鲁科版必修第一册第1章第3节第2课时气体摩尔体积课件（39张）

第2课时气体摩尔体积学习目标1.通过对1mol任意物质的体积的比较,建立摩尔体积的概念,体会引入“气体摩尔体积”的意义。2.通过对气体摩尔体积定义的理解,能够对物质的量与气体体积间进行简单计算。3.通过对相同状况下不同气体的体积的研究,理解阿伏加德罗定律及推论,并能解决实际问题。任务分项突破课堂小结提升学科素养测评任务分项突破学习任务1气体摩尔体积自主梳理1.物质体积大小的影响因素(1)物质体积大小的影响因素。固体或液体气体(2)粒子数目相同的物质的体积关系。不同相同2.气体摩尔体积(1)气体摩尔体积。单位物质的量的气体VmL·mol-1m3·mol-1温度压强(2)标准状况下的气体摩尔体积。①标准状况的含义:温度为

、压强为

。

②标准状况下气体的摩尔体积约为

。0℃101kPa22.4L·mol-1互动探究同学们在生活中肯定见到过液压千斤顶,通过很小的力量就可以举起很重的物体。这是利用了液压原理,而液压原理就是利用了液体不能被压缩,可以把压强大小不变的传递向各个方向,就会在截面更大的方向产生很大的推力。在物质的三种状态中液体和固体都不能被压缩,但是气体却是可以被压缩的。我们给篮球打气的过程中,篮球的体积没怎么变化,但打入的气体却在增加,气体到哪儿去了呢?夏日,自行车受到曝晒时就容易爆胎。原因是什么?问题1:液体、固体的体积不能被压缩,可以得出什么结论?一定微粒数目的液体、固体的体积大小与什么因素有关?提示:液体、固体的体积不能被压缩,表明其微粒间的距离不能再减小;微粒数目一定的条件下,液体、固体的体积取决于其组成微粒的大小。问题2:篮球中的气体不断增加,但篮球的体积几乎不变,但篮球的压强增大了。说明了什么?提示:气体的分子数增加,但体积不变,说明气体分子间的距离减小了。压强增大,表明当气体的量一定时,其体积与压强成反比例关系。探究1决定物质体积的因素问题3:曝晒后,自行车爆胎。说明气体的体积与什么因素有关?你能得出决定气体体积大小的因素是什么吗?提示:说明在气体分子数量不变的条件下,温度升高,气体分子间的距离增大,导致气体体积增大,压强增大导致爆胎。说明当气体微粒数一定时,气体体积决定于分子间距离的大小,而分子间距离又与气体的温度、压强有关。温度越高、压强越小,分子间距离越大,气体体积越大。探究2气体摩尔体积问题4:如果一定量气体的温度、压强都保持不变,其体积会怎么样?问题5:在标准状况下,若不知道气体的密度。你能通过气体的体积计算气体的质量吗?提示:温度、压强一定,则气体分子间距离一定。气体微粒数确定,则气体的体积就有一个确定的值。问题6:已知气体的相关参数有如下关系你能利用学过的知识描述出标准状况下各序号表示的换算关系吗?归纳拓展气体摩尔体积应用时的注意事项(1)不做特殊说明时,利用标准状况下的数据计算。若给出其他条件下的气体摩尔体积,则利用给出的数据计算。(2)必须为气体。一些在标准状况下不是气体的物质,如水、酒精等物质不能用Vm=22.4L·mol-1计算。(3)气体可以是单一气体,也可以是混合气体。(4)非标准状况下,气体摩尔体积也可能等于22.4L·mol-1。因此,在讨论气体摩尔体积时,必须注明气体所处的温度和压强。题点一影响物质体积的因素题组例练C1.(2021·浙江台州期中)对于给定物质的量的气态物质,决定其体积大小的主要因素是(

)A.分子的直径 B.相对分子质量C.分子间的平均间距 D.分子数目解析:气态物质其分子之间是有较大间距的,间距大小至少是分子直径的十倍,故气体体积是气体分子所占据空间的总和,而不是物质分子体积的总和,故此气体体积与分子直径及相对分子质量无关;分子数目相同时,气态物质分子间距越大,气体总体积越大,所以决定气体体积的主要因素是气体分子间的平均间距,故选C。2.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、粒子大小和粒子间的距离B.相同条件下,粒子数相同的任何气体都具有相同的体积C.同温、同压下,1mol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,气体所占的体积越大C解析:从微观角度来说,物质的体积由粒子数目、粒子大小和粒子间的距离决定,A正确;粒子数相同的气体,其物质的量相同,则相同条件下,气体所占的体积也相同,B正确;C项中此结论只适用于气态物质,C错误;压强越小、温度越高,气体所占的体积越大,D正确。3.下列有关气体摩尔体积的说法错误的是(

