气体摩尔体积物质的量课件省公开课一等奖新名师课比赛一等奖课件

第2课时

气体摩尔体积第1页第2页一、影响物质体积大小原因第3页结论:(1)在相同条件下粒子数相同不一样固态或液态物质体积_______;(2)在同温同压条件下,粒子数相同任何气体体积都_____。

不相同相同第4页【巧判断】(1)1mol不一样固体物质,体积大小不相同,主要原因是粒子大小不一样。 (

)提醒:√。固体物质体积主要取决于组成粒子大小和粒子数目标多少。第5页(2)当压强一定时,温度越高气体分子间距离越大;温度一定时,压强越大,分子间距离越大。 (

)提醒:×。温度一定时,压强越大,气体分子间距离越小。第6页(3)常温常压下,1molO2和1molCO2体积几乎相同。 (

)提醒:√。同温同压下,气体分子间距离几乎相等,所以1molO2和1molCO2体积几乎相同。第7页【情境·思索】篮球起源于美国马萨诸塞州,1891年12月21日由詹姆士·奈史密斯创造,是奥运会关键比赛项目,是以手为中心身体反抗性体育运动。用打气筒给篮球打气时,气体源源不停地被打进去,而篮球体积却不发生很大改变。气体体积与什么原因相关?两种气体体积相同,所含分子数一定相同吗?

第8页第9页提醒:影响气体体积大小主要原因是气体分子之间距离,给篮球打气时,篮球体积不会发生很大改变是因为气体分子之间距离在不停缩小。两种气体体积相同,所含分子数不一定相同。因为气体体积受温度和压强影响较大,温度和压强不一样时,体积相同两种气体物质量不一定相同,故所含分子数也不一定相同。第10页二、气体摩尔体积第11页【巧判断】(1)气体摩尔体积是一定值,不论什么条件一定是22.4L·mol-1。 (

)提醒:×。气体摩尔体积受温度、压强影响,不一样温度、压强下数值不一样。第12页(2)标准情况下1molCCl4所占体积为22.4L。

(

)提醒:×。标准情况下CCl4为液体,不能套用气体摩尔体积。第13页【情境·思索】CO2是植物光合作用必需原料。某研究机构测定CO2含量如图所表示。第14页则此次测定样品每立方米气体中CO2体积是多少?提醒:44.8L。从图示中能够得出测量是在标准情况下进行,CO2含量为88g·m-3,所以含有CO2体积为×22.4L·mol-1=44.8L。第15页三、阿伏加德罗定律1.内容:同温同压下,相同体积任何气体都含有相同数目标粒子。2.适用范围:阿伏加德罗定律及其推论仅仅适合用于气体,能够是单一气体,也能够是混合气体,对固体和液体不适用。第16页3.“三同定一同”规律:同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”则必有第“四同”。第17页【巧判断】(1)同温同压下,相同体积任何气体都含有相同数目标原子。 (

)提醒:×。同温同压下,相同体积任何气体都含有相同数目标分子,不一样分子所含原子可能不一样。第18页(2)同温同压下,相同体积物质含有相同数目标分子。

(

)提醒:×。阿伏加德罗定律只适合用于气体物质,对液体、固体物质不适用。第19页知识点一气体摩尔体积及相关计算【重点释疑】1.标准情况下气体摩尔体积第20页(1)1个条件:必须为标准情况。非标准情况下,1mol气体体积不一定是22.4L。所以在使用气体摩尔体积时,一定要看清气体所处状态。(2)1种状态:必须为气体。如水、酒精、CCl4等物质在标准情况下不是气体。(3)2个数据:“1mol”“约22.4L”。第21页2.气体摩尔体积适用范围气体摩尔体积适用范围是气体,能够是单一气体,也能够是混合气体,如0.2molH2与0.8molO2混合气体在标准情况下体积约为22.4L。需要注意是混合气体中气体之间不能发生化学反应。第22页3.气体摩尔体积计算第23页①气体物质量n=②气体密度ρ=③气体分子数N=n·NA=·NA。④气体质量m=n·M=·M。第24页【易错提醒】(1)在气体分子个数、温度、压强一定时,气体体积大小决定于气体分子间平均距离,与分子种类无关。(2)气体摩尔体积只适合用于气态物质且与气体种类无关,只要温度和压强一定,气体摩尔体积就一定。

