專題232氣體摩爾體積（備課件）高一化學(xué)系列（人教版2019必修第一冊）

第二章海水中的重要元素——鈉和氯

第三節(jié)物質(zhì)的量第2課時(shí)氣體摩爾體積

在科學(xué)研究或?qū)嶋H生產(chǎn)中,涉及氣態(tài)物質(zhì)時(shí),測量體積往往比稱量質(zhì)量更方便。所以,氣體一般都是測量體積,而不是稱量質(zhì)量。那么,氣體體積與物質(zhì)的量之間有什么關(guān)系呢?體積相同粒子數(shù)相同體積不同體積不同【學(xué)習(xí)任務(wù)一】影響物質(zhì)體積大小的因素課本P52結(jié)論：（1）相同條件下（同溫同壓），1mol（粒子數(shù)相同）不同液體或固體體積不相同。（2）相同條件下（同溫同壓），1mol（粒子數(shù)相同）不同氣體體積相同?！韭?lián)系生活】同學(xué)們到操場上排隊(duì)做操，占地面積和什么有關(guān)？人數(shù)、列隊(duì)間距、胖瘦

為什么相同條件下，1mol不同固體和液體的體積不同，而1mol不同氣體的體積幾乎相同？物質(zhì)的體積與什么因素有關(guān)？物質(zhì)的體積宏觀現(xiàn)象微觀探析學(xué)生占地面積粒子數(shù)、粒子間距、粒子大?。ㄎ镔|(zhì)由分子、離子或原子構(gòu)成）影響因素影響固態(tài)和液態(tài)物質(zhì)體積主要因素是什么？固態(tài)結(jié)構(gòu)微粒間距離很小液態(tài)結(jié)構(gòu)微粒間的距離也很小粒子數(shù)目和粒子大小【小結(jié)】影響固體和液體物質(zhì)體積的主要因素：1mol固體或液態(tài)體積不同的主要原因是：粒子大小不同影響氣態(tài)物質(zhì)體積主要因素是什么？【聯(lián)系生活】人們生活中的燃燒的液化石油氣的主要成分有乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和丁烷等，在氣瓶內(nèi)呈液態(tài)狀，一旦流出會汽化成比原體積大約二百五十倍的可燃?xì)怏w，并極易擴(kuò)散，遇到明火就會燃燒或爆炸。液態(tài)（l）氣態(tài)（g）變成粒子間的距離增大宏觀現(xiàn)象：微觀探析：體積增大固態(tài)液態(tài)氣態(tài)當(dāng)粒子數(shù)目相同時(shí)，氣體體積主要取決于粒子之間的距離。升溫減壓升溫減壓微觀探析【小結(jié)】

對于氣體來說，粒子之間的距離（一般指平均距離）遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粒子本身的直徑?！緦W(xué)習(xí)評價(jià)一】現(xiàn)代足球被譽(yù)為“世界第一運(yùn)動”,全球體育界最具影響力的體育運(yùn)動。足球起源于中國東周時(shí)期的齊國,當(dāng)時(shí)把足球命名為“蹴鞠”,漢代蹴鞠是訓(xùn)練士兵的手段,唐宋時(shí)期蹴鞠活動達(dá)到高潮,甚至出現(xiàn)了按照場上位置分工的踢法。影響氣體體積大小的主要因素是氣體分子之間的距離,給足球打氣時(shí),足球的體積不發(fā)生很大變化是因?yàn)闅怏w分子之間的距離在不斷縮小。兩種氣體體積相同,含有的氣體分子數(shù)不一定相同,因?yàn)闅怏w的體積還受溫度和壓強(qiáng)的影響?！舅伎肌坑么驓馔步o氣量不足的足球打氣時(shí),氣體源源不斷被打進(jìn)去,而足球的體積卻不發(fā)生很大變化。氣體體積與什么因素有關(guān)?兩種氣體體積相同,含有的氣體分子數(shù)一定相同嗎?粒子數(shù)目粒子間距粒子大小物質(zhì)的體積}固體、液體體積決定}決定氣體體積受溫度和壓強(qiáng)影響

