第1章第3节第2课时气体摩尔体积

第三节化学中常用的物理量——物质的量

第2课时

气体摩尔体积知识铺垫新知预习自主测试1.气体的密度和单位:单位体积的气体所具有的质量叫气体的密度。计算式:。单位:g·L-1。2.与气体体积有关的因素(就你学过的知识而言):气体分子数的多少、温度和压强。知识铺垫新知预习自主测试一、物质体积的影响因素【微点拨】气体的体积不但与气体的物质的量有关,而且与温度和压强有关。描述或判断一定物质的量的气体的体积时,必须指明相对应的温度和压强。知识铺垫新知预习自主测试二、气体摩尔体积1.定义在一定的温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积叫作气体摩尔体积。符号为Vm。2.单位L·mol-1或

m3·mol-1。3.特例在标准状况(0℃、101kPa)下任何气体的气体摩尔体积约为22.4L·mol-1。

4.气体体积、气体摩尔体积、物质的量三者之间的关系知识铺垫新知预习自主测试三、阿伏加德罗定律1.内容:在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。2.应用:“三同”定“一同”知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)通常状况下的气体摩尔体积约为22.4L。(

)(2)标准状况下,36g水的体积约为44.8L。(

)(3)1mol任何气体所含分子数都相等,体积也都约为22.4L。(

)(4)在同温同压条件下,相同体积的任何气体单质所含原子数目相同。(

)答案:(1)×

(2)×

(3)×

(4)×知识铺垫新知预习自主测试2.在标准状况下,决定1mol不同物质体积大小的主要因素可能是(

)①微粒的大小②微粒的数目③微粒间的距离A.① B.②或③

C.①或③ D.③答案:C解析:由于1

mol不同物质的微粒数目已确定,故体积的决定因素是微粒的大小或微粒间距。3.同温同压下,相同质量的下列气体占有的体积最大的是(

)2

242答案:A解析:摩尔质量CO2>O2>CH4>H2,由

可知,质量相等的气体,物质的量CO2<O2<CH4<H2。同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,故氢气占有的体积最大。知识铺垫新知预习自主测试4.同温、同压下,若A容器中充满O2,B容器中充满O3。(1)若所含分子总数相等,则A容器和B容器的容积之比是

。

(2)若两容器中所含原子总数相等,则A容器和B容器的容积比是

。

(3)若A、B两容器的体积比为3∶2,则O2和O3物质的量之比为

,质量之比为

,密度之比为

。

知识铺垫新知预习自主测试答案:(1)1∶1(2)3∶2(3)3∶2

1∶1

2∶3解析:(1)根据阿伏加德罗定律:同温同压条件下同体积的气体具有相同数目的分子,故A容器和B容器的容积比是1∶1。(2)两容器原子总数相等,则A、B两容器中分子总数之比为3∶2,物质的量之比为3∶2,故两容器容积比是3∶2。(3)若两容器的体积比为3∶2,则两气体的物质的量之比为3∶2,质量之比为(3×32)∶(2×48)=1∶1,密度之比为(1÷3)∶(1÷2)=2∶3。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测气体摩尔体积的理解与相关计算问题探究1.标准状况下,1mol任何物质的体积都约为22.4L吗提示:不是。物质的状态有气体、固体或液体,在标准状况下,1mol气体的体积约为L,而1mol固体或液体的体积均不是L。2.气体摩尔体积的适用范围是气体,是否必须为纯净的气体提示:不是。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,并且混合气体中气体之间不能发生化学反应。如标准状况下molH2和molO2组成的混合气体的体积约为L。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测【微思考】当1mol气体的体积为L时,能否说明该气体一定处于标准状况提示:不能。标准状况下,1mol气体的体积约为L,但1mol气体的体积为L时,并不一定说明该气体处于标准状况下,比如适当的升高温度(气体膨胀)、增大压强(压缩气体),也能使1mol气体的体积变为L。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测知识归纳标准状况下,气体摩尔体积的相关计算探究1探究2探究3素养脉络随堂检测方法提炼计算中使用

L·mol-1”的三注意(1)使用“条件”:标准状况。(2)使用对象:必须是气体物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。水、乙醇、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。(3)在标准状况下,气体摩尔体积约为