第25页(3)同温同压下:任何气体摩尔体积Vm都相同,但不一定等于22.4L·mol-1。(4)不能混同标准情况和常温常压,二者压强相同,但温度不一样。因为温度升高气体分子之间距离变大,所以常温常压下气体摩尔体积比标准情况下气体摩尔体积大。第26页(5)气体摩尔体积不能了解为体积,体积单位是L或m3,而气体摩尔体积单位是L·mol-1或m3·mol-1。第27页【知识拓展】求解气体摩尔质量“五”方法(1)依据物质质量(m)和物质量(n):M=。(2)依据一定质量(m)物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=NA·。

第28页(3)依据标准情况下气体密度ρ:M=ρ×22.4(g·mol-1)。(4)依据同温同压下气体相对密度(D=):=D。(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式依然成立;还能够用下式计算:M=M1×a%+M2×b%+M3×c%……a%、b%、c%指混合物中各成份物质量分数(或体积分数)。第29页【思索·讨论】(1)1mol任何气体在标准情况下体积基本相等,都约为22.4L,Vm为22.4L·mol-1一定是标准情况,对吗?

第30页提醒:不对,1mol任何气体在标准情况下所占体积约为22.4L,反之,1mol任何气体在所占体积约为22.4L时,不一定是标准情况,能够经过升温加压或降温减压实现。第31页(2)相同温度和压强下,1molO2和1mol空气体积相同吗?为何?提醒:相同温度和压强下,1molO2和1mol空气体积相同,因为当温度和压强相同时,任何气体分子间距都近似相等,所以不论1mol单一气体还是混合气体体积都近似相等。第32页【案例示范】【典例1】(·信阳高一检测)以下说法正确是

(

)A.在常温常压下,11.2LN2含有分子数为0.5NAB.标准情况下,22.4LH2和O2混合气体所含分子数为NA第33页C.标准情况下,18gH2O体积是22.4LD.1molSO2体积是22.4L第34页【思维建模】解答关于气体摩尔体积正误判断思绪以下:第35页【解析】选B。常温常压下气体摩尔体积大于22.4L·mol-1,N2分子数小于0.5NA,A错误;标准情况下,1mol任何气体体积都约为22.4L,其分子数为NA,B正确;标准情况下,H2O为液体,C错误;未指明标准情况,D错误。第36页【母题追问】(1)A选项改为“在常温常压下,14gN2含有分子数为0.5NA”,是否正确?提醒:正确。因为14gN2物质量为0.5mol,所以分子数为0.5NA。第37页(2)B选项中标准情况下,22.4LH2和O2混合气体所含原子数为多少?提醒:2NA。因为H2和O2均为双原子分子,所以1mol气体中含有2mol原子。第38页【误区警示】气体摩尔体积适用条件(1)标准情况下气体摩尔体积约为22.4L·mol-1,与气体种类无关,即与气体是单一气体还是混合气体无关;但讨论气体中原子数目时要注意气体分子组成,如稀有气体是单原子分子。

第39页(2)不要看到“22.4L”或“11.2L”就默认为“1mol”或“0.5mol”,要做到“两看”:一看是否为标准情况;二看该物质在标准情况下是否为气体。若不是气体或为非标准情况均不能用22.4L·mol-1进行求解。第40页(3)气体质量或物质量与外界条件(温度、压强)无关。第41页【典例2】(1)标准情况下,33.6LCl2物质量是________mol,16gO2所占体积是________L;

(2)标准情况下,含有1molCl2和1.5molO2混合气体所占体积是________L。

第42页【思维建模】解答关于气体体积计算问题思绪以下:第43页【解析】(1)标准情况下,n==1.5mol,V(O2)=n·Vm=·Vm=×22.4L·mol-1=0.5mol×22.4L·mol-1=11.2L;第44页(2)同温同压下混合气体体积等于各成份气体体积之和,所以V(混)=V(Cl2)+V(O2)=1mol×22.4L·mol-1+1.5mol×22.4L·mol-1=56L。答案:(1)1.5

11.2

(2)56第45页【母题追问】(1)第(2)问中混合气体在标准情况下密度是多少?提醒:2.125g·L-1。1molCl2和1.5molO2混合气体质量为1mol×71g·mol-1+1.5mol×32g·mol-1=119g,所以混合气体密度为ρ==2.125g·L-1。

第46页(2)第(2)问中混合气体平均摩尔质量是多少?提醒:47.6g·mol-1。混合气体总质量为1mol×71g·mol-1+1.5mol×32g·mol-1=119g,所以混合气体平均摩尔质量为=47.6g·mol-1。第47页【迁移·应用】1.(·苏州高一检测)以下说法正确是 (

