2020-2021學(xué)年化學(xué)新教材蘇教版必修第一冊(cè)教學(xué)案：專(zhuān)題1 第2單元 第2課時(shí)　氣體摩爾體積 Word版含解析

1、第2課時(shí)氣體摩爾體積發(fā) 展 目 標(biāo)體 系 構(gòu) 建1.知道氣體摩爾體積的概念，能夠利用物質(zhì)的量、氣體摩爾體積、標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積三者之間的關(guān)系，進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。2了解阿伏加德羅定律及其推論，并能夠運(yùn)用阿伏加德羅定律解決簡(jiǎn)單問(wèn)題。一、影響物質(zhì)體積大小的因素在相同條件下，微粒數(shù)相同的不同固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)的體積是否相同？提示不相同。因?yàn)楣虘B(tài)物質(zhì)、液態(tài)物質(zhì)體積主要受微粒的數(shù)目和微粒本身的大小不同影響，而不同的固態(tài)物質(zhì)、液態(tài)物質(zhì)的微粒大小各不相同。二、氣體摩爾體積氣體摩爾體積適用范圍是氣體，是否必須為純凈氣體？提示不是。氣體摩爾體積的適用范圍是氣體，可以是單一氣體，也可為混合氣體，如標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.2

2、mol h2和0.8 mol o2的混合氣體約為22.4 l，但要特別注意以混合氣體中氣體之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)為前提。知識(shí)延伸阿伏加德羅定律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)目的微粒。2適用范圍：阿伏加德羅定律及其推論僅僅適用于氣體，可以是單一氣體，也可以是混合氣體，對(duì)固體和液體不適用。3“三同定一同”規(guī)律：同溫、同壓、同體積、同分子數(shù)中只要有“三同”則必有第“四同”。相同體積的兩個(gè)容器，一個(gè)盛放氧氣，一個(gè)盛放氫氣，在同溫、同壓下，兩容器中氣體分子的數(shù)目有何關(guān)系？提示相同。在同溫、同壓下，同體積的不同氣體具有相同的微粒數(shù)。1判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”。)(1)在相同條件下

3、，1 mol任何物質(zhì)的體積均相同。()(2)當(dāng)溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，1 mol氣體的體積均為22.4 l。()(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol任何物質(zhì)的體積都約為22.4 l。()(4)當(dāng)溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，相同物質(zhì)的量的氣體的體積相同。() 2設(shè)na表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述中正確的是()a常溫常壓下，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3nac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nab常溫常壓(非標(biāo)準(zhǔn)狀況)下，11.2 l co2的物質(zhì)的量不是0.5 mol，所含原子數(shù)不是1.5na；4

4、8 g o3的物質(zhì)的量為1 mol，所含氧原子數(shù)為3na；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，h2o為液態(tài)，不能應(yīng)用氣體摩爾體積計(jì)算其物質(zhì)的量；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 l h2的物質(zhì)的量為1 mol，所含氫原子數(shù)為2na。3常溫下，34.0 g氨氣的物質(zhì)的量是 ；在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氨氣的體積是 ，所含的氨氣分子數(shù)是 個(gè)。解析根據(jù)氣體相關(guān)計(jì)算公式n(標(biāo)準(zhǔn)狀況)可知：n(nh3)2.0 mol。v(nh3)n(nh3)vm2.0 mol22.4 lmol144.8 l。n(nh3)n(nh3)na2.0 mol6.021023 mol11.2041024個(gè)。答案2.0 mol44.8 l1.2041024氣體摩爾體積及相關(guān)計(jì)算

5、(素養(yǎng)養(yǎng)成宏觀辨識(shí)與微觀探析)熱氣球主要用于航空、體育運(yùn)動(dòng)和游覽觀光，由于熱氣球操作簡(jiǎn)單，對(duì)起飛、著陸場(chǎng)地的要求不高，熱氣球運(yùn)動(dòng)真正發(fā)展成為一項(xiàng)時(shí)尚、健康的戶(hù)外休閑和體育運(yùn)動(dòng)。問(wèn)題1你知道熱氣球升空的原理嗎？氣體的體積與溫度、壓強(qiáng)有何關(guān)系？提示熱氣球是利用加熱的空氣或某些氣體(如氫氣或氦氣)的密度低于氣球外的空氣密度以產(chǎn)生浮力飛行。熱氣球主要通過(guò)自帶的機(jī)載加熱器來(lái)調(diào)整氣囊中空氣的溫度，從而達(dá)到控制氣球升降的目的。升高溫度或減小壓強(qiáng)氣體的體積增大，反之氣體的體積減小。問(wèn)題2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol氣體的體積約是22.4 l，如果當(dāng)1 mol氣體的體積約是22.4 l時(shí)，一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況嗎？為什么？

