魯科版必修第一冊第1章第3節(jié)第2課時氣體摩爾體積課件（39張）

第2課時氣體摩爾體積學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過對1mol任意物質(zhì)的體積的比較,建立摩爾體積的概念,體會引入“氣體摩爾體積”的意義。2.通過對氣體摩爾體積定義的理解,能夠?qū)ξ镔|(zhì)的量與氣體體積間進(jìn)行簡單計算。3.通過對相同狀況下不同氣體的體積的研究,理解阿伏加德羅定律及推論,并能解決實際問題。任務(wù)分項突破課堂小結(jié)提升學(xué)科素養(yǎng)測評任務(wù)分項突破學(xué)習(xí)任務(wù)1氣體摩爾體積自主梳理1.物質(zhì)體積大小的影響因素(1)物質(zhì)體積大小的影響因素。固體或液體氣體(2)粒子數(shù)目相同的物質(zhì)的體積關(guān)系。不同相同2.氣體摩爾體積(1)氣體摩爾體積。單位物質(zhì)的量的氣體VmL·mol-1m3·mol-1溫度壓強(qiáng)(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積。①標(biāo)準(zhǔn)狀況的含義:溫度為

、壓強(qiáng)為

。

②標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的摩爾體積約為

。0℃101kPa22.4L·mol-1互動探究同學(xué)們在生活中肯定見到過液壓千斤頂,通過很小的力量就可以舉起很重的物體。這是利用了液壓原理,而液壓原理就是利用了液體不能被壓縮,可以把壓強(qiáng)大小不變的傳遞向各個方向,就會在截面更大的方向產(chǎn)生很大的推力。在物質(zhì)的三種狀態(tài)中液體和固體都不能被壓縮,但是氣體卻是可以被壓縮的。我們給籃球打氣的過程中,籃球的體積沒怎么變化,但打入的氣體卻在增加,氣體到哪兒去了呢?夏日,自行車受到曝曬時就容易爆胎。原因是什么?問題1:液體、固體的體積不能被壓縮,可以得出什么結(jié)論?一定微粒數(shù)目的液體、固體的體積大小與什么因素有關(guān)?提示:液體、固體的體積不能被壓縮,表明其微粒間的距離不能再減小;微粒數(shù)目一定的條件下,液體、固體的體積取決于其組成微粒的大小。問題2:籃球中的氣體不斷增加,但籃球的體積幾乎不變,但籃球的壓強(qiáng)增大了。說明了什么?提示:氣體的分子數(shù)增加,但體積不變,說明氣體分子間的距離減小了。壓強(qiáng)增大,表明當(dāng)氣體的量一定時,其體積與壓強(qiáng)成反比例關(guān)系。探究1決定物質(zhì)體積的因素問題3:曝曬后,自行車爆胎。說明氣體的體積與什么因素有關(guān)?你能得出決定氣體體積大小的因素是什么嗎?提示:說明在氣體分子數(shù)量不變的條件下,溫度升高,氣體分子間的距離增大,導(dǎo)致氣體體積增大,壓強(qiáng)增大導(dǎo)致爆胎。說明當(dāng)氣體微粒數(shù)一定時,氣體體積決定于分子間距離的大小,而分子間距離又與氣體的溫度、壓強(qiáng)有關(guān)。溫度越高、壓強(qiáng)越小,分子間距離越大,氣體體積越大。探究2氣體摩爾體積問題4:如果一定量氣體的溫度、壓強(qiáng)都保持不變,其體積會怎么樣?問題5:在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,若不知道氣體的密度。你能通過氣體的體積計算氣體的質(zhì)量嗎?提示:溫度、壓強(qiáng)一定,則氣體分子間距離一定。氣體微粒數(shù)確定,則氣體的體積就有一個確定的值。問題6:已知?dú)怏w的相關(guān)參數(shù)有如下關(guān)系你能利用學(xué)過的知識描述出標(biāo)準(zhǔn)狀況下各序號表示的換算關(guān)系嗎?歸納拓展氣體摩爾體積應(yīng)用時的注意事項(1)不做特殊說明時,利用標(biāo)準(zhǔn)狀況下的數(shù)據(jù)計算。若給出其他條件下的氣體摩爾體積,則利用給出的數(shù)據(jù)計算。(2)必須為氣體。一些在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體的物質(zhì),如水、酒精等物質(zhì)不能用Vm=22.4L·mol-1計算。(3)氣體可以是單一氣體,也可以是混合氣體。(4)非標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體摩爾體積也可能等于22.4L·mol-1。因此,在討論氣體摩爾體積時,必須注明氣體所處的溫度和壓強(qiáng)。題點一影響物質(zhì)體積的因素題組例練C1.(2021·浙江臺州期中)對于給定物質(zhì)的量的氣態(tài)物質(zhì),決定其體積大小的主要因素是(

