资源简介

《气体摩尔体积》学案
【学习目标】
1.通过阅读资料、微观模型、搭建宏观模型理解影响物质体积的因素
2.通过阅读教材、类比迁移认识新的物理量：气体摩尔体积
3.通过阅读科学史和实验探究理解气体体积的决定性因素，深化对气体摩尔体积内涵的理解
4.通过课堂练习巩固气体摩尔体积概念内涵，并建立物质的量与气体体积计算的模型
【学习过程】
学习任务一、初步了解影响物质的体积因素
【活动1】如何建立物质的量与物质体积之间的关系？
【活动2】结合“资料和微观模型”认识物质体积与状态有关
阅读资料： （表格一）
1 mol水 质量 微粒数 条件 体积
18 g NA 0 ℃、101 kPa 约为19.57 mL
18 g NA 20 ℃、101 kPa 约为18.0 mL
18 g NA 100 ℃、101 kPa 约为301000 mL
同种物质 “固－液－气”状态的微观结构模型
【活动3】搭建立方体，从宏观层面认识物质体积的影响因素
现有篮球，乒乓球各若干个，现在用两种球搭建立方体，比一比体积的大小？
初探结论：
学习任务二、探讨决定气体体积的因素
【活动4】阅读教材P52“思考与讨论”
在一定条件下，1 mol不同物质的体积如下表所示，观察分析表中的数据，你能得出哪些结论？与同学讨论： （表格二）
1mol气体 0 ℃、101 kPa时的体积/L 1 mol液体 20 ℃时体积/cm3 1 mol固体 20 ℃时体积/cm3
H2 22.4 H2O 18.0 Fe 7.12
O2 22.4 H2SO4 53.6 Al 10.0
发现1：_________________________________________________________
发现2：_________________________________________________________
发现3：_________________________________________________________
1.【小结2】
结论1：1 mol固态或液态物质体积取决于__________________
结论2：1 mol气态物质的体积取决于____________________________
2.引入气体摩尔体积概念
气体摩尔体积：
（1）定义：_____________________________所占的体积。
（2）符号：_____________
（3）单位：_________
（4）对象：____________
（5）数值：在不同温度和压强下，气体都有气体摩尔体积，数值可能相同，也可能不同。
0 ℃、101 kPa时，1 mol气体的体积约为22.4 L
25 ℃、101 kPa时，1 mol气体的体积约为24.5 L
学习任务三、结合科学史和实验探究探讨气体体积的决定性因素
阅读科学史料：
【活动5】实验探究探讨气体体积的决定性因素
【实验探究1】在温度不变的情况下，对一定量的气体增压或减压
用注射器抽取30 ml空气，堵住出气口，推动活塞至活塞停止，观察气体体积变化（注意读数记录），再往外拉动活塞至活塞停止，观察气体体积变化。
实验现象 读数1 操作 读数2
起始 增压
起始 减压
微观分析 压强P 间距d 气体体积V
T不变
T不变
【实验探究2】在压强不变的情况下，对一定量的气体升温或降温
用注射器抽取30 ml空气，堵住出气口，将其放入热水和冰水中，观察气体体积变化（注意读数记录） 。
实验现象 读数1 操作 读数2
起始 升温
起始 降温
微观分析 温度T 间距d 气体体积V
P不变
P不变
【实验探究3】在温度和压强均不变的情况下，将等量的不同气体混合
演示实验：用注射器A抽取15 ml空气，用注射器B收集15 ml氯气，用橡胶管连接AB注射器出气口，用止水夹夹紧，打开止水夹，观察气体体积变化。
微观分析 温度T 间距d 气体体积V
P不变
P不变
【小结3】
学习任务四、理解“气体摩尔体积”
一、气体摩尔体积
（1）0 ℃、101 kPa时，1 mol气体的体积约为22.4 L
在标准状况(______________)下， 气体摩尔体积Vm约为：_________
（2）25 ℃、101 kPa时，1 mol气体的体积约为24.5 L
在25 ℃,101 kPa时，气体摩尔体积Vm约为：_________
【学习评价2】气体摩尔体积概念辨析
测试1.下列有关气体摩尔体积的叙述正确的是（ ）
A.1mol气体的体积约为22.4 L
B.任何条件下，气体摩尔体积都是22.4 L
C.在相同条件下，1 mol任何气体的体积均相同
D.同温同压下，1 mol气体的体积约为22.4 L
测试2.下列叙述正确的是（ ）
A.在标准状况下，1 mol任何物质的体积都约为22.4 L
B.在标准状况下，1 mol O2和N2混合气(任意比)的体积约为22.4 L
C.在标准状况下，1 mol H2O（g）的体积约为22.4 L
D.22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数
【活动6】建构V、Vm、n 之间的关系
观察下列表格，建构V、Vm、n之间的关系
物质的量n 气体 体积V 标准状况下Vm V、Vm、n的关系
1 mol H2 22.4 L 22.4 L/mol
2 mol H2 22.4 L/mol
O2 22.4 L 22.4 L/mol
阿伏伽德罗定律：在同温同压下，同体积的任何气体都含有相同数目的分子
【小结4】
【学习评价3】学以致用
（1）0 ℃、101 kPa下，2 mol H2、2.5 mol O2的体积分别是多少？
（2）0 ℃、101 kPa下，2.24 LH2含有的分子数是多少？
（3）0 ℃、101 kPa下，4.48 L O2的质量是多少？
在相同温度和压强下，4.48 L N2和22.4 L O2的分子数之比为多少？
【学习评价4】
请结合所学习的各种计量方式，思考从哪些角度计量1 mol CO2 ？
【拓展提升】
利用阿伏伽德罗定律，我们可以做出下面几个重要的推论：
同温同压下，相同体积的任何气体质量比等于它们的相对分子质量之比。
同温同压下，任何气体的体积比等于它们的物质的量之比。
同温同压下，相同质量的任何气体体积比它们的相对分子质量的反比。
同温同压下，任何气体的密度比等于它们的相对分子质量之比。
恒温恒容下，气体的压强比等于它们的物质的量之比。
【学习评价4】课堂测评
1.下列说法正确的是( )
