人教版 (2019)物质的量第2课时导学案

这是一份人教版 (2019)物质的量第2课时导学案，共10页。
1.数据分析
在一定条件下,1 ml不同物质的体积如下表所示。观察并分析表中的数据,你能得出哪些结论?与同学讨论。
结论:①同温同压下,1 ml气体的体积 ,在标准状况下约为 。
②同温同压下,1 ml不同的固态物质或液态物质的体积 。
2.决定物质体积大小的因素
3.阿伏加德罗定律
在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
[微点拨]
①一般情况下,气体分子间的平均距离是分子半径的10倍以上,故气体的体积决定于分子间距,与分子种类无关,分子大小可以忽略。
②温度越高,压强越小,气体分子间距越大。
[题点多维训练]
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)一定温度和压强下,任何物质体积都是由其粒子大小和数目决定的( )
(2)气体分子间距主要由温度和压强决定的( )
(3)在同温同压下,1 ml O2和1 ml Cl2的体积相同,且均等于22.4 L( )
(4)1 ml一氧化碳和1 ml氧气所含的分子数相同( )
(5)同温同压下,同体积的物质所含的分子数一定相等( )
2.在标准状况下,1 ml物质的体积为22.4 L的是 (填序号)。
①O2 ②CO2 ③H2O ④H2SO4 ⑤Fe ⑥HCl ⑦NaCl ⑧Ne
3.气体的体积主要是由以下什么因素决定的( )
①气体分子的直径 ②气体物质的量的多少 ③气体分子间的平均距离 ④气体分子的相对分子质量
A.①② B.①③C.②③D.②④
4.(2025·杭州高一检测)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、粒子大小和粒子间距
B.相同条件下,分子数相同的任何气体的体积基本相同
C.同温同压下,1 ml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,气体所占体积越大
新知探究(二)——气体摩尔体积
1.气体摩尔体积
2.标准状况下的气体摩尔体积
(1)1个条件:必须为标准状况(0 ℃,101 kPa)。非标准状况下,1 ml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、酒精等物质在标准状况下不是气体。
(3)2个数据:“1 ml”“约22.4 L”。
3.标准状况下,气体各物理量的计算
利用公式n=mM=NNA=V22.4L·ml-1进行换算
应用化学
随着人们生活水平的提高,家用轿车已成为常用的交通工具。
汽车尾气的排放会给环境带来一定的影响,汽车尾气中含有CO、NO、NO2等有毒气体,因此汽车尾气是否达标是衡量汽车性能的重要指标之一。
1.标准状况下,1 000 L汽车尾气的物质的量约为多少?实际情况排出1 000 L汽车尾气的物质的量也是这些吗?
2.与5.6 g CO中氧原子个数相等的CO2气体在标准状况下的体积是多少?
[题点多维训练]
题点(一) 气体摩尔体积
1.在标准状况下,2.8 g CO、0.2 ml O2和0.7 ml N2混合气体的体积约为( )
LB.22.4 L
LD.无法计算
2.如图表示某条件下H2S气体的体积与质量的关系,则该条件下的气体摩尔体积为( )
A.22.0 L·ml-1`B.22.4 L·ml-1
C.22.8 L·ml-1D.23.2 L·ml-1
3.(2025·保定六校联考)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是( )
A.标准状况下,4.48 L水中含有的氧原子数目为0.2NA
B.常温常压下,6.72 L CO2含有的分子数目为0.3NA
C.常温常压下,10.6 g Na2CO3含有的钠离子数目为0.2NA
D.标准状况下,11.2 L由N2和NO组成的混合气体中所含原子总数为2NA
题点(二) 摩尔质量的计算
4.(1)标准状况下,某气体的密度为1.43 g·L-1,则该气体的摩尔质量约为 。
(2)标准状况下,0.51 g某气体的体积为672 mL,则该气体的摩尔质量为 。
5.(1)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为 。
(2)在25 ℃、101 kPa的条件下,等质量的CH4和A气体的体积之比为15∶8,则A的摩尔质量为 。
