高中化學(xué)第二單元 物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量學(xué)案設(shè)計(jì)

這是一份高中化學(xué)第二單元 物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量學(xué)案設(shè)計(jì)，共10頁。
2．掌握標(biāo)準(zhǔn)狀況下有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算。
3．理解阿伏加德羅定律及其簡單計(jì)算。
圖說考點(diǎn)
學(xué)業(yè)基礎(chǔ)——自學(xué)·思記·嘗試
[新知預(yù)習(xí)]
1．物質(zhì)的聚集狀態(tài)和影響物質(zhì)體積的因素
2.阿伏加德羅定律
(1)同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有________的分子。
(2)影響氣體體積的因素有氣體的________、________和________。
3．氣體摩爾體積
[即時(shí)自測]
1．判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”
(1)在相同條件下，1 ml任何物質(zhì)的體積均相同。( )
(2)同溫同壓下，1 ml氣體的體積均為22.4 L。( )
(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 ml任何物質(zhì)的體積都約為22.4 L。( )
(4)兩種氣體分子的分子數(shù)相同，體積也相同。( )
(5)同溫同壓下，相同物質(zhì)的量的氣體的體積相同。( )
2．氣體的體積主要由以下哪些因素決定( )
①氣體分子的直徑 ②氣體物質(zhì)的量的多少 ③氣體分子間的平均距離 ④氣體分子的相對分子質(zhì)量
A．①② B．①③
C．②③ D．②④
3．下列敘述正確的是( )
A．1.5 ml O2體積是33.6 L
B．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2 ml H2的體積是44.8 L
C．不同的氣體，若體積不同，則它們所含的分子數(shù)也不同
D．氣體摩爾體積指1 ml任何氣體所占的體積約為22.4 L
4．某氣體的質(zhì)量為9.2 g，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48 L，則該氣體的摩爾質(zhì)量為( )
A．18.4 B．18.4 g·ml－1
C．46 D．46 g·ml－1
5．在同溫同壓下，A容器中盛有H2，B容器中盛有NH3，若使它們所含的原子總數(shù)相等，則兩個(gè)容器的體積之比是( )
A．2∶1 B．1∶2
C．2∶3 D．1∶3
核心素養(yǎng)——合作·探究·分享
提升點(diǎn)1 氣體摩爾體積的計(jì)算
例1在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，與12 g H2的體積相等的N2 ( )
A．質(zhì)量為12 g B．物質(zhì)的量為6 ml
C．體積為22.4 L D．物質(zhì)的量為12 ml
[提升1] 下列說法正確的是( )
A．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 ml水的體積是22.4 L
B．1 ml氫氣所占的體積一定是22.4 L
C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，6.02×1023個(gè)Cu原子所占有的體積約是22.4 L
D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，28 g N2與CO的混合氣體，體積為22.4 L
如果是“2 8 g N2和CO2的混合氣體”，D選項(xiàng)正確嗎？
關(guān)鍵能力
1.各量之間的關(guān)系
2．對應(yīng)計(jì)算式
①氣體的物質(zhì)的量n＝VVm；②氣體的摩爾質(zhì)量M＝Vm·ρ＝22.4ρ(標(biāo)準(zhǔn)狀況，ρ：g·L－1)；③氣體的分子數(shù)N＝n·NA＝VVm·NA；④氣體的質(zhì)量m＝n·M＝VVm·M。
狀元隨筆 使用22.4 L·ml－1時(shí)注意：
①條件：必須為標(biāo)準(zhǔn)狀況，因此使用時(shí)，一定要看清氣體所處的條件。
②物質(zhì)狀態(tài)：必須為氣體，如水、酒精、四氯化碳等物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體。
③數(shù)值：22.4 L·ml－1是近似值。
提升點(diǎn)2 影響氣體體積的因素
例2下列敘述正確的是( )
A．一定溫度、壓強(qiáng)下，氣體體積由其分子的大小決定
B．一定溫度、壓強(qiáng)下，氣體體積由氣體的物質(zhì)的量的多少?zèng)Q定
C．氣體摩爾體積是指1 ml任何氣體所占的體積為22.4 L
D．不同的氣體，若體積不等，則它們所含的分子數(shù)一定不相等
[提升2] 關(guān)于同溫、同壓下等體積的N2O(氣體)和CO2的敘述：①質(zhì)量相同；②所含碳原子數(shù)與氮原子數(shù)相等；③所含分子數(shù)相等，其中正確的是( )
A．①②③ B．②③
C．①② D．①③
關(guān)鍵能力
關(guān)于氣體“T、p、V、n”的判斷
狀元隨筆 所謂的“三同定一同”：即溫度、壓強(qiáng)、氣體體積、氣體分子數(shù)四個(gè)量中其中三個(gè)量相同的任何氣體，另一個(gè)量也相同。
學(xué)考評價(jià)——夯實(shí)·測控·演練