)A.当温度、压强一定时,任何具有相同数目微粒的气体都具有大致相同的体积B.单位物质的量的气体所占有的体积称为气体摩尔体积C.在标准状况下,气体的摩尔体积都约为22.4L·mol-1D.在标准状况下,1mol水的体积约为22.4LD解析:当温度、压强一定时,气体分子间的距离一定,分子大小被忽略。当微粒数目相同时,气体体积也相同,A正确;B项是气体摩尔体积的定义,C项是标准状况下的气体摩尔体积,B、C都正确;在标准状况下,水是液体,1mol水的体积不是22.4L,D错误。题点二气体摩尔体积的概念与应用4.(2021·上海同济大学第二附属中学期中)标准状况下,下列物质所占体积最大的是(

)A.1.5mol氧气B.180gH2OC.8g氦气D.约3.01×1023个氮气分子C学习任务2阿伏加德罗定律自主梳理1.内容:同温、同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的

。2.适用范围:任何气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。分子互动探究图中是汽车上的安全气囊,在出现事故的时候,里面充满气体,形成一个缓冲,以防止乘车人员受到伤害。问题1:对于图中的两个安全气囊,假定其体积是相同的,现在要检验其密封性。在相同温度、压强下,左面充满了氮气,右边充满了空气,哪一种气囊中充的气体分子数多呢?提示:一样多。当温度、压强一定时,任何气体的分子间的间距是相同的,这样一个气体分子占据的空间就是相同的。当气囊容积相同时,里面容纳的气体分子数是一样多的。问题2:同温、同压下,气体的体积大小与什么有关?提示:同温、同压下,气体分子之间的距离相同,所以分子数越多,气体体积越大。即同温、同压下,气体的体积大小与气体分子数的多少(物质的量)有关。探究阿伏加德罗定律及其推论问题3:根据你对阿伏加德罗定律和标准状况下气体摩尔体积的理解,两者有什么关系?提示:阿伏加德罗定律是标准状况下气体摩尔体积的扩展和延伸,两者意义是相同的。或者说标准状况下气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。问题4:气囊的体积是一定的,在相同的温度下,当左、右两个气囊分别充有1mol、1.5mol氮气时,其压强有什么关系?提示:左、右两个气囊所盛有的氮气的物质的量之比为2∶3,因为气体的体积、温度是相同。故两个气囊的压强之比为2∶3。归纳拓展阿伏加德罗定律及其推论的理解1.阿伏加德罗定律的推论2.阿伏加德罗定律推论的归纳(1)“三同”定“一同”。同温、同压、同体积和同分子数,只要有三“同”成立,则另一“同”就必定成立。(2)“二同”成比例。温度、压强、气体体积、气体物质的量,若两个量相同,则另两个量成正比或反比。(3)气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。题组例练D1.(2022·四川成都期末)下列有关阿伏加德罗定律的说法正确的是(

)A.同温、同压下,相同体积的物质,其物质的量一定相等B.同温、同压下,相同质量的N2和C2H4,其原子数目一定相等C.同温、同压下,含有相同原子数目的N2和O2,其质量一定相等D.同温、同压下,相同物质的量的气体A和气体B,其体积一定相等题点一阿伏加德罗定律解析:根据体积求物质的量只限于气态物质,固体和液体没有规律,故A错误;因为N2和C2H4的摩尔质量相等,故相同质量的N2和C2H4,它们的分子物质的量相等,但原子数目不相等,因为它们的分子包含的原子数目不一样,故B错误;含有相同原子数目的N2和O2,其分子数也必然相同,但它们的相对分子质量不相同,故它们的质量也不相同,故C错误;同温、同压下,气体的摩尔体积是相同的,故相同物质的量的气体A和气体B,其体积一定相等,故D正确。2.(2021·陕西西安期中)如图是两瓶体积相等的气体,在同温、同压时瓶内气体的关系一定正确的是(

