黑龍江省海林市高中化學(xué)第一章從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)第二節(jié)化學(xué)計量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用第2課時課件新人教版必修

第2課時氣體摩爾體積

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解氣體摩爾體積的含義。2.掌握標(biāo)準(zhǔn)狀況下有關(guān)氣體摩爾體積的計算。3.理解阿伏加德羅定律及其推論。【新知預(yù)習(xí)】一、決定物質(zhì)體積的因素決定物質(zhì)體積大小的因素有哪些？相同物質(zhì)的量的不同氣體的體積相同嗎？固體或液體呢？1.影響物質(zhì)體積大小的三個因素三因素a.粒子的數(shù)目b.粒子的大小c.粒子間的距離(1)固體或液體。①影響因素__忽略不計，影響因素是______(填序號)，原因是_____________________。②結(jié)論1mol不同的固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)的體積_____。ca、b粒子之間不同的距離非常小(2)氣體。：同溫同壓下，任何氣體分子間的平均距離幾乎相同。①影響因素__忽略不計，影響因素是_____(填序號)，原因是____________________________________。②結(jié)論同溫同壓下，1mol任何氣體物質(zhì)的體積_____。2.阿伏加德羅定律——“三同定一同〞同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有_________的粒子。ba、c粒子之間相同相同數(shù)目的距離遠(yuǎn)大于粒子本身的直徑二、氣體摩爾體積什么是氣體摩爾體積？標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積是多少？1.氣體摩爾體積單位物質(zhì)的量的氣體所具有的體積。符號：___，單位：________。2.數(shù)學(xué)表達(dá)式：_______。VmL·mol-13.氣體摩爾體積的特例——22.4L·mol-1。標(biāo)準(zhǔn)狀況氣體【正誤立判】1.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何物質(zhì)的體積都約是22.4L。()分析：應(yīng)將物質(zhì)改為氣體，因?yàn)橄嗤瑮l件下，相同物質(zhì)的量的不同固體或液體的體積不相同。2.1mol氣體體積約是22.4L。(

