化學(xué)中常用的物理量——物質(zhì)的量第2課時氣體摩爾體積一、知識目標(biāo)1.了解影響物質(zhì)體積的因素，理解相同條件下(1mol)不同固體、液體體積不同，而(1mol)不同氣體體積幾乎相同的原因。2.掌握氣體摩爾體積的概念、符號、單位，理解物質(zhì)的量(n)、氣體的體積(V)和氣體摩爾體積（Vm）之間的關(guān)系，并能進行相關(guān)計算。3.理解阿伏加德羅定律及其推論，能運用定律及推論解決相關(guān)問題。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.宏觀辨識與微觀探析：從宏觀上觀察不同物質(zhì)在相同條件下體積的特點，從微觀上分析影響物質(zhì)體積的因素，理解氣體摩爾體積的本質(zhì)。2.證據(jù)推理與模型認知：通過對實驗數(shù)據(jù)的分析和推理，建立氣體摩爾體積的概念模型，運用阿伏加德羅定律及推論解決實際問題。3.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：通過對氣體摩爾體積相關(guān)問題的探究，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新思維，體會化學(xué)實驗在化學(xué)研究中的重要作用。一、學(xué)習(xí)重點1.氣體摩爾體積的概念2.阿伏加德羅定律及其推論3.氣體的體積(V)和氣體摩爾體積(Vm)之間的關(guān)系及相關(guān)計算學(xué)習(xí)難點1.氣體摩爾體積概念的理解2.阿伏加德羅定律及其推論的應(yīng)用一、影響物質(zhì)體積的因素1．影響物質(zhì)體積的因素（1）固體和液體物質(zhì)：微粒大小和微粒數(shù)目（2）氣體物質(zhì)：微粒數(shù)目和微粒之間的距離2．影響氣體體積的因素（1）內(nèi)在因素：氣體的物質(zhì)的量（2）外在因素：氣體所處的溫度和壓強二、氣體摩爾體積1．氣體摩爾體積（1）概念：在一定的溫度和壓強下，單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積。（2）符號：Vm。（3）單位：L·mol－1和m3·mol－1。（4）物質(zhì)的量、氣體的體積與氣體摩爾體積之間的關(guān)系：n＝。2．標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的摩爾體積：（1）標(biāo)準(zhǔn)狀況的含義：溫度為0℃、壓強為101kPa。（2）標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的摩爾體積約為22.4L·mol－1。三、阿伏伽德羅定律1．內(nèi)容：在同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。2．判斷正誤（1）1mol不同的固體物質(zhì)，體積大小不相同，主要原因是粒子大小不同（）。答案：√解析：固體物質(zhì)的體積主要取決于構(gòu)成粒子的大小和粒子數(shù)目的多少。（2）通常狀況下的氣體摩爾體積約為22.4L（）。答案：×解析：氣體摩爾體積的單位為L·mol－1，且通常狀況下氣體摩爾體積也不是22.4L·mol－1。（3）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，36g水的體積約為44.8L。（）。答案：×解析：水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體。（4）1mol任何氣體所含分子數(shù)都相等，體積也都約為22.4L。（）。答案：×解析：沒有給出氣體所處的條件，因此無法判斷氣體的體積。影響物質(zhì)體積的因素活動一引入思考問題思考1：觀察這些數(shù)據(jù)，對比1mol不同固體、液體和氣體的體積，你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？化學(xué)式體積（0°C，101kPa）體積（20°C，101kPa）體積（0°C，202kPa）Fe7.2cm3NaCl27.0cm3H?18.0cm3C?H?H58.3cm3H?22.4L24.0L11.2LO?22.4L24.0L11.2LC?22.3L23.9L11.2L問題思考2：仔細觀察數(shù)據(jù)，積極思考并回答：相同條件下，1mol固體、液體的體積差別較大；相同條件下，1mol氣體的體積近似相等。解答：因為固體、液體粒子大小不同決定體積，氣體在相同條件下粒子間距離幾乎相同決定體積，所以相同條件下，1mol固體、液體的體積差別較大；相同條件下，1mol氣體的體積近似相等?；顒佣骄坑绊懳镔|(zhì)體積的因素問題思考：為什么相同條件下，1mol不同固體和液體的體積不同，而1mol不同氣體的體積幾乎相同呢？物質(zhì)的體積與什么因素有關(guān)呢？解答：固體和液體體積主要由粒子本身大小決定，因1mol不同固體、液體粒子大小不同，所以體積不同；氣體體積主要由粒子間距離決定，相同條件下1mol不同氣體粒子間距離幾乎相同，所以體積幾乎相同。物質(zhì)體積與粒子數(shù)目、粒子大小、粒子之間的距離有關(guān)。分組討論：結(jié)合已有的知識和生活經(jīng)驗進行思考和交流。