(3)相同条件下,H2和O2的体积之比为a∶b和质量之比为a∶b的两种混合气体,其平均相对分子质量分别是 和 。
|思维建模|气体摩尔质量或相对分子质量计算方法
(1)根据定义式计算:M=mn
(2)根据ρ(标)计算:M=22.4 L·ml-1·ρ(标)
(3)根据相对密度dM1M2=d计算:M1=dM2
(4)已知混合气体中各成分的物质的量分数或体积分数(对气体),则M=M(A)×a%+M(B)×b%+M(C)×c%+……
新知探究(三)——阿伏加德罗定律及其推论
导学设计
CH4是21世纪的重要能源,NH3是重要的工业原料。现工业生产中需要一定量的CH4和NH3:
(1)若有等物质的量的两种气体,试完成下表:
(2)若有等质量的两种气体,试完成下表:
[系统融通知能]
1.阿伏加德罗定律
(1)阿伏加德罗定律只适用于气体,且既适用于单一气体,也适用于混合气体。
(2)气体都是由分子组成的,因此气体的物质的量指代的是气体分子的物质的量,而不是其组成原子的物质的量。注意分析分子的组成。如稀有气体Ar是单原子分子,O2是双原子分子,O3是三原子分子。
(3)同温、同压、同体积和同分子数,共同存在,相互制约,只要“三同”成立,第四“同”必定成立。
2.阿伏加德罗定律的推论
阿伏加德罗定律有很多推论,其中最常用的有以下3个
[题点多维训练]
1.(2025·许昌高一期末)瓦斯中甲烷与氧气的质量比为1∶4时极易爆炸,此时甲烷与氧气的体积比为( )
A.1∶4B.1∶2
C.1∶1D.2∶1
2.下列各组中两种气体的分子数一定相等的是( )
A.温度相同、体积相同的Cl2和N2
B.体积相等、密度相等的CO和N2
C.质量不相等、体积相等的N2和C2H4
D.压强相同、体积相同的N2和CO2
3.(2025·广州高一质检)标准状况下,质量相等的CO和CH4相比较,下列说法中正确的是( )
A.气体体积之比为7∶4
B.气体分子个数之比为4∶7
C.压强之比为4∶7
D.密度之比为4∶7
4.如图,同温同压下,分别用N2、H2、O2、CO2吹出体积相等的四个气球,其中气体密度最大的气球是( )
5.在相同温度和压强下,相同质量的O2与O3,分子数之比为 ,体积之比为 ,密度之比为 ,原子数之比为 。
课下请完成课时跟踪检测(十八)
第2课时 气体摩尔体积
新知探究(一)
1.相同 22.4 L 不相同 2.大小 气体 相等
[题点多维训练]
1.(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)×
2.①②⑥⑧
3.选C 气体粒子间距离较大,远大于粒子的直径,所以粒子大小可忽略不计,决定气体体积的因素主要为构成物质的粒子数和粒子间的距离;相同的温度和压强下,任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的。
4.选C 固体中微粒之间的距离很小,决定固体体积大小的因素是粒子数和粒子的大小,同温同压下,1 ml任何气体所占有的体积均相同,故C错误。
新知探究(二)
1.物质的量 Vm Vm=Vn L/ml
[应用化学]
1.提示:n=VVm=1000L22.4L·ml-1≈44.6 ml。实际情况排出1 000 L汽车尾气的温度高于25 ℃,该温度下的气体摩尔体积大于22.4 L· ml-1,故物质的量小于44.6 ml。
2.提示:5.6 g CO中氧原子的物质的量为5.628 ml=0.2 ml,故CO2的物质的量为0.1 ml,在标准状况下的体积是0.1 ml×22.4 L· ml-1=2.24 L。
[题点多维训练]
1.选B n(CO)=2.8g28g·ml-1=0.1 ml,混合气体的物质的量为(0.1+0.2+0.7)ml=1 ml,在标准状况下的体积约为22.4 L。
2.选C 27.2 g H2S的物质的量n=27.2g34g·ml-1=0.8 ml,则Vm= L·ml-1。
3.选C 标况下水不是气体,4.48 L水的物质的量大于0.2 ml,含有的氧原子数目大于0.2NA,A项错误;常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L·ml-1,6.72 L CO2的物质的量小于0.3 ml,含有的分子数目小于0.3NA,B项错误;10.6 g Na2CO3的物质的量为0.1 ml,含有的钠离子数目为0.2NA,C项正确;11.2 L由N2和NO组成的混合气体,其物质的量为0.5 ml,N2和NO均为双原子分子,所含原子总数为0.5 ml×2×NA ml-1=NA,D项错误。
