高中化学第二单元 物质的化学计量学案设计

这是一份高中化学第二单元 物质的化学计量学案设计，共10页。

2．掌握标准状况下有关气体摩尔体积的计算。
3．理解阿伏加德罗定律及其简单计算。
图说考点
学业基础——自学·思记·尝试
[新知预习]
1．物质的聚集状态和影响物质体积的因素
2.阿伏加德罗定律
(1)同温同压下，相同体积的任何气体都含有________的分子。
(2)影响气体体积的因素有气体的________、________和________。
3．气体摩尔体积
[即时自测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)在相同条件下，1 ml任何物质的体积均相同。( )
(2)同温同压下，1 ml气体的体积均为22.4 L。( )
(3)标准状况下，1 ml任何物质的体积都约为22.4 L。( )
(4)两种气体分子的分子数相同，体积也相同。( )
(5)同温同压下，相同物质的量的气体的体积相同。( )
2．气体的体积主要由以下哪些因素决定( )
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．①③
C．②③ D．②④
3．下列叙述正确的是( )
A．1.5 ml O2体积是33.6 L
B．在标准状况下，2 ml H2的体积是44.8 L
C．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同
D．气体摩尔体积指1 ml任何气体所占的体积约为22.4 L
4．某气体的质量为9.2 g，在标准状况下的体积为4.48 L，则该气体的摩尔质量为( )
A．18.4 B．18.4 g·ml－1
C．46 D．46 g·ml－1
5．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
核心素养——合作·探究·分享
提升点1 气体摩尔体积的计算
例1在标准状况下，与12 g H2的体积相等的N2 ( )
A．质量为12 g B．物质的量为6 ml
C．体积为22.4 L D．物质的量为12 ml
[提升1] 下列说法正确的是( )
A．在标准状况下，1 ml水的体积是22.4 L
B．1 ml氢气所占的体积一定是22.4 L
C．标准状况下，6.02×1023个Cu原子所占有的体积约是22.4 L
D．标准状况下，28 g N2与CO的混合气体，体积为22.4 L
如果是“2 8 g N2和CO2的混合气体”，D选项正确吗？
关键能力
1.各量之间的关系
2．对应计算式
①气体的物质的量n＝VVm；②气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρ(标准状况，ρ：g·L－1)；③气体的分子数N＝n·NA＝VVm·NA；④气体的质量m＝n·M＝VVm·M。
状元随笔 使用22.4 L·ml－1时注意：
①条件：必须为标准状况，因此使用时，一定要看清气体所处的条件。
②物质状态：必须为气体，如水、酒精、四氯化碳等物质在标准状况下不是气体。
③数值：22.4 L·ml－1是近似值。
提升点2 影响气体体积的因素
例2下列叙述正确的是( )
A．一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小决定
B．一定温度、压强下，气体体积由气体的物质的量的多少决定
C．气体摩尔体积是指1 ml任何气体所占的体积为22.4 L
D．不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定不相等
[提升2] 关于同温、同压下等体积的N2O(气体)和CO2的叙述：①质量相同；②所含碳原子数与氮原子数相等；③所含分子数相等，其中正确的是( )
A．①②③ B．②③
C．①② D．①③
关键能力
关于气体“T、p、V、n”的判断
状元随笔 所谓的“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。
学考评价——夯实·测控·演练
1．(双选)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，粒子数相同的任何气体都具有相同体积
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，气体所占体积越小
2．常温常压下，用等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球，其中气体为CH4的是( )
3．在标准状况下，将1 g H2、11 g CO2和4 g O2混合，该混合气体的体积约为( )
A．16.8 L B．14 L
C．19.6 L D．8.4 L
4．标准状况下，a g气体A和b g气体B的体积相同，下列叙述正确的是( )
A．A和B的原子个数比是1∶1
B．A和B的密度之比为b∶a
C．A和B的摩尔质量比是a∶b
D．A和B的摩尔质量比是b∶a
5．臭氧，化学分子式为O3，又称三原子氧、超氧，因其类似鱼腥味的臭味而得名，在常温下可以自行还原为氧气。比重比O2大，易溶于水，易分解。臭氧作为氧化剂时，产物没有污染。
关于O2与O3气体，下列比值一定为2∶3的是( )
A．若两种气体所占体积相同，两种气体的质量之比
B．若温度及压强相同，两种气体的密度之比
C．若两种气体原子数相同，两种气体的质子数之比
D．若两种气体的质量相同，两种气体的分子数之比
6．丙烷通常被用来驱动火车、公交车、叉车和出租车，也被用来充当旅行和露营时取暖和做饭的燃料。下列关于丙烷(C3H8)的说法中正确的是( )
A．1 ml C3H8的气体体积为22.4 L
B．常温常压下，11.2 L C3H8的物质的量为0.5 ml
C．5 L C3H8和5 L CO2的质量相等
D．丙烷在标准状况下的密度为1.96 g·L－1