氣體摩爾體積活動一定義與概念學(xué)習(xí)問題思考：請同學(xué)們閱讀教材，思考什么是氣體摩爾體積，它有哪些相關(guān)的符號、單位呢？解答：氣體摩爾體積是指單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積，符號為Vm?，單位為L/mol?；顒佣⒁馐马椗c判斷練習(xí)問題思考1：我們知道了氣體摩爾體積的定義和計算，但是在使用過程中還有一些需要注意的地方。請大家思考以下幾個說法是否正確：1.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol水的體積為22.4L。2.1mol氣體體積約為22.4L。3.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1molO?和N?的混合體積約為22.4L。4.22.4L氣體所含的分子數(shù)一定大于11.2L氣體所含分子數(shù)。解答：1.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水是液態(tài)，不是氣態(tài)。氣體摩爾體積只適用于氣體，不適用于液體和固體。所以1mol水的體積不是22.4L，該說法錯誤。2.沒有指明條件是標(biāo)準(zhǔn)狀況。在不同的溫度和壓強下，氣體摩爾體積的值不同，只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol氣體體積才約為22.4L，該說法錯誤。3.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，和的混合氣體也是氣體，氣體摩爾體積同樣適用于混合氣體。1mol任何氣體（包括混合氣體）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積都約為22.4L，所以該說法正確。4.沒有指明氣體所處的狀態(tài)是否相同。只有在相同的溫度和壓強下，氣體體積之比才等于物質(zhì)的量之比，進而等于分子數(shù)之比。若兩種氣體所處條件不同，22.4L氣體所含的分子數(shù)不一定大于11.2L氣體所含分子數(shù)，該說法錯誤。問題探究：氣體摩爾體積運用的注意事項解答：1、適用范圍：氣態(tài)物質(zhì)，可以是單一氣體，也可是混合氣體，注意混合氣體之間不能發(fā)生反應(yīng)2、物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為氣體，若不是氣體或非標(biāo)準(zhǔn)狀況均不能用22.4L·mol－1進行計算3、1mol氣體在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，可能是22.4L，也可能不是22.4L4、標(biāo)況下不是氣體的常見物質(zhì)：H2O、SO3、酒精、CCl4活動三：典例精講典例1：填空1.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2molH2占有的體積約為_________.2.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2LN2中分子個數(shù)為__________.3.標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，11.2LCO2中分子個數(shù)為________.解答：1.44.8L2.3.01×10233.3.01×1023典例2：完成下圖，結(jié)合該圖說一說物質(zhì)的量是如何把宏觀量與所含微粒數(shù)量聯(lián)系起來的，并試著畫出思維導(dǎo)圖。解答：分子數(shù)：6.02×1023質(zhì)量：71g體積：22.4L三、阿伏伽德羅定律及推廣活動探究定律推論問題思考：同溫同壓下，氣體的體積之比與其物質(zhì)的量之比有什么關(guān)系？同溫同壓下，氣體的密度之比與摩爾質(zhì)量之比有什么關(guān)系？同溫、同體積下，任何氣體壓強之比與物質(zhì)的量之比有什么關(guān)系呢？解答：推論1.同溫同壓下，氣體體積之比等于物質(zhì)的量之比，等于其分子數(shù)之比。推論2.同溫同壓下，任何氣體密度比等于摩爾質(zhì)量之比。推論3.同溫、同體積下，任何氣體壓強之比等于物質(zhì)的量之比，等于其分子數(shù)之比。1.氣體摩爾體積的注意事項適用范圍：氣體物質(zhì)，可以是單一氣體，也可以是混合氣體，注意混合氣體之間不能發(fā)生反應(yīng)。2.氣體摩爾體積有關(guān)的計算公式：①氣體的物質(zhì)的量n＝②氣體的密度ρ＝＝＝③氣體的分子數(shù)N＝nNA＝NA④氣體的質(zhì)量m＝nM＝M3.阿伏伽德羅定律常用的推論：（1）在任何情況下氣體的分子數(shù)與物質(zhì)的量成正比（2）同溫、同壓氣體的體積與物質(zhì)的量成正比（3）同溫、同壓氣體的密度與摩爾質(zhì)量成正比（4）同溫、同體積氣體的壓強之比與其物質(zhì)的量成正比（5）同溫、同壓、同體積氣體的質(zhì)量與摩爾質(zhì)量成正比。4.理想氣體狀態(tài)方程（1）內(nèi)容：PV=nRT（2）實際應(yīng)用計算氣體密度比、壓強比（如H?和O?的密度比=摩爾質(zhì)量比）。1.