第三节 物质的量 第2课时（教学课件）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 第2课时 气体摩尔体积 人教版2019必修第一册 影响物质体积大小的因素 1 知识导航 气体摩尔体积 2 阿伏加德罗定律及其推论 3 知识导航 难点：阿伏伽德罗定律。 1.理解气体摩尔体积的概念，掌握标准状况下气体摩尔体积的数值及应用条件。 2.学会物质的量、气体摩尔体积、气体体积之间的简单换算。 3.了解阿伏加德罗定律及其推论，并解决简单问题。 重点：气体摩尔体积的概念及标准状况下的应用。 明·教学目标 教学模型：实验探究→问题驱动→概念建构→应用迁移 3个相同气球，现场用注射器分别注入10mL 水、10mL 酒精、10mL 空气，扎紧后展示：“同样体积的三种物质，气球的膨胀程度一样吗？” 引·新课导入 瓶子里的‘空间魔法’ 问题驱动 情境导入 两个 500mL 空矿泉水瓶，提问：“这两个瓶子容积相同，若分别装满水和空气，大家觉得里面的物质的质量、物质的量、微粒数一样吗？” 为什么不一样？ 01 影响物体体积大小的因素 探·知识奥秘 任务1：请同学们观察并分析下列表格的数据，你能得到哪些结论？ 讨论任务 一、影响物体体积大小的因素 思考与讨论 在一定条件下，1 mol 不同物质的体积如下表所示。观察并分析表中的数据，你能得出哪些结论？与同学讨论。 气体 0℃、101 kPa 时的体积 / L 液体 20℃时的体积 /cm³ 固体 20℃时的体积 /cm³ H₂ 22.4 H₂O 18.0 Fe 7.12 O₂ 22.4 H₂SO₄ 53.6 Al 10.0 （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。 探·知识奥秘 任务2：请同学们探讨为什么气体和液体、固体的‘体积表现’差距这么大？” 讨论任务 一、影响物体体积大小的因素 固、液态物质的微观结构示意图 液体物质 构成固态结构微粒间的距离很小 构成液态结构微粒间的距离也小 固体物质 微粒间的距离可以忽略 探·知识奥秘 任务2：请同学们探讨为什么气体和液体、固体的‘体积表现’差距这么大？” 讨论任务 一、影响物体体积大小的因素 气态物质的微观结构示意图 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 微粒的大小可以忽略 探·知识奥秘 1.影响物质体积大小的因素 一、影响物体体积大小的因素 ①粒子本身的大小 ②粒子数目 ③粒子之间的距离 2.影响固态和液态物质体积主要因素 ①粒子数目和粒子大小 ②1mol固体或液态体积不同的主要原因是粒子大小不同 ③构成不同固体、液体的粒子大小是不同的，体积不同。 探·知识奥秘 一、影响物体体积大小的因素 3.影响气体体积主要因素 ①粒子的数目 ②粒子之间的距离 ③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。 温度和压强 温度 压强 升高温度，平均距离增大；增大压强，平均距离减小； 任务3：请同学们观看视频探究在相同的条件下，1 mol H₂和1mol O₂体积相同 探·知识奥秘 探究任务 一、影响物体体积大小的因素 02 气体摩尔体积 探·知识奥秘 任务1：请同学们计算标准状况下（0℃、101kPa ）1mol H₂,1mol O₂,1mol CO₂的体积 讨论任务 二、气体摩尔体积 已知标准状况下，H₂的密度 0.0899g/L；O₂的密度 1.429g/L；CO₂密度 1.977g/L 1mol H₂的质量是 2g， 密度 0.0899g/L， 体积≈22.4L； 1mol O₂的质量 32g， 密度 1.429g/L， 体积≈22.4L。 1mol CO₂的质量是44g， 密度 1.977g/L， 体积≈22.3L 1 mol不同气体的体积相等 探·知识奥秘 二、气体摩尔体积 1.气体摩尔体积：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） 探·知识奥秘 任务2：请同学们观察下列表格并总结规律 讨论任务 二、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 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 ①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 标准状况下气体摩尔体积 探·知识奥秘 二、气体摩尔体积 2. 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 探·知识奥秘 任务3：请同学们观察并讨论是否只有在标准状况下气体摩尔体积才是22.4L/mol？ 讨论任务 二、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 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 不同条件下的气体摩尔体积可以约是22.4L/mol 探·知识奥秘 二、气体摩尔体积 3. 