欢迎来到莲山课件网!

您当前的位置:

温馨提示:部分文件查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载不会出现此问题,请放心下载。

高一化学 气体摩尔体积 教案

高一化学气体摩尔体积教案


1.了解气体摩尔体积的含义。

2.掌握标准状况下有关气体摩尔体积的计算。(重点)

3.理解阿伏加德罗定律及其推论。(难点)



气 体 摩 尔 体 积

[基础·初探]

教材整理1 物质体积大小的影响因素

决定物质体积大小的因素有粒子数目、粒子的大小、粒子间距。

1.固体、液体

固体、液体粒子间的距离取决于粒子的直径和不同粒子的1 mol固体或液体的体积不同

2.气体

分子的数目分子间距离受制于温度和压强

相同温度1 mol气体的体积大致相等

教材整理2 气体摩尔体积 

1. 

2.影响因素:气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强。温度越高,体积越大;压强越大,体积越小。

[探究·升华]

[思考探究]

探究1 

标准状况时的气体摩尔体积示意图如右图。同时还知道:

①在0 ℃和101 kPa(标准状况)的条件下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1。

②在25 ℃和101 kPa的条件下,气体摩尔体积约为24.5 L·mol-1。

又查阅资料知道:

③在0 ℃和202 kPa的条件下,气体摩尔体积约为11.2 L·mol-1。

④在273 ℃和202 kPa时,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1。

问题思考:

(1)据①和②,判断气体体积与温度是什么关系?

【提示】 压强和物质的量一定时,温度越高,体积越大,即气体体积与温度成正比。

(2)据①和③,判断气体的体积与压强是什么关系?

【提示】 温度和物质的量一定时,压强越大,体积越小,即气体体积与压强成反比。

(3)据①和④,判断气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1,一定是标准状况下的吗?

【提示】 不一定。同时改变温度和压强,气体摩尔体积仍可能保持不变。如:升高温度的同时增加压强。

(4)据①②③④知,使用气体摩尔体积为22.4 L·mol-1时要注意什么?

【提示】 a.使用对象必须是气体;b.使用条件:标准状况。

(5)在标准状况下,混合气体的摩尔体积也是22.4 L·mol-1 吗?

【提示】 是。

探究2 以物质的量为核心的计算

(1)在标准状况下,3.36 L CO2的物质的量为多少?含有CO2的分子数为多少?

【提示】 n(CO2)=22.4 L·mol-1(3.36 L)=0.15 mol,

N(CO2)=0.15 mol×6.02×1023 mol-1=9.03×1022。

(2)标准状况下,56 g N2的体积为多少?

【提示】 n(N2)=28 g·mol-1(56 g)=2 mol,

V(N2)=2 mol×22.4 L·mol-1=44.8 L。

(3)标准状况下,16 g A2气体的体积为11.2 L,则A2的相对分子质量为多少?

【提示】 n(A2)=22.4 L·mol-1(11.2 L)=0.5 mol,

M(A2)=0.5 mol(16 g)=32 g·mol-1,

故A2的相对分子质量为32。

[认知升华]

升华1 标准状况下气体摩尔体积的涵义

(1)状态:气体(单一气体或混合气体)。

(2)条件:标准状况(0℃、1.01×105 Pa)。

(3)定量:1 mol。

(4)数值:约22.4,非精确值。

(5)表示:Vm≈22.4 L/mol。

(6)气体摩尔体积为22.4 L/mol时也可能是非标况。

升华2 标准状况下,气体物理量的计算

利用公式n=M(m)=NA(N)=22.4 L/mol(V)(标准状况)进行换算。

(1)气体物质的量与体积:n=22.4 L/mol(V)。

(2)气体的摩尔质量:M=Vm·ρ=ρ标×22.4 L/mol。

(3)气体的分子数与体积:N=n·NA=22.4 L/mol(V)·NA。

(4)气体质量与体积:m=n·M=22.4 L/mol(V)·M=ρ标·V。

[题组·冲关]

