【四维备课】高中化学 第二节 化学计量在实验中的应用第2课时教案 新人教版必修1

1 第二节第二节 化学计量化学计量在实验中的应用在实验中的应用 第 2 课时 课时教案 备选例题 课时教案 备选例题 例例 1 1 下列说法不正确的是 A 22 4 L 任何气体的物质的量均为 1 mol B 0 1 mol 0 2 mol 0 3 mol 和 0 4 mol 组成的混合气体在标准状况下的体积约为 22 4 L H2O2N2CO2 C 非标准状况下 1 mol 任何气体的体积必定不是 22 4 L D 任何状况下 1 mol 和 18 g O 所含的分子数和原子数都相等 CO2H2 解析 解析 A 项 没有指明气体所处状况 错误 B 项 标准状况下 气体的体积仅与气体的物质的量有关 与单一气体还是混合气体无关 只要符合物质的量为 1 mol 体积就约为 22 4 L 正确 C 项 气体在非 标准状况下 只要温度和压强适当 1 mol 气体的体积也可能为 22 4 L 错误 D 项 18 g O 在任何状 H2 况下的物质的量都是 1 mol 它与 1 mol 所含的分子和原子的物质的量都相等 CO2 答案 答案 AC 例例 2 2 在 273 K 和 101 kPa 的条件下 将 2 00 g 氦气 1 40 g 氮气和 1 60 g 氧气混合 该混合气体的 体积是 A 6 72 L B 7 84 L C 10 08 L D 13 44 L 解析 解析 273 K 101 kPa 即标准状况 2 00 g 氦气的物质的量 He 0 500 mol 1 40 g 氮 n 2 00 g 4 g mol 气的物质的量 0 050 mol 1 60 g 氧气的物质的量 0 050 n N2 1 40 g 28 g mol n 2 1 60 g 32 g mol mol 即气体总的物质的量为 0 600 mol 因此气体的总体积 V 22 4 L mol 0 600 mol 13 44 L 答案 答案 D 课时练案 备选习题 课时练案 备选习题 1 某温度下 测得某医用钢瓶中有 22 4 L 下列叙述正确的是 O2 A 它的质量是 32 g B 约含有个分子 6 02 1023 O2 C 含有 2 mol O D 红热的铁丝可在其中剧烈燃烧 2 答案 答案 D 解析 解析 因未指明 22 4 L 所处的状况 故无法计算其物质的量 也就无法确定其微粒数和质量 故 O2 A B C 都不正确 2 在同温同压下 同体积的氢气和甲烷 它们的原子数之比是 A 2 5 B 1 1 C 1 5 D 1 8 答案 答案 A 解析 解析 由阿伏加德罗定律可知 同温同压下 两种气体的体积之比等于其物质的量之比 和的体积 H2CH4 相同 其物质的量相同 和的原子个数比为 2 5 H2CH4 3 下列物质中所含分子数最多的是 A 标准状况下 134 4 L 氨气 B 55 g 二氧化碳 C 标准状况下 90 mL 水 个氢分子 D 6 02 1024 答案 答案 D 解析 解析 物质的量最大时 所含分子数最多 A 项 6 mol B 项 n NH 3 134 4 L 22 4 L mol n 2 1 25 mol C 项 O 5 mol D 项 10 55 g 44 g mol n H 2 90 mL 1 g mL 18 g mol n H 2 6 02 1024 6 02 1023 mol 1 mol 故答案为 D 4 设一个原子的质量为a g 一个 R 原子的质量为b g 阿伏加德罗常数为 则 R 的相对原子质量 12C NA 可以表示为 A 12a b B 12b a C bNAD aNA 答案 答案 BC 解析 解析 先从相对原子质量的概念分析 某原子的相对原子质量是以该原子的实际质量与一个 12C 原子的 质量的 1 12 相比所得的比值 因此 得出 R 原子的相对原子质量为b g a 12 g 12b a B 项正确 再 从另一个角度考虑 相对原子质量与摩尔质量 以 g mol 为单位时 在数值上是相等的 由此可以求出 1 mol R 原子的质量 又 1 mol R 原子含有阿伏加德罗常数个原子 而已知一个 R 原子的质量为 b g 所以 1 mol R 原子的质量为 C 项正确 bNA 5 常温下 四个容积均为 20 L 的容器中分别装有下列气体 产生的压强最大的是 A 5 g B 24 g HCl H2 3 C 48 g D 55 g SO2CO2 答案 答案 A 解析 解析 由于容器的容积相同 均为 20 L 所以相同温度下当盛装的气体的物质的量最大时 对器壁产生 的压强就最大 因此只要计算出这四种气体的物质的量即可 A 项 2 5 mol B 项 n H 2 5 g 2 g mol HCl 0 66 mol C 项 0 75 mol D 项 1 25 n 24 g 36 5 g mol n 2 48 g 64 g mol n 2 55 g 44 g mol mol 6 在标准状况下 测得 1 92 g 某气体的体积为 672 mL 计算此气体的相对分子质量 答案 答案 此气体的相对分子质量为 64 解析 解析 在标准状况下 该气体的密度 1 92 g 0 672 L 2 86 g L 标准状况下 22 4 V L mol 则该气体的摩尔质量为M 2 86 g L 22 4 L mol 64 g mol 即该气体的相对分子质量 Vm 为 64 其他课本 教参中的优秀题目其他课本 教参中的优秀题目 1 鲁科版必修 1 对于反应 