)A.22.4L任何气体物质量均为1molB.0.2molH2和0.8molCO2组成混合气体在标准情况下体积约为22.4LC.标准情况下,1mol任何物质体积必定是22.4LD.22.4LCO2和18gH2O所含分子数相等

第48页【解析】选B。没有指明标准情况,A错误;气体摩尔体积既适合用于单一气体,也能够是混合气体,只要符合物质量为1mol,且为标准情况下,体积就约为22.4L,B正确;标准情况下,1mol任何气体体积必定是22.4L,C错误;18gH2O是1molH2O,但22.4LCO2不一定是1mol,因为其它条件不确定,D错误。第49页2.设NA表示阿伏加德罗常数值,以下说法中正确是

(

)A.在常温常压下,11.2LCl2含有分子数为0.5NAB.在常温常压下,25.5gNH3所含原子数为6NAC.标准情况下,11.2L水所含分子数为0.5NAD.在同温同压下,相同体积任何气体单质所含原子数相同第50页【解析】选B。0.5molCl2所含分子数是0.5NA,但在常温常压下11.2LCl2物质量不是0.5mol,A项错;依据n=,n(NH3)==1.5mol,1molNH3含有4mol原子,1.5molNH3所含原子数为6NA,B项对;水在标准情况下不是气体,C项错;在同温同压下,相同体积任何气体单质都含有相同数目标分子,但不一样气体单第51页质分子所含原子数不一定相同,如He(氦)、Ne(氖)分子都含1个原子,H2、O2分子都含2个原子,O3(臭氧)分子含3个原子,D项错。第52页【赔偿训练】1.设NA为阿伏加德罗常数,假如ag某气态双原子分子分子数为p,则bg该气体在标准情况下体积V(L)是

(

)第53页【解析】选D。ag双原子分子物质量=mol,双原子分子摩尔质量=g·mol-1,所以bg气体在标准情况下体积为×22.4L·mol-1=L。第54页2.(·天津武清区高一检测)NA代表阿伏加德罗常数值,以下说法正确是 (

)A.在常温常压下,28gN2与CO混合物气体中所含分子数目一定为NAB.标准情况下,17g氨气所含原子数目为NAC.在常温常压下,11.2L氮气所含原子数目为NAD.通常情况下,NA个CO2分子占有体积为22.4L第55页【解析】选A。温度和压强并不能影响气体质量。因为N2和CO摩尔质量相等均是28g·mol-1,所以28g混合气体物质量为1mol,分子数目一定为NA,A正确;17gNH3物质量为1mol,分子数目一定为NA,原子数目应为4NA,B错误;常温常压下气体摩尔体积大于22.4L·mol-1,则11.2LN2所含原子数目小于NA,C第56页错误;NA个CO2分子物质量为1mol,但通常情况不是标准情况,1mol气体体积不是22.4L,D项错误。第57页3.CO和CO2混合气体18g,完全燃烧后测得CO2体积为11.2L(标准情况),(1)混合气体中CO质量是________g;(2)混合气体中CO2在标准情况下体积是________L;(3)混合气体在标准情况下密度是________g·L-1;(4)混合气体平均摩尔质量是______g·mol-1。第58页【解析】CO燃烧发生反应:2CO+O22CO2,CO体积与生成CO2体积相等,燃烧后CO2总体积为11.2L,故18gCO和CO2混合气体总体积为11.2L,在标准状况下,18gCO和CO2混合气体物质量为0.5mol,设CO物质量为xmol,CO2物质量为ymol,则

,解得x=0.25,y=0.25。点燃====第59页(1)混合气体中CO质量=28g·mol-1×0.25mol=7g;

(2)原混合气体中,CO2体积为0.25mol×22.4L·mol-1=5.6L;(3)原混合气体密度=≈1.61g·L-1;第60页(4)解法一:=ρ·22.4L·mol-1=1.61g·L-1×22.4L·mol-1≈36g·mol-1;解法二:=36g·mol-1;解法三:=28g·mol-1×50%+44g·mol-1×50%=36g·mol-1;故平均摩尔质量为36g·mol-1。第61页答案:(1)7