對于粒子數(shù)相同的氣體來說，如果溫度和壓強(qiáng)相同，則微粒間的平均距離基本相同，體積也就相同。小結(jié)：

在相同的溫度和壓強(qiáng)下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。阿伏加德羅定律【學(xué)習(xí)任務(wù)二】氣體摩爾體積回顧課本P52【思考與討論】1mol1、定義：2、符號:3、公式：4、單位：單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積【新概念】——?dú)怏w摩爾體積VmL/mol(L·mol-1)注意：①氣體摩爾體積的數(shù)值隨溫度、壓強(qiáng)的改變而改變。②標(biāo)準(zhǔn)狀況(0℃,101KPa)Vm≈22.4L/mol（記?。￢m=V/n（錯(cuò)，物質(zhì)應(yīng)是氣體）（錯(cuò)，應(yīng)標(biāo)明條件－標(biāo)準(zhǔn)狀況）（對，氣體體積與分子種類無關(guān)）（錯(cuò)，未指明氣體體積是否在相同條件下測定）判斷正誤，并說明理由1.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何物質(zhì)的體積都約是22.4L。2.1mol氣體的體積約為22.4L。3.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1molO2和N2混合氣體的體積約為22.4L。4.22.4L氣體所含分子數(shù)一定大于11.2L氣體所含的分子數(shù)。5.只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的摩爾體積才可能約為22.4L/mol。（錯(cuò)，不一定）【概念辨析】重要！?。　拘〗Y(jié)】“22.4L/mol”使用注意事項(xiàng)：前提條件：標(biāo)準(zhǔn)狀況(0℃,101KPa)下

對象：任何氣體，純凈氣體或混合氣體都可特別提醒：標(biāo)準(zhǔn)狀況(0℃,101KPa)下，HF、H2O、SO3、CCl4、酒精等不屬于氣態(tài)?！竟降倪\(yùn)用】例1、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，67.2L的O2物質(zhì)的量是多少？【解】標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1moLO2的體積約為22.4L已知V（O2）=67.2Ln(O2)=V(O2)Vm=67.2L22.4L/mol=3molV=n·Vmn=V/VmVm=V/n變式答：67.2L的O2物質(zhì)的量為3mol。NnmV÷NA×NA×M÷M÷Vm×VmNV以物質(zhì)的量（n）為中心構(gòu)建質(zhì)量（m）、體積（V）、粒子數(shù)（N）之間的認(rèn)知模型：【構(gòu)建模型】【學(xué)習(xí)評價(jià)二】1、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2L的O2質(zhì)量是多少g？2、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，5.6升O2中有多少個(gè)O2分子？n(O2)=V(O2)/Vm=11.2L/22.4L?mol-1=0.5molm(O2)=n(O2)?M(O2)=0.5mol×32g/mol=16g【點(diǎn)睛】物質(zhì)的量是聯(lián)系質(zhì)量（m）、體積（V）、粒子數(shù)（N）之間的橋梁，故先求物質(zhì)的量，再進(jìn)行其它換算。n(O2)=V(O2)/Vm=5.6L/22.4L?mol-1=0.25molN(O2)=n(O2)?NA=0.25mol×6.02×1023mol-1=1.505×1023【分析】V(已知）N（？）n（？）V(已知）m（？）n（？）【分析】3.CO2是植物光合作用的必需原料。某研究機(jī)構(gòu)測定CO2含量如圖所示。則本次測定樣品每立方米氣體中CO2的體積是多少?【答案】44.8L。學(xué)習(xí)任務(wù)三：阿伏加德羅定律及其推論阿伏加德羅定律：在相同的溫度和壓強(qiáng)下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。推論一：相同條件下，任何氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，也等于粒子數(shù)之比三同定一同=n1n2V1V2N1N2=

例題1：在相同條件下，物質(zhì)的量之比為1:4的H2與O2所含的分子個(gè)數(shù)比為_________，體積之比為__________。1:41:4M=ρVm1mol氣體的質(zhì)量：為摩爾質(zhì)量(M)【計(jì)算】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，已知H2的密度是0.0899g/L,求H2的摩爾質(zhì)量是多少？分析：體積：為氣體摩爾體積(Vm)M(H2)=ρ(H2)Vm=0.0899g/L×22.4L/mol≈2g/mol

