人教版高中化學(xué)必修1全冊教案-2.2

1、第2課時(shí) 氣體摩爾體積課前自主學(xué)習(xí)(學(xué)生用書P13) 一決定物質(zhì)體積大小的因素1.物質(zhì)體積的影響因素(1)構(gòu)成物質(zhì)的粒子數(shù)目;(2)粒子的大小;(3)粒子之間的距離2.1 mol不同的固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)含有的粒子數(shù)相同,粒子之間的距離非常小,因此,固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)的體積主要決定于粒子的大小3.對(duì)于氣體來說,粒子之間的距離,遠(yuǎn)大于粒子本身的直徑,當(dāng)粒子數(shù)目相同時(shí),氣體的體積主要決定于粒子之間的距離同溫同壓下,任何氣體粒子之間距離相等相同溫度和壓強(qiáng)下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子二氣體摩爾體積1.定義:單位物質(zhì)的量的氣體所占有的體積符號(hào):Vm,常用的單位有L/mol(或Lmol-1)和m3

2、/mol(或m3mol-1)2.計(jì)算公式:3.影響氣體摩爾體積的因素(1)氣體摩爾體積的數(shù)值取決于氣體所處的溫度和壓強(qiáng)(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下(即0和101 kPa),氣體摩爾體積約為22.4 L/mol誘思探究:1 mol氣體的體積為22.4 L時(shí),該氣體一定處于標(biāo)準(zhǔn)狀況嗎?提示:不一定氣體的體積受溫度和壓強(qiáng)的影響,升高溫度,氣體體積增大;增大壓強(qiáng),氣體體積減小,因此在一定溫度和壓強(qiáng)(非標(biāo)況)下,也可使1 mol 氣體的體積到達(dá)22.4 L課堂深化探究(學(xué)生用書P13) 一氣體摩爾體積1.概念:單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積氣體摩爾體積的數(shù)值不是固定不變的,它決定于氣體所處的溫度和壓強(qiáng)

3、標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積為22.4 L/mol,25和101 kPa的條件下,Vm=24.5 L/mol2.利用氣體摩爾體積進(jìn)行化學(xué)計(jì)算,應(yīng)注意以下問題:(1)22.4 L/mol這個(gè)數(shù)值是個(gè)近似值,但計(jì)算時(shí)就取22.4 L/mol(2)22.4 L是1 mol任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積,因此,在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下一般不能用22.4 L/mol(3)只適用于任何氣態(tài)物質(zhì),對(duì)于固態(tài)物質(zhì)和液態(tài)物質(zhì)是不適用的(4)計(jì)算時(shí),如果溫度和壓強(qiáng)有所變化,應(yīng)根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程(pV=nRT)進(jìn)行換算(5)1 mol氣體的體積為22.4 L,那么它可能處在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,也可能處在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積

4、計(jì)算的有關(guān)公式(1)摩爾質(zhì)量與氣體摩爾體積的關(guān)系:M=Vm=22.4 g/mol(2)物質(zhì)的量與氣體摩爾體積的關(guān)系:(3)氣體質(zhì)量與氣體摩爾體積的關(guān)系:(4)氣體分子數(shù)與氣體摩爾體積的關(guān)系:N=nNANA二阿伏加德羅定律及其推論1.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,這一規(guī)律就是阿伏加德羅定律2.理解阿伏加德羅定律應(yīng)注意的問題:(1)在定律中,粒子一般指組成氣體的分子(只有稀有氣體為單原子分子,才可以是原子)如相同溫度和壓強(qiáng)下,相同體積的H2和CO2,分子數(shù)相同,但原子數(shù)不同(2)阿伏加德羅定律適合于任何氣體,包括混合氣體,但不適用于非氣體(3)同溫同

5、壓同體積和同分子數(shù),“四同共存,相互制約,只要有三個(gè)“同成立,那么第四“同必定成立(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積是阿伏加德羅定律的特例因?yàn)樗?guī)定了溫度(0)和壓強(qiáng)(101 kPa)3.阿伏加德羅定律的推論阿伏加德羅定律是理想氣體狀態(tài)方程的具體表達(dá)由pV=nRT可得如下結(jié)論:典 例 剖 析(學(xué)生用書P14)知識(shí)點(diǎn)一 氣體摩爾體積例1 以下說法正確的選項(xiàng)是( )A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,6.021023個(gè)分子所占的體積約是22.4 LB.0.5 mol O2所占的體積是11.2 LC.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol H2O的體積為22.4 LD.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,28 g CO與N2的混合氣體的體積約為22.4 L解析 6

