新人教版高中化學必修一課時講義：第二章 第三節(jié) 第二課時　氣體摩爾體積 Word版含答案

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1、 第二課時　氣體摩爾體積 [明確學習目標]　1.了解氣體摩爾體積的含義。2.掌握標準狀況下有關氣體摩爾體積的計算。3.理解阿伏加德羅定律及其推論。 學生自主學習 氣體摩爾體積 1．物質體積大小的影響因素 2．氣體摩爾體積 (1)氣體摩爾體積 (2)影響因素 氣體摩爾體積的數(shù)值取決于氣體所處的溫度和壓強。 阿伏加德羅定律 在相同的溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。 1．氣體摩爾體積適用范圍是氣體，是否必須為純凈氣體？ 提示：氣體摩爾體積的適用范圍是氣體，可以是單一氣體，也可為混合氣體，如標準狀況下0.2 mol H2和0.8

2、mol O2的混合氣體約為22.4 L，但要特別注意以混合氣體中氣體之間不發(fā)生化學反應為前提。 2．在同溫、同壓下1 L H2和1 L O2所含的分子數(shù)相同嗎？ 提示：相同，同溫同壓下，1 L H2和1 L O2的物質的量相同，則二者所含的分子數(shù)相同。 3．同溫同壓下，相同質量的H2和O2所占的體積相同嗎？其體積比是多少？ 提示：不相同，設兩者質量均為1 g，同溫同壓下，氣體的物質的量之比等于體積之比，則其體積比為∶＝16∶1。 課堂互動探究 知識點一　氣體摩爾體積 1．氣體摩爾體積的正確理解 (1)氣體體積與氣體摩爾體積是兩個不同的概念，使用時要避

3、免混淆。如標準狀況下，1 mol O2的體積是22.4 L，O2的氣體摩爾體積是22.4 L·mol－1。 (2)使用22.4 L·mol－1時應該注意的問題： ①條件必須是標準狀況(0 ℃，101 kPa)。 ②物質必須是氣體，可以是單一氣體也可以是混合氣體。 (3)條件對氣體摩爾體積的影響 溫度與壓強都影響氣體的體積，不同溫度和壓強下，氣體摩爾體積的數(shù)值可能不同。改變溫度和壓強，在非標準狀況下氣體摩爾體積也可能是22.4 L·mol－1。 2．有關計算(標準狀況下)——“四公式” ①氣體的物質的量n＝。 ②氣體的摩爾質量M＝22.4 L/mol·ρ。 ③氣體的分

4、子數(shù)N＝n·NA＝·NA。 ④氣體的質量m＝n·M＝·M。 1　下列說法正確的是(　　) A．在標準狀況下，1 mol水的體積是22.4 L B．1 mol氫氣所占的體積一定是22.4 L C．標準狀況下，6.02×1023個Cu原子所占有的體積約是22.4 L D．標準狀況下，28 g N2與CO的混合氣體體積約為22.4 L [批注點撥]　 [解析]　A項中的水、C項中的Cu均不是氣體，而氣體摩爾體積只適用于氣體；B項未指明溫度、壓強；D項中N2和CO的摩爾質量均為28 g·mol－1，則其體積V＝n·Vm＝·Vm＝×22.4 L·mol－1＝22.4 L，D正確。

5、 [答案]　D [練1]　下列有關氣體體積的敘述中，正確的是 (　　) A．一定溫度和壓強下，各種氣態(tài)物質體積的大小，由構成氣體的分子大小決定 B．一定溫度和壓強下，各種氣態(tài)物質體積的大小，由構成氣體的分子數(shù)決定 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．氣體摩爾體積是指1 mol任何氣體所占的體積約為22.4 L 答案　B 解析　A中氣態(tài)物質體積與構成氣體的分子大小無關；C中比較氣體的體積一定要在相同狀況下；D中未指明溫度和壓強，氣體摩爾體積數(shù)值不確定。B正確。 [練2]　下列說法正確的是(　　) A．常溫常壓下，22.4 L CO2中含有NA個CO2分

