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第2课时 气体摩尔体积
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课程目标 素养目标
1.了解气体摩尔体积的概念和应用,体会定量研究对化学科学的重要作用。
2.能基于物质的量认识物质组成及化学变化,能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。
3.理解阿伏加德罗定律及其简单推论。 1.宏观辨识与微观探析:能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
2.科学探究与创新意识:认识科学探究是进行科学解释和发现、创造应用的科学实践活动;能从问题和假设出发,依据探究目的、设计探究方案,运用化学实验进行实验探究。
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必备知识 自主学习
关键能力 素养形成
课堂检测 素养达标
课时作业 巩固演练
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1.物质体积大小的影响因素
同温同压下,任何气体微粒之间的距离 。
相等
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结论:
(1)在相同条件下,微粒数相同的不同固态或液态物质的体积_____。
(2)在同温同压条件下,微粒数相同的任何气体的体积都_____。
特别提醒:决定气体体积大小的因素是分子的数目和分子之间的距离。
不同
相同
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L·mol-1
22.4
2.气体摩尔体积
(1)概念:单位物质的量的气体所占的体积,符号为____。
(2)单位:________或m3·mol-1。
(3)表达式:气体摩尔体积=eq \f(气体所占的体积,气体的物质的量),即Vm=eq \f(V,n)。
(4)标准状况下,气体摩尔体积约为______ L·mol-1。
Vm
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[牛刀小试]
同温同压下,1 mol氢气与1 mol氧气,它们的( )
A.质量相同,体积不同 B.分子数相同,质量不同
C.体积相同,分子数不同 D.体积相同,原子数不同
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解析:同温同压下,1 mol氢气和1 mol氧气物质的量相等,则气体体积一定相等,氢气和氧气摩尔质量不相同,因此质量不相同,故A错误;二者物质的量相等,所以分子数相等,二者摩尔质量不相同,因此质量不相同,故B正确;二者的物质的量相同,所以体积相等、分子数相等,故C错误;二者的物质的量相同,1 mol氢气含有2 mol氢原子,1 mol氧气含有2 mol氧原子,故二者的原子数相同,故D错误。
答案:B
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要点一 气体摩尔体积
【探究1】 通过下表提供的数据进行计算,然后分析总结出影响物质体积大小的因素有哪些?
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(1)下表列出了0 ℃、101 kPa时O2和H2的密度,请计算1 mol O2和1 mol H2的体积。
物质 摩尔质量/(g·mol-1) 1 mol物质的质量/g 密度/(g·L-1) 1 mol物质的体积/L
O2 1.429
H2 0.089 9
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(2)下表列出了20 ℃时几种固体和液体的密度,请计算1 mol 这几种物质的体积。
物质 摩尔质量/(g·mol-1) 1 mol物质的质量/g 密度 1 mol物质的体积
Al 27 2.70 g/cm3
Fe 56 7.86 g/cm3
H2O 18 0.998 g/cm3
C2H5OH 46 0.789 g/cm3
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结论:相同条件下,相同物质的量的固体或液体所占的体积 (填“相同”或“不同”,下同)。相同条件下,相同物质的量的气体所占的体积近似 。
提示:(1)O2的摩尔质量为32 g·mol-1,1 mol O2的质量为32 g,1 mol O2在标准状况下的体积为V=eq \f(m,ρ)=eq \f(32 g,1.429 g·L-1)≈22.4 L;
H2的摩尔质量为2 g·mol-1,1 mol H2的质量为2 g,1 mol H2在标准状况下的体积为V=eq \f(m,ρ)=eq \f(2 g,0.089 9 g·L-1)≈22.3 L。
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(2)1 mol Al的质量为27 g,1 mol Al的体积为V=eq \f(m,ρ)=eq \f(27 g,2.70 g/cm3)=10 cm3;
1 mol Fe的质量为56 g,1 mol Fe的体积为V=eq \f(m,ρ)=eq \f(56 g,7.86 g/cm3)≈7.1