第3节 第2课时 气体摩尔体积（同步课件）-【上好课】2024-2025学年高一化学同步精品课堂（人教版2019必修第一册）

第三节 物质的量 课时2 气体摩尔体积 人教版2019必修第一册 第二章 海水中的重要元素 ——钠和氯 素养目标 宏观辨识与微观探析： 知道气体摩尔体积的概念，能够利用物质的量、气体摩尔体积、标准状况下气体的体积三者之间的关系，进行简单的计算。 证据推理与模型认知： 了解阿伏加德罗定律及其推论，并能够运用阿伏加德罗定律解决简单问题。 科学探究与创新意识： 使学生认识到微观和宏观的相互转化是研究化学的科学方法之一。培养学生尊重科学的思想。 教学目标 本节重点 气体摩尔体积的概念。物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的关系及相互换算。 本节难点 气体摩尔体积的概念。阿伏伽德罗定律。 1.了解气体体积与温度和压强有密切关系，理解气体摩尔体积的概念。 2.学生通过计算，熟练掌握物质的量的三个基本公式的关系。3.了解阿伏加德罗定律及其推论，并能够运用阿伏加德罗定律解决简单问题。 新课导入 请你思考！ 实验室制取一瓶氯气如何得到该气体的物质的量呢？ 我们已经学习了两个计算物质的量的公式 氯气的分子数N 不可能得到 氯气的质量m不方便称量出 能较容易得到氯气的什么物理量呢？ 已知氯气的体积，能否求解氯气的物质的量？ 体积 观看 新课导入 请你思考！ 已知氯气的体积，如何求解氯气的物质的量？ 气体摩尔体积 物质的量（n） 气体的体积（V） ？ 宏观 微观 物质的量 质量 摩尔质量 微粒数 阿伏加德罗常数 体积 ？ 观看 影响物质体积大小的因素 壹 气体摩尔体积 贰 知识导航 叁 阿伏加德罗定律及其推论 课堂思考 请你观察！ 观察并分析下列表格的数据，你能得到哪些结论？ 粒子数相同 体积相同 体积不同 体积不同 （1）相同温度和压强下，1mol不同液体或固体体积不相同。 （2）相同温度和压强下，1mol不同气体体积相同。 01 影响物质体积大小的因素 课堂思考 请你思考！ 1个乒乓球所占的体积和1个篮球所占的体积哪个大？ 影响物质体积大小的因素：①粒子本身的大小 10个乒乓球所占的体积和1个乒乓球所占的体积哪个大？ 影响物质体积大小的因素：②粒子数目 9 请你思考！ 10个紧密排列在一起的乒乓球所占的体积 和10个松散排列在一起的乒乓球所占的体积哪个大？ 课堂思考 影响物质体积大小的因素：③粒子之间的距离 一、影响物质体积大小的因素 课堂探究 重点理解 探究学习 1.影响固态和液态物质体积主要因素 固态结构微粒间距离很小 液态结构微粒间的距离也很小 粒子数目和粒子大小 1mol固体或液态体积不同的主要原因是 粒子大小不同 影响固体和液体物质体积的主要因素 11 课堂探究 一、影响物质体积大小的因素 重点理解 探究学习 2.影响气体体积主要因素 分子直径 分子间的平均距离 气体粒子之间的距离远远大于粒子本身直径 气体的体积主要取决于 ①粒子的数目 ②粒子之间的距离 课堂探究 一、影响物质体积大小的因素 重点理解 探究学习 3.从微观角度分析,决定物质体积的三个因素 状态 粒子个数 粒子大小 粒子间距 结论 1mol固体或液体 6.02×1023 1mol气体 6.02×1023 主要因素 忽略 忽略 决定因素 同温同压下，不同气体粒子间的距离相等 构成不同固体、液体的粒子大小是不同的 体积不同 体积相同 1 mol不同气体的体积相同 课堂探究 一、影响物质体积大小的因素 重点理解 探究学习 4.影响气体粒子之间的距离主要因素:温度和压强 升高温度，平均距离增大； 降低温度，平均距离减小。 增大压强，平均距离减小； 减小压强，平均距离增大。 温度 压强 同温同压时，任何气体粒子之间的距离可以看成是相等，故同温同压时，1mol气体的体积几乎相等。 02 气体摩尔体积 课堂探究 二、气体摩尔体积 重点理解 探究学习 1.定义：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号为Vm。 ①定义式： ②单位：L/mol（或L·mol－1）和m3/mol（或m3·mol－1） ③影响因素：温度和压强 ④在给定温度和压强的条件下, Ｖm是常数。（若条件改变时，Ｖm也随之改变；也就是说要指明Ｖm的数值，必须指明温度和压强） 16 课堂探究 二、气体摩尔体积 探究学习 重点理解 3. 标准状况下气体摩尔体积 ①条件：标准状况（0℃，101kPa） ②对象：任何气体（单一气体或混合不反应的气体） ③数值：Vm≈22.4L/mol 在标准状况（0℃，101kPa）下， 气体摩尔体积约是22.4L/mol V＝ n × Vm Vm n = V Vm≈22.4 L/mol 请你思考！ 是否只有在标准状况下气体摩尔体积才是22.4L/mol？ 课堂思考 化学式 条件 1 mol气体体积/L 气体摩尔体积/L·mol-1 H2 0 ℃，101 kPa 22.4 22.4 O2 0 ℃，101 kPa 22.4 22.4 CO 0 ℃，101 kPa 22.4 22.4 H2 0 ℃，202 kPa 11.2 11.2 CO2 0 ℃，202 kPa 11.2 11.2 N2 273 ℃，202 kPa 22.4 22.4 NH3 273 ℃，202 kPa 22.4 22.4 课堂探究 二、气体摩尔体积 重点理解 4. 不同条件下的气体摩尔体积可以约是22.4L/mol 探究学习 ①1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为 。 ②1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积 (填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。 ③ 只有在标准状况下气体摩尔体积才是22.4L/mol。 22.4 L 不一定 不是 课堂探究 二、气体摩尔体积 重点理解 探究学习 5.特别注意 ①气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它取决于气体所处的温度和压强。 ②在非标准状况下不能随意使用22.4 L·mol-1(如25 ℃、101 kPa下的 气体摩尔体积约为24.5 L·mol-1)。22.4L是1 mol 任何气体在标准状 况下的体积。 ③气体摩尔体积只适用于气体，此处的“气体”可以是纯净物，也 可以是混合物。 ④标准状况下不是气体的有SO3、苯、CCl4、Br2、H2O、HF、等。 典例精讲 【例1】判断下列说法是否正确 (1)在标准状况下，1 mol H2O的体积约为22.4 L/mol。 ( ) (2)在相同温度和压强下，H2和O2的气体摩尔体积均为22.4 L/mol ( ) (3)标准状况时N2的摩尔体积为22.4 L。 ( ) (4)气体摩尔体积为22.4 L/mol时一定是标准状况。 ( ) (5)1 mol O2与O3的混合气体，在标准状况时Vm＝22.4 L/mol ( ) × × × √ × 21 课堂探究 二、气体摩尔体积 重点理解 探究学习 6.以物质的量（n）为中心构建质量（m）、体积（V）、粒子数（N）之间的认知模型： ÷ NA × NA × M ÷ M ÷ Vm × Vm n m N V V 典例精讲 【例2】标准状况下，67.2L的O2物质的量是多少？ 【解】标准状况下，1moLO2的体积约为22.4L 已知V（O2）=67.2L n(O2)= V(O2) Vm = 67.2L 22.4L/mol =3mol 答：67.2L的O2物质的量为3mol。 课堂思考 请你思考！ 相同体积的两个容器，一个盛放氧气，一个盛放氢气， 在同温、同压下，两容器中气体分子的数目有何关系？ 氢气 氧气 相等 在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。 阿伏加德罗定律 03 阿伏加德罗定律及其推论 课堂探究 难点 三、阿伏加德罗定律及其推论 探究学习 1.阿伏加德罗定律：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。 2.理解：“同温、同压、同体积、同分子数（同物质的量）”。 只要有任何的“三同”，必有第“四同”——“三同定一同”。 3.推论：①同温同压时(T 、P一定时) n1 = V1 － V2 － n2 = N1 － N2 课堂探究 难点 三、阿伏加德罗定律及其推论 探究学习 3.推论：②同温同体积时(T 、V一定时) = P1 － P2 n1 － n2 N1 － N2 = 3.推论：③同温同压时(T 、P一定时) = ρ 1 － ρ 2 M1 － M2 Mr1----相对分子质量 － Mr2---相对分子质量 = 典例精讲 【例3】已知在相同的条件下，某气体相对H2的密度是16，求该气体的摩尔质量。 = M(未知气体) M(H2) ρ(未知气体) ρ(H2) 16= M(未知气体) 2g/mol M(未知气体)=32g/mol 【例4】在标准状况下，已知H2的密度是 0.0899g/L,求H2的摩尔质量是多少？ M(H2) = ρ(H2)Vm =0.0899g/L×22.4L/mol≈2g/mol 课堂小结 29 随堂演练 1.下列关于决定物质体积的因素的说法不正确的是(　　) A. 物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距 B. 相同条件下，粒子数相同的任何气体都具有相同体积 C. 同温同压下，1 mol任何物质所占有的体积均相同 D. 等质量的H2，压强越小、温度越高，气体所占体积越大 C 30 随堂演练 2.下列说法正确的是 ( ) A．22.4 L任何气体的物质的量均为1 mol B．0.2 mol H2和0.8 mol CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L C．标准状况下，1 mol任何物质的体积必定是22.4 L D．22.4 L CO2和18 g H2O所含的分子数相等 C 3.标准状况下，2.24 L某气体的质量为2.8 g，则此气体的相对分子质量为( ) A．28 g·mol－1 B．28 mol C．28 g D．28 D 31 随堂演练 4.下列关于CO和CO2说法正确的是( ) A．质量相等时，分子数之比为7∶11 B．同温同压下，密度之比为7∶11 C．物质的量相同时，体积之比为1∶1 D．原子数相同时，物质的量之比为2∶3 B 32 随堂演练 5.(1)标准状况下，0.5 mol H2占有的体积约为_____L。 (2)标准状况下，44.8 L H2的质量约为___g。 (3)标准状况下，3.01×1023个氧气分子所占的体积约为______L。 (4)标准状况下，33.6 L氧气所含的氧分子数约为____________个。 (5)标准状况下，16 g氧气和42 g N2的混合气体的体积约为_____L。 11.2 4 11.2 9.03×1023 44.8 33 演示完毕 感谢聆听 https://www.zxxk.com/user/13354804 $$