气体摩尔体积.docx

1、气体摩尔体积第2课时气体摩尔体积学习目标定位1.知道决定气体体积的主要因素，能叙述阿伏加德罗定律的内容。2.知道气体摩尔体积的含义，记住标准状况下的气体摩尔体积。3.能进行气体体积、物质的量、微粒数目之间的换算。一决定物质体积大小的因素1.在温度和压强一定时，决定物质体积大小的主要因素有：微粒的数目、微粒的大小、微粒间的距离。2.根据表格中的数据完成下列填空：状态物质密度1 mol该物质的质量1 mol该物质的体积结论固态Fe7.86 gcm3(20 )56 g7.12 cm3相同条件下1 mol固体、液体的体积差别较大Al2.70 gcm3(20 )27 g10 cm3液态H2O0.998

2、gcm3(20 )18 g18.04 cm3H2SO41.83 gcm3(20 )98 g53.55 cm3气态O21.429 gL1(0 、101 kPa) (标准状况)32 g22.39 L相同条件下，1 mol 气体的体积近似相等，在标准状况下约为22.4 LH20.089 9 gL(0 、101 kPa)1(标准状况)2.016 g22.42 L3.分析出现上述结论的原因。(1)在温度和压强一定时，任何1 mol固态物质或液态物质所含微粒数目相同。微粒之间的距离很小，但微粒的大小不同，所以1 mol固态物质或液态物质的体积往往是不同的。(2)对气态物质来说：通常情况下微粒之间的距离要比

3、微粒本身的直径大很多倍，因此，当微粒数相同时，气态物质体积的大小则主要取决于气体微粒间的距离。(3)温度和压强会较大程度地影响气体体积，当压强一定时，升高温度则微粒之间的距离变大，气体体积增大。反之，体积缩小(即通常所说的热胀冷缩)；当温度一定时增大压强，微粒之间的距离减小，气体体积缩小。(4)在温度和压强一定时，微粒间的距离近似相等，因此，在相同温度和压强下，任何具有相同微粒数的气体都具有大致相同的体积。归纳总结1.物质体积大小的影响因素2.粒子数目相同物质的体积关系1.同温同压下，若两种气体所占体积不同，其主要原因是()A.气体分子的大小不同B.气体分子间平均距离不同C.气体的物质的量不同

4、D.气体的摩尔质量不同答案C二气体摩尔体积1.气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占的体积，符号是Vm，常用的单位是Lmol1。标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 Lmol1。对于气体摩尔体积的理解，应注意以下几点：(1)气体摩尔体积的适用范围是气态物质。在标准状况下，1 mol 气体所占的体积约是22.4 L。(2)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。(3)气体摩尔体积不仅适用于纯气体，也适用于混合气体。如0.3 mol H2与0.7 mol O2的混合气在标准状况下的体积约为22.4 L。(

5、4)1 mol气体在非标准状况下的体积，可能是22.4 L，也可能不是22.4 L。2.标准状况下，气体摩尔体积的有关计算气体的物质的量n mol；气体的摩尔质量MVm22.4 gmol1；气体的分子数NnNANA；气体的质量mnMM g。归纳总结1.标准状况下的气体摩尔体积2.计算公式n(标准状况)2.下列叙述正确的是()A.1 mol任何气体的体积都为22.4 LB.1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 LC.标准状况下，1 mol水所占的体积是22.4 LD.标准状况下，22.4 L任何气体的物质的量都是1 mol答案D解析A中没有指明该物质所处的状况，即温度、压强，错误

6、；B中没有指明该物质的状态，错误；C中水在标准状况下不是气体，错误；D中是对气体摩尔体积概念的应用，正确。3.设NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A.在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为 0.5NAB.在常温常压下，1 mol氦气含有的原子数为NAC.32 g氧气含原子数为NAD.NA个O2的质量只有在标准状况下才是32 g答案B解析在A中，标准状况下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA，而题中为常温常压，故A错误；B中氦气为单原子分子，1 mol氦气含有原子数目为NA，B正确；C中O2的摩尔质量为32 gmol1 ，且O2为双原子分子，所以32 g O2含原子

7、数为2NA2NA，C错误；NA个O2的质量为32 g，与状态无关，与外界条件无关，D错误。理解感悟在有关阿伏加德罗常数的正误判断题目中，常考查标准状况下的气体摩尔体积，常见问题如下：(1)忽视外界条件是标准状况，如常温常压下，1 mol H2的体积不是22.4 L。(2)忽视研究对象是气体，如标准状况下H2O、酒精、SO3等不是气体。(3)将1 mol气体的体积与气体摩尔体积的单位混淆，前者单位为L，后者单位为Lmol1。三阿伏加德罗定律1.判断下列说法的正误，正确的划“”，错误的划“”(1)标准状况下，1 mol任何气体的体积都约是22.4 L()(2)同温同压下，1 mol(含有相同的粒子