6、子 B．標準狀況下，4.48 L CO含有0.2NA個原子 C．22.4 L Cl2中含有NA個Cl2分子 D．標準狀況下，1.12 L O2和1.12 L CO2均含0.1NA個氧原子 答案　D 解析　A項，常溫常壓下，22.4 L CO2的物質的量不是1 mol；B項，因CO為雙原子分子應含有0.4NA個原子；C項未指明標準狀況；D項，標準狀況下，1.12 L氣體物質的量為0.05 mol，一個O2和CO2分子中均含2個氧原子，則氧原子的個數(shù)均為0.1NA。 方法規(guī)律　(1)不要看到“22.4 L”就默認為“1 mol”，要做到“兩看”： 一看是否為標準狀況； 二看該物質在

7、標準狀況下是否為氣體。若不是氣體或為非標準狀況均不能用22.4 L·mol－1進行求解。 (2)氣體的質量或物質的量與外界條件(溫度、壓強)無關。 知識點二　阿伏加德羅定律 1．含義：同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。 2．適用范圍：任何氣體，可以是單一氣體，也可以是混合氣體。 3．“三同定一同”規(guī)律：同溫、同壓、同體積、同分子數(shù)中只要有“三同”則必有第“四同”。 4．阿伏加德羅定律的推論 2　同溫同壓下，體積相同的兩種氣體C2H6和NO，二者不同的是(　　) A．物質的量 B．密度 C．質量 D．含有的原子數(shù) [批注點撥]　

8、 [解析]　題中限定條件下的C2H6和NO具有相同的分子數(shù)，即物質的量相同，二者的摩爾質量相同，則具有相同的質量，由于體積相同，則兩氣體的密度相同，1個C2H6、NO分子中分別含有8個原子和2個原子，故含有的原子數(shù)不相同。 [答案]　D [練3]　如圖為兩瓶體積相等的氣體，在同溫同壓下瓶內氣體的關系一定正確的是(　　) A．原子數(shù)相等 B．密度相等 C．質量相等 D．摩爾質量相等 答案　A 解析　同T、同p下體積相等的兩瓶氣體，其分子的物質的量相等，又N2、O2、NO都是雙原子分子，所以兩瓶氣體中原子的物質的量相等，由N＝n·NA可得兩瓶氣體中所含原子數(shù)相等，A正確；兩瓶氣體中

9、分子的物質的量相等，由m＝n·M，M不一定相等，可知m不一定相等，C、D錯誤；由ρ＝可得ρ不一定相等，B錯誤。 [練4]　(1)在同溫同壓下，同體積的甲烷(CH4)和二氧化碳分子數(shù)之比為________，物質的量之比為________，原子總數(shù)之比為________，質量之比為________，密度之比為________。 (2)在標準狀況下，4 g H2、11.2 L O2、1 mol H2O中，所含分子數(shù)最多的是________，含原子數(shù)最多的是________，質量最大的是________，體積最小的是________。 答案　(1)1∶1　1∶1　5∶3　4∶11　4∶11

10、 (2)H2　H2　H2O　H2O 解析　(1)同溫同壓下相同體積的氣體具有相同的物質的量，相同的分子數(shù)。 (2)相同狀況下氣體的物質的量越多體積就越大。標準狀況下水不是氣體，體積最小。 方法規(guī)律　(1)阿伏加德羅定律中的“分子數(shù)”相同，“原子數(shù)”不一定相同。 (2)標準狀況下氣體的m、N、V之間的換算關系： n＝＝＝。 本課歸納總結 1.物質的體積大小主要取決于構成物質的粒子數(shù)目、粒子的大小和粒子之間的距離。 2．在相同的溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。 3．氣體摩爾體積是指單位物質的量的氣體所占的體 積，符號為Vm。氣體摩爾體積的數(shù)值隨溫度和壓強的

