人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量说课ppt课件
展开1.由决定物质体积大小的三个因素出发,讨论1 ml不同状态物质体积大小的决定因素,最终形成气体摩尔体积的概念,逐步培养宏观辨识与微观探析能力。2.由公式 逐步建立气体体积与气体物质的量间的换算关系,熟练掌握22.4 L·ml-1的应用,逐步形成证据推理与模型认知的思维习惯。3.初步了解阿伏加德罗定律及简单推论,并能将该推论应用于有关气体的体积、压强、物质的量间的关系判断或计算,培养化学学科必备的科学探究精神。
【知识铺垫】1.物质的三种聚集状态是气态、液态和固态。在测量其量的多少时,固体易测其质量,液体和气体易测其体积。2.一定物质的量的气体的体积大小主要与温度、压强等因素有关。3.一段封闭在注射器中的空气,向里推动活塞空气的体积减小,说明气体分子之间的间距较固体、液体大。
【必备知识】一、决定物质体积大小的因素1.固体、液体和气体的构成特点
2.影响物质体积大小的因素
【微思考1】温度和压强如何影响气体粒子之间的距离?提示 温度越高,压强越小,气体粒子间距离越大。
3.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粒子。【情境链接】电影《夺冠》,原名叫《中国女排》,这部电影感动了无数的观众,凭的正是女排精神。排球的充气量经常影响球员的手感。用打气筒给气量不足的排球打气时,气体源源不断被打进去,而足球的体积却不发生很大变化。两种气体体积相同,含有的气体分子数一定相同吗?提示 两种气体体积相同,含有的气体分子数不一定相同,因为气体的体积还受温度和压强的影响。
【微思考2】“22.4 L·ml-1”的适用条件是什么?提示 标准状况下的任意气体,既可以为单一气体,也可以是混合气体。【微思考3】请思考只有在标准状况下,气体摩尔体积的数值才为22.4 L·ml-1吗?举例说明。提示 不一定。在很多状况下气体摩尔体积的数值为22.4 L·ml-1,如273 ℃、202 kPa下。
【自我小测】1.判断正误:(1)在相同条件下,1 ml任何物质的体积均相同。( )提示 ×。在相同条件下,1 ml不同的固体和液体物质体积不同。(2)同温同压下,1 ml气体的体积均为22.4 L。( )提示 ×。在标准状况下,1 ml任何气体的体积约为22.4 L。(3)标准状况下,1 ml任何物质的体积都约为22.4 L。( )提示 ×。在标准状况下,1 ml任何气体物质的体积约为22.4 L。
(4)同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的原子。( )提示 ×。同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子,不同分子所含原子可能不同。(5)同温同压下,相同体积的物质含有相同数目的分子。( )提示 ×。阿伏加德罗定律只适用于气体物质,对液体、固体物质不适用。
2.气体与液体一样是流体:它可以流动,可变形。与液体不同的是气体可以被压缩。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.②③ D.②④答案 C解析 气体体积大小主要受粒子数和分子之间的距离影响。
【问题探究】随着人们生活水平的提高,家用轿车已成为每个家庭的常用交通工具。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?实际状况下排出1 000 L汽车尾气的物质的量也是这些吗?实际状况下排出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)与4.6 g NO2中氧原子个数相等的CO气体在标准状况下的体积是多少?提示 4.6 g NO2中氧原子的物质的量为 ×2=0.2 ml,因此CO的物质的量为0.2 ml,在标准状况下的体积为0.2 ml×22.4 L·ml-1=4.48 L。
(3)在汽车排气管中安装催化转换器,可将CO、NO转化为N2、CO2,反应的化学方程式为2NO+2CO N2+2CO2。反应产物中N2和CO2的质量之比是多少?物质的量之比为多少?体积之比为多少?