下列關(guān)于決定物質(zhì)體積的因素的說法不正確的是()A.物質(zhì)的體積取決于粒子數(shù)目、粒子大小和粒子間距B.相同條件下，粒子數(shù)相同的任何氣體都具有相同體積C.同溫同壓下，1mol任何物質(zhì)所占有的體積均相同D.等質(zhì)量的H?，壓強越小、溫度越高，氣體所占體積越大【答案】C【解析】A．物質(zhì)的體積取決于粒子數(shù)目、粒子大小和粒子間距，A選項正確；B．相同條件下，粒子數(shù)相同的任何氣體，由于氣體分子間距離近似相同，所以都具有相同體積，B選項正確；C．同溫同壓下，1mol氣體所占體積近似相同，但1mol固體和液體由于粒子大小不同，體積不同，C選項錯誤；D．根據(jù)(PV=nRT)，等質(zhì)量的(H?)，物質(zhì)的量一定，壓強越小、溫度越高，體積越大，D選項正確；答案選C。 2.在相同溫度和壓強下，H?和?的密度之比是()16:1B.1:16C.2:3D.3:2【答案】B【解析】根據(jù)阿伏加德羅定律的推論2：同溫同壓下，任何氣體密度比等于摩爾質(zhì)量之比，(H?)的摩爾質(zhì)量為2g/mol，(?)的摩爾質(zhì)量為32g/mol，所以(H?)和(?)的密度之比為(2:32=1:16)，答案選B。3.下列說法正確的是()A．32g?的體積為22.4LB．22.4LN?含有阿伏加德羅常數(shù)個氮氣分子C．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L水的物質(zhì)的量為1molD．在0°C、1.01×10?Pa下，22gC?和16g?混合后的體積約為22.4L【答案】D【解析】A．未說明是標(biāo)準(zhǔn)狀況，不能用22.4L/mol計算(32g?)（物質(zhì)的量為1mol）的體積，A選項錯誤；B．未說明是標(biāo)準(zhǔn)狀況，22.4L(N?)的物質(zhì)的量不一定是1mol，所含分子數(shù)不一定是阿伏加德羅常數(shù)個，B選項錯誤；C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水不是氣體，不能用氣體摩爾體積計算其物質(zhì)的量，C選項錯誤；D．(22gC?)的物質(zhì)的量為(22g÷44g/mol=0.5mol)，(16g?)的物質(zhì)的量為(16g÷32g/mol=0.5mol)，混合氣體總物質(zhì)的量為(0.5mol+0.5mol=1mol)，在0°C、1.01×10?Pa（標(biāo)準(zhǔn)狀況）下，體積約為22.4L，D選項正確；答案選D。4.兩瓶體積相同的氣體，在同溫同壓下瓶內(nèi)氣體一定具有相同的_________。①原子總數(shù)②氧原子總數(shù)③質(zhì)量④分子總數(shù)【答案】①④【解析】同溫同壓下，體積相同的氣體物質(zhì)的量相同，分子數(shù)相同，④正確；(N?)和(?)、(N)都是雙原子分子，分子數(shù)相同則原子總數(shù)相同，①正確；(N?)和(?)的混合氣體與(N)中氧原子總數(shù)不一定相同，②錯誤；(N?)和(?)的混合氣體與(N)的摩爾質(zhì)量不一定相同，物質(zhì)的量相同，質(zhì)量不一定相同，③錯誤；答案選①④?？键c一：氣體摩爾體積的概念及其影響因素1.下列物質(zhì)中，體積為22.4升的是（）。A．25℃時18g水B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下含6.02×1023個原子的Cl2C．標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的1mol氨氣D．常溫常壓下44g二氧化碳考點二：各量和氣體體積的換算關(guān)系2.若ag某氣體中含有的分子數(shù)為b，則cg該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是（式中的NA為阿佛加德常數(shù)）（）?？键c三：氣體摩爾體積的計算3.已知在一定溫度和壓強下，測得10L氧氣的質(zhì)量為16g，則在相同條件下，11.2L氣體可能是（）。A．密度約為1.96g?L－1的CO2B．物質(zhì)的量為0.5mol的H2C．質(zhì)量為14g的N2D．質(zhì)量為35.84g的SO2考點四：氣體密度的比較和計算4.分別由下列四種物質(zhì)制取氣體：①雙氧水和MnO2；②Zn和稀硫酸；③大理石和稀鹽酸；④Cu和稀HNO3制NO。所產(chǎn)生的氣體在同溫同壓下的密度，由小到大的排列順序為（）。A．②＜④＜③＜①B．②＜④＜①＜③C．③＜①＜④＜②D．①＜③＜④＜②【解析】選B。制取的四種氣體分別是：O2、H2、CO2和NO，其摩爾質(zhì)量依次是32g/mol、2g/mol、44g/mol、30g/mol。因為同溫同壓下，氣體的密度之比等于摩爾質(zhì)量之比，所以ρ（H2）＜ρ（NO）＜ρ（O2）＜ρ（CO2）?？键c五：阿伏伽德羅定律及應(yīng)用5.（雙選）在兩個密閉容器中，分別充滿等物質(zhì)的量的甲、乙兩種氣體，它們的溫度和摩爾質(zhì)量均相同。試根據(jù)甲、乙的密度（ρ）的關(guān)系，下列說法中正確的是（）。A．若ρ（甲）＞ρ（乙），則氣體體積：甲＜乙B．若ρ（甲）＞ρ（乙），則分子數(shù)：甲＞乙C．若ρ（甲）＜ρ（乙），