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物质的量 （第2课时）
大单元-高中化学必修1第二章第三单元
1.了解气体摩尔体积的含义及应用。
2.能运用物质的量与气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。
3.体会定量研究对化学学科的重要意义。
我们接触到的化学物质有固体、液体也有气体。在化学研究中如何计量气体的量呢？我们经常用到体积与质量这两个物理量，那么气体的体积与我们前面学习的物质的量有什么关系呢？我们能否知道一定体积的气体中含有的分子数？要回到这些问题，我们就要知道什么是气体摩尔体积。
【任务三】比较两种气体的体积——认识“气体摩尔体积”
【任务三】比较两种气体的体积——认识“气体摩尔体积”
1.比较产生气体体积的大小并思考其原因
【活动设计】
人们发现，在温度和压强一定的情况下，1mol的不同气体具有相同的体积。完成实验。 实验步骤： (1)称取6.5 g锌粒与10.6 g Na2CO3，固体分别置于两个相同的气囊中。 (2)在两个锥形瓶中分别加入稍过量的稀硫酸(等体积、等浓度)。 (3)将气囊口固定在锥形瓶口上，防止漏气。 (4)将气囊中的物质缓缓倒入锥形瓶中使它们充分反应。 已知：标准状况下，氢气的密度是0.0899g·L-1，二氧化碳的密度是1.927g·L-1。 比较的结果： 对原因的思考：
【设计意图】
学生通过计算可以很容易地发现，二者产生的气体质量不同，但物质的量和粒子数目相同。通过实验可以直观地展示有关现象，激发学生的好奇心，提高学生学习的积极性，以便他们能够踊跃地思考、交流和参加接下来的学习活动。
2.你知道物质的体积受哪些因素的影响吗
【活动设计】
影响固体和液体体积的因素： 影响气体体积的因素：
发散思维：画图表示气体分子间距的变化 在一个针筒内吸入适量的乙醚蒸气，推动活塞使针筒内的体积变为原来的一半。如果你有一个放大镜能够看到针筒内的乙醚分子请画图分别表示推动活塞前后乙醚分子之间的距离。(乙醚分子可以用小黑点表示)
【设计意图】
此活动为上一个活动的继续。学生的积极性在上一个活动中被调动起来之后，非常想知道为什么两种物质的量相同的气体会具有相同的体积(等温、等压条件下)教师此时提出该问题，能够促进学生积极参与讨论、交流。通过该问题，不仅可以让学生从宏观和微观两个角度看待物质，还可以培养学生主动思考、勇于表达善于沟通交流等方面的品质。
3.计算1mol这些物质的体积
【活动设计】
已知下列物质的密度，请算出1mol这些物质的体积。
深度思考： 为什么相同的温度、压强下1mol气体的体积相同而固体液体的体积不同？阿伏加德罗定律的微观解释是什么？
【设计意图】
学生在前面的活动中已经知道了相同物质的量的气体具有相同的体积(等温、等压条件下)，并且通过寻找影响物质体积的因素探讨这一现象背后的原因。气体的这一性质是否可以推广到固体和液体呢？通过计算，学生将知道答案。
4.推导气体的体积、物质的量以及气体摩尔体积之间的关系
【活动设计】
通过计算可以发现，在标准状况下， lmol不同气体所具有的体积是一样的。而固体和液体的体积却各不相同。人们将一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积叫作“气体摩尔体积”，用Vm表示，常用的单位为L·mol-1 推导过程与结果：
【设计意图】
通过之前的活动，学生已经了解到物质的量这一物理量表示“堆”，而一“堆”气体分子的体积(单位为L)在数值上等于相应条件下的气体摩尔体积(单位为L·mol-1)——这可以作为气态物质一“堆”粒子的标准。如果知道某气态物质的体积，就能够通过气体摩尔体积计算出它有多少“堆”，即该气体物质的物质的量。学生可以自行构建起三者之间的关系，并且在后续活动中灵活运用。
5.计算这些气体的气体摩尔体积
【活动设计】
