第二单元 物质的化学计量 第2课时（教学课件） 化学苏教版2019必修第一册

专题1 物质的分类与计量 第二单元　 物质的化学计量 第2课时 气体摩尔体积 苏教版2019必修第一册 阿伏伽德罗定律 2 气体摩尔体积 1 知识导航 知识导航 明·学习目标 2.会用气体摩尔体积进行物质的量与气体体积之间 的转化计算。 1.知道影响固、液、气态物质体积的因素，进而理解 气体摩尔体积的概念。 3.掌握阿伏伽德罗定律及其推论 引·新课导入 生活经验告诉我们： 固体具有固定的形状，液体、气体 没有固定的形状；气体容易被压缩，而固体、液体不易被压缩。 为什么固态、液态和气态物质的某些性质存在差异？这与物质的微观结构有何联系？ 冰 水蒸气 水 01 气体摩尔体积 探·知识奥秘 冰——固态 水——液态 水蒸气——气态 冰、水、水蒸气的微观排列方式 一、气体摩尔体积 1.不同聚集状态物质的微观结构和宏观性质 探·知识奥秘 物质的聚集状态 微观结构 微粒的运动方式 宏观性质 固态 液态 气态 微粒排列紧密 微粒间的空隙 很小 微粒排列较紧密 微粒间的空隙 较小 微粒间的距离 较大 有固定的形状 几乎不能被压缩 没有固定的形状但不能被压缩 没有固定的形状 且容易被压缩 冰 水 水蒸气 在固定的位置 上振动 可以自由移动 可以自由移动 一、气体摩尔体积 探·知识奥秘 2.决定物质体积大小的因素 物 质 摩尔质量/g•mol-1 密 度 体 积 Al 26.98 2.70 g•cm-3 Fe 55.85 7.86 g•cm-3 H2O 18.02 0.998 g•cm-3 C2H5OH 46.07 0.789 g•cm-3 H2 2.016 0.0899 g•L-1 N2 28.02 1.25 g•L-1 CO 28.01 1.25 g•L-1 7.11cm3 18.24cm3 58.4cm3 9.99cm3 ≈22.42L 22.416L 22.408L 一、气体摩尔体积 根据给出的摩尔质量和密度计算1mol下列物质的体积。 探·知识奥秘 为什么会出现两种结论？物质的体积的大小与什么有关？ 一、气体摩尔体积 通过对比得出以下结论： ①1mol固体或液体的体积各不相同。 ②在标准状况[0℃(273K)，101kPa]下，1mol任何气体的体积均约为 22.4L 。当温度和压强相同时，1mol任何气体的体积相同。 思考与讨论 探·知识奥秘 粒子的数目影响物质体积的大小 一、气体摩尔体积 粒子之间距离影响物质体积的大小 粒子本身的体积影响物质体积的大小 探·知识奥秘 影响物质体积大小的 因素 微粒的数目 微粒的大小 微粒之间的距离 温度 压强 T升高 间距变大 V增大 p增大 间距变小 V减小 1.温度：热胀冷缩 2.压强：影响气体分子间隙 一、气体摩尔体积 探·知识奥秘 因素 状态 粒子大小 粒子间距离 固体、液体 气体 主要因素 忽 略 主要因素 忽 略 一、气体摩尔体积 1 mol固体、液体的体积主要取决于组成它们的微粒大小； 1 mol气体的体积主要取决于分子间的距离； 所以，在相同条件下，任何1 mol气体的体积相等。是个定值！ 科学证明：当温度和压强一定时，任何气体分子间的平均距离是相等！叙述气体体积时一定要指明温度和压强！ 探·知识奥秘 标准状况下(0℃，101kPa)， 1 mol 任何气体的体积都为22.4L，即Vm=22.4L/mol （3）常用单位：L/mol、m3/mol Vm = V n （4）公式： （2）符号：Vm （1）定义：一定温度、压强下，单位物质的量任何气体所占有的体积。 注意：任何气体包括单一纯净气体和混合气体。 一、气体摩尔体积 3.气体摩尔体积的基本概念 探·知识奥秘 一、气体摩尔体积 思考与讨论 （1） 1mol H2O在标准状况下的体积约为22.4L × 标准状况下H2O是固态物质，不能作气态物质计算体积。 （2）2g H2和44g CO2体积相等 × 气态物质计算体积，必须指明温度和压强。 （3）标准状况下，1g H2和11.2L O2的物质的量相等 √ 析·典型范例 1.CO2 的摩尔体积是22.4L/mol 2.标况下NO2 的体积约是22.4L 3.标准状况下，1 mol 任何物质的体积都约是22.4L 4.标准状况下，1 mol O2和N2混合气体的体积约为22.4L 5.标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L 6.温度250C、压强101kPa，1 mol O2和N2混合气的体积约为22.4L √ x x x x x 在标准状况下,H2O、SO3、CCl4(四氯化碳)不是气体 析·典型范例 【变式1】标准状况下，16g O2的体积为多少升？ 解：标准状况下，Vm=22.4L/mol，M(O2)=32g/mol n(O2)= m(O2) M(O2) = 16g 32g/mol V(O2) = 0.5mol = n(O2) ×Vm V = n×Vm = 0.5mol ×22.4L/mol = 11.2L 答：标准状况下，16g O2 的体积为11.2升。 析·典型范例 （1）标准状况下，0.5mol H2，占有的体积约是 （2）标准状况下，2mol O2，占有的体积约是 （3）标准状况下，4.48L CO2 的物质的量是 （4）标准状况下，33.6L H2 的物质的量是 （5）标准状况下，16g O2 的体积约是 （6）标准状况下，11.2L N2 中N2的分子数是 11.2 L 44.8 L 0.2 mol 1.5 mol 11.2 L 3.01×1023 【变式2】 完成下面填空。 02 阿伏伽德罗定律 探·知识奥秘 二、阿伏伽德罗定律 1.