6、提示不一定。因?yàn)橛绊憵怏w的體積的因素是溫度、壓強(qiáng)兩個(gè)條件，非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol氣體的體積也可能是22.4 l。1在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積(1)1個(gè)條件：必須為標(biāo)準(zhǔn)狀況。非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol氣體的體積不一定是22.4 l。因此在使用氣體摩爾體積時(shí)。一定要看清氣體所處的狀態(tài)。(2)1種狀態(tài)：必須為氣體，且任何氣體均可，包括混合氣體。如水、酒精、汽油、ccl4等物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體。(3)2個(gè)數(shù)據(jù)：“1 mol”“約22.4 l”。2氣體摩爾體積的計(jì)算氣體的物質(zhì)的量n。氣體的密度。氣體的微粒數(shù)nnnana。氣體的質(zhì)量mnmm。3求解氣體摩爾質(zhì)量“五”方法(1)根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量(m)和物質(zhì)

7、的量(n)：m。(2)根據(jù)一定質(zhì)量(m)的物質(zhì)中微粒數(shù)目(n)和阿伏加德羅常數(shù)(na)：m。(3)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度： m22.4(gmol1)。(4)根據(jù)同溫同壓下氣體的相對(duì)密度(d1/2)：m1/m2d。(5)對(duì)于混合氣體，求其平均摩爾質(zhì)量，上述計(jì)算式仍然成立；還可以用下式計(jì)算：mm1a%m2b%m3c%a%、b%、c%指混合物中各成分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(或體積分?jǐn)?shù))。1下列說(shuō)法中，正確的是()a一定狀況下，n2的摩爾體積可能恰好為11.2 lmol1b在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol n2的體積是22.4 lmol1c1 mol n2的體積約是22.4 l，則n2是處于標(biāo)準(zhǔn)狀況d在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，

8、h2o的摩爾體積約是22.4 lmol1a由于溫度和壓強(qiáng)影響氣體摩爾體積，則一定狀況下n2的摩爾體積可能恰好為11.2 lmol1，a項(xiàng)正確；在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol n2的體積是22.4 lmol11 mol22.4 l，b項(xiàng)錯(cuò)誤；1 mol n2的體積約是22.4 l，氣體摩爾體積為22.4 lmol1，由于溫度和壓強(qiáng)影響氣體的體積，則n2不一定是處于標(biāo)準(zhǔn)狀況，c項(xiàng)錯(cuò)誤；在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水不是氣體，則水的摩爾體積不是22.4 lmol1，d項(xiàng)錯(cuò)誤。2co和co2的混合氣體18 g，完全燃燒后測(cè)得co2的體積為11.2 l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(1)混合氣體中co的質(zhì)量是 g。(2)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，混合

9、氣體中co2的體積是 l。(3)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，混合氣體的密度是 gl1。(4)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是 gmol1。解析co燃燒發(fā)生反應(yīng)：2coo22co2，co的體積與生成co2的體積相等，燃燒后co2的總體積為11.2 l，故18 g co和co2的混合氣體的總體積為11.2 l，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，18 g co和co2的混合氣體的物質(zhì)的量為0.5 mol，設(shè)co的物質(zhì)的量為x mol，co2的物質(zhì)的量為y mol，則，解得x0.25，y0.25。(1)混合氣體中co的質(zhì)量28 gmol10.25 mol7 g。(2)故原混合氣體中，co2的體積為0.25 mol22.4 lmol15.6 l

10、。(3)原混合氣體的密度1.61 gl1。(4)解法一：22.4 lmol11.61 gl122.4 lmol136 gmol1；解法二：36 gmol1；解法三：28 gmol150%44 gmol150%36 gmol1；故平均摩爾質(zhì)量為36 gmol1。答案(1)7(2)5.6(3)1.61(4)36阿伏加德羅定律及其推論(素養(yǎng)養(yǎng)成宏觀辨識(shí)與微觀探析)化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組利用電解裝置，來(lái)推導(dǎo)氣體體積與物質(zhì)的量的關(guān)系，已知利用圖1裝置電解水時(shí)，水的轉(zhuǎn)化過(guò)程如圖2所示。已知a試管中收集到的氣體為氫氣，b試管中收集到的氣體為氧氣。圖1圖2圖3問(wèn)題1經(jīng)測(cè)定，同溫同壓下，a試管中氣體體積大約是b試管中氣體

11、體積的2倍。寫(xiě)出電解水的化學(xué)方程式，推測(cè)相同溫度和壓強(qiáng)下氣體體積與物質(zhì)的量的關(guān)系。提示電解水的化學(xué)方程式為2h2o2h2o2，由氫氣和氧氣的物質(zhì)的量之比是21，體積之比也是21，可以推測(cè)同溫同壓下氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比。問(wèn)題2如圖3所示用打氣筒給籃球打氣時(shí)，氣體源源不斷地被打進(jìn)去，而籃球的體積幾乎不發(fā)生變化，氣體都去了哪？氣球內(nèi)氣體的哪些物理量發(fā)生了變化？據(jù)此推測(cè)恒溫、恒容時(shí)氣體物質(zhì)的量與壓強(qiáng)有何關(guān)系提示氣體的體積受溫度和壓強(qiáng)影響。向籃球內(nèi)打氣時(shí)氣體進(jìn)入籃球內(nèi)，氣體物質(zhì)的量增多，壓強(qiáng)變大。恒溫、恒容時(shí)氣體物質(zhì)的量與壓強(qiáng)成正比關(guān)系。相同條件結(jié)論公式語(yǔ)言敘述同溫同壓同溫同壓下，體積比等于物

