高中化学 第1章 第3节 气体摩尔体积课件 鲁科版必修1.ppt

第2课时气体摩尔体积 1 了解气体摩尔体积的概念 2 了解物质的量 气体摩尔体积 气体体积之间的关系 3 了解阿伏加德罗定律及相关推论 一 影响物质体积的 三大 因素 请完成以下空白 用上图中的a b或c填空 1 固体或液体体积的影响因素 1mol液体和固体由于其a是确定的 所以其体积受 的影响 由于固体和液体的 非常小 1mol液体和固体的体积主要受 的影响 所以1mol固体或液体的体积是不相等的 2 气体体积的影响因素 1mol气体的体积由于其a是确定的 所以其体积受 的影响 由于在一定温度和压强下 气体的 是确定的 而 要远大于 所以在一定温度和压强下 1mol任何气体物质的体积是相等的 b c c b b c c c b 二 气体摩尔体积 vm l mol 1 0 101kpa 22 4l mol 1 三 阿伏加德罗 定律内容总结 三同 定 一同 温 压 体积 分子数 思考辨析 1 判断正误 1 微粒间平均距离决定了气体体积 分析 在确定分子个数的情况下 微粒间平均距离会决定气体的体积 但是若分子个数不确定 微粒个数和微粒间平均距离共同决定气体体积 2 1mol气体的体积一定是22 4l 分析 1mol气体的体积在标准状况下是22 4l 3 22 4l的气体只要不在标准状况下就不是1mol 分析 22 4l的气体不在标准状况下也可以是1mol 比如升高温度的同时增大压强 也完全可以使1mol气体的体积是22 4l 4 同温同压下 相同体积的物质一定具有相同的分子数 分析 阿伏加德罗定律是对 气体 而言 5 标准状况下 相同物质的量的任何气体具有相同的体积 分析 标准状况即为0 1个大气压 温度 压强一定 气体分子间距确定 若物质的量相同 则分子个数相同 则气体体积相同 2 问题思考 1 在相同状况下 1mol固体和液体的体积为什么不同 分析 对于固体和液体来说 它们之间的微粒间平均距离很小 所以它们的体积主要取决于微粒的大小 由于不同物质 微粒大小不同 所以1mol这些物质的体积大小也会不同 2 在做有关气体摩尔体积的相关习题时要注意什么问题 分析 一般要注意 两看 一看是否描述的是气体 二看是否是 标准状况 知识链接 标准状况标准状况可简写为stp 指温度为0 273k 和压强为101kpa 1标准大气压 760毫米汞柱 的状况 k为热力学温度的单位 称开尔文 简称开 热力学温度t与人们惯用的摄氏温度t的关系是 t k 273 t 阿伏加德罗意大利化学家 1811年发表了阿伏加德罗假说 也就是今日的阿伏加德罗定律 并提出分子概念及原子 分子的区别等重要化学问题 一 标准状况下气体摩尔体积的理解与计算公式1 概念在标准状况下 1mol任何气体所占的体积都约为22 4l 2 气体摩尔体积的特例 22 4l mol 1 3 有关计算 气体的物质的量 气体的摩尔质量m vm 气体的分子数 气体的质量 知识备选 气体摩尔质量的计算方法1 已知混合物质的总质量 m 混 和总物质的量2 已知标准状况下混合气体的密度 混 3 已知同温同压下混合气体的密度 混 是一种简单气体a的密度 a 的倍数d 也常叫相对密度法 即有 4 已知混合物各成分的摩尔质量和在混合体系内的物质的量的分数或体积分数 学而后思 1 温度压强一定时 为什么1mol气体的体积一定是相等的 提示 因为当温度压强一定时 气体分子间的平均距离是相等的 所以1mol气体的体积是相等的 2 气体摩尔体积一定等于22 4l mol 1吗 为什么 提示 不一定 标准状况下的气体摩尔体积等于22 4l mol 1 若不在标准状况下则气体的摩尔体积不一定是22 4l mol 1 二 阿伏加德罗定律及其推论 一个定律 五个推论 1 阿伏加德罗定律同温同压下 相同体积的任何气体具有相同的分子数 2 推论 3 适用范围阿伏加德罗定律及其推论仅仅适用于气体 可以是单一气体 也可以是混合气体 对固体和液体不适用 