2022版高中化學(xué) 第一章 從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué) 第2節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 課時(shí)2 氣體摩爾體積學(xué)案 新人教版必修1

《2022版高中化學(xué) 第一章 從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué) 第2節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 課時(shí)2 氣體摩爾體積學(xué)案 新人教版必修1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022版高中化學(xué) 第一章 從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué) 第2節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 課時(shí)2 氣體摩爾體積學(xué)案 新人教版必修1（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022版高中化學(xué) 第一章 從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué) 第2節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 課時(shí)2 氣體摩爾體積學(xué)案 新人教版必修1 1．了解氣體摩爾體積的含義。 2．掌握標(biāo)準(zhǔn)狀況下有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算。(重點(diǎn)) 3．理解阿伏加德羅定律及其推論。(難點(diǎn)) 氣 體 摩 爾 體 積 [基礎(chǔ)·初探] 教材整理1　物質(zhì)體積大小的影響因素 決定物質(zhì)體積大小的因素有粒子數(shù)目、粒子的大小、粒子間距。 1．固體、液體 固體、液體取決于1 mol固體或液體的體積不同 2．氣體 1 mol氣體的體積大致相等 教材整理2　氣體摩爾體積　 1. 2．影響因素：氣體摩爾體積的數(shù)值取決于氣體所處

2、的溫度和壓強(qiáng)。溫度越高，體積越大；壓強(qiáng)越大，體積越小。 [探究·升華] [思考探究] 探究1　 標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的氣體摩爾體積示意圖如右圖。同時(shí)還知道： ①在0 ℃和101 kPa(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的條件下，氣體摩爾體積約為22.4 L·mol－1。 ②在25 ℃和101 kPa的條件下，氣體摩爾體積約為24.5 L·mol－1。 又查閱資料知道： ③在0 ℃和202 kPa的條件下，氣體摩爾體積約為11.2 L·mol－1。 ④在273 ℃和202 kPa時(shí)，氣體摩爾體積約為22.4 L·mol－1。 問題思考： (1)據(jù)①和②，判斷氣體體積與溫度是什么關(guān)系？ 【提示】　壓強(qiáng)和物

3、質(zhì)的量一定時(shí)，溫度越高，體積越大，即氣體體積與溫度成正比。 (2)據(jù)①和③，判斷氣體的體積與壓強(qiáng)是什么關(guān)系？ 【提示】　溫度和物質(zhì)的量一定時(shí)，壓強(qiáng)越大，體積越小，即氣體體積與壓強(qiáng)成反比。 (3)據(jù)①和④，判斷氣體摩爾體積約為22.4 L·mol－1，一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的嗎？ 【提示】　不一定。同時(shí)改變溫度和壓強(qiáng)，氣體摩爾體積仍可能保持不變。如：升高溫度的同時(shí)增加壓強(qiáng)。 (4)據(jù)①②③④知，使用氣體摩爾體積為22.4 L·mol－1時(shí)要注意什么？ 【提示】　a．使用對(duì)象必須是氣體；b.使用條件：標(biāo)準(zhǔn)狀況。 (5)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，混合氣體的摩爾體積也是22.4 L·mol－1 嗎？ 【

4、提示】　是。 探究2　以物質(zhì)的量為核心的計(jì)算 (1)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，3.36 L CO2的物質(zhì)的量為多少？含有CO2的分子數(shù)為多少？ 【提示】　n(CO2)＝＝0.15 mol， N(CO2)＝0.15 mol×6.02×1023 mol－1＝9.03×1022。 (2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，56 g N2的體積為多少？ 【提示】　n(N2)＝＝2 mol， V(N2)＝2 mol×22.4 L·mol－1＝44.8 L。 (3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，16 g A2氣體的體積為11.2 L，則A2的相對(duì)分子質(zhì)量為多少？ 【提示】　n(A2)＝＝0.5 mol， M(A2)＝＝32 g·mol－1

5、， 故A2的相對(duì)分子質(zhì)量為32。 [認(rèn)知升華] 升華1　標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積的涵義 (1)狀態(tài)：氣體(單一氣體或混合氣體)。 (2)條件：標(biāo)準(zhǔn)狀況(0 ℃、1.01×105 Pa)。 (3)定量：1 mol。 (4)數(shù)值：約22.4，非精確值。 (5)表示：Vm≈22.4 L/mol。 (6)氣體摩爾體積為22.4 L/mol時(shí)也可能是非標(biāo)況。 升華2　標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體物理量的計(jì)算 利用公式n＝＝＝(標(biāo)準(zhǔn)狀況)進(jìn)行換算。 (1)氣體物質(zhì)的量與體積：n＝。 (2)氣體的摩爾質(zhì)量：M＝Vm·ρ＝ρ標(biāo)×22.4 L/mol。 (3)氣體的分子數(shù)與體積：N＝n·NA＝·N