(2)5.6

(3)1.61

(4)36第62页【素养提升】伴随人们生活水平提升,家用轿车已成为每个家庭惯用交通工具。汽车尾气排放会给环境带来一定影响,汽车尾气主要成份是CO、NO、NO2等有毒气体,所以汽车尾气是否达标是衡量汽车性能主要指标之一。第63页第64页(1)标准情况下,1000L汽车尾气物质量约为多少?提醒:n=≈44.6mol。第65页(2)与4.6gNO2中氧原子个数相等CO气体在标准状况下体积是多少?提醒:4.6gNO2中氧原子物质量为×2=0.2mol,所以CO物质量为0.2mol,在标准情况下体积为0.2mol×22.4L·mol-1=4.48L。第66页知识点二阿伏加德罗定律及其推论【重点释疑】1.阿伏加德罗定律(1)内容:同温同压下,相同体积任何气体都含有相同数目标粒子。第67页(2)适用范围:阿伏加德罗定律及其推论适合用于气体,能够是单一气体,也能够是混合气体,对固体和液体不适用。(3)“三同定一同”规律:同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”,则必有“第四同”。第68页2.阿伏加德罗定律推论相同条件结论公式语言叙述同温同压同温同压下,体积比等于物质量之比,等于粒子数之比同温同容同温同容下,压强比等于物质量之比,等于粒子数之比第69页相同条件结论公式语言叙述同温同物质量同温同物质量下,压强比等于体积反比同温同压同温同压下,密度比等于摩尔质量之比同温同压同体积同温同压下,体积相同气体,其摩尔质量与质量成正比第70页【思索·讨论】(1)1LH2和1LO2所含有分子数是否相同?为何?提醒:不一定。若在同温、同压下,1LH2和1LO2分子数相同;若在不一样温度、不一样压强下,1LH2和1LO2分子数不一定相等。第71页(2)两个完全相同集气瓶,一个盛放1mol氧气,另外一个盛放2mol氢气,则在相同温度下,两个集气瓶中气体压强是什么关系?第72页提醒:依据阿伏加德罗定律推论,同温同体积时,气体压强与其物质量成正比,两个集气瓶中氧气和氢气压强之比是1∶2。第73页【案例示范】【典例】(·石家庄高一检测)在体积相同两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内气体温度和密度相等时,以下说法正确是 (

)A.两种气体压强相等B.O2比O3质量小第74页C.两种气体分子数目相等D.两种气体氧原子数目相等第75页【思维建模】利用阿伏加德罗定律解题思绪以下:第76页【解析】选D。两容器内气体体积、密度相同,由m=ρV可知m(O2)=m(O3),依据n=可知n(O2)>n(O3),同温同体积时,气体压强与气体物质量成正比,即

,故p(O2)>p(O3),A、B错误;气体分子数与气体物质量成正比,则N(O2)>N(O3),C错误;因为O2和O3都由氧原子组成,二者质量相等,则两种气体氧原子数目相等,D正确。第77页【母题追问】(1)题目中两种气体分子数目之比为多少?提醒:因为两种气体质量相等,所以二者分子数之比为N(O2)∶N(O3)=3∶2。

第78页(2)若将“温度和密度相等”改为“温度和压强相等”,判断B、C、D选项正误。提醒:依据阿伏加德罗定律,O2和O3分子数相等,即物质量相等,故O3比O2质量大,所含有氧原子数不相等,B、C项正确,D项错误。第79页【方法规律】正确了解阿伏加德罗定律应用(1)阿伏加德罗定律适用对象是气体(单一气体或混合气体),不适合用于液体或固体。(2)“三同”定“一同”。同温、同压、同体积和同分子数,四“同”共同存在,相互制约,只要有三“同”成立,则另一“同”就必定成立。

第80页(3)“二同”定百分比。温度、压强、气体体积、气体物质量,若两个量相同,则另两个量成正比或反比。(4)气体摩尔体积是阿伏加德罗定律一个特例。(5)公式“pV=nRT”应用:阿伏加德罗定律推论可依据公式pV=nRT进行推导,其中:p为压强(单位Pa),V为体积(单位L),n为物质量(单位mol),R为常数,T为绝对温度(单位K)。第81页【迁移·应用】1.(·郑州高一检测)同温同压下,等质量SO2气体和SO3气体相比较,以下叙述中正确是 (

)A.密度之比为4∶5

B.物质量之比为4∶5C.体积之比为1∶1 D.原子数之比为3∶4

第82页【解析】选A。由n=可知,ρ=,在相同条件下气体相对分子质量之比等于其密度之比,所以两种气体密度之比为64∶80=4∶5,A正确;设气体质量均为mg,则n(SO2)=mol,n(SO3)=mol,所以二者物质量之比为=80∶64=5∶4,B错误;依据V=n·Vm可知