【深化拓展】标准状况下,气体各物理量的计算
误区警示 (1)在气体分子个数、温度、压强一定时,气体体积的大小取决于气体分子间的平均距离,与分子种类无关。(2)气体摩尔体积只适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。(3)同温同压下:任何气体的摩尔体积Vm都相同,但不一定等于22.4 L·ml-1。(4)不能混淆标准状况和常温常压,两者压强相同,但温度不同。因为温度升高气体分子之间的距离变大,所以常温常压下的气体摩尔体积比标准状况下的气体摩尔体积大。(5)气体摩尔体积不能理解为体积,体积的单位是L或m3,而气体摩尔体积的单位是L·ml-1或m3· ml-1。
【素能应用】典例1(2021海南三亚高一检测)下列说法中正确的是( )A.1 ml O2和1 ml N2所占的体积约为22.4 LB.标准状况下,H2的气体摩尔体积约为22.4 LC.在标准状况下,1 ml H2和1 ml H2O所占的体积都约为22.4 LD.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原子的物质的量约为2 ml
答案 D解析 气体体积受温度、压强影响,A项未指明温度、压强;B项气体摩尔体积单位应为L·ml-1;C项标准状况下,水为非气态,不适用于气体摩尔体积;标准状况下,22.4 L混合气体中分子总物质的量为1 ml,N2和N2O每个分子都含有两个N原子,则混合气体中所含有的N原子的物质的量为2 ml,D正确。
变式训练1(1)现有34 g某气体,摩尔质量为17 g·ml-1,则:①该气体的物质的量为 ml。 ②该气体所含分子数为 NA。 ③该气体在标准状况下的体积为 L。 (2) g H2O中的氧原子数目与标准状况下22.4 L CO2中的氧原子数目相同。
答案 (1)①2 ②2 ③44.8 (2)36解析 (1)该气体的物质的量为 =2 ml,所含分子数为2NA,在标准状况下的体积为22.4 L·ml-1×2 ml=44.8 L。(2)标准状况下22.4 L CO2的物质的量是1 ml,所含氧原子的物质的量是2 ml,故含2 ml氧原子的水的物质的量是2 ml,即36 g。
1.同温同压下,1 ml O2和1 ml H2所含的分子个数是否相等?气体体积是否相等?提示 均相等。同温同压下,气体的物质的量之比等于气体分子个数之比,也等于气体体积之比。
2.根据密度的计算公式 ,推断同温同压下,不同气体的密度之比与气体的摩尔质量有何关系。提示 同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比。3.同温同压下,向两个容积相同的密闭容器中分别充满O2、O3气体,则两种气体的质量之比为多少?物质的量之比为多少?密度之比为多少?提示 2∶3;1∶1;2∶3。
【深化拓展】阿伏加德罗定律的推论
【素能应用】典例2下列叙述不正确的是( )A.同温同压下,1 ml H2和1 ml H2O一定具有相同的体积B.常温常压下,等体积的O2和H2的物质的量相同C.同温同压下,O2和H2的密度之比为16∶1D.同温同压下,同容积的两个容器,一个盛有NO,另一个盛有N2和O2,两容器内的气体一定具有相同的分子总数答案 A解析 常温常压下,H2O是液态,1 ml H2和1 ml H2O的体积不同,A项错误;同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,也等于分子数之比,B、D两项正确;同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,C项正确。
变式训练2同温同压下,向两个密闭容器中分别充满等质量的O2、O3气体,下列说法正确的是( )A.两气体的物质的量之比为3∶2B.两种容器的体积之比为2∶3C.两种气体的分子数目相等D.两种气体的密度之比是3∶2答案 A解析 因O2和O3质量相等,故两气体物质的量之比为48∶32,即3∶2,A项正确;同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,即3∶2,B项错误;同温同压下,气体的分子数目之比等于其物质的量之比,即3∶2,C项错误;同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,即32∶48=2∶3,D项错误。
1.同温同压下,两种气体的体积如果不相同,请你推测其主要原因是( )A.气体的分子大小不同B.气体的物质的量不同C.气体分子的化学性质不同D.气体分子间的平均距离不同答案 B解析 同温同压下,气体的体积取决于其物质的量,物质的量不同,则其体积不同。
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-1B.22.4 L·ml-1C.22.8 L·ml-1D.23.2 L·ml-1答案 C
3.下列叙述不正确的是( )A.在标准状况下,1.5 ml O2的体积是33.6 LB.在标准状况下,2 ml H2的体积是44.8 LC.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同D.32 g O2的物质的量是1 ml答案 C解析 C项未指明气体所处的温度和压强。
4.如图所示,①和②为两个容积相同的固定容器,图中“ ”和“ ”分别表示氢原子和氧原子,则下列说法正确的是( )A.若①中的H2为1 ml,则②中所含原子总数为3.01×1023B.①和②中气体的质量之比为1∶8C.等物质的量的H2、O2的体积一定相等D.两容器的温度和压强均相同
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