高中化学必修第2章　第3节　第2课时　气体摩尔体积

第三节物质的量第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)物质的体积与聚集状态的关系思考1在一定条件下,1mol不同物质的体积如下表所示。观察并分析表中的数据,你能得出哪些结论?气体0℃、101kPa时的体积/L液体20℃时的体积/cm3固体20℃时的体积/cm3H222.4H2O18.0Fe7.12O222.4H2SO453.6Al10.0结论:同温同压下,1mol不同的固态物质或液态物质的体积差别__________。同温同压下,1mol气体的体积__________。(2)气体体积与温度、压强的关系思考2已知1mol不同气体在不同条件下的体积:化学式条件1mol气体体积/LH20℃,101kPa22.4O20℃,101kPa22.4CO0℃,101kPa22.4H20℃,202kPa11.2CO20℃,202kPa11.2N2273℃,202kPa22.4NH3273℃,202kPa22.4Ⅰ.从上表分析得出结论:①1mol任何气体,在标准状况下的体积都约为__________。

②1mol不同的气体,在不同的条件下,体积__________(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。

Ⅱ.理论依据:相同温度和压强下,1mol任何气体的体积几乎相等,原因是①__________,

②__________________________________________________________,

③_________________________________________________________。

(3)物质体积的影响因素结论:在相同的__________和__________下,粒子数相同的任何气体都具有__________。2.气体摩尔体积(1)气体摩尔体积(2)标准状况下的气体摩尔体积特别提醒①n=VVm,只适用于气态物质(单一或者混合气体),对于固态和液态物质(如水、酒精、碳、三氧化硫等)均不适用。②标准状况下的气体摩尔体积Vm=22.4L·mol-1,Vm与温度、压强有关思考3完成下列问题。(1)标准状况下,某气体的密度为1.43g·L-1,则该气体的摩尔质量约为__________。

(2)标准状况下,0.51g某气体的体积为672mL,则该气体的摩尔质量为__________。

(3)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共39.2L,质量为61g,则混合气体的平均摩尔质量约为__________。

(4)在标准状况下,H2和HCl的混合气体密度为1.25g·L-1,则该混合气体的平均摩尔质量为__________。

标准状况下(0℃,101kPa),气体摩尔体积的有关计算①气体的物质的量n=V22.4②气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρg·mol-1;混合气体的平均摩尔质量M=m总n总=22.4ρ混g·③气体的分子数N=n·NA=V22.4·NA④气体的质量m=n·M=V22.4·Mg1.判断正误(1)一定温度、压强下,气体体积由其分子的大小和数目决定 ()(2)在常温常压下,11.2LCl2含有的分子数为0.5NA ()(3)标准状况下,2molCO2的气体摩尔体积为44.8L·mol-1 ()(4)标准状况下的Vm=22.4L·mol-1,那么Vm=22.4L·mol-1时也一定是标准状况 ()2.(1)标准状况下,33.6LCl2的物质的量是__________,16gO2所占体积约是__________。

(2)标准状况下,含有1.5molH2和0.5molO2的混合气体所占体积约是__________。

(3)标准状况下,11.2L二氧化碳和氧气的混合气体中含有的氧原子数是__________。

二、阿伏加德罗定律及推论1.阿伏加德罗定律的内容在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。特别提醒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,“四同”,相互制约,即“三同定一同”。2.阿伏加德罗定律的推论思考在同温同压(以0℃,101kPa即标准状况为例)下,完成下列问题。(1)1molO2的体积是__________,2molH2的体积是__________,由此可推知:同温同压下,气体的体积之比等于其__________之比。

(2)1molO2的质量是__________,体积是__________,ρ(O2)=mV=3222.4g·L-1(列式不化简,下同)。1molH2的质量是__________,体积是__________,ρ(H2)=mV=222.4g·L①同温同压下,气体的密度之比等于其__________之比。②在标准状况下,气体的密度为M22.4g·L-1阿伏加德罗定律的推论:语言叙述公式同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,等于分子数之比V1V2=同温同体积下,气体压强之比等于物质的量之比,等于分子数之比p1p2=同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比ρ1ρ1.判断正误(1)同温同压下,同体积的物质所含的分子数一定相等 ()(2)同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的原子 ()(3)同温同压下,相同体积的氧气和氨气,前者质量小于后者 ()(4)同温同体积下,1mol氢气与1mol氧气,它们的压强相同 ()2.质量相同的CH4和NH3比较,下列结论错误的是 ()A.分子个数之比为17∶16B.同温同压下两种气体的体积之比为17∶16C.氢原子个数之比为17∶12D.原子个数之比为17∶161.(2024·山师附中高一月考)在同温同压下,下列与气体体积大小有关的主要因素是 ()A.气体的种类 B.分子间的平均距离C.分子本身的大小 D.气体的分子数2.如图表示某条件下H2S气体的体积与质量的关系,则该条件下的气体摩尔体积为 ()A.22.0L·mol-1 B.22.4L·mol-1C.22.8L·mol-1 D.23.2L·mol-13.(2024·广西南宁十四中高一段考)在下列示意图中,白球代表氧原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量忽略不计),其中能表示等质量的氧气与氦气的是 ()4.同温同压下,将1体积的CO2和2体积的CO进行比较,则CO2与CO的:(1)物质的量之比为__________。

(2)分子数之比为__________。

(3)原子数之比为__________。

(4)质量之比为__________。

(5)摩尔质量之比为__________。

(6)密度之比为__________。

答案精析一、1.思考1较大近似相等思考2Ⅰ.①22.4L②不一定Ⅱ.①气体的粒子数相同②粒子间的距离相同③气体粒子的大小相对于气体粒子间的距离可以忽略(3)大小数目距离相等温度压强相同的体积2.(1)单位物质的量的气体VmL·mol-1m3·mol-1Vm=Vn思考3(1)32.03g·mol-1(2)17g·mol-1(3)34.9g·mol-1(4)28g·mol-1应用体验1.(1)×(2)×(3)×(4)×2.(1)1.5mol11.2L(2)44.8L(3)NA二、2.思考(1)22.4L44.8L物质的量(2)32g22.4L3222.42g22.4L222.4①摩尔质量应用体验1.(1)×(2)×(3)×(4)√2.D随堂演