1．(雙選)下列關(guān)于決定物質(zhì)體積的因素的說法不正確的是( )
A．物質(zhì)的體積取決于粒子數(shù)目、粒子大小和粒子間距
B．相同條件下，粒子數(shù)相同的任何氣體都具有相同體積
C．同溫同壓下，1 ml任何物質(zhì)所占有的體積均相同
D．等質(zhì)量的H2，壓強(qiáng)越小、溫度越高，氣體所占體積越小
2．常溫常壓下，用等質(zhì)量的CH4、CO2、O2、SO2分別吹出四個(gè)氣球，其中氣體為CH4的是( )
3．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將1 g H2、11 g CO2和4 g O2混合，該混合氣體的體積約為( )
A．16.8 L B．14 L
C．19.6 L D．8.4 L
4．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，a g氣體A和b g氣體B的體積相同，下列敘述正確的是( )
A．A和B的原子個(gè)數(shù)比是1∶1
B．A和B的密度之比為b∶a
C．A和B的摩爾質(zhì)量比是a∶b
D．A和B的摩爾質(zhì)量比是b∶a
5．臭氧，化學(xué)分子式為O3，又稱三原子氧、超氧，因其類似魚腥味的臭味而得名，在常溫下可以自行還原為氧氣。比重比O2大，易溶于水，易分解。臭氧作為氧化劑時(shí)，產(chǎn)物沒有污染。
關(guān)于O2與O3氣體，下列比值一定為2∶3的是( )
A．若兩種氣體所占體積相同，兩種氣體的質(zhì)量之比
B．若溫度及壓強(qiáng)相同，兩種氣體的密度之比
C．若兩種氣體原子數(shù)相同，兩種氣體的質(zhì)子數(shù)之比
D．若兩種氣體的質(zhì)量相同，兩種氣體的分子數(shù)之比
6．丙烷通常被用來驅(qū)動(dòng)火車、公交車、叉車和出租車，也被用來充當(dāng)旅行和露營時(shí)取暖和做飯的燃料。下列關(guān)于丙烷(C3H8)的說法中正確的是( )
A．1 ml C3H8的氣體體積為22.4 L
B．常溫常壓下，11.2 L C3H8的物質(zhì)的量為0.5 ml
C．5 L C3H8和5 L CO2的質(zhì)量相等
D．丙烷在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.96 g·L－1
7．(1)現(xiàn)有34 g某氣體，摩爾質(zhì)量為17 g·ml－1，則：
①該氣體的物質(zhì)的量為________ml。
②該氣體所含分子數(shù)為________NA。
③該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________L。
(2)________ g H2O中的氧原子數(shù)目與標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L CO2中的氧原子數(shù)目相同。
練后感悟
(1)氣體摩爾體積的描述對象是氣態(tài)物質(zhì)，可以是單一氣體，也可以是混合氣體。
(2)不同溫度和壓強(qiáng)下，氣體摩爾體積不同，例如在25 ℃、101 kPa時(shí)，Vm＝24.5 L·ml－1。因此，在討論氣體摩爾體積時(shí)，必須注明氣體所處的溫度和壓強(qiáng)。
專題1 物質(zhì)的分類及計(jì)量
第2課時(shí) 氣體摩爾體積
學(xué)業(yè)基礎(chǔ)
新知預(yù)習(xí)
原子 離子 液 固 氣態(tài) 固態(tài) 氣態(tài)
大小 距離 不同的 大致相同 相同數(shù)目
物質(zhì)的量 溫度 壓強(qiáng) 物質(zhì)的量 體積 Vm L·ml－1 Vn 273 K 101 kPa 22.4 L·ml-1
即時(shí)自測
1．答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
2．解析：氣體的體積主要取決于氣體分子數(shù)和分子間平均距離。
答案：C
3．解析：不是標(biāo)準(zhǔn)狀況下，無法計(jì)算1.5 ml氧氣的體積，A項(xiàng)錯(cuò)誤；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體摩爾體積為22.4 L·ml－1，2 ml氫氣的體積為44.8 L，B項(xiàng)正確；根據(jù)分子數(shù)N＝VVmNA，不同的氣體，若體積不同，分子數(shù)與氣體摩爾體積有關(guān)，因未指明狀態(tài)，則Vm未知，故分子數(shù)可能不同也可能相同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氣體摩爾體積是指單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 ml氣體的體積為22.4 L，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
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容器與B容器中原子總數(shù)相等，則其分子數(shù)之比為2∶1，根據(jù)阿伏加德羅定律，兩容器體積之比為2∶1。
答案：A
核心素養(yǎng)
例1 【解析】 12 g H2的物質(zhì)的量為6 ml，因二者體積相等，所以N2的物質(zhì)的量也為6 ml，B正確、D錯(cuò)誤；N2的質(zhì)量為：28 g·ml-1×6 ml＝168 g，A錯(cuò)誤；體積為22.4 L·ml－1×6 ml＝134.4 L，C錯(cuò)誤。
【答案】 B
