[高一理化生]《化学计量在实验中的应用--气体摩尔体积》同步学习指导.doc

化学计量在实验中的应用-气体摩尔体积同步学习指导【重点内容讲解】：课前思考：1、如图电解水实验中，标出哪处为H哪处为O？H、O的体积比？2、假设电解了1.8克水，求生成H、O质量？H、O的摩尔质量分别为2g/mol和32g/mol,分别计算他们物质的量？3、思考：同温同压下，molH、O的体积是否相同？4、0、101KPa（标准状况）时，H、O的密度分别为0.0899g/L、1429g/L，请计算出H、O的体积？5、完成表格： 密度g.cm-3mol物质的体积Fe7.86Al2.70H2O0.998H2SO41.836、根据上面结果思考。相同条件下molH、O的体积是否相同？1mol固体和液体的体积是否相同？分析下面数据：物质状态密度(g/mL)体积H2气 0.0000898722.4L说明：以下体积为N2液 0.80534.8 cm31mol该物质的体积F2液 1.1134.2 cm3气体密度在0Cl2液 1.55745.6 cm3101.3kPa条件下测定Ne液 1.20416.8 cm3O2气 0.00142922.39L阅读材料思考并F2气 0.00169522.4L回答下列问题Cl2气 0.0031722.37L1、发现什H2固 0.080824.8 cm3么规律性的N2固 1.02627.3 cm3现象，如何O2固 1.42622.5 cm3发现的？ Cl2固 1.937.4 cm32、如何解释Ne固 1.3115.4 cm3此现象，能Ar气 0.001783922.39L否用所给材CH4气 0.00071422.4L料说明你的CO2气 0.0019822.22L观点Ar液 1.40228.5 cm3H2SO4液 18.454.1 cm3NH3气 0.00131522.4LSO2气 0.0028622.4LH2液 0.070828.2cm3Ar固 1.6524.2 cm3Fe固 7.867.12 cm3Al固 2.710 cm3Pb固 11.318.3 cm3O2液 1.1428.1 cm3F2固 1.329.2 cm3H2O液 118.0 cm3N2气 0.001250522.4LHe气 0.0001822.22LNe气 0.000922.4L新课内容：一、影响气体体积的因素有哪些(1)影响物质体积的因素：（从微观来看）微粒个数；微粒大小和形状；微粒间距离。在我们的生活环境中，温度与压强的变化能对微粒间距离产生影响，对微粒本身的结构和性质不会带来变化。因而，根据液体和固体很难压缩这一实验事实可知，固体和液体构成它们的微粒间的距离很小。由于不同种微粒间直径差异较大，固体或液体的体积取决于微粒直径，所以1mol固体或液体的体积不同。对于气体来说，根据气体可以压缩这一实验事实可知，气体微粒间距离很大，根据实验事实可知，通常情况下，分子间距离是气体微粒直径的10倍左右。因此气体体积取决于微粒间的距离，当压强和温度一定时，气体微粒间距离一定，所以当气体分子数一定，则气体体积一定，反之，在压强和温度一定时，相同体积的任何气体分子数相等。气体液体和固体还有一种更加形象的比喻，见下面的图片：二、阿伏加德罗定律及其推论阿伏加德罗定律在相同的压强和温度下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，即气体物质的量之比等于气体体积之比。（n物质的量，V气体体积）。推论1：在同温同压下，气体密度之比等于式量之比（密度，M式量）。推证：设气体质量为M，体积为V。根据，则。推论2：在同温同体积下，气体压强之比等于物质的量之比，即。上述三个关系式包含了气体的分子数、体积、压强、密度和式量等状态。三、气体摩尔体积经测定，在1.01105Pa, 00C时，（标准状况）1mol任何气体的体积，都约为22.4L。通常称为气体摩尔体积。气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。在掌握气体摩尔体积时要注意4个要点：（1）标准状况；（2）1mol；（3）任何气体，（包括单一气体或混合气体）；（4）约22.4L。宏观物质的质量、微观粒子数和宏观气体体积（标准状况）通过物质的量（摩尔）联系起来。物质质量（g） 物质的量 微粒数 （摩尔）22.4L/mol 22.4L/mol 气体体积 （标准状况）四、有关气体摩尔体积的计算（一）求式量1、密度法例题1：在标准状况下，0.20L的容器中含某气体0.25g，求该气体的式量。解：求气体的式量即求气体的摩尔质量，标准状况下1mol气体的质量即22.4L气体的质量。气体密度为=1.25gL-1，气体的摩尔质量为1.25gL-122.4Lmol-1=28gmol-1，所以气体的式量为28。若已知标准状况下气体密度为gL-1，则气体的摩尔质量为M=22.4。2、相对密度法例题2：已知某气体在相同状况下与空气密度之比是0.97，求该气体的式量。解：根据同温同压下，气体式量之比等于气体密度之比。=0.97。所以该气体式量M1=290.97=28.13。3、求混合气体的平均式量。例题3：标准状况下，89.6LCO和44.8LCO2混合，求混合气体的平均式量。解：n(CO)= =4mol, n(CO2)= =2mol.混合气体总物质的量n=4mol+2mol=6mol, 混合气体平均摩尔质量=33.3gmol-1。所以混合气体平均式量为33.3。将上述求混合气体平均摩尔质量的计算式改变一下：=28gmol-1+44gmol-1=33.3gmol-1可见，求混合物的平均式量等于各组分的式量乘以物质的量分数或气体体积分数的加合。=M1x1+M2x2+.M1,M2各组分的式量，x1, x2各组分物质的量分数或气体体积分数。（二）化学方程式的计算在计算过程中要利用物质的量进行计算，可以简化繁杂的数学运算。例题4：12.1gZn和Fe的