在标准状况下 4 48 L 一氧化碳与足量的氧气发生反应 2CO O22CO2 生成的二氧化碳分子个数是多少 答案 答案 1 20 1023 解析 解析 本题是以物质的量为核心的有关化学方程式的计算题 它与同学们初中所学习的以质量体系为核 心的有关化学方程式的计算题不同的是在计算中要将物质质量 气体体积 标准状况下 溶液中溶质的 质量转化为相应的物质的量 在计算中 请大家参照以下解题格式 注意解题的规范性 解 4 48 L 一氧化碳的物质的量为 CO 0 2 mol n V CO Vm 4 48 L 22 4 L mol 1 0 2 mol 2 0 2 mol 2 n CO2 n CO2 0 2 mol 的分子个数 为 CO2N CO2 0 2 N CO2n CO2 NA mol 6 02 1023mol 1 1 20 1023 答 生成的二氧化碳分子个数为 1 20 1023 若将本题改为 对于反应 生成 3 36 L 二氧化碳 STP 需要的氧气的物质的量是多少 2CO O22CO2 4 请你参照以上解题格式求解 2 苏教版必修 1 现有标准状况下的氮气 5 6 g 其体积为 含有氮分子的数目为 答案 4 48 L 1 204 1023 解析 据 22 4 L mol 4 48 L N 0 2 V nVm 5 6 g 28 g molmol 6 02 1023 mol 1 1 204 1023 1 怎样理解标准状况下的气体摩尔体积 人教版教参 气体摩尔体积的定义为 单位物质的量的气体所占的体积 即 气体摩尔体积是气体的体积与气体的物 质的量之比 从气体摩尔体积的定义中我们可以看出 气体摩尔体积的数学表达式为 气体摩尔体积 Vm 气体的体积 V 气体的物质的量 n 气体摩尔体积的一个特例就是在标准状况下的气体摩尔体积 在标准状况下 1 mol 任何气体的体 Vm 0 积都约等于 22 4 L 在理解标准状况下的气体摩尔体积时 不能简单地认为 22 4 L 就是气体摩尔体积 因为这个 22 4 L 是有特定条件的 这些条件就是 1 标准状况 即 0 和 101 325 kPa 气体的物质的量为 1 mol 只有符合这些条件的气体的体积才 约是 22 4 L 因此 22 4 L 是 1 mol 任何气体在标准状况下的体积 2 这里所说的标准状况指的是气体本身所处的状况 而不是指其他外界条件的状况 例如 1 mol O g 在标准状况下的体积为 22 4 L 是错误的 因为在标准状况下 我们是无法得到气态水的 H2 3 根据pV nRT的气态方程可知 1 mol 任何气体的体积若为 22 4 L 它所处的状况不一定就是标准 状况 因此不能简单地认为 只有在标准状况下 1 mol 任何气体的体积才约为 22 4 L 2 应用气体摩尔体积进行计算时应注意的一些问题 人教版教参 气体摩尔体积在化学计算中具有十分重要的意义 首先 可以通过一定质量的气体在标准状况下所占的 体积 计算出气态物质的相对分子质量 其次 可以计算出一定质量的气态物质在标准状况下所占的体 积 第三 可以计算化学反应中气态物质的体积 在利用这一概念进行化学计算时 必须注意下列几个问题 1 22 4 L 是 1 mol 任何气体在标准状况下的体积 因此在非标准状况时不能使用 22 4 L mol 2 只适用于气态物质 对于固态物质和液态物质来讲是不适用的 3 气体摩尔体积约为 22 4 L mol 22 4 这个数值是专指标准状况而言的 如果温度或压强有所变化 则要根据气态方程进行换算 应用气态方程计算气态物质的体积 在中学化学中不作为教学要求 但教 师对此应心中有数 在教学时要留有余地 不要讲得过死 3 阿伏加德罗定律 苏教版教参 5 1805 年 盖 吕萨克 Joseph Louis Gay Lussac 在用定量的方法研究气体反应体积间的关系时 发现 了气体定律 当压强不变时 反应前的气体跟反应后生成的气体体积间互成简单的整数比 这一定律的发现 引起了当时许多科学家的注意 贝采里乌斯 Jons Jacob Berzelius 首先提出了一 个假设 同温同压时 同体积的任何气体都含有相同数目的原子 由此可知 如果在同温同压时 把某 气体的质量与同体积的氢气的质量相比较 便可以求出该气体的相对原子质量 但是 有一系列的矛盾 是这种假设所不能解释的 例如 在研究氢气和氯气的反应时 假设同体积的气体中含有相同数目的原 子 那么 1 体积氢气和 1 体积氯气绝不可能生成多于 1 体积的氯化氢 但是 在实验中却得到了 2 体积 氯化氢 在研究其他反应时 也出现了类似的矛盾 为了解决上述矛盾 1811 年 意大利物理学家阿伏加德罗 Amedeo Avogadro 在化学中引入了分子概念 提出了阿伏加德罗假说 在同温同压下 同体积的任何气体都含有相同数目的分子 根据这个观点 阿伏加德罗完善地解释了盖 吕萨克的气体反应定律 例如 1 体积的氢气和 1 体积的氯 气化合 之所以生成 2 体积的氯化氢 是由于 1 个氢分子是由 2 个氢原子构成的 1 个氯分子是由 2 个氯 原子构成的 它们相互化合就生成了 2 体积的氯化氢 阿伏加德罗假说不仅圆满地解释了盖 吕萨克的实验结果 还确定了气体分子含有的原子数目 开辟了 一条确定相对分子质量和相对原子质量的新途径 但是 这个假设在当时没有得到公认 当时 化学界 的权威道尔顿和贝采里乌斯都反对阿伏加德罗假说 他们认为由相同原子组成分子是绝对不可能的 到 19 世纪 60 年代 由于意大利化学家康尼查罗 Stanislao Ca