2019版高中化学 第一章第2节 化学计量在实验中的应用 课时2 气体摩尔体积学案 新人教版必修1.doc

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1、1课时课时 2 2 气体摩尔体积气体摩尔体积1了解气体摩尔体积的含义。2掌握标准状况下有关气体摩尔体积的计算。(重点)3理解阿伏加德罗定律及其推论。(难点)气 体 摩 尔 体 积基础初探教材整理 1 物质体积大小的影响因素决定物质体积大小的因素有粒子数目、粒子的大小、粒子间距。1固体、液体固体、液体取决于1 mol 固体或液体粒子间的距离很小粒子的直径和粒子的数目不同粒子的直径不同的体积不同2气体Error!1 mol 气体的体积大致相等相同温度和压强教材整理 2 气体摩尔体积 1. 2影响因素：气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强。温度越高，体积越大；压强越大，体积越小。探究升华思考

2、探究 探究 1 标准状况时的气体摩尔体积示意图如右图。同时还知道：2在 0 和 101 kPa(标准状况)的条件下，气体摩尔体积约为 22.4 Lmol1。在 25 和 101 kPa 的条件下，气体摩尔体积约为 24.5 Lmol1。又查阅资料知道：在 0 和 202 kPa 的条件下，气体摩尔体积约为 11.2 Lmol1。在 273 和 202 kPa 时，气体摩尔体积约为 22.4 Lmol1。问题思考：(1)据和，判断气体体积与温度是什么关系？【提示】 压强和物质的量一定时，温度越高，体积越大，即气体体积与温度成正比。(2)据和，判断气体的体积与压强是什么关系？【提示】 温度和物质的

3、量一定时，压强越大，体积越小，即气体体积与压强成反比。(3)据和，判断气体摩尔体积约为 22.4 Lmol1，一定是标准状况下的吗？【提示】 不一定。同时改变温度和压强，气体摩尔体积仍可能保持不变。如：升高温度的同时增加压强。(4)据知，使用气体摩尔体积为 22.4 Lmol1时要注意什么？【提示】 a使用对象必须是气体；b.使用条件：标准状况。(5)在标准状况下，混合气体的摩尔体积也是 22.4 Lmol1 吗？【提示】 是。探究 2 以物质的量为核心的计算(1)在标准状况下，3.36 L CO2的物质的量为多少？含有 CO2的分子数为多少？【提示】 n(CO2)0.15 mol，3.36

4、L 22.4 Lmol1N(CO2)0.15 mol6.021023 mol19.031022。(2)标准状况下，56 g N2的体积为多少？【提示】 n(N2)2 mol，56 g 28 gmol1V(N2)2 mol22.4 Lmol144.8 L。(3)标准状况下，16 g A2气体的体积为 11.2 L，则 A2的相对分子质量为多少？【提示】 n(A2)0.5 mol，11.2 L 22.4 Lmol1M(A2)32 gmol1，16 g 0.5 mol故 A2的相对分子质量为 32。认知升华 升华 1 标准状况下气体摩尔体积的涵义3(1)状态：气体(单一气体或混合气体)。(2)条件：

5、标准状况(0 、1.01105 Pa)。(3)定量：1 mol。(4)数值：约 22.4，非精确值。(5)表示：Vm22.4 L/mol。(6)气体摩尔体积为 22.4 L/mol 时也可能是非标况。升华 2 标准状况下，气体物理量的计算利用公式n (标准状况)进行换算。m MN NAV 22.4 L/mol(1)气体物质的量与体积：n。V 22.4 L/mol(2)气体的摩尔质量：MVm标22.4 L/mol。(3)气体的分子数与体积：NnNANA。V 22.4 L/mol(4)气体质量与体积：mnMM标V。V 22.4 L/mol题组冲关题组 1 气体摩尔体积的有关概念及基本计算 1下列说

6、法中正确的是( )A1 mol O2和 1 mol N2所占的体积都约为 22.4 LBH2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 N 的物质的量约为 2 mol【解析】 气体体积受温度、压强的影响，这里未指明温度、压强，故 A 错；气体摩尔体积的单位为 Lmol1，故 B 错；标准状况下，水为液态，不适用于气体摩尔体积，故C 错；标准状况下，22.4 L 混合气体中，分子总数也为 1 mol，故 D 对。【答案】 D2下列说法不正确的是( )

7、 A标准状况下，22.4 L 任何气体的物质的量均为 1 molB0.1 mol H2、0.2 mol O2、0.3 mol N2和 0.4 mol CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为 22.4 LC常温下，1 mol 任何气体的体积一定大于 22.4 LD任何状况下 1 mol CO2和 18 g H2O 所含的分子数和原子数都相等【解析】 C 项，压强不确定，所以不能与 22.4 L 作比较。【答案】 C4【题后归纳】 “22.4 L/mol”使用的 2 个要素(1)1 个条件：必须为标准状况。非标准状况下，1 mol 气体的体积不一定是 22.4 L。因此在使用气体摩尔体积时，一