6、.021023個(gè)分子的物質(zhì)的量是1 mol,但此分子不一定是氣體,故在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積不一定是22.4 L,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)中未指明氣體所處的狀況,所以此氣體體積不一定是11.2 L,B項(xiàng)錯(cuò)誤;H2O在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體,所以1 mol H2O的體積不是22.4 L,C項(xiàng)錯(cuò)誤;N2和CO的摩爾質(zhì)量都是28 gmol-1,所以28 g N2和CO的混合氣體的物質(zhì)的量是1 mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為22.4 L,D項(xiàng)正確答案 D知識(shí)點(diǎn)二 阿伏加德羅定律及應(yīng)用例2 (2021海南高考)在兩個(gè)密閉容器中,分別充有質(zhì)量相同的甲乙兩種氣體,假設(shè)兩容器的溫度和壓強(qiáng)均相同,且甲的密度大于乙的密度,那么以下說

7、法正確的選項(xiàng)是( )A.甲的分子數(shù)比乙的分子數(shù)多B.甲的物質(zhì)的量比乙的物質(zhì)的量少C.甲的摩爾體積比乙的摩爾體積小D.甲的相對(duì)分子質(zhì)量比乙的相對(duì)分子質(zhì)量小解析 由兩容器的溫度和壓強(qiáng)均相同,且氣體質(zhì)量相等,而甲的密度大于乙的密度,又由 可知V甲V乙;同溫同壓下,氣體的物質(zhì)的量與體積成正比,故n甲M乙,D錯(cuò)誤答案 B課內(nèi)針對(duì)性訓(xùn)練(學(xué)生用書P14)1.以下有關(guān)氣體體積的表達(dá)正確的選項(xiàng)是( )A.一定溫度和壓強(qiáng)下,各種氣態(tài)物質(zhì)體積的大小,由構(gòu)成氣體的分子大小決定B.一定溫度和壓強(qiáng)下,各種氣態(tài)物質(zhì)體積的大小,由構(gòu)成氣體的分子數(shù)決定C.不同的氣體,假設(shè)體積不同,那么它們所含的分子數(shù)也不同D.氣體摩爾體積指

8、1 mol任何氣體所占的體積,約為22.4 L答案:B解析:影響氣體體積大小的因素主要有:分子之間的距離(由溫度和壓強(qiáng)來決定)分子數(shù)的多少及分子自身的大小(這個(gè)因素與前兩個(gè)因素相比,影響較小,可忽略)氣體摩爾體積那么是在一定條件下,1 mol氣體所占有的體積,標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)約為22.4 Lmol-12.以下說法正確的選項(xiàng)是( )A.32 g O2占有的體積約為22.4 LB.22.4 L N2含阿伏加德羅常數(shù)個(gè)氮分子C.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L水的質(zhì)量約為18 gD.22 g二氧化碳與標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L H2含有相同的分子數(shù)答案:D解析:32 g O2為1 mol而誤以為是22.4 L忽略了

9、只有給出標(biāo)準(zhǔn)狀況,1 mol氣體才是22.4 L,AB均不正確,錯(cuò)選C忽略了水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為非氣體3.關(guān)于同溫同壓下等體積的CO和CO2的表達(dá):質(zhì)量相等;密度相等;所含分子數(shù)相等;所含碳原子數(shù)相等其中正確的選項(xiàng)是( )A. B.C.D.答案:C解析:題干局部給出同溫同壓同體積的條件,即“三同,由阿伏加德羅定律可導(dǎo)出另“一同,也就是兩者的分子數(shù)相同,進(jìn)而由分子數(shù)相同及化學(xué)式中微粒數(shù)目之間的關(guān)系推知所含碳原子數(shù)必然相等而質(zhì)量密度那么由于二者的相對(duì)分子質(zhì)量不同而不同4.判斷以下說法正確的在括號(hào)內(nèi)打“,錯(cuò)誤的劃“(1)氣體摩爾體積為22.4 Lmol-1( )(2)相同條件下一氧化碳?xì)怏w和氮?dú)?假設(shè)體

