2.3.2 气体摩尔体积 课件--2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第二章 海水中的重要元素—钠和氯 第三节 物质的量 课时2 气体摩尔体积 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。 壹 贰 2. 气体摩尔体积 1. 影响物质体积大小的因素 知识导航 本节难点 3. 阿伏伽德罗定律及其推论 叁 本节重点 课堂导入 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 4 课堂导入 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 ？ 5 知识点1：影响物质体积大小的因素 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。 6 知识点1：影响物质体积大小的因素 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 7 知识点1：影响物质体积大小的因素 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？ 影响物质体积大小的因素：③粒子之间的距离 8 知识点1：影响物质体积大小的因素 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 9 知识点1：影响物质体积大小的因素 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 2.影响气体体积主要因素 10 知识点1：影响物质体积大小的因素 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 3.从微观角度分析, 决定物质体积的三个因素 11 知识点1：影响物质体积大小的因素 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。 4.影响气体粒子之间的距离主要因素:温度和压强 12 知识点2：气体摩尔体积 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） 13 知识点2：气体摩尔体积 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 14 知识点2：气体摩尔体积 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？ 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 15 知识点2：气体摩尔体积 4. 不同条件下的气体摩尔体积可以约是22.4L/mol 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 16 知识点2：气体摩尔体积 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 C、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。 17 知识点2：气体摩尔体积 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 18 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 19 知识点3：阿伏伽德罗定律 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”。 20 知识点2：气体摩尔体积 3.推论：①同温同压时(T 、P一定时) n1 = V1 － V2 － n2 = N1 － N2 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 － Mr2 = 21 课堂练习 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 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 22 例1 [2024·辽宁抚顺六校期中联考] 下列关于气体摩尔体积的说法中,正确的是 (　) A.1 mol由H2、N2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L B.若气体摩尔体积为22.4 L·mol-1,则该气体一定处于标准状况 C.常温常压下,32 g O2所占的体积约为22.4 L D.在标准状况下,11.2 L N2中含有0.5 mol氮原子 A 课堂练习 例2 [2023·辽宁沈阳二中月考] 某O2和N2的混合气体,m g中含有b个分子,则 n g该混合气体在标准状况下的体积是(设NA表示阿伏伽德罗常数的值)(　) A. L B. L C. L D. L A 23 23 例3 内表面光滑的恒温方形容器被可以自由滑动的挡板分隔为左右两部分,向左右两边分别充入如下气体,其中挡板位置正确且两部分密度相等的是(　) 　　　　　 　 A　　　　　　　 B　　　　 　　 C　　　　　　　　　D A 课堂练习 例4 [2024·河北邯郸八校期中联考] 常温常压下,将等质量的氦气、甲烷、二氧化碳分别充入3个同样规格的气球中,下列各物理量的大小比较不正确的是(　) A.气球体积:V(He)>V(CH4)>V(CO2) B.原子数目:N(He)>N(CH4)>N(CO2) C.气体密度:ρ(CO2)>ρ(CH4)>ρ(He) D.分子数目:N(He)>N(CH4)>N(CO2) B 24 24 1. 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)标准状况下,1 mol任何物质的体积都约是22.4 L。　　 (　) (2)标准状况下,1 mol H2和N2的混合气体的体积约为22.4 L。 (　) (3)同温同压下,同体积的NH3、SO2、CH4三种气体中,质量最大的是SO2。 (　) (4)2 mol CO2与常温常压下44.8 L H2所含分子数相等。 (　) (5)标准状况下,1 g H2的体积大于10 g O2的体积。(　) × 　　 √ × √ √ 课堂练习 25 2.[2023·广东揭阳月考] 下列叙述正确的是 ( 　) A.一定温度和压强下,各种气态物质体积的大小主要由构成气体的分子大小决定 B.一定温度和压强下,各种气态物质体积的大小主要由构成气体的分子数决定 C.不同的气体,若体积不同,它们所含的分子数一定不相同 D.气体摩尔体积是指某温度和某压强下,单位物质的量的任何物质所占的体积 B　　 课堂练习 26 3. [2024·河北张家口期中] 下列叙述正确的是(　) ①若1 mol气体的体积为22.4 L,则它一定处于标准状况下 ②标准状况下,0.2 mol任何物质的体积均为4.48 L ③标准状况下,22 g CO和22 g N2的原子数相同 ④标准状况下,18 g H2O的体积约为22.4 L ⑤标准状况下,1 L CH4和1 L He的物质的量之比为1∶1 A.①⑤ B.④⑤ C.②③ D.③⑤ D 课堂练习 27 4. 持续开展臭氧污染治理活动有利于环境保护,下列有关说法错误的是 (　) A.同温同压下,O2和O3两种气体的密度之比为2∶3 B.同温同压下,等质量的O2和O3中所含氧原子个数相同 C.当温度、压强、质量均相同时,O2和O3两种气体的体积关系:V(O2)>V(O3) D.若两种气体所占体积相同,O2和O3的质量之比为2∶3 D 5. [2024·福建福州六校期中联考] 同温同压下,将等质量的H2、CO、CO2、SO2四种气体分别充入四个气球,其中充入SO2的气球是 (　) 　 　 A　　　　　 B　　　　　 C　 　　　 D D 课堂练习 28 6. 现有CO和CO2混合气体18 g,将该混合气体通过灼热氧化铜,完全反应测得最终CO2的体积为11.2 L(标准状况)。 (1)该混合气体中CO的质量为　　　　g。  7　 (2)该混合气体中CO2的体积(标准状况)为　　　L。  (3)该混合气体的平均摩尔质量为　　　　g·mol-1,在标准状况下的密度约为 　　　　g·L-1(保留两位小数)。 5.6　 36 1.61 课堂练习 29 课堂小结 30 谢谢观看 THANKS $$