气体摩尔体积特别注意 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。 析·典型范例 【例1】判断下列说法是否正确并说明理由 1. 标准状况下，1mol任何物质的体积都约是22.4L。 2. 1mol气体的体积约为22.4L。 3. 标准状况下，1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L。 4. 22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。 5. 只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约为22.4L/mol。 （错，物质应是气体） （错，应标明条件－标准状况） （对，气体体积与分子种类无关） （错，未指明气体体积是否在相同条件下测定） （错，不一定） 析·典型范例 【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。 探·知识奥秘 任务4：请同学们归纳总结以物质的量（n）为中心构建质量（m）、体积（V）、粒子数（N）之间的认知模型 讨论任务 二、气体摩尔体积 ÷ NA × NA × M ÷ M ÷ Vm × Vm n m N V 析·典型范例 【例3】标准状况下，11.2L的O2质量是多少g？ n(O2)=V(O2)/Vm=11.2L/22.4L∙mol-1=0.5mol m(O2)=n(O2)∙M(O2)=0.5mol×32g/mol=16g 【例4】标准状况下，5.6升O2中有多少个O2分子？ n(O2)=V(O2)/Vm=5.6L/22.4L∙mol-1=0.25mol N(O2)=n(O2)∙NA=0.25mol×6.02×1023mol-1=1.505×1023 03 阿伏伽德罗定律及推论 探·知识奥秘 任务1：请同学们分析3个气球分别装有体积相同H₂, O₂,CO₂它们的物质的量，分子数目有何关系？ 讨论任务 三、阿伏伽德罗定律及推论 H₂ O₂ CO₂ 物质的量，分子数相等 探·知识奥秘 1.阿伏加德罗定律 三、阿伏伽德罗定律及推论 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。 氢气 氧气 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”。 探·知识奥秘 3.推论 三、阿伏伽德罗定律及推论 ①同温同压时(T 、P一定时) n1 = V1 － V2 － n2 = N1 － N2 ②同温同体积时(T 、V一定时) = P1 － P2 n1 － n2 N1 － N2 = 依据： PV=nRT（理想气体状态方程） 析·典型范例 【例2】同温同压下，A容器中的氧气和B容器中的氨气所含的原子个数相同，则A、B两容器中气体体积之比为(　　) A．1∶2 B．2∶1 C．2∶3 D．3∶2 B 【例1】在相同条件下，物质的量之比为1:4的H2与O2所含的分子个数比为_________，体积之比为__________。 1:4 1:4 探·知识奥秘 3.推论 三、阿伏伽德罗定律及推论 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 = ④已知标准状况下的密度ρ M = ρVm 析·典型范例 【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 析·典型范例 【例5】同温同压下，等质量的CH4和CO2气体相比，下列说法不正确的是(　　) A．密度比为4∶11 B．分子数之比为4∶11 C．体积比为11∶4 D．物质的量之比为11∶4 B 理·核心要点 气体摩尔体积 影响物质体积大小的因素 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律及其推论 影响固态和液态物质体积主要因素 影响气体体积主要因素 .气体摩尔体积 标准状况下气体摩尔体积 气体摩尔体积特别注意 阿伏加德罗定律 推论 练·技能实战 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 练·技能实战 2.下列说法正确的是（ ） A. 标准状况下，1 mol任何物质的体积都约是22.4 L B. 1 mol气体的体积约为22.4 L C. 标准状况下，1 mol 和混合气体的体积约为22.4 L D. 22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数 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 练·技能实战 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 练·技能实战 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 感谢 您的聆听 THANKS 人教版2019必修第一册 https://www.zxxk.com/user/13354804 $$