在标准状况下，已知气体的密度，计算出它们的气体摩尔体积。
【设计意图】
给定若干种气体的摩尔质量以及它们在标准状况下的密度，学生可以运用已有知识自行计算出它们在标准状况下的气体摩尔体积。通过比较计算结果，不难发现不同气体在标准状况下的气体摩尔体积大致相同，可以让学生加深对于之前活动所得结果的体会。
6.计算这些气体的物质的量和分子数
【活动设计】
科学家通过研究发现，气体摩尔体积的数值取决于温度和压强。例如，标准状况下的气体摩尔体积为22.4L·mol-1， 25℃、101kPa时为24.5L·mol-1。在相同温度和压强下，体积相同的任意气体的物质的量相同，其中所含的粒子数目也相同。
在标准状况下，已知气体的体积，计算它们的物质的量和分子数。
【设计意图】
此活动为上一个活动的继续。学生已经知道物质的量和气体摩尔体积的含义，理解它们和气体体积的关系，因此可以引导他们运用这样的关系解决实际问题，让学生体验通过本部分学习任务取得的成果。
1.一定温度和压强下的理想气体，影响其所占体积大小的主要因素是( )
A.分子数目的多少 B.分子直径的大小
C.分子间距离的大小 D.分子间引力的大小
2.设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2L
B.在25℃、1.01×105Pa条件下，64g SO2含有的原子数为3NA
C.在常温常压下，11.2 LCl2含有的分子数为0.5 NA
D.标准状况下，11.2 L H2O含有的分子数为0.5 NA
3.设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A.2g氢气所含分子数目为NA
B.2.4g金属镁变成镁离子，失去的电子数目为0.1 NA
C.在25℃、1.01×105Pa条件下，11.2L氮气所含的原子数目为NA
D.标准状况下，1mol H2所占体积约为22.4L，1molH2和N2的混合气体的体积
约为44.8L
4.在0℃、1.01×105Pa条件下，下列有关H2、O2、CH4三种气体的叙述正确的是( )
A.其密度之比等于物质的量之比
B.其密度之比等于摩尔质量之比
C.等质量的三种气体，其体积之比等于相对分子质量之比
D等体积的三种气体，其物质的量之比等于相对分子质量之比
5.现有标准状况下的4种气体：①6.72LCH4;②3.01×1023个HCl分子;③13.6gH2S;④ 0.2molNH3。请将这4种气体的相应的物理量按从大到小的顺序排列(用序号表示)。
a.体积： ; b.密度： ;
c.质量： ; d.氢原子个数： 。
6.安全气囊在汽车部件中非常重要，它的工作原理是汽车碰撞时传感器产生的电流触发气体发生器发生如下反应：
汽车中司机与乘客对安全气囊要求不同。能保护司机不受伤害的气囊需要0.065m3N2，乘客气囊需要0.134m3N2，不能多也不能少(均已换算为标准状况下的体积)。
(1)司机的气囊中所需N2的物质的量和分子数分别是多少？
(2)如果司机的气囊中需要130 g NaN3，那么乘客的气囊中需要NaN3多少克？上述反应生成N2的产率是多少？
(3)已知NaN3分解时易放热，请分析这对生成的N2的体积与压强可能造成的影响。
练习与测评参考答案
【评价】
题号 核心素养 水平 解答与说明
1 宏观辨识与微观探析 水平1 A
2 证据推理与模型认知 水平2 B
3 证据推理与模型认知 水平2 A
4 证据推理与模型认知 水平3 B
5 证据推理与模型认知 水平2 a.②＞③＞①＞④ b. ②＞③＞④＞①c. ②＞③＞①＞④ d.①＞③＞④＞②
6 证据推理与模型认知 水平2 2.9 mol 1.7458×1024
水平2 268g 96.7%
水平3 N2体积一定时压强增大，压强一定时N2体积增大(根据测试情况制定分级评分标准)

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