2019年高中化学第1章认识化学科学第3节第2课时气体摩尔体积学案鲁科版必修1.docx

第2课时气体摩尔体积核心素养发展目标1.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。2.能基于物质的量认识物质的组成及变化，建立n、m、Vm之间计算的模型，熟悉阿伏加德罗定律的应用。一、气体摩尔体积1.决定物质体积大小的因素(1)物质体积大小的影响因素(2)粒子数目相同的物质的体积关系2.气体摩尔体积(1)标准状况下的气体摩尔体积Vm22.4Lmol1，那么Vm22.4Lmol1时一定是标准状况下吗？提示不一定，同时改变温度和压强，气体摩尔体积Vm仍可能保持不变，如升高温度的同时增加压强。(2)标准状况下0.2molH2与0.8molO2的混合气体的体积也是22.4L吗？提示是，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。标准状况下的气体摩尔体积3.标准状况下气体体积的计算(1)计算关系气体的物质的量nmol；气体的摩尔质量MVm22.4gmol1；气体的分子数NnNANA；气体的质量mnMMg。(2)计算填空34.0g氨气的物质的量是_，标准状况下氨气的体积是_，所含的氨气分子数是_。答案2.0mol44.8L1.2041024解析根据气体相关计算公式n(标准状况)可知：n(NH3)2.0mol。V(NH3)n(NH3)Vm2.0mol22.4Lmol144.8L。N(NH3)n(NH3)NA2.0mol6.021023mol11.2041024。相关链接数据分析与探究(1)分析表格中的有关数据：状态物质密度1mol该物质的质量1mol该物质的体积结论固态Fe7.86gcm3(20)56g7.12cm3相同条件下1mol固体、液体的体积差别较大Al2.70gcm3(20)27g10cm3液态H2O0.998gcm3(20)18g18.04cm3H2SO41.83gcm3(20)98g53.55cm3气态O21.429gL1(0、101kPa) (标准状况)32g22.39L相同条件下，1mol气体的体积近似相等，在标准状况下约为22.4LH20.0899gL1(0、101kPa)(标准状况)2.016g22.42 L(2)分析解释上述结论：在温度和压强一定时，任何1mol固态物质或液态物质所含粒子数目相同。粒子之间的距离很小，但因为粒子的大小不同，所以1mol固态物质或液态物质的体积往往是不同的。对气态物质来说：通常情况下粒子之间的距离要比粒子本身的直径大很多倍，当粒子数相同时，气态物质体积的大小则主要取决于气体粒子间的距离。在温度和压强一定时，气体粒子间的距离近似相等，在相同温度和压强下，任何具有相同粒子数的气体都具有大致相同的体积。二、阿伏加德罗定律1.定律内容同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同的分子数。2.特别提示(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.有关推论(1)同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比。(2)同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比。(3)同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比。(4)同温同压下，同体积的任何气体的质量之比等于其摩尔质量之比。(1)同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子数吗？提示不一定。同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子数，但分子中所含有的原子数不一定相同，如稀有气体He、Ne等是单原子分子，H2是双原子分子，O3是多原子分子。(2)结合气体体积的影响因素，思考分析“若两种气体体积相同，所含分子数也一定相同”的说法正确吗？提示不正确。因为气体体积受温度和压强的影响较大，当温度和压强不同时，体积相同的两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。(3)同温、同压下，向两密闭容器中分别充满等质量的O2和O3气体，则两容器的体积比为_。两种气体的密度比为_。提示3223解析同温、同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，即483232。同温、同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，即324823。相关链接(1)阿伏加德罗定律的推论相同条件结论公式语言叙述同温同压同温同压下，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比同温同体积同温同体积下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比同温同压同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比同温同压同体积同温同压下，体积相同的气体，其质量与摩尔质量成正比(2)阿伏加德罗定律推论的理解气体的体积与温度、压强有关。