)A.分子的直徑 B.相對分子質(zhì)量C.分子間的平均間距 D.分子數(shù)目解析:氣態(tài)物質(zhì)其分子之間是有較大間距的,間距大小至少是分子直徑的十倍,故氣體體積是氣體分子所占據(jù)空間的總和,而不是物質(zhì)分子體積的總和,故此氣體體積與分子直徑及相對分子質(zhì)量無關(guān);分子數(shù)目相同時,氣態(tài)物質(zhì)分子間距越大,氣體總體積越大,所以決定氣體體積的主要因素是氣體分子間的平均間距,故選C。2.下列關(guān)于決定物質(zhì)體積的因素的說法不正確的是(

)A.物質(zhì)的體積取決于粒子數(shù)目、粒子大小和粒子間的距離B.相同條件下,粒子數(shù)相同的任何氣體都具有相同的體積C.同溫、同壓下,1mol任何物質(zhì)所占有的體積均相同D.等質(zhì)量的H2,壓強(qiáng)越小、溫度越高,氣體所占的體積越大C解析:從微觀角度來說,物質(zhì)的體積由粒子數(shù)目、粒子大小和粒子間的距離決定,A正確;粒子數(shù)相同的氣體,其物質(zhì)的量相同,則相同條件下,氣體所占的體積也相同,B正確;C項中此結(jié)論只適用于氣態(tài)物質(zhì),C錯誤;壓強(qiáng)越小、溫度越高,氣體所占的體積越大,D正確。3.下列有關(guān)氣體摩爾體積的說法錯誤的是(

)A.當(dāng)溫度、壓強(qiáng)一定時,任何具有相同數(shù)目微粒的氣體都具有大致相同的體積B.單位物質(zhì)的量的氣體所占有的體積稱為氣體摩爾體積C.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體的摩爾體積都約為22.4L·mol-1D.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol水的體積約為22.4LD解析:當(dāng)溫度、壓強(qiáng)一定時,氣體分子間的距離一定,分子大小被忽略。當(dāng)微粒數(shù)目相同時,氣體體積也相同,A正確;B項是氣體摩爾體積的定義,C項是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積,B、C都正確;在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,水是液體,1mol水的體積不是22.4L,D錯誤。題點二氣體摩爾體積的概念與應(yīng)用4.(2021·上海同濟(jì)大學(xué)第二附屬中學(xué)期中)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,下列物質(zhì)所占體積最大的是(

)A.1.5mol氧氣B.180gH2OC.8g氦氣D.約3.01×1023個氮?dú)夥肿覥學(xué)習(xí)任務(wù)2阿伏加德羅定律自主梳理1.內(nèi)容:同溫、同壓下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的

。2.適用范圍:任何氣體,可以是單一氣體,也可以是混合氣體。分子互動探究圖中是汽車上的安全氣囊,在出現(xiàn)事故的時候,里面充滿氣體,形成一個緩沖,以防止乘車人員受到傷害。問題1:對于圖中的兩個安全氣囊,假定其體積是相同的,現(xiàn)在要檢驗其密封性。在相同溫度、壓強(qiáng)下,左面充滿了氮?dú)?右邊充滿了空氣,哪一種氣囊中充的氣體分子數(shù)多呢?提示:一樣多。當(dāng)溫度、壓強(qiáng)一定時,任何氣體的分子間的間距是相同的,這樣一個氣體分子占據(jù)的空間就是相同的。當(dāng)氣囊容積相同時,里面容納的氣體分子數(shù)是一樣多的。問題2:同溫、同壓下,氣體的體積大小與什么有關(guān)?提示:同溫、同壓下,氣體分子之間的距離相同,所以分子數(shù)越多,氣體體積越大。即同溫、同壓下,氣體的體積大小與氣體分子數(shù)的多少(物質(zhì)的量)有關(guān)。探究阿伏加德羅定律及其推論問題3:根據(jù)你對阿伏加德羅定律和標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積的理解,兩者有什么關(guān)系?提示:阿伏加德羅定律是標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積的擴(kuò)展和延伸,兩者意義是相同的?；蛘哒f標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積是阿伏加德羅定律的一個特例。問題4:氣囊的體積是一定的,在相同的溫度下,當(dāng)左、右兩個氣囊分別充有1mol、1.5mol氮?dú)鈺r,其壓強(qiáng)有什么關(guān)系?提示:左、右兩個氣囊所盛有的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量之比為2∶3,因為氣體的體積、溫度是相同。故兩個氣囊的壓強(qiáng)之比為2∶3。歸納拓展阿伏加德羅定律及其推論的理解1.阿伏加德羅定律的推論2.阿伏加德羅定律推論的歸納(1)“三同”定“一同”。同溫、同壓、同體積和同分子數(shù),只要有三“同”成立,則另一“同”就必定成立。(2)“二同”成比例。溫度、壓強(qiáng)、氣體體積、氣體物質(zhì)的量,若兩個量相同,則另兩個量成正比或反比。(3)氣體摩爾體積是阿伏加德羅定律的一個特例。題組例練D1.(2022·四川成都期末)下列有關(guān)阿伏加德羅定律的說法正確的是(

