1.2.2《气体摩尔体积》导学案(含答案)-人教版高中化学必修一

第一章从实验学化学第二节化学计量在实验中的应用（第二课时气体摩尔体积）【学习目标】1．通过观看填空、计算探究、对比探究，知道相同条件下1mol不同气体的体积是相同的，而1mol固体和液体的体积是不同的。

2．通过阅读填空、思考讨论，能从宏观和微观相结合的角度理解影响物质体积大小的因素，知道气体摩尔体积的含义，能叙述阿伏加德罗定律的内容。

3．通过阅读填空、交流讨论、归纳小结，能基于物质的量认识物质的组成及变化，建立n、m、V m之间计算的模型，熟悉阿伏加德罗定律的应用。

【学习重点】气体摩尔体积，阿伏加德罗定律及其推论。

【学习难点】气体摩尔体积概念的建立、阿伏加德罗定律及其推论的理解。

【自主学习】旧知回顾：1.M＝m/n，该公式表示的是单位物质的量的物质所具有的质量，物质确定，其摩尔质量就确定；M＝m(一个粒子)·N A，即阿伏加德罗常数个粒子的质量；M r＝m(一个原子)÷1/12m(12C)，表示摩尔质量以g·mol－1为单位时在数值上等于其相对原子质量，即一个原子的实际质量与一个12C原子质量的1/12的比值。

2.气体容易被压缩（填“容易”或“难”，下同），说明气体分子间距离比较大，（填“大”或“小”，下同）；温度越高，气体分子间距离越大；压强越大，气体分子间距离小；而固体和液体的体积难被压缩，这说明固体和液体分子间距离非常小。

新知预习：阅读教材P13～14，回答下列问题：1.气体摩尔体积的概念单位物质的量的气体所占体积，符号Vm，单位 L/mol 。

定义式为Vm=V/n。

气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强。

标准状况下（温度为0℃，压强为 101KPa ）V m=_22.4L/mol_。

2.0【同步学习】问题导入：假设一个人每分钟净吸入500ml的O2 ，你知道他每分钟吸入了多少个O2 分子吗？二、气体摩尔体积活动一、1mol物质的体积1.观看填空：观看教材P13图1-14或观看电解水实验视频完成P13“科学探究1（1）”：电解水生成的O2和H2的体积比约为1:2。

2.问题探究1：按教材P13“科学探究1（2）”的要求进行相关计算。

并完成下表：3.问题探究2：完成P13～14“科学探究2”中的第一个表格，并进行数据分析。

（1）计算00C、101KPa时1 mol O2和H2的体积，并填写在教材P14表中。

【答案】O2约为22.39L，H2约为22.25L。

（2）归纳小结：在相同条件（同温、同压）下1mol H2和O2的体积相同；标准状况（0℃，101kPa）下，1molH2和O2的体积都大约为22.4L。

4.讨论交流：结合P14“科学探究2”中的第二个表格，完成并进行数据分析，可得出什么结论？5.对比探究：根据上述3、4所得数据和“新知预习2”中数据，你还能得出什么结论？【温馨提示】（1）影响物质体积大小的因素有粒子数目、粒子大小、粒子间距离；（2）在粒子数相同的条件下，影响固态物质或液体物质体积大小的主要因素是粒子大小；（3）在粒子数相同的条件下，影响气体物质体积大小的主要因素是粒子间距离，在相同温度和压强下任何气体粒子间的距离可以看成是相等的，气体的体积相等。

【对应练习】1．同温同压下，两种气体的体积如果不相同，请你推测其主要原因是()A．气体的分子大小不同B．气体的物质的量不同C．气体分子的化学性质不同D．气体分子间的平均距离不同【答案】B【解析】同温同压下，气体的体积取决于其物质的量，物质的量不同，则其体积不同。

2.下列叙述正确的是()A．1 mol任何气体的体积都为22.4 LB．1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 LC．只有在标准状况下，气体摩尔体积才约为22.4 L·mol－1D．标准状况下，22.4 L任何气体的物质的量都是1 mol【答案】D【解析】A中没有指明该物质所处的温度、压强；B中没有指明该物质的状态；C中在非标准状况下，气体的摩尔体积也可能是22.4 L·mol－1；选项D正确。

活动二、气体摩尔体积1.阅读填空：阅读教材P14页最后两自然段和观察图1-15，填写下列空格：（1）气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占体积，符号为Vm，表达式为Vm=V/n，常用单位有L/mol和m3/mol。

（2）气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强，因而不是固定不变的。

标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L。

（3）标准状况是指0 ℃，101KPa；通常状况一般是指20℃,101KPa。

2.交流讨论：（1）气体摩尔体积适用范围是气体，是否必须为纯净气体？【温馨提示】气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体，如标准状况下0.2 mol H2和0.8 mol O2的混合气体约为22.4 L，但要特别注意以混合气体中气体之间不发生化学反应为前提。

（2）气体在非标准状况下的气体摩尔体积，一定不是22.4 L·mol－1吗？【温馨提示】不一定。

气体在标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·mol－1，升高温度，体积增大，增大压强，体积减小。