8、数)任何气体的体积相同()(3)同温同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子数()(4)标准状况下，16 g氧气与2 g氢气的体积比是12()2.实验探究气体的体积与物质的量的关系(1)下图为电解水的实验装置。图中A试管中收集到的气体是H2，B试管中收集到的气体是O2，二者的体积比是21。(2)物质的量比与气体体积比的关系若有1.8 g H2O电解，产生H2的质量为0.2 g，物质的量为0.1 mol；产生O2的质量为1.6 g，物质的量为0.05 mol；二者物质的量之比为21。(3)实验结论在同温同压下，气体的物质的量比等于体积比。在同温同压下，1 mol的不同气体，其体积相同。归纳总

9、结阿伏加德罗定律(1)阿伏加德罗定律：相同温度相同压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子(分子)。(2)相同条件下的气体，同体积时，分子数相同；反之，分子数相同时，体积也相同；气体的体积比等于分子数比(或物质的量比)。4.下列说法不正确的有()A.NA个氧分子与NA个氢分子的质量比等于161B.标准状况下，22.4 L以任意比混合的氢气和一氧化碳混合物所含原子数为2NAC.标准状况下，0.5NA个H2O分子所占体积约为11.2 LD.16 g O2和O3的混合物中共含有NA个氧原子答案C解析分子数相同时，质量比等于相对分子质量比，Mr(O2)Mr(H2)322161，A项对；阿伏加德罗

10、定律也适用于混合气体，B项中含1 mol分子，所以H2与CO共含2 mol原子，对；C项中H2O不是气体，错；D项，O2、O3都是由氧原子组成的，质量相同时，必含相同的原子数，16 g O是1 mol 氧原子，所以D项对。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，质量、密度不一定相同。6.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

11、温度和气体密度相等时，下列说法正确的是()A.两种气体的物质的量相等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解析由题意知O2与O3的质量相等，所以其物质的量之比等于其摩尔质量的反比。即：n(O2)n(O3)M(O3)M(O2)32，A不对；B项二者的质量相等，B不对；C项两种气体的分子数目N(O2)N(O3)n(O2)n(O3)32，C不对；D项两种气体的氧原子数目为N(O2)N(O3)n(O2)2n(O3)366相等，故D对。1.阿伏加德罗定律可适用于任何气体(纯净的或是互不反应的混合气体)，但不适用于液体或固体。2.同温、同压、同体积、同分子数称为

12、“四同”，四“同”共同存在，相互制约，只要有三个“同”成立，第四个“同”就必定成立，在实际应用中往往是知道三“同”而求导另一“同”。3.标准状况下气体的摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例，与m、N、V之间的换算关系是n。1.下列有关气体体积叙述正确的是()A.一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小决定B.一定温度、压强下，气体体积由其物质的量的多少决定C.气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 LD.不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定不等答案B解析气体的体积在温度、压强一定时，体积与其物质的量成正比；当分子数目相同时，气体体积的大小主要决定于气体分子之间的距离，而不

13、是分子本身体积的大小，所以A、D错误，B正确；非标准状况下气体摩尔体积不一定为22.4 Lmol1，C错误。2.下列说法正确的是()A.1 mol任何气体的体积都约是22.4 LB.20 、1.01105 Pa时，同体积的O2和CO2含有相同数目的分子数C.1 mol气态物质，当体积为22.4 L时，该气体一定处于标准状况D.2 mol任何气体体积都约为44.8 L答案B解析A中缺少标准状况的条件；B中根据阿伏加德罗定律，同温同压下，同体积的任何气体都含有相同数目的分子数，故B正确；C中，1 mol气态物质在非标准状况时，体积也有可能等于22.4 L；D中缺少标准状况条件。3.下列关于同温同压

14、下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是()A.体积相等时密度相等B.原子数相等时具有的中子数相等C.体积相等时具有的电子数相等D.质量相等时具有的质子数相等答案C解析依据阿伏加德罗定律：在同温同压下的两种气体体积相同，分子数相同，而CO和N2分子所含电子数相同，C项正确；同温同压同体积条件下密度之比等于摩尔质量之比，12C18O的摩尔质量为30 gmol1,14N2的摩尔质量为28 gmol1，A项错误；1个12C18O分子中所含中子数为16,1个14N2分子中所含中子数为14，B项错误；12C18O和14N2分子中所含质子数相同，n，m相同、M不同，n不同，故等质量的两种气体所具有