相同温度下，单位物质的量的气体压强越小，气体体积越大；相同压强下，单位物质的量的气体温度越高，气体体积越大。气体的压强与气体分子数、温度有关。相同分子数时，相同体积的气体温度越高，气体压强越大；相同温度下，相同体积的气体分子数越多，气体压强越大。1.(2019福清市华侨中学期中)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和分子间距离决定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1mol任何气体所占的体积约为22.4L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和分子间距离来决定，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，22.4Lmol1是标准状况下的气体摩尔体积，故D错误。2.下列叙述正确的是()A.1mol任何气体的体积都为22.4LB.1mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4LC.只有在标准状况下，气体摩尔体积才约为22.4Lmol1D.标准状况下，22.4L任何气体的物质的量都约为1mol答案D解析A中没有指明该物质所处温度、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22.4Lmol1。3.设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是()A.常温常压下，11.2LCO2所含的原子数为1.5NAB.常温常压下，48gO3含有的氧原子数为3NAC.标准状况下，22.4LH2O所含分子数为NAD.标准状况下，22.4LH2所含原子数为NA答案B解析常温、常压(非标准状况)下11.2LCO2的物质的量不是0.5mol，所含原子数不是1.5NA；48gO3的物质的量为1mol，所含氧原子数为3NA；标准状况下H2O为液态，不能用气体摩尔体积计算其物质的量；标准状况下22.4LH2的物质的量为1mol，所含氢原子数为2NA。4.(2019贵州高一检测)下列说法正确的是()A.20、1.01105Pa时，同体积的氧气和氮气含有相同数目的分子B.1mol气态物质，当体积为22.4L时，该气体一定处于标准状况C.同温同压下，相同体积的氧气和氨气，前者质量小于后者D.同温同压下，相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同答案A解析同温同压下，同体积的任何气体含有的分子数相同，所含的原子数不一定相同，选项A正确，选项D错误；在非标准状况时1mol气态物质的体积也有可能为22.4L，选项B错误；C中氧气和氨气的物质的量相同，摩尔质量前者大于后者，质量前者大于后者，选项C错误。5.两个体积相同的密闭容器，一个盛有氯化氢，另一个盛有H2和Cl2的混合气体，在同温同压下，两个容器内的气体一定具有相同的()质量密度分子总数原子总数A.B.C.D.答案C解析同温同压下，两个容器体积相同，则所含的分子数相同，又因HCl、H2、Cl2都是双原子分子，故原子总数也相同，但质量、密度不一定相同。6.标准状况下，若11.2L氧气含有n个氧原子，则阿伏加德罗常数的数值可表示为 ()A.4nB.3nC.2nD.n答案D解析NAnmol1。7.在同温同压下，11.5g气体A所占的体积和8gO2所占的体积相同，则气体A的相对分子质量为()A.46B.28C.44D.64答案A解析，M(A)46gmol1。拓展延伸计算气体摩尔质量可以用以下方法：(1)定义式法：M。(2)标准状况下气体密度法：MVm22.4Lmol1标(标的单位是gL1)。(3)气体相对密度法：MM1D相对(即D相对)。8.现有mg某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为Mgmol1。若阿伏加德罗常数的值用NA表示，则：(1)该气体的物质的量为_。(2)该气体所含原子总数为_。(3)该气体在标准状况下的体积为_。(4)该气体在标准状况下的密度为_。(5)该气体一个分子的质量为_。答案(1)mol(2)(3)L(4)gL1 (5)g解析根据标准状况下，气体体积相关计算关系n进行求解；由质量和标准状况下的体积可求气体的密度，也可由MVm求气体的密度；气体摩尔质量(Mgmol1)与阿伏加德罗常数(NA)的比值，即为一个分子的质量。题组一气体摩尔体积1.(2019福建师大附中期中)现有下列四种因素：温度压强气体微粒数气体微粒大小，只改变一种因素时对气体摩尔体积(Vm)有显著影响的是()A.B.C.D.全部答案C解析对于气体来说，温度和压强不同，气体分子之间的距离不同，而微粒本身大小远小于微粒间的距离，则微粒本身大小可忽略不计，所以影响气体摩尔体积的因素主要有温度和压强，故选C。2.