)A.同溫、同壓下,相同體積的物質(zhì),其物質(zhì)的量一定相等B.同溫、同壓下,相同質(zhì)量的N2和C2H4,其原子數(shù)目一定相等C.同溫、同壓下,含有相同原子數(shù)目的N2和O2,其質(zhì)量一定相等D.同溫、同壓下,相同物質(zhì)的量的氣體A和氣體B,其體積一定相等題點一阿伏加德羅定律解析:根據(jù)體積求物質(zhì)的量只限于氣態(tài)物質(zhì),固體和液體沒有規(guī)律,故A錯誤;因為N2和C2H4的摩爾質(zhì)量相等,故相同質(zhì)量的N2和C2H4,它們的分子物質(zhì)的量相等,但原子數(shù)目不相等,因為它們的分子包含的原子數(shù)目不一樣,故B錯誤;含有相同原子數(shù)目的N2和O2,其分子數(shù)也必然相同,但它們的相對分子質(zhì)量不相同,故它們的質(zhì)量也不相同,故C錯誤;同溫、同壓下,氣體的摩爾體積是相同的,故相同物質(zhì)的量的氣體A和氣體B,其體積一定相等,故D正確。2.(2021·陜西西安期中)如圖是兩瓶體積相等的氣體,在同溫、同壓時瓶內(nèi)氣體的關(guān)系一定正確的是(

)A.氣體質(zhì)量相等 B.氣體密度相等C.所含原子數(shù)相等 D.摩爾質(zhì)量相等C解析:同溫、同壓下,氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比,兩瓶體積相等的氣體,則兩瓶氣體的物質(zhì)的量相等,結(jié)合分子的組成分析判斷。左瓶中氮?dú)夂脱鯕獾奈镔|(zhì)的量之比為1∶1時,相當(dāng)于NO,與右瓶內(nèi)NO的質(zhì)量相等,但左瓶中氮?dú)夂脱鯕獾奈镔|(zhì)的量之比不一定為1∶1,故質(zhì)量不一定相等,故A錯誤;左瓶中氮?dú)夂脱鯕獾奈镔|(zhì)的量之比為1∶1時,相當(dāng)于NO,與右瓶內(nèi)NO的密度相等,但左瓶中氮?dú)夂脱鯕獾奈镔|(zhì)的量之比不一定為1∶1,故密度不一定相等,故B錯誤;都是雙原子分子,物質(zhì)的量相等的氣體含有的原子數(shù)目相等,故C正確;左瓶中氮?dú)夂脱鯕獾奈镔|(zhì)的量之比為1∶1時,相當(dāng)于NO,與右瓶內(nèi)NO的摩爾質(zhì)量相等,但左瓶中氮?dú)夂脱鯕馕镔|(zhì)的量之比不一定為1∶1,故摩爾質(zhì)量不一定相等,故D錯誤。題點二阿伏加德羅定律的推論D3.(2021·天津期中)同溫、同壓下,氣體的密度之比等于相對分子質(zhì)量之比,已知空氣的平均相對分子質(zhì)量為29,同溫、同壓下,下列氣體的密度比空氣密度小的是(