15、的质子数不同，D项错误。4.现有m g某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为M gmol1。若阿伏加德罗常数用NA表示，则：(1)该气体的物质的量为 mol。(2)该气体所含原子总数为 个。(3)该气体在标准状况下的体积为 L。(4)该气体在标准状况下的密度为 gL1。(5)该气体一个分子的质量为 g。答案(1)(2)(3)(4)(5)解析(1)由nm/M可求。(2)由物质的量可求得该气体的分子数，进一步可求得原子数。(3)由VnVm可求得该气体在标准状况下的体积。(4)由质量和已求得的标准状况下的体积可求得密度，也可以由MVm求得密度。(5)由摩尔质量为M gmol1，知每一个分子的质量

16、为 g。5.相同条件下，同质量的X、Y两种气体，相对分子质量分别为A、B；则：(1)X与Y的体积比为 ，分子个数比为 ，密度比为 。(2)相同条件下的X、Y两种气体体积相同，则X与Y的质量比为 ，物质的量比为 。(3)标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体8.96 L，其质量为7.60 g，则混合气体平均相对分子质量为 ；混合气体中甲烷的体积为 ；一氧化碳的质量为 。答案(1)BABAAB(2)AB11(3)19 gmol16.72 L2.8 g解析(1)二者的摩尔质量之比为AB，等质量时物质的量之比为BA，由阿伏加德罗定律可推出体积之比和分子数之比均为BA，密度之比为AB。(2)相同条件下的X

17、、Y两种气体体积相同，则X、Y的物质的量相同，故质量比等于其摩尔质量之比AB。(3)混合气体的物质的量为0.4 mol，19 gmol1，平均相对分子质量为19，设CO的物质的量为x，则有：7.60 gx28 gmol1(0.4 molx)16 gmol1，求得x0.1 mol。n(CH4)0.3 mol，V(CH4)6.72 L，m(CO)0.1 mol28 gmol12.8 g。40分钟课时作业经典基础题题组一正确理解概念1.下列有关气体摩尔体积的描述中，正确的是()A.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22.4 Lmol1C.1 mol气体体积为22.4

18、L，则一定是标准状况D.相同物质的量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22.4 Lmol1，B错误；非标准状况通过调节温度和压强也可以使1 mol气体体积达到22.4 L，C错误；气体摩尔体积与物质的量无关，当条件不同时气体的摩尔体积不一定相同，D错误。2.下列说法中正确的是()A.标准状况下，22.4 Lmol1就是气体摩尔体积B.1 mol H2的质量只有在标准状况下才约为2 gC.标准状况下，18 g水的体积为22.4 LD.H2和O2的混合气体1 mol在标准状况下的体积约为22.4 L答案D解析气体摩尔体

19、积是指一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体积，22.4 Lmol1仅是标准状况下气体摩尔体积的近似值，A项不正确；1 mol H2的质量与是否是标准状况无关，B项不正确；标准状况下，水不是气体，18 g水的体积不是22.4 L，C项不正确。3.NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A.标准状况下，0.1NA个水分子所占的体积约为2.24 LB.11.2 L CO2的物质的量为0.5 molC.NH3的摩尔质量等于NA个氨分子的质量之和D.101 kPa、4 时，18 mL水和202 kPa、27 时32 g O2所含分子数均为NA答案D解析在标准状况下水不是气体，不能用气体

20、摩尔体积来计算，A项错误；题中没有指明温度、压强，因此不能确定11.2 L CO2的物质的量就是0.5 mol，B项错误；NH3的相对分子质量为17，其摩尔质量为17 gmol1，NA个NH3分子的质量之和为17 g，三者在数值上相同，但单位不同，C项错误；4 时，18 mL水就是18 g水，其物质的量为1 mol，含有NA个水分子；32 g O2的物质的量是1 mol，不管在什么温度和压强下，1 mol O2都含有NA个O2分子。题组二n的应用4.在标准状况下，由0.5 g H2、11 g CO2和4 g O2组成的混合气体，其体积约为()A.8.4 L B.11.2 L C.14.0 L

21、D.16.8 L答案C5.如果a g某气体中含有的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是(式中NA为阿伏加德罗常数的值)()A. L B. L C. L D. L答案B解析设该气体的摩尔质量为M，则b，所以M gmol1。c g该气体在标准状况下的体积为22.4 Lmol1 L。6.在标准状况下有：6.72 L CH4，3.011023个HCl分子，13.6 g H2S，0.2 mol NH3。下列对这四种气体的描述正确的是()a.体积 b.密度c.质量 d.氢原子个数A.abc B.bcd C.cbd D.abcd答案D解析先把题中提供的量都分别转化为各物质的物质的量，然后再比较它们