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.气体摩尔体积一定是22.4Lmol1C.1mol气体体积为22.4L，则一定是标准状况D.相同物质的量的气体的气体摩尔体积也相同答案A解析气体体积受温度、压强的影响，随着条件的不同，气体摩尔体积对应的数值有无数种，不一定是22.4Lmol1，B错误；非标准状况通过调节温度和压强也可以使1mol气体体积达到22.4L，C错误；气体摩尔体积与物质的量无关，当条件不同时气体摩尔体积不一定相同，D错误。3.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的混合气体答案D解析A项中水在标准状况下为液态，B、C中气体都为1mol，但不处于标准状况下。4.1g氮气所占有的体积为VL，则氮气的气体摩尔体积为()A.22.4Lmol1B.28VLmol1C.Lmol1D.Lmol1答案B解析氮气的气体摩尔体积VL28VLmol1。5.有一份气体样品的质量是14.2g，标准状况下的体积为4.48L，该气体的摩尔质量是()A.28.4gB.28.4gmol1C.71gmol1D.14.2gmol1答案C解析该气体的物质的量0.2mol，其摩尔质量71gmol1。6.用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()A.18g冰水混合物中有NA个原子和10NA个电子B.常温常压下，16g氧气和臭氧的混合气体含有NA个氧原子C.标准状况下，33.6L水含有1.5NA个水分子D.2.24L二氧化碳中含有0.3NA个原子答案B解析冰水混合物中原子的物质的量33mol，冰水混合物中电子的物质的量1010mol；氧气和臭氧的混合气体含有氧原子的物质的量1mol；标准状况下，水为液态，不能用气体摩尔体积(22.4Lmol1)计算；二氧化碳的体积没有指明在标准状况下，不能用22.4Lmol1计算。题组二阿伏加德罗定律7.(2019黄石三中期中)下列叙述正确的是()A.同温同压下，相同体积的气体，其分子数一定相等，原子数也一定相等B.任何条件下，等物质的量的甲烷(CH4)气体和CO气体所含的原子数一定相等C.同压同体积的氧气和氮气的分子数相等D.同温同压下的CO和N2，若它们体积相同，那么它们的质量也一定相等答案D解析据阿伏加德罗定律，同温、同压、同体积的气体，其分子数一定相等，但原子数不一定相等，A错误；等物质的量的甲烷(CH4)气体和CO气体所含有的分子数一定相等，原子数一定不等，B错误。8.(2019河南济源四中期中)同温同压下，相同体积的CO和CO2：质量相等密度相等分子数相等碳原子数相等电子数相等，其中正确的是()A.B.C.D.答案C解析同温同压下，等体积的CO和CO2，二者物质的量相同，CO与CO2的摩尔质量不相等，根据mnM可知，二者质量不相等，故错误；同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，二者密度不相等，故错误；1个CO分子与CO2分子虽然二者物质的量相等，但含有的电子数不相等，故错误。9.(2019诸暨中学期中)等物质的量的氢气和氦气在同温同压下具有相等的()A.原子数B.质子数C.密度D.质量答案B解析氢气和氦气均含有2个质子，两种气体的物质的量相等，则两种气体所含质子数相等，故B正确。10.(2019山西范亭中学期中)同温同压下，相同体积的SO2和O3气体，下列叙述中错误的是()A.质量比43B.电子数比11C.密度比43D.氧原子数比23答案B解析1molSO2和O3，所含的电子数分别为32NA、24NA，所以同温同压下，相同体积的SO2和O3气体，所含的电子数之比为43，故B错误。11.标准状况下，相同质量的下列气体体积最大的是()A.CO2B.O2C.N2D.CH4答案D解析相同状况下，气体的质量相同时，其摩尔质量越小，物质的量越大，气体的体积越大。甲烷的摩尔质量最小，体积最大。12.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是()A.两种气体的压强相等B.O2比O3的质量小C.两种气体的分子数目相等D.两种气体的氧原子数目相等答案D解析氧气和臭氧等温度、等体积、等密度时，其质量一定相等；因二者的摩尔质量不等，其物质的量一定不相等，压强不相等，分子数不相等，但含有的氧原子数相等。13.一氧化碳和二氧化碳的混合气体18g，完全燃烧后测得二氧化碳的体积为11.2L(标准状况)。试回答：(1)混合气体中一氧化碳的质量是_。(2)混合气体中二氧化碳在标准状况下的体积是_。(3)混合气体在标准状况下的密度是_。答案(1)7g(2)5.6L (3)1.607gL1解析燃烧后二氧化碳的物质的量11.2L22.4Lmol10.5mol，设原混合气体中一氧化碳的物质的量为x，二氧化碳的物质的量为y，x28gmol1y44gmol118g，xy0.5mol，解得x0.25mol，y0.25mol，一氧化碳的质量0.25mol28gmol17g，标况下，混合气体中二氧化碳的体积0.25mol22.4Lmol15.6L，原混合气体的密度1.607gL1。14.已知1.2