推論二：同溫同壓下，Vm相同，氣體的密度之比等于其摩爾質(zhì)量之比。=M1M2ρ1ρ2例題2：已知在相同的條件下，某氣體相對H2的密度是16，求該氣體的摩爾質(zhì)量。根據(jù)M=ρVm可得=M(未知?dú)怏w)M(H2)ρ(未知?dú)怏w)ρ(H2)16=M(未知?dú)怏w)2g/molM(未知?dú)怏w)=32g/mol相對密度(d)相對密度(d)=1、下列說法中正確的是_________________A、分子數(shù)相同的氣體體積一定相同B、1mol任何氣體所占的體積約為22.4LC、同溫同壓時(shí)，同體積的任何氣體含有的分子數(shù)相等D、常溫常壓時(shí)，6.02×1023個(gè)氣體分子的體積為22.4LE、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L空氣中含有NA個(gè)單質(zhì)分子F、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1molH2O的體積是22.4LG、常溫常壓下，32gO2所占的體積約為22.4L【學(xué)習(xí)評價(jià)三】C2、(單選)下列說法中正確的是（NA代表阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值）A、在同溫同壓下，相同體積的任何氣體單質(zhì)所含的原子數(shù)目相同B、22gCO2的物質(zhì)的量是0.5mol，其體積為11.2LC、常溫常壓下，11.2L氮?dú)馑脑訑?shù)目為NAD、17gNH3所含電子數(shù)目為10NAD3、瓦斯中甲烷與氧氣的質(zhì)量比為1∶4時(shí)極易發(fā)生爆炸，此時(shí)甲烷與氧氣的體積比為（）

A.1:4B.1:2C.1:1D.2:1教材習(xí)題P572.

B【解析】設(shè)甲烷質(zhì)量為ag,則氧氣質(zhì)量為4ag, 求出n(CH4)=a/16mol，n(O2)=4a/32=a/8mol,根據(jù)阿伏加德羅推論，相同條件下，氣體體積比等于物質(zhì)的量之比，甲烷與氧氣的體積比=n(CH4)/n(O2)=1：2，B正確。【點(diǎn)睛】同溫同壓下，氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比。4、在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，測得0.48g的某氣體的體積為672ml。計(jì)算該氣體在此條件下的相對分子質(zhì)量。M=m/n=0.48g÷0.03mol=16g/moln=V/Vm=0.672L÷22.4L?mol-1=0.03mol【解法1】氣體的摩爾之量以g/mol為單位時(shí)，在數(shù)值上等于相對分子質(zhì)量，根據(jù)M=m/n進(jìn)行求算，先求物質(zhì)的量。答：該氣體在此條件下的相對分子質(zhì)量為16。【解法2】先求出標(biāo)況下該氣體的密度，可以根據(jù)M=ρVm求算。ρ=m/V=0.48g÷0.672LM=ρVm=(0.48g÷0.672L)×22.4L/mol=16g/mol【能力提升】1.某同學(xué)在元旦晚會上表演的化學(xué)節(jié)目為猜氣球——他先在實(shí)驗(yàn)室中用等質(zhì)量的CH4、CO2、O2、SO2分別吹出四個(gè)氣球,然后在晚會的現(xiàn)場讓同學(xué)猜測氣球是用哪種氣體吹起的。如果你在晚會現(xiàn)場,你會怎樣猜出呢?答案:等質(zhì)量的CH4、CO2、O2、SO2的物質(zhì)的量之比為,因此在相同的條件下它們的體積比為。因此A、B、C、D四個(gè)氣球中的氣體分別為SO2、CO2、O2、CH4。2.隨著畜牧業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模的不斷擴(kuò)大和集約化程度的不斷提高,生產(chǎn)出大量畜禽產(chǎn)品的同時(shí)也排放出大量的惡臭物,如硫化氫(H2S)、氨氣(NH3)、揮發(fā)性脂肪酸等。嚴(yán)重危害畜禽的健康,降低畜禽的抗病力,阻礙生產(chǎn)性能的發(fā)揮,還會危害到人尤其是飼養(yǎng)人員的健康