题组1 气体摩尔体积的有关概念及基本计算

1.下列说法中正确的是(  )

A.1 mol O2和1 mol N2所占的体积都约为22.4 L

B.H2的气体摩尔体积约为22.4 L

C.在标准状况下,1 mol H2和1 mol H2O所占的体积都约为22.4 L

D.在标准状况下,22.4 L由N2、N2O组成的混合气体中所含有的N的物质的量约为2 mol

【解析】 气体体积受温度、压强的影响,这里未指明温度、压强,故A错;气体摩尔体积的单位为L·mol-1,故B错;标准状况下,水为液态,不适用于气体摩尔体积,故C错;标准状况下,22.4 L混合气体中,分子总数也为1 mol,故D对。

【答案】 D

2.下列说法不正确的是(  )

A.标准状况下,22.4 L任何气体的物质的量均为1 mol

B.0.1 mol H2、0.2 mol O2、0.3 mol N2和0.4 mol CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L

C.常温下,1 mol任何气体的体积一定大于22.4 L

D.任何状况下1 mol CO2和18 g H2O所含的分子数和原子数都相等

【解析】 C项,压强不确定,所以不能与22.4 L作比较。

【答案】 C

【题后归纳】 “22.4 L/mol”使用的2个要素

(1)1个条件:必须为标准状况。非标准状况下,1 mol气体的体积不一定是22.4 L。因此在使用气体摩尔体积时,一定要看清气体所处的状况。

(2)1种状态:必须为气体。如水、酒精、CCl4等物质在标准状况下不是气体。

题组2 以物质的量为核心的计算

3.设NA为阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是(  )

A.常温常压下,11.2 L CO2所含原子数为1.5NA

B.常温常压下,48 g O3含有的氧原子数为3NA

C.标准状况下,22.4 L H2中所含原子数为NA

D.标准状况下,1 L H2O所含分子数为NA/22.4

【解析】 A项,常温常压下,11.2 L CO2的物质的量不是0.5 mol,所含的原子数不是1.5NA;C项,22.4 L H2含有的原子数为2NA;D项,标况下,H2O为液态不是气态。

【答案】 B

4.(1)标准状况下,44.8 L H2的质量约为________ g。

(2)标准状况下,3.01×1023个氧气分子所占的体积约为________L。

(3)标准状况下,33.6 L氧气所含的氧分子数约为________个。

(4)标准状况下,16 g氧气和42 g N2的混合气体的体积约为________ L。

【解析】 (1)44.8 L H2的物质的量为22.4 L·mol-1(44.8 L)=2 mol,m(H2)=2 mol×2 g·mol-1=4 g。

(2)n(O2)=6.02×1023 mol-1(3.01×1023)=0.5 mol,

V(O2)=0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L。

(3)n(O2)=22.4 L·mol-1(33.6 L)=1.5 mol,

N(O2)=1.5×6.02×1023=9.03×1023。

(4)n(O2)=32 g·mol-1(16 g)=0.5 mol,

n(N2)=28 g·mol-1(42 g)=1.5 mol,故混合气体的体积约为(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.现有m g某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为M g/mol。若阿伏加德罗常数用NA表示,则:

(1)该气体的物质的量为________mol。

(2)该气体所含原子总数为________个。

(3)该气体在标准状况下的体积为________L。

(4)该气体在标准状况下的密度为________g/L。

【解析】 (1)由n=m/M可求。(2)由物质的量可求得该气体的分子数,进一步可求得原子数。(3)由V=n·Vm可求得该气体在标准状况下的体积。(4)由质量和已求得的标准状况下的体积可求得密度,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


阿伏加德罗定律及其推论

[探究·升华]

[思考探究]

阿伏加德罗定律及推论

(1)同温同压下,1 L H2与1 L CO2含有的分子数相同吗?

【提示】 相同。

(2)同温同压下,相同质量的H2和O2所占的体积相同吗?其体积比是多少?