11、改變而改變，在標準狀況(0 ℃，101 kPa)下，氣體的摩爾體積約為22.4 L/mol。 4．同溫、同壓下，氣體的體積V＝Vm×n。 學習效果檢測 1．1 mol下列物質在標準狀況下體積為22.4 L的是(　　) A．水 B．溴 C．三氧化硫 D．一氧化氮 答案　D 解析　1 mol物質若在標準狀況下體積為22.4 L，則此物質的摩爾體積為22.4 L/mol，則此物質在標準狀況下必須為氣體。水在標準狀況下為非氣態(tài)，故A錯誤；溴在標準狀況下為液態(tài)，故B錯誤；三氧化硫標準狀況下為固態(tài)，故C錯誤；NO標準狀況下為氣體，故D正確。 2．相同物質的量的各種固體或液體的體

12、積并不相同，其主要原因是(　　) A．粒子大小不同 B．粒子質量不同 C．粒子間距離不同 D．粒子間作用力不同 答案　A 解析　對于固體、液體來說，粒子本身的大小遠大于粒子間的距離，粒子間的距離可以忽略不計，不同的固體、液體物質粒子大小不同，所以相同物質的量的各種固體或液體的體積，取決于粒子本身的大小。故選A。 3．下列敘述正確的是(　　) A．標準狀況下任何氣體的摩爾體積都是22.4 L B．1 mol氣體的體積若是22.4 L，它必定處于標準狀況 C．兩種氣體的物質的量之比等于其原子個數(shù)比 D．標準狀況下，1 mol H2和O2的混合氣體的體積是22.4 L 答案　D

13、 解析　標準狀況下，1 mol氣體的體積為22.4 L，氣體的摩爾體積是22.4 L/mol，故A錯誤；物質的量一定時，影響氣體體積的因素有壓強、溫度，1 mol氣體的體積是22.4 L，狀態(tài)不一定是標準狀況，故B錯誤；物質的量相同，若氣體分子含有相同的原子數(shù)目，則兩種氣體的物質的量之比等于其原子個數(shù)比，但氣體分子含有的原子數(shù)目不一定相等，兩種氣體的物質的量之比不一定等于其原子個數(shù)比，故C錯誤；氣體摩爾體積適用于混合氣體，標準狀況下，氣體摩爾體積為22.4 L/mol，1 mol H2和O2的混合氣體的體積是22.4 L，故D正確。 4．同溫同壓下，A容器中H2和B容器中NH3所含氫原子數(shù)相

14、等，則兩個容器的體積比是(　　) A．3∶2 B．1∶3 C．2∶3 D．1∶2 答案　A 解析　由阿伏加德羅定律推論可知，含氫原子數(shù)相同的H2和NH3，其分子數(shù)之比為3∶2，則體積比為3∶2。 5．標準狀況下，相同質量的下列氣體體積最大的是(　　) A．CO2 B．O2 C．N2 D．CH4 答案　D 解析　根據(jù)n＝和V＝n·Vm可知，質量相同時，氣體的摩爾質量越小，對應的物質的量越大，氣體體積也就越大。選項中CH4的摩爾質量最小，則其對應的氣體體積最大。 6．下列敘述正確的是(　　) A．標準狀況下，兩種氣體的體積之比等于摩爾質量之比 B．常溫常壓下，兩種氣

15、體的物質的量之比等于密度之比 C．同溫同壓下，兩種氣體的摩爾質量之比等于密度反比 D．同溫同體積時，兩種氣體的物質的量之比等于壓強之比 答案　D 解析　解答本題的關鍵是正確運用阿伏加德羅定律的推論。A項，氣體的體積之比等于物質的量之比。B項，氣體的物質的量之比等于分子數(shù)之比，也等于體積之比。C項，氣體的摩爾質量之比等于密度之比。D項，同溫同體積時，氣體的物質的量之比等于壓強之比。 7．(1)等質量的O2和SO2，物質的量之比為________，在相同條件下的體積之比為________，原子數(shù)之比為________。 (2)同溫同壓下，相同體積的CO2和O2的質量比為________。 答案　(1)2∶1　2∶1　4∶3　(2)11∶8 解析　(1)設二者質量均為m g，物質的量之比為∶＝2∶1，在相同條件下的體積之比等于物質的量之比，原子個數(shù)之比為(2×2)∶(1×3)＝4∶3。 (2)在該條件下，氣體的分子數(shù)相同，即物質的量相同，則質量之比等于摩爾質量之比，即為44∶32＝11∶8。