专题1 第2单元 第2课时 气体摩尔体积（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册（苏教版2019）

专题1 物质的分类及计量 第二单元　物质的化学计量 第2课时　气体摩尔体积 栏目索引 基础落实 梳理必备知识 重难探究 提升关键能力 学以致用 发展科学素养 课程标准 核心素养 1.理解气体摩尔体积概念。 2．理解标准状况下的气体摩尔体积。 3．根据标准状况下的气体摩尔体积进行计算。 　　1.客观辨识与微观探析：能从宏观和微观相结合的视角理解影响物质体积大小的因素，知道气体摩尔体积的含义，能叙述阿伏加德罗定律的内容。 2．证据推理与模型认知：能基于物质的量认识物质的组成及变化，建立n、m、Vm之间计算的模型，熟悉阿伏加德罗定律的应用。 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 一、物质的聚集状态 1．物质体积的影响因素 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 2．微粒数目相同的不同状态物质的体积 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 二、气体摩尔体积 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 探究 气体摩尔体积 已知1 mol不同气体在不同条件下的体积： 化学式 条件 1 mol气体体积/L H2 0 ℃，101 kPa 22.4 O2 0 ℃，101 kPa 22.4 CO 0 ℃，101 kPa 22.4 H2 0 ℃，202 kPa 11.2 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 化学式 条件 1 mol气体体积/L CO2 0 ℃，202 kPa 11.2 N2 273 ℃，202 kPa 22.4 NH3 273 ℃，202 kPa 22.4 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S [问题设计] (1)为什么不同气体，若分子数目相同，在相同的条件下体积相同？ 提示：相同条件下分子间距相同。 (2)为什么相同的气体，若分子数目相同，在相同的温度和不同的压强下体积不同？ 提示：压强增大，体积减小。 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 1．标准状况下的气体摩尔体积 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 2．理解气体摩尔体积应注意的几个问题 (1)适用范围：气态物质，可以是单一气体，也可以是混合气体。 (2)物质在标准状况下为气体，若不是气体或非标准状况均不能用22.4 L·mol－1进行计算。 (3)1 mol气体在非标准状况下的体积，可能是22.4 L，也可能不是22.4 L。 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 3．阿伏加德罗定律的推论及应用 (1)同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比。 (2)同温同压下，同体积的气体的质量之比等于其摩尔质量之比。 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 【例】 (原创题)在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3，当这两个容器内气体的温度和密度相等时，下列说法正确的是(　　) A．两种气体的压强相等 B．O2比O3质量小 C．两种气体的分子数目相等 D．两种气体的氧原子数目相等 D 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 解析： 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 【深度思考】 (1)题目中两种气体的分子数目之比为多少？为什么？ 答案：3∶2　由于两种气体的质量相等，因此两者的分子数之比为N(O2)∶N(O3)＝3∶2。 (2)若将“温度和密度相等”改为“温度和压强相等”，两种气体的氧原子数之比为多少？为什么？ 答案：2∶3　同温同压，气体体积相同，分子个数相同，故O2与O3中氧原子数之比为2∶3。 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 　设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　) A.常温常压下，11.2 L CO2所含的原子数为1.5NA B.常温常压下，48 g O3含有的氧原子数为3NA C．标准状况下，22.4 L H2O所含分子数为NA D．标准状况下，22.4 L H2所含原子数为NA B 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 解析： 常温常压(非标准状况)下11.2 L CO2的物质的量不是0.5 mol，所含原子数不是1.5NA，A错误；48 g O3的物质的量为1 mol，所含氧原子数为3NA，B正确；标准状况下H2O为非气态，不能应用气体摩尔体积计算其物质的量，C错误；标准状况下22.4 L H2的物质的量为1 mol，所含氢原子数为2NA，D错误。 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S NA问题常见的陷阱 (1)使用22.4 L·mol－1注意是否是气体；是否是标准状况；不使用22.4 L·mol－1概念，不用分析是否是气体或标准状况。 (2)一定质量的O2和O3混合气体含有的原子数，看作是一定质量的氧原子。 (3)1 mol Cl2反应转移电子数是NA或2NA。 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S (4)生成1 mol O2转移电子数是2NA或4NA。 (5)1 mol Na2O2含有的离子数是3NA。 (6)胶体粒子不能用物质的量表示其微观粒子数。 (7)稀有气体单质是单原子分子。 (8)注意计算的微观粒子是分子还是原子。 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是　　(　　) A．32 g氧气与44 g二氧化碳的体积一定相同　 B．32 g氧气所含原子数目为NA C．