7．(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。
练后感悟
(1)气体摩尔体积的描述对象是气态物质，可以是单一气体，也可以是混合气体。
(2)不同温度和压强下，气体摩尔体积不同，例如在25 ℃、101 kPa时，Vm＝24.5 L·ml－1。因此，在讨论气体摩尔体积时，必须注明气体所处的温度和压强。
专题1 物质的分类及计量
第2课时 气体摩尔体积
学业基础
新知预习
原子 离子 液 固 气态 固态 气态
大小 距离 不同的 大致相同 相同数目
物质的量 温度 压强 物质的量 体积 Vm L·ml－1 Vn 273 K 101 kPa 22.4 L·ml-1
即时自测
1．答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
2．解析：气体的体积主要取决于气体分子数和分子间平均距离。
答案：C
3．解析：不是标准状况下，无法计算1.5 ml氧气的体积，A项错误；标准状况下，气体摩尔体积为22.4 L·ml－1，2 ml氢气的体积为44.8 L，B项正确；根据分子数N＝VVmNA，不同的气体，若体积不同，分子数与气体摩尔体积有关，因未指明状态，则Vm未知，故分子数可能不同也可能相同，C项错误；气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积，在标准状况下，1 ml气体的体积为22.4 L，D项错误。
答案：B
4．解析：n＝4.48 L22.4 L·ml-1＝0.2 ml，M＝9.2 g0.2 ml＝46 g·ml－1。
答案：D
5．解析：若A容器与B容器中原子总数相等，则其分子数之比为2∶1，根据阿伏加德罗定律，两容器体积之比为2∶1。
答案：A
核心素养
例1 【解析】 12 g H2的物质的量为6 ml，因二者体积相等，所以N2的物质的量也为6 ml，B正确、D错误；N2的质量为：28 g·ml-1×6 ml＝168 g，A错误；体积为22.4 L·ml－1×6 ml＝134.4 L，C错误。
【答案】 B
提升1 解析：A项中的水、C项中的Cu均不是气体，而气体摩尔体积只适用于气体；B项未指明温度、压强；D项中N2和CO的摩尔质量均为28 g·ml－1，则其体积V＝n·Vm＝mM·Vm＝28 g28 g·ml-1×22.4 L·ml-1＝22.4 L，D正确。
答案：D
例2 【解析】 一定温度和一定压强下，气体的体积由分子数多少决定，故A项错误；气体摩尔体积是指1 ml任何气体在一定温度和压强下所占的体积，22.4 L是标准状况下的体积，故C项错误；对于不同的气体，若气体体积不等，则它们所含的分子数有可能相等，故D项错误。
【答案】 B
提升2 解析：同温、同压下等体积的两种气体N2O和CO2，其物质的量相等，所含的分子数也相等，二者的摩尔质量均为44 g·ml-1，故二者的质量也相等；由于二者分子中所含的碳原子数与氮原子数不同，故②错误。
答案：D
学考评价
1．解析：A项，从微观角度来说，物质的体积由粒子数目、粒子大小和粒子间距决定。B项，粒子数相同的气体的物质的量相同，则相同条件下体积也相同。C项，该结论只适用于气态物质。D项，等质量的H2压强越小、温度越高，气体体积越大。
答案：CD
2．答案：D
3．解析：1 g H2、11 g CO2、4 g O2的物质的量分别为0.5 ml、0.25 ml、0.125 ml，其物质的量共为0.875 ml，在标准状况下其体积为0.875 ml×22.4 L·ml－1＝19.6 L，C正确。
答案：C
4．解析：A项，体积相同，分子数相同，无法确定其原子数的关系；B项，体积相同，密度之比等于质量之比a∶b；C项，体积相同，则物质的量相同、摩尔质量之比等于质量之比a∶b。
答案：C
5．解析：如不在相同条件下，相同体积的两种气体的物质的量不一定相同，则质量比不一定等于2∶3，A错误；温度和压强相同，Vm相同，由ρ＝mV＝MVm可知，两种气体的密度之比等于摩尔质量之比(即ρ1ρ2＝M1M2)，等于2∶3，B正确；两种气体都由氧原子组成，则两种气体的原子数相同时，两种气体的质子数也相同，C错误；两种气体的质量相同，由n＝mM＝NNA可知，两种气体的分子数之比等于摩尔质量的反比，为3∶2，D错误。
答案：B
6．解析：未指明状况，无法计算体积，A错误；无常温常压下Vm，无法计算，B错误；未指明各自状况，无法计算物质的量，也就无法比较质量，C错误；根据M＝ρVm可得，标准状况下丙烷密度ρ＝MVm＝44 g·ml-122.4 L·ml-1≈1.96 g·L－1，D正确。
答案：D
7．解析：(1)该气体的物质的量为34 g/(17 g·ml－1)＝2 ml，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是1 ml，氧原子的物质的量是2 ml，故水是2 ml，即36 g。
答案：(1)①2 ②2 ③44.8 (2)36
物质的聚集状态
从微观上考察，物质是________、分子或________的聚集体
宏观物质具有不同的聚焦状态，如气态、________态和________态。微粒间的距离较大的是________物质；微粒不能自由移动的是________物质；容易被压缩的是________物质
影响物质体积的因素
在温度和压强一定时，决定物质体积大小的因素：微粒的数目、微粒的________、微粒之间的________。
在温度和压强一定时，1 ml固态物质或液态物质的体积是 eq \(□,\s\up1(10)) ________，1 ml气态物质的体积________
相同条件
结论
公式
语言叙述
T、p相同
n1n2＝V1V2
同温、同压下，气体的体积与物质的量成正比
T、V相同
p1p2＝n1n2
温度、体积相同的气体，压强与物质的量成正比
n、T相同
p1p2＝V1V2
物质的量相等、温度相同的气体，其压强与体积成反比
T、p、V相同
M1M2＝m1m2
同温、同压下、体积相同的气体，其摩尔质量与其质量成正比