A.1 mol任何气体所占的体积即气体摩尔体积
B.1 molH2所占的体积约为22.4 L
C.在相同条件下，1 mol任何物质的体积都约为22.4 L
D.在标准状况下，任何气体的体积都是22.4 L
2.下列说法正确的是( )
A.在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L
B.在标准状况下，1 mol水的体积约为22.4 L
C.一定温度和压强下,气体体积由构成气体的分子大小决定
D.在标准状况下，1.4 mol O2和0.6 mol CO2的混合气体所占的体积约为44.8 L
3.用NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A.在常温常压下，11.2 L N2含有的分子数为NA
B.在标准状况下，18 g H2O所占的体积约为22.4 L
C.在标准状况下，22.4 L O2和CO2的混合气体所含的氧原子数为2NA
D.在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
4.用NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A.在标准状况下，含有NA个氦原子的氦气的体积约为11.2 L
B.在常温常压下，32 g O2和O3的混合气体所含有的氧原子数为2.5NA
C.NA个CO分子与22.4 L N2的质量相等
D.在同温同压下，相同物质的量的气体，气体摩尔体积也相同
5.用NA为阿伏伽德罗常数的值下列叙述不正确的是( )
A.在同温同压下，相同体积的气体，其物质的量一定相等
B.在同温同压下，等质量的SO2气体和O2气体,分子数之比为1∶2
C.在同温同压下，甲容器充满O2，乙容器充满等质量的O3，则甲乙容器的体积比为2：3
D.m g某气体中含有的分子数为b，则 m g该气体在标准状况下的体积为
题号 1 2 3 4 5
质量水平 L1 L2 L1 L2 L1 L1 L2 L3 L1 L2 L2 L3 L2 L3 L3 L2 L2 L2 L4 L4
SOLO U M U M U U M R U M M R M R R M M M E E
题号 1 2 3 4 5
答案 A D C D C
【学习效果】
选择题Ⅰ：本题共7小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.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 mol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
2.下列关于气体摩尔体积的叙述正确的是（ ）
A.一定温度和压强下，1 mol气体所占的体积
B.研究对象为气态物质
C.任何气体的气体摩尔体积都相同
D.任何条件下，气体摩尔体积都是22.4 L
3.下列说法正确的是 (　　)
A.一定温度和压强下，气体的体积主要由分子间的距离决定
B.标准状况下，气体摩尔体积为22.4 L/mol
C.1 mol气体的体积约是22.4 L，该气体一定处于标准状况
D.标准状况下，1 mol O2的体积和1 mol H2的体积相同,都约为22.4 L
4.用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是 (　　)
A.常温常压下，11.2 L氧气所含的原子数为NA
B.标准状况下，22.4 L NH3所含的电子数为10NA
C.常温常压下，NA个O3分子的体积约为22.4 L
D.标准状况下，11.2 L H2O所含的分子数为0.5NA
5.下列说法正确的是( )
A.在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L
B.在标准状况下，1 mol CCl4的体积约为22.4 L
C.在标准状况下，含有NA个氦原子的氦气的体积约为11.2 L
D.在标准状况下，0.6 mol O2和1.4 mol CO2的混合气体所占的体积约为44.8 L
6.下列叙述正确的是(　　)
A.在25 ℃和101 k a时，等体积的空气与H2分子数相同
B.1 mol气态物质，当体积为22.4 L时，该气体一定处于标准状况
C.1 L CO一定比1 L O2的质量小
D.相同物质的量的O2和O3的气体摩尔体积也相同
7.NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A.标准状况下，17 g氨气所含原子数目为NA
B.通常状况下，NA个CO2分子占有的体积为22.4 L
C.在常温常压下，11.2 L氮气所含的原子数目为NA
D.在常温常压下，28 g N2与CO混合物气体中所含的分子数目一定为NA
二、选择题Ⅱ：本题共2小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
8.标准状况下,等体积的NH3和CH4两种气体,下列有关说法错误的是(　　)
A.所含分子数目相同
B.所含氢原子的物质的量之比为3∶4
C.质量之比为16∶17
D.密度之比为17∶16
9.如果a g某气体中含有的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是(式中NA为阿伏加德罗常数的值)(　　)
A. L B. L C. L D. L
非选择题
10.现有14.4 g CO和CO2的混合气体，在标准状况下其体积为8.96 L。回答下列问题:
(1)混合气体中碳原子的个数为　　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(2)混合气体在标准状况下的密度是　　　　g·L-1; （保留两位有效数字）
(3)混合气体的平均摩尔质量是　　　　g·mol-1。
(4)将混合气体依次通过如图所示装置，最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为　 。
②气球中收集到的气体中，电子总数为　　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
③气球的体积为　　　　L。
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