【提示】 不相同。其体积比为2(1)∶32(1)=16∶1。

(3)相同温度下,向相同容积的密闭容器中分别充入1 mol H2和2 mol O2,容器中气体的压强比是多少?

【提示】 同温同容下,气体的压强比等于气体的物质的量之比,即容器中气体的压强比为1∶2。

(4)同温同压下,H2和O2的密度之比为多少?

【提示】 ρ(O2)(ρ(H2))=32(2)=16(1)。

[认知升华]

升华1 阿伏加德罗定律

同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。

升华2 阿伏加德罗定律的推论

相同

条件

结论

公式

语言表达

T、p

相同

V2(V1)=n2(n1)

同温、同压下,气体的体积与物质的量成正比

T、V

相同

p2(p1)=n2(n1)

同温、同体积的气体,其压强与物质的量成正比

T、p

相同

ρ2(ρ1)=M2(M1)

同温、同压下,气体的密度与其相对分子质量成正比

 

【特别提醒】(1)阿伏加德罗定律及其推论的适用范围是单一气体或混合气体。

(2) “三同定一同”:即温度、压强、气体体积、气体分子数四个量中其中三个量相同的任何气体,另一个量也相同。

(3)气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。

[题组·冲关]

1.在容积相同的两个密闭容器中分别充满气体O2、O3,当这两个容器内温度和压强相等时,下列说法正确的是(  )

A.两种气体的物质的量不相等

B.两种气体的质量相等

C.两种气体所含的原子数目相等

D.两种气体的分子数目相等

【解析】 等温等压等体积的气体具有相等的物质的量和分子数,A错误,D正确;因其摩尔质量不相等,故其质量不相等,B错误;因分子的组成不相同,在分子数相同的前提下,其原子数是不相同的,C错误。

【答案】 D

2.下列叙述正确的是(  )

A.同温同压下,相同体积的物质,其物质的量必然相等

B.任何条件下,等物质的量的氧气和一氧化碳所含的分子数必然相等

C.1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小

D.同温同压下,等体积的物质所含的分子数一定相等

【解析】 具有相同物质的量的两种由分子构成的物质具有相同的分子数。因温度、压强不能确定,故1 L CO和1 L O2的物质的量大小也不能确定,即二者的质量大小无法比较。

【答案】 B

3.在同温同压下,A容器中盛有H2,B容器中盛有NH3,若使它们所含的原子总数相等,则两个容器的体积之比是(  )

A.2∶1  B.1∶2

C.2∶3   D.1∶3

【解析】 同温同压下,两种气体的体积之比等于物质的量之比。根据题意:n(H2)×2=n(NH3)×4,则V(H2)×2=V(NH3)×4,故V(H2)∶V(NH3)=2∶1。

【答案】 A

【题后反思】 使用阿伏加德罗定律的三个易错点

易错点一 适用范围:任何气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。

易错点二 定律中的同温同压,不一定指在标准状况下;气体摩尔体积为22.4 L·mol-1只是一种特殊情况。

易错点三 定律中包含四同(同温、同压、同体积、同物质的量),只要其中有任意三个相同,则必有第四个相同,即“三同定一同”;若只有两个相同,则另外两个必定成比例,即“二同定比例”。

标签:

点评:

+1
0

分享:

文档格式:doc

下载文档
版权申诉 举报

版权声明:以上文章中所选用的图片及文字来源于网络以及用户投稿,由于未联系到知识产权人或未发现有关知识产权的登记,如有知识产权人并不愿意我们使用,如果有侵权请立即联系:55525090@qq.com,我们立即下架或删除。

客服服务微信

55525090

手机浏览

微信公众号

Copyright© 2006-2020 主站 www.5ykj.com , All Rights Reserved 闽ICP备12022453号-30

版权声明:以上文章中所选用的图片及文字来源于网络以及用户投稿,由于未联系到知识产权人或未发现有关知识产权的登记,

如有知识产权人并不愿意我们使用,如果有侵权请立即联系:55525090@qq.com,我们立即下架或删除。