)分析：沒有指明條件(溫度、壓強(qiáng))。3.20℃、101kPa時，2g氫氣的物質(zhì)的量不是1mol。(

)分析：物質(zhì)的質(zhì)量與溫度、壓強(qiáng)無關(guān)，2g氫氣就是1mol。×××4.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1molH2和N2混合氣體的體積約為22.4L。()分析：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體(可為純潔氣體，也可為混合氣體)的體積都約是22.4L。5.1molCO和1molO2所含分子數(shù)相同，體積也相同。()分析：物質(zhì)的量相同，那么分子數(shù)必相同，但只有在相同條件下，體積才相同?！獭痢菊n堂探究】一、標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積的理解與計算規(guī)律1.正確理解——“四注意〞(1)條件：標(biāo)準(zhǔn)狀況，即0℃、101kPa；(2)標(biāo)準(zhǔn)：1mol，即分子數(shù)為6.02×1023；(3)對象：氣體，可為單一氣體，也可為混合氣體；(4)數(shù)值：約22.4L，非精確值。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體的體積都約是22.4L〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕2.有關(guān)計算(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)——“四公式〞①氣體的物質(zhì)的量②氣體的摩爾質(zhì)量M=22.4ρ③氣體的分子數(shù)④氣體的質(zhì)量【特別提醒】氣體摩爾體積的數(shù)值與溫度、壓強(qiáng)有關(guān)。非標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積可能是22.4L·mol－1，也可能不是22.4L·mol－1。1mol氣體的體積假設(shè)為22.4L，它所處的狀況不一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況，如氣體在273℃和202kPa時，Vm為22.4L·mol－1?！镜淅?】(2021·漳州高一檢測)以下說法正確的選項(xiàng)是()A.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol水的體積是22.4LB.1molH2所占的體積約為22.4LC.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，NA個分子所占的體積約為22.4LD.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1molNH3和CO混合氣體所占的體積約為22.4L【解析】選D。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水不是氣體，“分子〞不一定是氣體，A、C錯誤；B項(xiàng)沒指明條件是標(biāo)準(zhǔn)狀況，錯誤；D項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol混合氣體所占的體積約為22.4L，正確?！揪剧姟孔⒁鈿怏w摩爾體積的適用條件(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積約為22.4L·mol－1，與氣體的種類無關(guān)，即與氣體是單一氣體還是混合氣體無關(guān)；但討論氣體中原子數(shù)目時要注意氣體分子的組成，如稀有氣體是單原子分子。(2)不要看到“22.4L〞或“11.2L〞就默認(rèn)為“1mol〞或“0.5mol〞，要做到“兩看〞：一看是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況；二看該物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是否為氣體。假設(shè)不是氣體或?yàn)榉菢?biāo)準(zhǔn)狀況均不能用22.4L·mol-1進(jìn)行求解。(3)氣體的質(zhì)量或物質(zhì)的量與外界條件(溫度、壓強(qiáng))無關(guān)?！咀兪接?xùn)練】以下說法正確的選項(xiàng)是()A.氣體摩爾體積就是22.4L·mol-1B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L的氦氣含有2mol氦原子C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L任何氣體都約含有6.02×1023個原子D.25℃、101kPa時，18g水的分子數(shù)約是6.02×1023【解析】選D。A項(xiàng)未指明條件，錯誤；B項(xiàng)，氦氣是單原子分子，1mol氦氣含氦原子是1mol，錯誤；C項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L任何氣體都約含有6.02×1023個分子，但原子數(shù)不確定，因?yàn)橛行怏w是單原子分子，有些是雙原子分子，還有些是多原子分子，錯誤；D項(xiàng)，質(zhì)量與條件無關(guān)，18g水就是1mol，即含有6.02×1023個水分子，正確?！咀兪絺溥x】(2021·蚌埠高一檢測)物質(zhì)的體積一定是22.4L的是()A.1mol氧氣B.17g氨氣C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下44g二氧化碳D.0℃、2×105Pa時2g氫氣【解析】選C。A項(xiàng)1molO2，B項(xiàng)17gNH3(即1mol)，均未指明體系的條件(溫度、壓強(qiáng))，故不一定為22.4L，A、B錯誤；D項(xiàng)2gH2(即1mol)，但同標(biāo)準(zhǔn)狀況相比，溫度相同，壓強(qiáng)高于101kPa，故1molH2體積一定不是22.4L，D錯；C項(xiàng)，44g二氧化碳是1mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，體積是22.4L，C正確。二、阿伏加德羅定律及推論1.阿伏加德羅定律(1)含義。同溫同壓下相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。(2)適用范圍。任何氣體，可以是單一氣體，也可以是混合氣體。(3)“三同定一同〞定律。同溫、同壓、同體積、同分子數(shù)中，只要有“三同〞那么必有第“四同〞。2.阿伏加德羅定律的四個常用推論(1)同溫、同壓→氣體的體積與物質(zhì)的量成正比(2)同溫、同壓→氣體的密度與摩爾質(zhì)量成正比(3)同溫、同體積→氣體的壓強(qiáng)與其物質(zhì)的量成正比(4)同溫、同壓、同體積→氣體的質(zhì)量與摩爾質(zhì)量成正比【特別提醒】阿伏加德羅定律的適用條件不僅僅是標(biāo)準(zhǔn)狀況，也可以是其他溫度和壓強(qiáng)條件，只要是氣態(tài)物質(zhì)即可。【拓展延伸】一個公式全部搞定阿伏加德羅定律的推論可據(jù)公式pV=nRT進(jìn)行推導(dǎo)，其中：p為壓強(qiáng)(單位Pa)，V為體積(單位L)，n為物質(zhì)的量(單位mol)，R為常數(shù)，T為絕對溫度(單位K)。利用該公式可順利得出上面四個結(jié)論?！镜淅?】(2021·重慶高一檢測)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，等體積的NH3和CH4兩種氣體，以下有關(guān)說法錯誤的選項(xiàng)是()A．所含分子數(shù)目相同B．所含氫原子物質(zhì)的量之比為3∶4C．質(zhì)量之比為16∶17D．密度之比為17∶16【思路點(diǎn)撥】解答該題要注意以下關(guān)系：同溫同壓同體積分子數(shù)相同物質(zhì)的量相同質(zhì)量之比等于密度之比等于其摩爾質(zhì)量之比【解析】選C。同溫同壓下，同體積，那么具有相同的分子數(shù)和物質(zhì)的量，氫原子物質(zhì)的量之比為(1×3)∶(1×4)＝3∶4，A、B正確；相同條件下，質(zhì)量之比等于其摩爾質(zhì)量之比，密度之比等于其摩爾質(zhì)量之比，即17∶16，C錯誤，D正確。【延伸探究】(1)假設(shè)將題干中的“等體積〞改為“等質(zhì)量〞，那么兩氣體的體積之比是多少？提示：16∶17，因?yàn)橥瑴赝瑝簳r，等質(zhì)量的氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，等于摩爾質(zhì)量之比的倒數(shù)。(2)假設(shè)將題干中的“標(biāo)準(zhǔn)狀況〞改為“等密度〞，那么兩氣體的物質(zhì)的量之比是多少？提示：16∶17，因?yàn)榇藭r等密度等體積，那么兩氣體等質(zhì)量，所以兩氣體的物質(zhì)的量之比等于其摩爾質(zhì)量之比的倒數(shù)。1.同溫同壓下，兩種氣體的體積如果不相同，請你推測其主要原因是()A．氣體的分子大小不同B．氣體的物質(zhì)的量不同C．氣體分子的化學(xué)性質(zhì)不同D．氣體分子間的平均距離不同【解析】選B。同溫同壓下，氣體的體積取決于其物質(zhì)的量，物質(zhì)的量不同，那么其體積不同。2.(2021·北京高一檢測)以下有關(guān)氣體摩爾體積的描述中正確的選項(xiàng)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．通常狀況下的氣體摩爾體積約為22.4LC．標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積約為22.4LD．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1molO2的體積是22.4L·mol-1【解析】選A。單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積就是氣體摩爾體積，A正確；標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積約為22.4L·mol-1，1molO2的體積約是22.4L，B、C、D錯誤。3.(2021·上海高一檢測)相同溫度和壓強(qiáng)下，等質(zhì)量的以下氣體中體積最小的是()A．O2 B．NOC．N2 D．CO2【解析】選D。同溫同壓下，等質(zhì)量的氣體，氣體體積最小說明其物質(zhì)的量最小，設(shè)質(zhì)量均為1g，那么其物質(zhì)的量分別為應(yīng)選D。4.以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．32gO2占有的體積約為22.4LB．22.4LN2含阿伏加德羅常數(shù)個氮分子C．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L水的質(zhì)量約為18gD．22g二氧化碳與標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LHCl含有相同的分子數(shù)【解析】選D。A、B項(xiàng)都沒有指明在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，因而是錯誤的；C項(xiàng)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下水是液體，故C項(xiàng)錯誤；D項(xiàng)中22gCO2的物質(zhì)的量與標(biāo)準(zhǔn)狀況下的11.2LHCl的物質(zhì)的量相等，所含分子數(shù)也