10、積相等,那么質(zhì)量也相等( )(3)1 molCO2在20時(shí)的體積比22.4 L大( )(4) 1 molH2O在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約是22.4 L( )(5)標(biāo)準(zhǔn)狀況下1 mol甲烷和氧氣的混合氣體體積約為22.4 L( )(6)同溫同壓下,相同體積的物質(zhì)其物質(zhì)的量一定相等( )答案:(1) (2) (3) (4) (5) (6)解析:(1)沒有指明是標(biāo)準(zhǔn)狀況;(3)未標(biāo)明壓強(qiáng);(4)水是液體非氣體;(6)對(duì)固體無法確定課后優(yōu)化訓(xùn)練(學(xué)生用書P15)根底強(qiáng)化1.(2007上海高考)以下有關(guān)物理量相應(yīng)的單位表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是( )A.摩爾質(zhì)量g/molB.氣體摩爾體積L/molC.溶解度g/100

11、gD.密度g/cm3答案:C解析:溶解度的單位為g2.常溫常壓下,用等質(zhì)量的CH4CO2O2SO2四種氣體分別吹出四個(gè)氣球,其中氣體為CH4的是( )答案:D解析:在相同溫度壓強(qiáng)下,相同質(zhì)量的氣體,由知摩爾質(zhì)量越小,物質(zhì)的量越大,體積也就越大,因M(CH4)M(O2)M(CO2)B.密度:C.質(zhì)量:D.氫原子數(shù):答案:BC解析:四種氣體的物質(zhì)的量分別為0.3 mol,0.5 mol,0.4 mol,0.2 mol那么體積比為0.30.50.40.2,密度比為1636.53417,質(zhì)量比為0.3 mol16 gmol-10.5 mol36.5 gmol-113.6 g0.2 mol17 gmol

12、-1=4.818.2513.63.4,氫原子數(shù)比為0.340.510.420.23=1.20.50.80.63.依據(jù)阿伏加德羅定律,以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是( )A.同溫同壓下,兩種氣體的體積比等于摩爾質(zhì)量之比B.同溫同壓下,兩種氣體的物質(zhì)的量之比等于密度之比C.同溫同壓下,兩種氣體的摩爾質(zhì)量之比等于密度之比D.同溫同體積下,兩種氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比答案:CD解析:假設(shè)對(duì)阿伏加德羅定律及推論掌握不熟,應(yīng)學(xué)會(huì)臨時(shí)用pV=nRT進(jìn)行推導(dǎo),假設(shè)熟記阿伏加德羅定律及推論那么可直接選出正確答案在A中,同T同p下那么n與V成正比與M成反比,且不知兩種氣體的質(zhì)量是否相等,因此A不對(duì); B中,同溫同壓下

13、因?yàn)閂那么n與成反比,假設(shè)兩氣體質(zhì)量相同,那么有由于不知兩者的質(zhì)量是否相等,所以B不正確;C中,同溫同壓下那么整理可得C正確;D中,同溫同體積,由阿伏加德羅定律可知?dú)怏w越多,產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大,n與p成正比即D正確4.(1)8.4 g氮?dú)夂?.6 g某單質(zhì)Rx所含原子個(gè)數(shù)相同,且分子個(gè)數(shù)之比為32,那么R的相對(duì)原子質(zhì)量是_,x的值是_(2)N個(gè)O2的質(zhì)量為m kg,那么1 molO2的質(zhì)量是_kg(用NA表示阿伏加德羅常數(shù))(3)0.1 mol某物質(zhì)的質(zhì)量為10.6 g,那么它的摩爾質(zhì)量是_,該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量是_163106 g/mol106解析:(1)8.4 g N2的物質(zhì)的量為0.3 mol,所含原子為0.6 mol,由于N2與Rx分子個(gè)數(shù)比為32那么Rx的物質(zhì)的量為0.2 mol,由可得,0.6=0.2 x,x=3,那么Rx摩爾質(zhì)量為48 g/mol,即Rx的相對(duì)分子質(zhì)量為48,R的相對(duì)原子質(zhì)量為16(2)由可得一個(gè)O2分子的質(zhì)量為1 mol O2為