4.解析:(1)M=Vm·ρ=22.4 L·ml-1×1.43 g·L-1≈32 g·ml-1。
(2)n=·ml-1=0.03 ml。M= g·ml-1。
答案:(1)32 g·ml-1 (2)17 g·ml-1
5.解析:(1)n(气体)=·ml-1=0.03 ml,M(气体)= g·ml-1,该气体的相对分子质量为64。
(2)T、p相同时,物质的量之比等于气体的体积之比,即n(CH4)n(A)=V(CH4)V(A)=158,质量相同,则n(CH4)·M(CH4)=n(A)·M(A),M(A)=n(CH4)n(A)×M(CH4)=158×16 g·ml-1=30 g·ml-1。
(3)相同条件下,若V(H2)∶V(O2)=a∶b,则n(H2)∶n(O2)=a∶b,M=m(总)n(总)=2a+32ba+b g·ml-1,平均相对分子质量为2a+32ba+b。若m(H2)∶m(O2)=a∶b,则n(H2)∶n(O2)=a2∶b32,M=m(总)n(总)=a+ba2+b32g·ml-1=32a+32b16a+b g·ml-1,平均相对分子质量为32a+32b16a+b。
答案:(1)64 (2)30 g·ml-1 (3)2a+32ba+b 32a+32b16a+b
新知探究(三)
[导学设计]
提示:(1)16∶17 1∶1 5∶4 4∶3
(2)17∶16 17∶16 85∶64 17∶12
[题点多维训练]
1.选B 甲烷与氧气的质量比为1∶4,令甲烷与氧气的质量分别为1 g、4 g,则:
1 g甲烷的物质的量为1g16g·ml-1=116 ml,
4 g氧气的物质的量为4g32g·ml-1=18 ml,
同温同压下,甲烷与氧气的体积之比等于物质的量之比为116 ml∶18 ml=1∶2。
2.选B 温度、体积相同条件下,若压强不相等,则两种气体的物质的量不相等,分子数不相等,A错误;体积和密度相等则两气体的质量相等,因为CO和N2的摩尔质量相等,故两者的物质的量相等,分子数也相等,B正确;N2和C2H4的摩尔质量相等,质量不相等时物质的量不相等,分子数不相等,C错误;压强、体积相同条件下,若温度不相同,则两种气体的物质的量不相等,分子数不相等,D错误。
3.选B 设CO和CH4的质量均为1 g,则:气体体积之比为1g28g·ml-1×22.4 L·ml-1∶1g16g·ml-1×22.4 L·ml-1=4∶7,A错误;气体分子个数之比为1g28g·ml-1×NA/ml∶1g16g·ml-1×NA/ml=4∶7,B正确;同温同压下,压强之比为1∶1,C错误;根据阿伏加德罗定律及推论可知,同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,故密度之比等于28 g·ml-1∶16 g·ml-1=7∶4,D错误。
4.选A 在同温同压、同体积时,气球中气体的物质的量相同,其摩尔质量越大,对应的密度越大,故A中气体密度最大。
5.3∶2 3∶2 2∶3 1∶1
气体
H2
O2
0 ℃、101 kPa时的体积/L
22.4
22.4
液体
H2O
H2SO4
20 ℃时的体积/cm3
18.0
53.6
固体
Fe
Al
20 ℃时的体积/cm3
7.12
10.0
定义
单位 的气体所占的体积叫做气体摩尔体积,符号为
表达式
单位
(或L·ml-1)和m3/ml(或m3·ml-1)
影响因素
气体摩尔体积的影响因素是温度和压强,温度越高,压强越小,气体摩尔体积越大
气体物质的量与体积
n=V22.4L·ml-1
气体的摩尔质量
M=Vm·ρ=ρ标×22.4 L·ml-1
气体的分子数与体积
N=n·NA=V22.4L·ml-1·NA
气体质量与体积
m=n·M=V22.4L·ml-1·M=ρ标·V
项目
CH4∶NH3
质量比
分子个数比
原子个数比
氢原子个数比
项目
CH4∶NH3
物质的量比
分子个数比
原子个数比
氢原子个数比
相同条件
结论
公式
语言叙述
同温同压
V1V2=n1n2=N1N2
同温同压下,体积之比等于物质的量之比等于分子数之比
同温同体积
p1p2=n1n2=N1N2
同温同体积下,压强之比等于物质的量之比等于分子数之比
同温同压
ρ1ρ2=M1M2
同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比