在25 ℃，压强为1.01×105 Pa时，11.2 L氮气所含的原子数目为NA D．17 g氨气所含电子数目为10NA D 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 解析： 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 2．在一定温度和压强下，1体积的A2气体和3体积的B2气体化合成2体积的C气体，则C的化学式为(　　) A．AB3 B．AB C．A3B D．A2D3 A 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 解析： T、p一定时，体积之比等于其物质的量之比，故化学方程式为A2＋3B2===2C，可知C的化学式为AB3。 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 3．四氧化二氮为重要的火箭推进剂之一，易分解为二氧化氮，二氧化氮为红棕色的气体。同温同压下，向两个密闭容器中分别充满等质量的NO2、N2O4气体。下列说法正确的是(　　) A.NO2、N2O4的物质的量之比为2∶1 B．NO2、N2O4的体积之比为1∶2 C．NO2、N2O4的分子数目相等 D．NO2、N2O4的密度之比是2∶1 A 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 解析： 因NO2和N2O4质量相等，故两气体物质的量之比为92∶46，即2∶1，A正确；同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，即2∶1，B错误；同温同压下，气体的分子数目之比等于其物质的量之比，即2∶1，C错误；同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，即46∶92＝1∶2，D错误。 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 4．同温同压下，盛有氧气的A容器与盛有NH3的B容器中，所含的原子个数相等，则A容器与B容器的体积之比是(　　) A．1∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．2∶3 B 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 解析： 假设n(O2)＝1 mol，则n(O)＝2 mol，那么n(NH3)＝0.5 mol，根据n1∶n2＝V1∶V2，所以V(O2)∶V(NH3)＝n(O2)∶n(NH3)＝2∶1。 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 5．回答下列问题。 (1)5.4 g H2O中含有________mol H。 (2)3.01×1024个OH－与______mol NH3的质量相同。 (3)15.6 g Na2X中含有0.4 mol Na＋，则X的相对原子质量为________。 (4)一定温度和压强下，3 L气体A2与9 L气体B2完全化合生成6 L气体C，则气体C的化学式为________(用A、B表示)。 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 解析： 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 解析： 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 6．同温同压下，同体积的N2和SO2分子数之比为________，物质的量之比为________，原子总数之比为________，摩尔质量之比为________，质量之比为________，密度之比为________。 答案：1∶1　1∶1　2∶3　7∶16　7∶16　7∶16 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 解析： 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 专题1 物质的分类及计量 化学 必修 第一册 S 谢谢观看！ 所以标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。 (3)同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比；在标准状况下，气体的密度ρ＝ g·L－1。 两容器内的气体体积、密度相同，由m＝ρV可知m(O2)＝m(O3)，根据n＝可知n(O2)＞n(O3)，同温同体积时，气体的压强与气体的物质的量成正比，即＝，故p(O2)＞p(O3)，A、B错误；气体的分子数与气体的物质的量成正比，则N(O2)＞N(O3)，C错误；因为O2和O3都由氧原子组成，二者质量相等，则两种气体的氧原子数目相等，D正确。 标准状况下，气体摩尔体积的有关计算 ①气体的物质的量n＝ mol； ②气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1； ③气体的分子数N＝n·NA＝·NA； ④气体的质量m＝n·M＝·M g。 因为未知气体所处的温度和压强，无法确定它们的体积是否相同，A错误；32 g氧气物质的量为1 mol，每个O2分子中含2个氧原子，所以32 g氧气所含原子数为2NA，B错误；在25 ℃，压强为1.01×105 Pa时气体摩尔体积大于22.4 L·mol－1，在此条件下11.2 L氮气的物质的量小于0.5 mol，每个氮气分子中含2个原子，所以11.2 L氮气所含原子数目小于NA，C错误。 答案：(1)0.6　(2)5　(3)32　(4)AB3(或B3A) (1)n(H2O)＝＝＝0.3 mol，则5.4 g H2O中含有0.6 mol H。 (2)n(OH－)＝＝5 mol，因M(OH－)＝M(NH3)＝17 g·mol－1，则当m(OH－)＝m(NH3)时，n(OH－)＝n(NH3)＝5 mol。 (3)n(Na2X)＝n(Na＋)＝0.2 mol，则M(X)＝－2×23 g·mol－1＝32 g·mol－1，即X的相对原子质量为32。 (4)相同条件下，参加反应的气体体积之比等于其化学计量数之比，则A2、B2、C的化学计量数之比为3 L∶9 L∶6 L＝1∶3∶2，该反应的化学方程式为A2＋3B2===2C，根据原子守恒可知，C的化学式为AB3或B3A。 根据阿伏加德罗定律知：同温同压下，同体积的N2和SO2具有相同的分子数，故＝；＝＝；二者原子数之比为＝；＝＝；＝＝；＝＝。 $$