)A.二氧化氮B.二氧化碳C.二氧化硫

D.一氧化碳解析:同溫、同壓下,氣體的密度之比等于相對分子質(zhì)量之比,氣體的密度比空氣密度小,則氣體的相對分子質(zhì)量小于空氣的相對分子質(zhì)量29。二氧化氮的相對分子質(zhì)量是46,二氧化碳的相對分子質(zhì)量是44,二氧化硫的相對分子質(zhì)量是64,一氧化碳的相對分子質(zhì)量是28,所以氣體密度小于空氣密度的是一氧化碳。4.(2021·天津南開中學(xué)期中)常溫、常壓下,取四支完全一樣的針筒,分別充入等質(zhì)量的CH4、O2、CO2、SO2四種氣體(白色空白部分表示氣體的存在),其中充裝CH4的是(

)D5.(2021·重慶月考)在體積相同的三個容器里分別充入三種氣體①氫氣、②二氧化碳、③氧氣,并保持三個容器內(nèi)氣體的溫度和質(zhì)量均相等。下列說法正確的是(

)A.密度關(guān)系:①<③<②B.壓強(qiáng)關(guān)系:①>③>②C.原子數(shù)目:②>③>①D.分子數(shù)目:①=②=③B課堂小結(jié)提升【知識整合】【易錯提醒】1.誤認(rèn)為22.4L·mol-1就是氣體摩爾體積,其實這只是氣體摩爾體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的一個特殊值,在其他條件下氣體摩爾體積有其他的值。2.誤認(rèn)為在標(biāo)準(zhǔn)狀況下1molH2O的體積是22.4L,其實在標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2O是液態(tài),不適用標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積。3.誤認(rèn)為阿伏加德羅定律只適用于純凈氣體,其實氣體分子間距只與溫度、壓強(qiáng)有關(guān),所以只要溫度、壓強(qiáng)相同,任何氣體都適用。4.誤認(rèn)為只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體摩爾體積才會是22.4L·mol-1,其實在其他條件下,氣體摩爾體積也可能是22.4L·mol-1。學(xué)科素養(yǎng)測評(1)三同定一同,也就是說當(dāng)三個條件相同時,第四個條件一定相同。(2)兩同成比例,兩側(cè)成正比,同側(cè)成反比。當(dāng)四個條件中的兩個相同時,剩余兩個條件成比例,在方程式同側(cè)時成反比,在方程式兩側(cè)時則成正比。為了更好地借助理想氣體狀態(tài)方程理解阿伏加德羅定律及其推論,一位同學(xué)設(shè)計了如圖的實驗?zāi)Ｐ?并設(shè)計了幾個問題,請你幫助他分析設(shè)計的問題,并做出解答。室溫下,某容積固定的密閉容器由光滑的、可移動的活塞隔成A、B兩室,兩室都有用橡膠塞密封的導(dǎo)氣孔(可用注射器針頭作為氣體、液體的通道)。開始狀態(tài)如圖甲所示,整個容器充滿水。然后用注射器先向B室中充入1mol空氣,再向A室中充入一定量H2、O2的混合氣體,把水全部排出,此時活塞的位置如圖乙所示。(1)此時A室中混合氣體的物質(zhì)的量為

。

答案:(1)2mol(1)三同定一同,也就是說當(dāng)三個條件相同時,第四個條件一定相同。(2)兩同成比例,兩側(cè)成正比,同側(cè)成反比。當(dāng)四個條件中的兩個相同時,剩余兩個條件成比例,在方程式同側(cè)時成反比,在方程式兩側(cè)時則成正比。為了更好地借助理想氣體狀態(tài)方程理解阿伏加德羅定律及其推論,一位同學(xué)設(shè)計了如圖的實驗?zāi)Ｐ?并設(shè)計了幾個問題,請你幫助他分析設(shè)計的問題,并做出解答。室溫下,某容積固定的密閉容器由光滑的、可移動的活塞隔成A、B兩室,兩室都有用橡膠塞密封的導(dǎo)氣孔(可用注射器針頭作為氣體、液體的通道)。開始狀態(tài)如圖甲所示,整個容器充滿水。然后用注射器先向B室中充入1mol空氣,再向A室中充入一定量H2、O2的混合氣體,把水全部排出,此時活塞的位置如圖乙所示。(2)實驗測得A室混合氣體的質(zhì)量為34g,A室中含氧氣的物質(zhì)的量為

mol;該混合氣體的密度是同溫、同壓時H2密度的

倍。

答案:(2)1

8.5

(1)三同定一同,也就是說當(dāng)三個條件相同時,第四個條件一定相同。(2)兩同成