阿伏伽德罗定律的基本概念 （1）定义：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。 （2）克拉珀龙方程：pV = nRT p：气体压强 V：气体的体积 n：气体分子的物质的量 T：温度（单位：K） R：常数 （3）规律：三同定一同，两同两比例 p、T、V、n 任意“三同”可定另“一同”。 等同于相同物质的量的分子。 探·知识奥秘 二、阿伏伽德罗定律 思考与讨论 （1）两个体积相同的容器，一个盛有一氧化氮，另一个盛有氮气和氧气。在同温同压下两容器内的气体一定具有相同的分子数 √ 同温、同压、同体积，物质的量一定相同，即分子数相同。 （2）同温同压下，同物质的量的CH4气体与CO体积比是1:1 √ 同温、同压、同物质的量，体积一定相同，即体积比为1:1。 探·知识奥秘 二、阿伏伽德罗定律 2.阿伏伽德罗定律的几个推论 条件 公式 解释 T、p相同 同温同压下，气体的物质的 量与其体积成正比 T、V相同 温度、体积相同的气体,压强与其物质的量成正比 n、p相同 物质的量相等、压强相同的气体，体积与其温度成正比 n、T相同 物质的量相等、温度相同的气体，压强与其体积成反比 探·知识奥秘 二、阿伏伽德罗定律 条件 公式 解释 T、p相同 同温同压下，气体的密度与 其相对分子质量(实际是摩 尔质量)成正比 T、p、V相同 同温同压下,体积相同的气 体，质量与其相对分子质量 (实际是摩尔质量)成正比 T、m、p相同 同温同压下,等质量的气体，相对分子质量(实际是摩尔质量)与其体积成反比 2.阿伏伽德罗定律的几个推论 1．同温同压下，相同体积的下列气体中，质量最大的是（ ） A.氯气 B.氢气 C.氧气 D.氮气 析·典型范例 A 2．同温同压下，同物质的量的H2气体与CO体积比是（ ） A.3：1 B.1：1 C.1：3 D.2：3 B 3．同温同压下的下列气体，密度与其它三者不同的是（ ） A.N2 B.C2H4 C. CO D.H2S 析·典型范例 D 4．在一定温度和压强下，2体积X2气体与3体积Y2气体恰好完全反应，生成2体积气体化合物Z，则Z的化学式可能是( ) A.XY3 B.XY C. X3Y D.X2Y3 D 5. 同温同压下，将1体积的CO2和2体积的CO进行比较，则CO2与CO的： （1）物质的量之比为_________； （2）分子数之比为_________; （3）原子数之比为_________； （4）质量之比为 ___________； （5）摩尔质量之比为 ___________； （6）密度之比为___________; 析·典型范例 1:2 3:4 11:14 11:7 11:7 1:2 气体摩尔体积 气体摩尔体积 阿伏伽德罗定律及其推论 一定温度、压强下，单位物质的量任何气体所占有的体积。单位：摩尔（L/mol） 同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。 （三同定一同） 理·核心要点 标准状况下， 1 mol 任何气体的体积都为22.4L A．1-氯丙烷 B．1，2-二氯丙烷 C．1-氯丙烯 D．2-氯丙烯 1. 下列各组物质中，分子数不相同的是（ ） 练·技能实战 A．同温同压下2 L SO2和2 L CO2 B．标准状况下1 mol氧气和22.4 L H2O C．9 g水和标准状况下11.2 L CO2 D．0.2 mol氯气和7.3 g氯化氢气体 B A．1-氯丙烷 B．1，2-二氯丙烷 C．1-氯丙烯 D．2-氯丙烯 2．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 (　 　) 练·技能实战 A．标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L B．标准状况下，28gCO与N2的混合气体的体积约为22.4L C．23gNO2和N2O4的混合气体中所含的O原子数为2NA D．体积相同的气体所含的分子数相同 B A．1-氯丙烷 B．1，2-二氯丙烷 C．1-氯丙烯 D．2-氯丙烯 3．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 (　 　) 练·技能实战 A．常温常压下，0.05NA个CO2分子所占的体积是1.12L B．1 mol O2含有的氧原子数为NA C．常温常压下，32gO2和34gH2S分子的个数之比为1:1 D．11.2L NH3中所含的质子数为5NA C A．1-氯丙烷 B．1，2-二氯丙烷 C．1-氯丙烯 D．2-氯丙烯 4．下列说法不正确的是(　　) 练·技能实战 A．1 mol S和O2的摩尔质量都是32g/mol B．23gNO2和N2O4的混合气体中所含的O原子数为NA C．1 mol 任何气体中都含有相同的原子数 D．标准状况下，22.4L CO2气体中含有3NA个原子 C A．1-氯丙烷 B．1，2-二氯丙烷 C．1-氯丙烯 D．2-氯丙烯 5．下列说法正确的是(　　) 练·技能实战 A．标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L B．标准状况下，28gCO与N2的混合气体的体积约为22.4L C．各种气体的气体摩尔体积都约为22.4L/mol D．标准状况下，体积相同的气体所含的分子数不一定相同 B 6．完成下列问题。 练·技能实战 (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 感谢 您的聆听 THANKS 苏教版2019必修一 $$