)A.气体质量相等 B.气体密度相等C.所含原子数相等 D.摩尔质量相等C解析:同温、同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,两瓶体积相等的气体,则两瓶气体的物质的量相等,结合分子的组成分析判断。左瓶中氮气和氧气的物质的量之比为1∶1时,相当于NO,与右瓶内NO的质量相等,但左瓶中氮气和氧气的物质的量之比不一定为1∶1,故质量不一定相等,故A错误;左瓶中氮气和氧气的物质的量之比为1∶1时,相当于NO,与右瓶内NO的密度相等,但左瓶中氮气和氧气的物质的量之比不一定为1∶1,故密度不一定相等,故B错误;都是双原子分子,物质的量相等的气体含有的原子数目相等,故C正确;左瓶中氮气和氧气的物质的量之比为1∶1时,相当于NO,与右瓶内NO的摩尔质量相等,但左瓶中氮气和氧气物质的量之比不一定为1∶1,故摩尔质量不一定相等,故D错误。题点二阿伏加德罗定律的推论D3.(2021·天津期中)同温、同压下,气体的密度之比等于相对分子质量之比,已知空气的平均相对分子质量为29,同温、同压下,下列气体的密度比空气密度小的是(

)A.二氧化氮B.二氧化碳C.二氧化硫

D.一氧化碳解析:同温、同压下,气体的密度之比等于相对分子质量之比,气体的密度比空气密度小,则气体的相对分子质量小于空气的相对分子质量29。二氧化氮的相对分子质量是46,二氧化碳的相对分子质量是44,二氧化硫的相对分子质量是64,一氧化碳的相对分子质量是28,所以气体密度小于空气密度的是一氧化碳。4.(2021·天津南开中学期中)常温、常压下,取四支完全一样的针筒,分别充入等质量的CH4、O2、CO2、SO2四种气体(白色空白部分表示气体的存在),其中充装CH4的是(

)D5.(2021·重庆月考)在体积相同的三个容器里分别充入三种气体①氢气、②二氧化碳、③氧气,并保持三个容器内气体的温度和质量均相等。下列说法正确的是(

)A.密度关系:①<③<②B.压强关系:①>③>②C.原子数目:②>③>①D.分子数目:①=②=③B课堂小结提升【知识整合】【易错提醒】1.误认为22.4L·mol-1就是气体摩尔体积,其实这只是气体摩尔体积在标准状况下的一个特殊值,在其他条件下气体摩尔体积有其他的值。2.误认为在标准状况下1molH2O的体积是22.4L,其实在标准状况下H2O是液态,不适用标准状况下的气体摩尔体积。3.误认为阿伏加德罗定律只适用于纯净气体,其实气体分子间距只与温度、压强有关,所以只要温度、压强相同,任何气体都适用。4.误认为只有在标准状况下,气体摩尔体积才会是22.4L·mol-1,其实在其他条件下,气体摩尔体积也可能是22.4L·mol-1。学科素养测评(1)三同定一同,也就是说当三个条件相同时,第四个条件一定相同。(2)两同成比例,两侧成正比,同侧成反比。当四个条件中的两个相同时,剩余两个条件成比例,在方程式同侧时成反比,在方程式两侧时则成正比。为了更好地借助理想气体状态方程理解阿伏加德罗定律及其推论,一位同学设计了如图的实验模型,并设计了几个问题,请你帮助他分析设计的问题,并做出解答。室温下,某容积固定的密闭容器由光滑的、可移动的活塞隔成A、B两室,两室都有用橡胶塞密封的导气孔(可用注射器针头作为气体、液体的通道)。开始状态如图甲所示,整个容器充满水。然后用注射器先向B室中充入1mol空气,再向A室中充入一定量H2、O2的混合气体,把水全部排出,此时活塞的位置如图乙所示。(1)此时A室中混合气体的物质的量为

。

答案:(1)2mol(1)三同定一同,也就是说当三个条件相同时,第四个条件一定相同。(2)两同成比例,两侧成正比,同侧成反比。当四个条件中的两个相同时,剩余两个条件成比例,在方程式同侧时成反比,在方程式两侧时则成正比。为了更好地借助理想气体状态方程理解阿伏加德罗定律及其推论,一位同学设计了如图的实验模型,并设计了几个问题,请你帮助他分析设计的问题,并做出解答。室温下,某容积固定的密闭容器由光滑的、可移动的活塞隔成A、B两室,两室都有用橡胶塞密封的导气孔(可用注射器针头作为气体、液体的通道)。开始状态如图甲所示,整个容器充满水。然后用注射器先向B室中充入1mol空气,再向A室中充入一定量H2、O2的混合气体,把水全部排出,此时活塞的位置如图乙所示。(2)实验测得A室混合气体的质量为34g,A室中含氧气的物质的量为

mol;该混合气体的密度是同温、同压时H2密度的

倍。

答案:(2)1

8.5

(1)三同定一同,也就是说当三个条件相同时,第四个条件一定相同。(2)两同成