12、質(zhì)的量之比，等于分子數(shù)之比同溫同容同溫同容下，壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量之比，等于分子數(shù)之比同溫同物質(zhì)的量同溫同物質(zhì)的量下，壓強(qiáng)比等于體積的反比同溫同壓同溫同壓下，密度比等于摩爾質(zhì)量之比同溫同壓同體積同溫同壓下，體積相同的氣體，其摩爾質(zhì)量與質(zhì)量成正比3常溫常壓下，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()abcdd將n代入vvmn，由此可知相同質(zhì)量、相同溫度、相同壓強(qiáng)下，氣體體積與摩爾質(zhì)量成反比。該四種氣體中ch4摩爾質(zhì)量最小，故體積最大。4同溫同壓下，等質(zhì)量的so2氣體和so3氣體相比較，下列敘述中正確的是()a密度之比為45b物質(zhì)的量之比為45c體積之

13、比為11d原子數(shù)之比為34a由n可知，在相同條件下，氣體的相對(duì)分子質(zhì)量之比等于其密度之比，所以?xún)煞N氣體的密度之比為648045，a項(xiàng)正確；設(shè)氣體的質(zhì)量均為m g，則n(so2) mol，n(so3) mol，所以二者物質(zhì)的量之比為806454，b項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)vnvm可知，同溫同壓下，氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，所以?xún)煞N氣體的體積之比為54，c項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)分子組成可知，兩種氣體的原子數(shù)之比為(53)(44)1516，d項(xiàng)錯(cuò)誤。1下列關(guān)于決定物質(zhì)體積的因素的說(shuō)法不正確的是()a物質(zhì)的體積取決于微粒的數(shù)目、微粒的大小和微粒之間的距離b在相同條件下，微粒數(shù)相同的任何氣體都具有相同體積c在同溫同壓下

14、，1 mol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，氣體所占體積越大c從微觀角度來(lái)說(shuō)，物質(zhì)的體積由微粒的數(shù)目、微粒的大小和微粒之間的距離決定，a正確；微粒數(shù)相同的氣體的物質(zhì)的量相同，相同條件下體積也相同，b正確；c項(xiàng)結(jié)論只適用于氣態(tài)物質(zhì)，c錯(cuò)誤；壓強(qiáng)越小、溫度越高，氣體的體積越大，d正確。2下列有關(guān)氣體摩爾體積的描述中正確的是()a在一定溫度和壓強(qiáng)下，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22.4 lc標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積約為22.4 ld在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol o2的體積是22.4 lmol1a在一定溫度和壓強(qiáng)下，單位物質(zhì)的量的

15、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22.4 lmol1,1 mol o2的體積是22.4 l，b、c、d錯(cuò)誤。3下列說(shuō)法中正確的是()a在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol水的體積是22.4 lb1 mol任何氣體體積均為22.4 lc在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.3 mol n2和0.7 mol o2混合氣體總體積約為22.4 ld通常狀況下，1 mol n2的體積約為22.4 lca項(xiàng)水為液體，不適用氣體摩爾體積；b項(xiàng)未指明氣體所處的狀況；c項(xiàng)混合氣體共1 mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，體積約為22.4 l，c正確；d項(xiàng)通常狀況下，1 mol n2體積不是22.4 l。4在同溫同壓下，相

16、同體積的甲、乙兩種氣體的質(zhì)量比是1714。若乙氣體是co，則甲氣體可能是()ah2sbhclcnh3 dcl2a同溫同壓下，同體積的甲乙兩種氣體物質(zhì)的量相同，質(zhì)量比是1714，根據(jù)mnm可知，甲與乙的摩爾質(zhì)量之比為1714，若乙氣體是co，則m(甲)28 gmol11714，故m(甲)34 gmol1，各選項(xiàng)中只有h2s符合。5對(duì)一定量氣體體積的探究。已知1 mol不同氣體在不同條件下的體積：化學(xué)式條件1 mol氣體的體積/lh2273 k,101 kpa22.4o222.4co22.4h2273 k,202 kpa11.2co211.2n2273 ，202 kpa22.4nh322.4(1)從上表分析得出的結(jié)論：1 mol任何氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積都約為 。1 mol不同的氣體，在不同的條件下，體積 (填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。(2)理論依據(jù)：相同條件下，1 mol任何氣體的體積幾乎相等，原因是 ， 。(3)應(yīng)用：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，4 g o2的體積為多少l？(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)解析(1)從表中的數(shù)據(jù)可以看出：1 mol任何