所以，在温度和压强适当的情况下，气体摩尔体积也可能为22.4 L·mol－1。

3.归纳小结：使用气体摩尔体积的注意事项。

【温馨提示】①单位为L/mol；②是否是标况；③气体；④1mol【对应练习】1.下列说法中，正确的是()A.一定状况下，N2的摩尔体积可能恰好为11.2 L/molB.在标准状况下，1 mol N2的体积是22.4 L/molC.1 mol N2的体积约是22.4 L，则N2是处于标准状况D.在标准状况下，H2O的摩尔体积约是22.4 L/mol【答案】A【解析】由于温度和压强影响气体摩尔体积，则一定状况下N2的摩尔体积可能恰好为11.2 L/mol，A 项正确；在标准状况下，1 mol N2的体积是22.4 L/mol×1 mol＝22.4 L，B项错误；1 mol N2的体积约是22.4 L，气体摩尔体积为22.4 L/mol，由于温度和压强影响气体体积，则N2不一定是处于标准状况，C项错误；标准状况下水不是气体，则水的摩尔体积不是22.4 L/mol，D项错误。

2．下列有关气体体积的叙述中，正确的是()A．一定温度和压强下，各种气态物质的体积大小，由构成气体的分子大小决定B．一定温度和压强下，各种气态物质的体积大小由构成气体的分子数决定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 mol任何气体所占的体积约为22.4 L【答案】B【解析】对于气体物质，在一定温度和压强下，分子间的距离远大于分子本身的大小，因此其体积的大小主要由分子数的多少来决定，故A错误、B正确；气体的体积随温度和压强的变化而变化，体积不同的气体，在不同的条件下，其分子数可能相同，也可能不同，C错误；气体摩尔体积会随着温度、压强的变化而变化，22.4 L·mol－1是标准状况下的气体摩尔体积，故D错误。

活动三、阿伏伽德罗定律及推论1.阅读填空：阅读教材P14表格下方第1～5自然段，填空：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。

2.思考讨论：（1）气体体积要受温度、压强的影响。

当温度一定时，增大压强，气体的体积要减小，减小压强，气体的体积要增大；当压强一定时，升高温度，气体的体积要增大，降低温度，气体的体积要减小。

（2）谈一谈，你怎样理解“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”的。

【温馨提示】根据气体状态方程PV=nRT，可得出阿伏伽德罗定律（略）。

（教师引导完成）3.问题探究：（1）两种气体体积相同，所含的分子数一定相同吗？【温馨提示】不一定。

因为气体体积受温度和压强的影响较大，温度和压强不同时，体积相同的两种气体的物质的量不一定相同，故所含的分子数也不一定相同。

（2）阿伏伽德罗定律的内容是同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同的分子数。

（3）怎样理解阿伏伽德罗定律？【温馨提示】①阿伏加德罗定律适用于任何气体，包括混合气体，不适用于非气体；②同温、同压、同体积、同分子数，共同存在，相互制约，且“三同定一同”；③标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。

（3）根据阿伏伽德罗定律科研得出那些推轮？写出一个表达式。

【对应练习】1.下列叙述正确的是()A．同温同压下，相同体积的物质，其物质的量必然相等B．任何条件下，等物质的量的氧气和一氧化碳所含的分子数必然相等C．1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小D．同温同压下，等体积的物质所含的分子数一定相等【答案】B【解析】只有气体物质才符合阿伏加德罗定律——在同温同压下，具有相同体积的气体的物质的量相等；具有相同物质的量的两种由分子构成的物质具有相同的分子数；因温度、压强不能确定， 1 L 一氧化碳和1 L氧气的物质的量大小不能确定，二者的质量大小无法比较。

2.同温同压下，1 mol氢气与1 mol氧气，它们的()A．质量相同，体积不同B．分子数相同，质量不同C．体积相同，分子数不同D．体积相同，原子数不同【答案】B【解析】同温同压下，物质的量相同的氢气和氧气，其分子数和体积都相同；它们都是双原子分子，含有的原子数也相同；它们的摩尔质量不同，其质量一定不同。

【课堂检测】1．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 mol 任何气体所占的体积为22.4 LD．不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定不相等【答案】B【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 mol 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。

2．在标准状况下，与12 g H2的体积相等的N2的()A．质量为12 g B．物质的量为6 molC．体积为22.4 L D．物质的量为12 mol【答案】B【解析】12 g H2的物质的量为6 mol，因二者体积相等，所以N2的物质的量也为6 mol，B正确、D错误，N2的质量为：28 g/mol×6 mol＝168 g，A错误；体积为 22.4 L/mol×6 mol＝134.4 L，C错误。

3．下列说法正确的是()A．1 mol O2和1 mol N2所占的体积都约为22.4 LB．H2的气体摩尔体积约为22.4 LC．在标准状况下，1 mol H2和1 mol H2O所占的体积都约为22.4 LD．在标准状况下，22.4 L由N2、N2O组成的混合气体中所含有的氮原子的物质的量约为2 mol【答案】D【解析】本题主要考查对气体摩尔体积的理解和应用能力。