解析】選A。根據(jù)阿伏加德羅定律可知，同溫同壓同體積的氣體具有相同的分子數(shù)，又因?yàn)槠績?nèi)氣體均為雙原子分子，故原子數(shù)相等。11.【解析】選A。同溫同壓下，氣體摩爾體積相同，此時(shí)Y的體積大于X的體積，則n(Y)n(X)，又知

19、m(X)m(Y)，則MXMYeq f(m,n（X）)eq f(m,n（Y）)n(Y)n(X)1，所以MXMY。12.【解析】選D。先把題中提供的量都分別轉(zhuǎn)化為各物質(zhì)的物質(zhì)的量，然后再比較它們的體積、密度等。標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72 L CH4的物質(zhì)的量為0.3 mol，3.011023個(gè)HCl分子的物質(zhì)的量為0.5 mol，13.6 g H2S的物質(zhì)的量為0.4 mol，然后進(jìn)行比較即可得出結(jié)論。13.【解析】選B。同溫同壓下，某容器體積一定，充滿任何氣體物質(zhì)的量相同。設(shè)容器質(zhì)量為m，該氣體的相對分子質(zhì)量為Mr，則有eq f(116m,32)eq f(122m,44)eq f(114m,Mr)，解得m100，Mr28。14.【解析】(1)由公式neq f(m,M)直接求解；(2)由neq f(m,M)eq f(V,22.4 Lmol1)可求得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為eq f(m,M)22.4 L；(3)根據(jù)eq f(m,V)，可求得該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為eq f(M,22.4) gL1；(4)由于該氣體為雙原子分子，所以原子總數(shù)為eq f(m