8、定要看清气体所处的状况。(2)1 种状态：必须为气体。如水、酒精、CCl4等物质在标准状况下不是气体。题组 2 以物质的量为核心的计算 3设NA为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是( )A常温常压下，11.2 L CO2所含原子数为 1.5NAB常温常压下，48 g O3含有的氧原子数为 3NAC标准状况下，22.4 L H2中所含原子数为NAD标准状况下，1 L H2O 所含分子数为NA/22.4【解析】 A 项，常温常压下，11.2 L CO2的物质的量不是 0.5 mol，所含的原子数不是 1.5NA；C 项，22.4 L H2含有的原子数为 2NA；D 项，标况下，H2O 为液态不是气态

9、。【答案】 B4(1)标准状况下，44.8 L H2的质量约为_ g。(2)标准状况下，3.011023个氧气分子所占的体积约为_L。(3)标准状况下，33.6 L 氧气所含的氧分子数约为_个。(4)标准状况下，16 g 氧气和 42 g N2的混合气体的体积约为_ L。【解析】 (1)44.8 L H2的物质的量为2 mol，m(H2)2 mol2 44.8 L 22.4 Lmol1gmol14 g。(2)n(O2)0.5 mol，3.01 1023 6.02 1023 mol1V(O2)0.5 mol22.4 Lmol111.2 L。(3)n(O2)1.5 mol，33.6 L 22.4

10、Lmol1N(O2)1.56.0210239.031023。(4)n(O2)0.5 mol，16 g 32 gmol1n(N2)1.5 mol，故混合气体的体积约为(0.51.5) mol22.4 42 g 28 gmol1Lmol144.8 L。【答案】 (1)4 (2)11.2 (3)9.031023(4)44.85现有m g 某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为M g/mol。若阿伏加德罗常数用NA表示，则： (1)该气体的物质的量为_mol。5(2)该气体所含原子总数为_个。(3)该气体在标准状况下的体积为_L。(4)该气体在标准状况下的密度为_g/L。【解析】 (1)由nm/M

11、可求。(2)由物质的量可求得该气体的分子数，进一步可求得原子数。(3)由VnVm可求得该气体在标准状况下的体积。(4)由质量和已求得的标准状况下的体积可求得密度，也可以由MVm求得密度。【答案】 (1)m/M (2)2mNA/M (3)22.4m/M(4)M/22.4阿伏加德罗定律及其推论探究升华思考探究 阿伏加德罗定律及推论(1)同温同压下，1 L H2与 1 L CO2含有的分子数相同吗？【提示】 相同。(2)同温同压下，相同质量的 H2和 O2所占的体积相同吗？其体积比是多少？【提示】 不相同。其体积比为 161。1 21 32(3)相同温度下，向相同容积的密闭容器中分别充入 1 mol

12、 H2和 2 mol O2，容器中气体的压强比是多少？【提示】 同温同容下，气体的压强比等于气体的物质的量之比，即容器中气体的压强比为 12。(4)同温同压下，H2和 O2的密度之比为多少？【提示】 。H2 O22 321 16认知升华 升华 1 阿伏加德罗定律同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。升华 2 阿伏加德罗定律的推论结论相同条件公式语言表达T、p相同V1 V2n1 n2同温、同压下，气体的体积与物质的量成正比T、V相同p1 p2n1 n2同温、同体积的气体，其压强与物质的量成正比T、p 1 2M1 M2同温、同压下，气体的密度与其相对分子质量成

13、正比6相同【特别提醒】(1)阿伏加德罗定律及其推论的适用范围是单一气体或混合气体。(2) “三同定一同”：即温度、压强、气体体积、气体分子数四个量中其中三个量相同的任何气体，另一个量也相同。(3)气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。题组冲关1在容积相同的两个密闭容器中分别充满气体 O2、O3，当这两个容器内温度和压强相等时，下列说法正确的是( ) A两种气体的物质的量不相等B两种气体的质量相等C两种气体所含的原子数目相等D两种气体的分子数目相等【解析】 等温等压等体积的气体具有相等的物质的量和分子数，A 错误，D 正确；因其摩尔质量不相等，故其质量不相等，B 错误；因分子的组成不相同，在分子数

14、相同的前提下，其原子数是不相同的，C 错误。【答案】 D2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C1 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【解析】 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，故 1 L CO 和 1 L O2的物质的量大小也不能确定，即二者的质量大小无法比较。【答案】 B3在同温同压下，A 容器中盛有 H2，B 容器中盛有 NH3，若使它们所含的原子总数相等，则两个容器的体积之比是( ) A21 B12C23 D13【解析】 同温同压下，两种气体的体积之比等于物质的量之比。根据题意：n(H2)2n(NH3)4，则V(H2)2V(NH3)4，故V(H2)V(NH3)21。【答案】 A【题后反思】 使用阿伏加德罗定律的三个易错点7易错点一 适用范围：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。易错点二 定律中的同温同压，不一定指在标准状况下；气体摩尔体积为 22.4 Lmol1只是一种特殊情况。易错点三 定律中包含四同同温、同压、同体积、同物质的量，只要其中有任意三个 相同，则必有第四个相同，即“三同定一同” ；若只有两个相同，则另外两个必定成比例， 即“二同定比例” 。