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第三课时：气体摩尔体积和阿伏加德罗定律
气体摩尔体积
教师：投影展示表格：
1mol不同物质的体积
化学式 体积
0℃，101 kPa 20℃，101 kPa 0℃，202 kPa
Fe 7.2 crn3
NaCl 27.0 cm3
H2O 18.0 cm3
C2H5OH 58.3 cm3
H2 22.4 L 24.0 L 11.2 L
O2 22.4 L 24.0L 11.2 L
CO2 22.4 L 23.9 L 11.2 L
请大家分析以上表格中的数据，思考：
(1)在相同的温度和压强下，1 mol的不同气体的体积在数值上有什么特点
(2)在不同的温度和压强下，1 mol的相同气体的体积在数值上有什么特点
学生：(1)在相同的温度和压强下，l mol不同气体所占的体积在数值上近似相等。
(2)气体的体积受温度和压强的影响相当大。
教师：为什么在相同状况下，1mol不同的固体和液体的体积各不相同，而1mol不同气体的体积却相同呢
(这一规律对学生而言是全新的，如果不提前预习，一般很难分析出其本质原因。)
教师：我们首先来分析一下物质体积的决定因素。
学生：应该由粒子数目、大小决定。
教师：都是这样吗 展示固体、液体、气体分子排列的图片。
学生：还有分子之间的距离，气体分子之间的距离较大，而固体和液体的分子之间几乎没有距离。所以，气体体积还要考虑分子之间的距离问题。
教师：对，对于固态和液态物质而言，构成它们的粒子之间的距离非常小，它们的体积主要取决于粒子的大小和数量，而不同物质的粒子大小是不同的，所以1mol不同的固体和液体的体积不同。但对于气体来说，常温常压下，分子之间的平均距离比分子直径大得多，所以气体体积的大小主要取决于气体分子的数目和气体分子之间平均距离的大小，而相同状况下，1mol的不同气体所含的分子数相同，分子之间的平均距离也相同，所以它们的体积基本相同。
概念引入：在化学上，我们把一定的温度和压强下，单位物质的量的气体的体积叫做气体摩尔体积。用Vm表示，单位为L／mol，m3／mol。
标准状况下(0℃，101 kPa)，气体摩尔体积约为22.4 L／mol。
教师：请大家完成以下练习，分析气体体积与物质的量的关系。
(1)标况下，2 mol CO2的体积为____________；
(2)标况下，0.15 mol NO的体积为____________；
(3)标况下，0.2 mol H2O的体积为____________；
(4)标况下，2 mol Cu的体积为____________。
学生：分析得到物质的量，气体体积和气体摩尔体积存在以下关系：n=V／Vm。
(3)、(4)两个问题给学生布下了陷阱，很多学生掉以轻心，将液态水和固态的铜当成气体用气体摩尔体积来计算标况下的体积。
教师：让我们再来将物质的体积与其他物理量联系起来。请大家思考：
(1)标况下，67.2 L HCl的物质的量为_______，质量为________，分子数目为________；
(2)标况下，6.8 g H2S气体的体积为________；
(3)标况下，6.02×1023个N2分子的体积为________ 。
归纳：物质的质量、物质的量、微粒数目与气体摩尔体积之间的关系：
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(现在，学生已经学会利用物质的量的桥梁作用了，用它将体积、质量与粒子数目等物理量都联系起来。)
阿伏加德罗定律及其推论
教师：投影展示表格：
化学式 1mol不同气体的体积
0℃，101 kPa 20℃，101 kPa 0℃，202 kPa
H2 22.4 L 24.0 L 11.2 L
O2 22.4 L 24.0L 11.2 L
CO2 22.4 L 23.9 L 11.2 L
教师：引导学生根据表格数据归纳出阿伏加德罗定律的内容：
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。
（有了前面介绍的决定气体体积的因素，学生由表中数据得出定律并不难。教师应强调该定律中有多少个相同的量，且讲清“三同导一同”的应用。）
练习：
1．标准状况下，1mol H2和3molO2的体积比是__________。
2．标准状况下，3.01×1023个 H2分子与1.204×1023个O2分子所占的体积比是_______。
3．标准状况下，相同体积的氧气和氮气的质量比为_____________。
4．常温常压下，相同体积的下列气体质量最大的是（ ）
A、O2 B、H2 C、CO2 D、N2
5．同温同压下，相同质量的氢气与氧气的体积比为_____________。
6．相同条件下，等质量的下列下列气体所占体积最大的是（ ）
A、O2 B、H2 C、CO2 D、N2
7．标准状况下，氢气和氧气的密度比为____________。（提示： ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )）
（由上述练习导出阿伏加德罗定律的推论）
推论1：同温同压下，任何气体的体积比等于其物质的量之比，也等于其粒子数目之比。 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )
推论2：相同条件下，相同体积的任何气体质量比等于其摩尔质量之比。 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )
推论3：相同条件下，相同质量的任何气体体积比等于其摩尔质量之反比。 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )
推论4：相同条件下，任何气体的密度比等于其摩尔质量之比。 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )
教师：请同学们根据阿伏加德罗定律的推论自己出几道练习题，并给出正确答案。
（通过学生自主命题，可以判断学生对本节内容掌握的情况如何，同时也增强学生的兴趣。）
作业设计
1．“标准状况”指的是 ( )
A．常温常压 B．20℃ C．0℃，一个大气压 D．一个大气压
2．下列说法中，正确的是 ( )
A．气体的摩尔体积约为22.4 L/mol
B．1 mol H2的质量是2 g，它所占的体积是22.4 L／mol
C．在标准状况下；1 mol任何物质所占的体积都约为22.4 L
D．在标准状况下，．1 mol任何气体所占的体积都约为22.4 L
3．标准状况下，112 mL某气体的质量为0.15 g，则其摩尔质量是_________，相对分子质量是_______。
4．成年男子的肺活量约为3500~4 000 mL，成年女子的肺活量约为2500~3500 mL，肺活量较大的男子与肺活量较小的女子所容纳气体的物质的量之比约为(在同温同压下)________。
5．讨论决定气体体积的因素。
6．有A、B、C三种一元碱，它们的摩尔质量之比为3∶5∶7。若将这三种碱按照物质的量之比为7∶5∶3混合，取该混合物5.36 g恰好能中和0.075 mol H2SO4，求A，B，C三种碱的摩尔质量及其化学式。
答案： 1．C 2．D 3．30 g／mol 30 4．8∶5
5．物质粒子的数目、粒子本身的大小、粒子间的距离。
6．A．24 g／mol LiOH B．40 g／mol NaOH C．56 g／mol KOH

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