学而后思 1 同温同压下 两种气体的体积之比等于分子数之比吗 提示 等于 同温同压下 气体的体积与物质的量成正比 分子数之比相当于在物质的量之比的基础上同时扩大na倍 所以同温同压下两种气体的体积之比等于其分子数之比 2 同温同压下 相同体积的任何气体具有相同的原子数吗 提示 不一定 若两种气体分子中所含的原子数相同 如氯气和氢气 则含有相同的原子数 若两种气体分子中含有的原子数不同 如氯气和二氧化碳 则含有的原子数不同 类型一气体摩尔体积 典例 2013 济南高一检测 下列说法正确的是 a 标准状况下 1mol任何物质的体积约是22 4lb 1mol任何气体的体积都约是22 4lc 1molhe和1molo2的体积相同d 标准状况下 1molo2和n2的混合气体 任意比 的体积约是22 4l 解题指南 解答本题要注意以下3点 1 标准状况下只有气体的摩尔体积是22 4l mol 1 2 标准状况下的 气体摩尔体积 可以适用于单一气体 也可以适用于混合气体 3 判断气体体积的时候 要注明其所处的温度和压强 解析 选d a项中的物质不一定是气体 a不正确 b项未注明气体所处的状态 b不正确 c项若注明二者是在同温同压下 则是正确的 d项标准状况下1mol任何气体的体积都是22 4l 这里的 任何气体 包括 混合气体 所以d选项正确 误区警示 1 由于考虑不周全 没有认识到物质还包括 固体 和 液体 2 基础知识掌握不够牢固 不能正确地认识物质的量相同的气体在同温同压下体积相等 变式训练 下列物质的体积约为22 4l的是 a 标准状况下1molh2ob 20 101kpa时36 5ghclc 常温常压下17gnh3d 标准状况下0 4molh2和0 6molo2的混合气 解析 选d 标准状况下h2o不是气态 体积大约为18ml 远远小于22 4l a错误 0 101kpa时36 5ghcl的体积为22 4l 20 时其体积应大于22 4l 同理常温常压下17gnh3的体积也大于22 4l b c均错误 标准状况下 1mol任何气体的体积都约为22 4l 不论它是纯净气体还是混合气体 因此d正确 变式备选 下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是 a 在一定温度和压强下 单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积b 在0 1标准大气压下的气体摩尔体积约为22 4lc 标准状况下 1mol酒精的体积约为22 4ld 相同物质的量的气体 其体积也相同 解析 选a a项符合气体摩尔体积的定义 a项正确 摩尔体积的单位是l mol 1 b不正确 酒精在标准状况下是液体 c不正确 物质的量相同的气体在同温同压下体积相等 d不正确 类型二阿伏加德罗定律 典例 双选 2013 中山高一检测 装满气体的两个体积相同的容器 一个盛有no 另一个盛有n2和o2 在同温 同压下 两容器内的气体一定具有相同的 a 原子总数b 质子总数c 分子总数d 质量 解题指南 解答本题注意以下2点 1 正确的应用阿伏加德罗定律 2 注意分子的特征 三者均为双原子分子 解析 选a c 由气体定律可知 在同温 同压下 同体积的任何气体含有相同的分子数 故两容器内分子总数相等 由于3种气体各自都是双原子分子 故原子总数一定相等 又由于n和o原子的质子数和摩尔质量不同 则质子总数和质量不一定相等 只有当n2和o2的物质的量之比为1 1时 质子总数和质量才相等 名师点评 讲解本题时应注意以下3点 1 本题重点考查了学生对阿伏加德罗定律的理解与应用 2 强调阿伏加德罗定律及推论的适用条件 3 强调审题时注意事项 明确no n2 o2均为双原子分子 让学生学会灵活处理问题的方法 互动探究 1 若把题干中的 另一个盛有n2和o2 改成 另一个盛等物质的量的n2和o2 答案选什么 提示 选a b c d 若改成 盛等物质的量的n2和o2 