6、A。 (4)氣體質(zhì)量與體積：m＝n·M＝·M＝ρ標(biāo)·V。 [題組·沖關(guān)] 題組1　氣體摩爾體積的有關(guān)概念及基本計(jì)算 1．下列說法中正確的是(　　) A．1 mol O2和1 mol N2所占的體積都約為22.4 L B．H2的氣體摩爾體積約為22.4 L C．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol H2和1 mol H2O所占的體積都約為22.4 L D．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L由N2、N2O組成的混合氣體中所含有的N的物質(zhì)的量約為2 mol 【解析】　氣體體積受溫度、壓強(qiáng)的影響，這里未指明溫度、壓強(qiáng)，故A錯(cuò)；氣體摩爾體積的單位為L(zhǎng)·mol－1，故B錯(cuò)；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水為液態(tài)，不適用于氣體

7、摩爾體積，故C錯(cuò)；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L混合氣體中，分子總數(shù)也為1 mol，故D對(duì)。 【答案】　D 2．下列說法不正確的是(　　) A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L任何氣體的物質(zhì)的量均為1 mol B．0.1 mol H2、0.2 mol O2、0.3 mol N2和0.4 mol CO2組成的混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為22.4 L C．常溫下，1 mol任何氣體的體積一定大于22.4 L D．任何狀況下1 mol CO2和18 g H2O所含的分子數(shù)和原子數(shù)都相等 【解析】　C項(xiàng)，壓強(qiáng)不確定，所以不能與22.4 L作比較。 【答案】　C 【題后歸納】　“22.4 L/m

8、ol”使用的2個(gè)要素 (1)1個(gè)條件：必須為標(biāo)準(zhǔn)狀況。非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol氣體的體積不一定是22.4 L。因此在使用氣體摩爾體積時(shí)，一定要看清氣體所處的狀況。 (2)1種狀態(tài)：必須為氣體。如水、酒精、CCl4等物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體。 題組2　以物質(zhì)的量為核心的計(jì)算 3．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)，下列敘述正確的是(　　) A．常溫常壓下，11.2 L CO2所含原子數(shù)為1.5NA B．常溫常壓下，48 g O3含有的氧原子數(shù)為3NA C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L H2中所含原子數(shù)為NA D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 L H2O所含分子數(shù)為NA/22.4 【解析】　A項(xiàng)，常溫常壓下，

9、11.2 L CO2的物質(zhì)的量不是0.5 mol，所含的原子數(shù)不是1.5NA；C項(xiàng)，22.4 L H2含有的原子數(shù)為2NA；D項(xiàng)，標(biāo)況下，H2O為液態(tài)不是氣態(tài)。 【答案】　B 4．(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，44.8 L H2的質(zhì)量約為________ g。 (2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，3.01×1023個(gè)氧氣分子所占的體積約為________L。 (3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，33.6 L氧氣所含的氧分子數(shù)約為________個(gè)。 (4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，16 g氧氣和42 g N2的混合氣體的體積約為________ L。 【解析】　(1)44.8 L H2的物質(zhì)的量為＝2 mol，m(H2)＝2 mol×2 g·

10、mol－1＝4 g。 (2)n(O2)＝＝0.5 mol， V(O2)＝0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L。 (3)n(O2)＝＝1.5 mol， N(O2)＝1.5×6.02×1023＝9.03×1023。 (4)n(O2)＝＝0.5 mol， n(N2)＝＝1.5 mol，故混合氣體的體積約為(0.5＋1.5) mol×22.4 L·mol－1＝44.8 L。 【答案】　(1)4　(2)11.2　(3)9.03×1023 (4)44.8 5．現(xiàn)有m g某氣體，它由雙原子分子構(gòu)成，它的摩爾質(zhì)量為M g/mol。若阿伏加德羅常數(shù)用NA表示，則： (1

11、)該氣體的物質(zhì)的量為________mol。 (2)該氣體所含原子總數(shù)為________個(gè)。 (3)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________L。 (4)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為________g/L。 【解析】　(1)由n＝m/M可求。(2)由物質(zhì)的量可求得該氣體的分子數(shù)，進(jìn)一步可求得原子數(shù)。(3)由V＝n·Vm可求得該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。(4)由質(zhì)量和已求得的標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積可求得密度，也可以由M＝Vm·ρ求得密度。 【答案】　(1)m/M　(2)2mNA/M　(3)22.4m/M (4)M/22.4 阿伏加德羅定律及其推論 [探究·升華] [思考探究] 阿伏