提升1 解析：A項(xiàng)中的水、C項(xiàng)中的Cu均不是氣體，而氣體摩爾體積只適用于氣體；B項(xiàng)未指明溫度、壓強(qiáng)；D項(xiàng)中N2和CO的摩爾質(zhì)量均為28 g·ml－1，則其體積V＝n·Vm＝mM·Vm＝28 g28 g·ml-1×22.4 L·ml-1＝22.4 L，D正確。
答案：D
例2 【解析】 一定溫度和一定壓強(qiáng)下，氣體的體積由分子數(shù)多少?zèng)Q定，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；氣體摩爾體積是指1 ml任何氣體在一定溫度和壓強(qiáng)下所占的體積，22.4 L是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；對于不同的氣體，若氣體體積不等，則它們所含的分子數(shù)有可能相等，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【答案】 B
提升2 解析：同溫、同壓下等體積的兩種氣體N2O和CO2，其物質(zhì)的量相等，所含的分子數(shù)也相等，二者的摩爾質(zhì)量均為44 g·ml-1，故二者的質(zhì)量也相等；由于二者分子中所含的碳原子數(shù)與氮原子數(shù)不同，故②錯(cuò)誤。
答案：D
學(xué)考評價(jià)
1．解析：A項(xiàng)，從微觀角度來說，物質(zhì)的體積由粒子數(shù)目、粒子大小和粒子間距決定。B項(xiàng)，粒子數(shù)相同的氣體的物質(zhì)的量相同，則相同條件下體積也相同。C項(xiàng)，該結(jié)論只適用于氣態(tài)物質(zhì)。D項(xiàng)，等質(zhì)量的H2壓強(qiáng)越小、溫度越高，氣體體積越大。
答案：CD
2．答案：D
3．解析：1 g H2、11 g CO2、4 g O2的物質(zhì)的量分別為0.5 ml、0.25 ml、0.125 ml，其物質(zhì)的量共為0.875 ml，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下其體積為0.875 ml×22.4 L·ml－1＝19.6 L，C正確。
答案：C
4．解析：A項(xiàng)，體積相同，分子數(shù)相同，無法確定其原子數(shù)的關(guān)系；B項(xiàng)，體積相同，密度之比等于質(zhì)量之比a∶b；C項(xiàng)，體積相同，則物質(zhì)的量相同、摩爾質(zhì)量之比等于質(zhì)量之比a∶b。
答案：C
5．解析：如不在相同條件下，相同體積的兩種氣體的物質(zhì)的量不一定相同，則質(zhì)量比不一定等于2∶3，A錯(cuò)誤；溫度和壓強(qiáng)相同，Vm相同，由ρ＝mV＝MVm可知，兩種氣體的密度之比等于摩爾質(zhì)量之比(即ρ1ρ2＝M1M2)，等于2∶3，B正確；兩種氣體都由氧原子組成，則兩種氣體的原子數(shù)相同時(shí)，兩種氣體的質(zhì)子數(shù)也相同，C錯(cuò)誤；兩種氣體的質(zhì)量相同，由n＝mM＝NNA可知，兩種氣體的分子數(shù)之比等于摩爾質(zhì)量的反比，為3∶2，D錯(cuò)誤。
答案：B
6．解析：未指明狀況，無法計(jì)算體積，A錯(cuò)誤；無常溫常壓下Vm，無法計(jì)算，B錯(cuò)誤；未指明各自狀況，無法計(jì)算物質(zhì)的量，也就無法比較質(zhì)量，C錯(cuò)誤；根據(jù)M＝ρVm可得，標(biāo)準(zhǔn)狀況下丙烷密度ρ＝MVm＝44 g·ml-122.4 L·ml-1≈1.96 g·L－1，D正確。
答案：D
7．解析：(1)該氣體的物質(zhì)的量為34 g/(17 g·ml－1)＝2 ml，分子數(shù)為2NA，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 L·ml－1×2 ml＝44.8 L。(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L CO2是1 ml，氧原子的物質(zhì)的量是2 ml，故水是2 ml，即36 g。
答案：(1)①2 ②2 ③44.8 (2)36
物質(zhì)的聚集狀態(tài)
從微觀上考察，物質(zhì)是________、分子或________的聚集體
宏觀物質(zhì)具有不同的聚焦?fàn)顟B(tài)，如氣態(tài)、________態(tài)和________態(tài)。微粒間的距離較大的是________物質(zhì)；微粒不能自由移動(dòng)的是________物質(zhì)；容易被壓縮的是________物質(zhì)
影響物質(zhì)體積的因素
在溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，決定物質(zhì)體積大小的因素：微粒的數(shù)目、微粒的________、微粒之間的________。
在溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，1 ml固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)的體積是 eq \(□,\s\up1(10)) ________，1 ml氣態(tài)物質(zhì)的體積________
相同條件
結(jié)論
公式
語言敘述
T、p相同
n1n2＝V1V2
同溫、同壓下，氣體的體積與物質(zhì)的量成正比
T、V相同
p1p2＝n1n2
溫度、體積相同的氣體，壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比
n、T相同
p1p2＝V1V2
物質(zhì)的量相等、溫度相同的氣體，其壓強(qiáng)與體積成反比
T、p、V相同
M1M2＝m1m2
同溫、同壓下、體積相同的氣體，其摩爾質(zhì)量與其質(zhì)量成正比