则相当于和另一容器盛有相同分子数的no 所以二者的分子数 原子数 质量 质子数均相等 2 若把d选项改成 物质的量 能选吗 为什么 提示 能 根据阿伏加德罗定律 同温同压下相同体积两种气体具有相同的分子数 即具有相同的物质的量 变式备选 标准状况下 等体积的nh3和ch4两种气体 下列有关说法错误的是 a 所含分子数目相同b 所含氢原子物质的量之比为3 4c 质量之比为16 17d 密度之比为17 16 解析 选c 同温同压下 同体积 则具有相同的分子数和物质的量 氢原子物质的量之比为 1 3 1 4 3 4 a b正确 相同条件下 质量之比等于其摩尔质量之比 密度之比等于其摩尔质量之比 即17 16 c错误 d正确 1 气体的体积主要是由以下什么因素决定的 气体分子的直径 气体物质的量的多少 气体分子间的平均距离 气体分子的相对分子质量a b c d 解析 选c 决定物质体积大小的因素有分子的直径 物质的量的多少和分子间的平均距离 因为气体分子直径要比气体分子间的平均距离小得多 因此决定气体体积大小的主要因素是 2 下列各物质所含原子数 按由多到少的顺序排列正确的是 0 3molnh3 22 4l氢气 标准状况下 16g氧气a b c d 解析 选c 0 3molnh3含有原子的物质的量为 0 3mol 4 1 2mol 标准状况下的22 4l氢气为1mol 含有的氢原子的物质的量为2mol 16g氧气为0 5mol 含有的氧原子的物质的量为1mol 所以由多到少的排列顺序为 3 2013 广州高一检测 下列说法正确的是 a 摩尔是七个基本物理量之一 其单位是molb 1mol任何物质都含有6 02 1023个分子c 气体的摩尔体积为22 4ld 摩尔质量当以g mol 1为单位时在数值上等于该物质的相对分子质量或相对原子质量 解析 选d 物质的量是基本物理量 摩尔只是物质的量的单位 a不正确 物质的构成不是只有分子 离子 电子 原子均可以构成物质 b不正确 气体摩尔体积在标准状况下是22 4l mol 1 c不正确 摩尔质量当以g mol 1为单位时在数值上等于该物质的相对分子质量或相对原子质量 d正确 4 2013 株洲高一检测 下列物质中 在标准状况下体积最大的是 a 48go2b 71gcl2c 28gn2d 1000gh2o 解析 选a 标准状况下 水不是气体 先将d选项排除掉 气体的体积最大即物质的量最大 因为标准状况下48go2为1 5mol 71gcl2为1mol 28gn2为1mol 则答案选a 5 请回答下列问题 1 2molco2的质量为 g 含分子数约为 个 在标准状况下所占有的体积约为 l 含氧原子的物质的量为 mol 2 0 3mol的氧气和0 2mol的臭氧o3 它们的质量之比是 分子数之比是 原子数之比是 它们的体积比 同温 同压 是 解析 1 2molco2的质量为 m 2mol 44g mol 1 88g 含有的分子数为 n 2mol 6 02 1023mol 1 1 204 1024 在标准状况下的体积为 v 2mol 22 4l mol 1 44 8l 含氧原子的物质的量为 n 2 2mol 4mol 2 0 3mol的氧气和0 2mol的臭氧 o3 的质量是相等的均为9 6g 故质量比为1 1 分子数之比等于物质的量之比 0 3mol氧气和0 2mol的臭氧 o3 均含有0 6mol原子 所以原子数之比为1 1 根据阿伏加德罗定律可知 同温同压下物质的量之比等于体积之比 所以二者的体积之比为3 2 答案 1 881 204 102444 84 2 1 13 21 13 2 探究影响气体体积的因素标准状况下1mol气体体积大小的示意图如下 同时还知道 在0 和101kpa 标准状况 的条件下 气体摩尔体积约为22 4l mol 1 在25 和101kpa的条件下 气体摩尔体积约为24 5l mol 1 又查阅资料知道 在0 和202kpa的条件下 气体摩尔体积约为11 2l mol