12、加德羅定律及推論 (1)同溫同壓下，1 L H2與1 L CO2含有的分子數(shù)相同嗎？ 【提示】　相同。 (2)同溫同壓下，相同質(zhì)量的H2和O2所占的體積相同嗎？其體積比是多少？ 【提示】　不相同。其體積比為∶＝16∶1。 (3)相同溫度下，向相同容積的密閉容器中分別充入1 mol H2和2 mol O2，容器中氣體的壓強(qiáng)比是多少？ 【提示】　同溫同容下，氣體的壓強(qiáng)比等于氣體的物質(zhì)的量之比，即容器中氣體的壓強(qiáng)比為1∶2。 (4)同溫同壓下，H2和O2的密度之比為多少？ 【提示】?。剑?。 [認(rèn)知升華] 升華1　阿伏加德羅定律 同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子

13、(或氣體的物質(zhì)的量相同)。 升華2　阿伏加德羅定律的推論 相同 條件 結(jié)論 公式 語(yǔ)言表達(dá) T、p 相同 ＝ 同溫、同壓下，氣體的體積與物質(zhì)的量成正比 T、V 相同 ＝ 同溫、同體積的氣體，其壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比 T、p 相同 ＝ 同溫、同壓下，氣體的密度與其相對(duì)分子質(zhì)量成正比 【特別提醒】(1)阿伏加德羅定律及其推論的適用范圍是單一氣體或混合氣體。 (2) “三同定一同”：即溫度、壓強(qiáng)、氣體體積、氣體分子數(shù)四個(gè)量中其中三個(gè)量相同的任何氣體，另一個(gè)量也相同。 (3)氣體摩爾體積是阿伏加德羅定律的特例。 [題組·沖關(guān)] 1．在容積相同的兩個(gè)密閉容

14、器中分別充滿氣體O2、O3，當(dāng)這兩個(gè)容器內(nèi)溫度和壓強(qiáng)相等時(shí)，下列說法正確的是(　　) A．兩種氣體的物質(zhì)的量不相等 B．兩種氣體的質(zhì)量相等 C．兩種氣體所含的原子數(shù)目相等 D．兩種氣體的分子數(shù)目相等 【解析】　等溫等壓等體積的氣體具有相等的物質(zhì)的量和分子數(shù)，A錯(cuò)誤，D正確；因其摩爾質(zhì)量不相等，故其質(zhì)量不相等，B錯(cuò)誤；因分子的組成不相同，在分子數(shù)相同的前提下，其原子數(shù)是不相同的，C錯(cuò)誤。 【答案】　D 2．下列敘述正確的是(　　) A．同溫同壓下，相同體積的物質(zhì)，其物質(zhì)的量必然相等 B．任何條件下，等物質(zhì)的量的氧氣和一氧化碳所含的分子數(shù)必然相等 C．1 L一氧化碳?xì)怏w一定比

15、1 L氧氣的質(zhì)量小 D．同溫同壓下，等體積的物質(zhì)所含的分子數(shù)一定相等 【解析】　具有相同物質(zhì)的量的兩種由分子構(gòu)成的物質(zhì)具有相同的分子數(shù)。因溫度、壓強(qiáng)不能確定，故1 L CO和1 L O2的物質(zhì)的量大小也不能確定，即二者的質(zhì)量大小無法比較。 【答案】　B 3．在同溫同壓下，A容器中盛有H2，B容器中盛有NH3，若使它們所含的原子總數(shù)相等，則兩個(gè)容器的體積之比是(　　) A．2∶1　　 B．1∶2 C．2∶3 D．1∶3 【解析】　同溫同壓下，兩種氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比。根據(jù)題意：n(H2)×2＝n(NH3)×4，則V(H2)×2＝V(NH3)×4，故V(H2)∶V(NH3)＝2∶1。 【答案】　A 【題后反思】　使用阿伏加德羅定律的三個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) 易錯(cuò)點(diǎn)一　適用范圍：任何氣體，可以是單一氣體，也可以是混合氣體。 易錯(cuò)點(diǎn)二　定律中的同溫同壓，不一定指在標(biāo)準(zhǔn)狀況下；氣體摩爾體積為22.4 L·mol－1只是一種特殊情況。 易錯(cuò)點(diǎn)三　定律中包含四同(同溫、同壓、同體積、同物質(zhì)的量)，只要其中有任意三個(gè)相同，則必有第四個(gè)相同，即“三同定一同”；若只有兩個(gè)相同，則另外兩個(gè)必定成比例，即“二同定比例”。