22、的体积、密度等。标准状况下6.72 L CH4的物质的量为0.3 mol,3.011023个HCl分子的物质的量为0.5 mol,13.6 g H2S的物质的量为0.4 mol，然后进行比较即可得出结论。题组三阿伏加德罗定律7.在下列条件下，两种气体的分子数一定相等的是()A.同密度、同压强的N2和C2H4B.同温度、同体积的O2和N2C.同体积、同密度的C2H4和COD.同压强、同体积的O2和N2答案C解析根据阿伏加德罗定律及其推论可以判断A、B、D错误。C项，同体积、同密度的C2H4和CO质量相等，C2H4和CO的相对分子质量都是28，所以等质量时两者物质的量相等，分子数也相等。8.同温同

23、压下，用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球，其中气体为CH4的是()答案D解析在同温同压下，气体的物质的量越大，气体所占的体积就越大，对等质量的气体，其相对分子质量越小，气体的物质的量越大(n)。CH4的相对分子质量为16，最小，相等质量的4种气体中，其物质的量最大，故其体积最大。9.如图两瓶体积相等的气体，在同温同压下瓶内气体的关系一定正确的是()A.原子数相等 B.密度相等C.质量相等 D.摩尔质量相等答案A解析由同温同压可得Vm相同，再由公式n可得两瓶内分子的物质的量相同，又都是双原子分子，所以原子的物质的量相同，由原子个数之比等于其物质的量之比可得两瓶内分子所

24、含原子数相同，A项正确；两瓶内分子的物质的量相等，由mnM，M不一定相等，故m不一定相等，同时由也可得不一定相等。能力提升题10.(1)相同温度和压强下，现有等质量的SO2和O2。二者体积比为 ，分子个数比 ，密度比 。(2)同温同压下，同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳分子数之比为 ，物质的量之比为 ，原子总数之比为 ，质量之比为 ，密度之比为 。答案(1)121221(2)111153411411解析(1)SO2与O2的摩尔质量之比为21，等质量时，物质的量之比为12，由阿伏加德罗定律可推出体积比和分子数之比均为12，密度之比为21。(2)同温同压下，同体积CH4、CO2的物质的量相同，分子

25、数相等，原子总数之比等于分子中原子个数之比，即53；物质的量相等时，质量之比等于摩尔质量之比，即411；相同状况下，气体密度之比等于相对分子质量之比，即411。11.(1)9.031023个CH4中，含 mol碳原子， mol氢原子， mol质子， mol电子。与 个NH3含有相同数目的氢原子。(2)与17 g NH3所含有分子数相同的氧气的体积(标准状况)是 L。(3)某3.65 g气体在标准状况下的体积是2.24 L，则其摩尔质量是 。(4)标准状况下9.031023个CH4所占的体积为 。答案(1)1.5615151.2041024(或2NA)(2)22.4(3)36.5 gmol1(4

26、)33.6 L解析(1)n(CH4)1.5 mol。所以含有1.5 mol碳原子，6 mol氢原子；由于每个CH4分子中含有10个质子和10个电子，所以含质子、电子的物质的量均为15 mol。2 mol NH3中含有6 mol H，2 mol NH3的分子个数为2NA，即1.2041024。(2)17 g NH3的物质的量为1 mol，故与17 g NH3所含有分子数目相同的O2为1 mol，标准状况下体积为22.4 L。(3)该3.65 g气体的物质的量为0.1 mol，故该气体的摩尔质量为36.5 gmol1。(4)9.031023个CH4所占的体积(标况下)：1.5 mol22.4 Lm

27、ol133.6 L。12.对一定量气体体积的探究。已知1 mol不同气体在不同条件下的体积：化学式条件1 mol气体体积/LH20 ，101 kPa22.4O20 ，101 kPa22.4CO0 ，101 kPa22.4H20 ，202 kPa11.2CO20 ，202 kPa11.2N2273 ，202 kPa22.4NH3273 ，202 kPa22.4(1)从上表分析得出的结论：1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为 。1 mol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。(2)理论依据：相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等，原因是 ， 。

28、(3)应用：在标准状况下，4 g O2的体积为多少升？(写出计算过程)答案(1)22.4 L不一定(2)气体分子数目相等相同条件下，气体分子间的平均距离几乎相等(3)V(O2)n22.4 Lmol122.4 Lmol122.4 Lmol12.8 L。解析(1)从表中的数据可以看出：1 mol任何气体在标准状况下，体积都约为22.4 L；1 mol不同气体，在不同条件下，体积不一定相同。(2)因为在相同的温度和压强下，任何气体分子间的平均距离几乎相同且1 mol气体的分子数目也相同，所以在相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等。(3)4 g O2的物质的量n(O2)0.125 mol。在标准状况下的体积为0.125 mol22.4 Lmol12.8 L。