L·mol-1。其他条件下的气体摩尔体积不一定不是

L·mol-1。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测典例剖析例1下列说法正确的是(

)①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L

②0.5molH2所占体积为11.2L

③标准状况下,1molH2O的体积为22.4L

④标准状况下,28gCO与N2的混合气体的体积约为22.4L

⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4L·mol-1

⑥标准状况下,体积相同的气体所含的分子数相同A.①③⑤ B.④⑥

C.②④⑥ D.①④⑥答案:B解析:①该物质在标准状况下不一定是气体;②没有限定处于标准状况下

mol

H2所占体积不一定为

L;③标准状况下,

H2O不是气体;⑤各种气体的气体摩尔体积在标准状况下都约为

L·mol-1。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测对点训练1下列说法正确的是(

)A.32gO2的体积为22.4LB.22.4LN2含有阿伏加德罗常数个氮气分子C.在标准状况下,22.4L水的物质的量为1molD.在0℃、1.01×105Pa下,22gCO2和16gO2混合后的体积约为22.4L答案:D解析:32

g

O2的物质的量为1

mol,但1

mol气体的体积不一定是

L,同样

L气体的物质的量也不一定为1

mol,即

L

N2不一定含有阿伏加德罗常数个氮气分子,故A、B均不正确;在标准状况下,水为液态

L水的物质的量不是1

mol,故C不正确;0

℃、1.01×105Pa就是标准状况下对应的温度和压强,在标准状况下,1

mol任何气体(包括混合气体)的体积都约为

L。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测阿伏加德罗定律及推论问题探究1.同温同压下,气体的体积大小与什么有关提示:同温同压下,气体分子之间的距离相同,所以分子数越多,气体体积越大,即同温同压下,气体的体积与其物质的量的多少有关。2.同温同压下,相同体积的任何气体都具有相同的质量吗提示:不一定。同温同压下,相同体积的任何气体都具有相同的物质的量,当气体的摩尔质量不同时,相同物质的量的气体的质量也不相同。【微思考】同温、同压下,不同气体的密度相同吗探究1探究2探究3素养脉络随堂检测知识归纳1.阿伏加德罗定律即“三同”(T、p、V)定“一同”(N)。注意同温、同压、同体积的气体所含分子数相同,但不同气体分子中所含原子数目不一定相同。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测2.阿伏加德罗定律的推论

探究1探究2探究3素养脉络随堂检测方法规律(1)阿伏加德罗定律的适用对象是气体(单一气体或混合气体),不适用于液体或固体。(2)气体摩尔体积与阿伏加德罗定律的关系探究1探究2探究3素养脉络随堂检测典例剖析例2同温同压下,下列有关等质量SO2和CO2的叙述正确的是(

)A.分子数之比1∶1 B.密度之比16∶11C.密度之比11∶16 D.体积之比16∶11答案:B探究1探究2探究3素养脉络随堂检测对点训练2在标准状况下,ag气体A与bg气体B的分子数相同,下列说法不正确的是(

)和B的相对分子质量之比为a∶bB.同温同压下A与B的密度之比为b∶aC.同质量的A与B的物质的量之比为b∶aD.同温同压同体积时A与B的质量之比为a∶b答案:B 探究1探究2探究3素养脉络随堂检测各物质的物理量在化学方程式中的关系问题探究已知参与反应的各物质的物理量之间的比例关系如下:(1)在相同条件下,若上述反应中参加反应的物质均为气态,则反应的各气体体积之间有怎样的定量关系提示:在同温同压下,参加反应的气体体积之比等于化学方程式中各气体前的计量数之比,即V(A)∶V(B)∶V(C)∶V(D)=a∶b∶c∶d。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测(2)若上述反应中C为气体,则反应物A的质量与反应物B的物质的量以及气体C在标准状况下的体积有怎样的定量关系提示:探究1探究2探究3素养脉络随堂检测(3)已知下列反应中各物质的定量关系

计算标准状况下4.48LH2与足量O2反应生成H2O的质量。

提示:方法一:先把

L换算成物质的量为

mol,再根据物质的量之比等于化学方程式中计量数之比算出生成

mol

H2O,最后用公式m=n×M算出H2O的质量为

g。方法二:找出直接关系

L

H2生成36

g

H2O,则

L

H2生成

g

H2O。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测【微思考】在化学反应中,反应物的总物质的量一定等于生成物的总物质的量吗提示:不一定。化学反应过程中,反应前后物质的总质量不变,但物质的总物质的量可能不变、减小或增大,与化学方程式中的计量数有关。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测知识归纳根据化学方程式的计算物质的量应用于化学方程式的计算,其步骤可归纳为“2个未知”和“2个式子”。即根据题意设未知量,根据化学方程式列关系式,根据关系式列比例式,根据比例式求未知数。(1)设未知量:根据题意设出未知量。对于未知量的设置,一要注意未知量的表示符号;二要注意未知量不带单位。(2)列关系式:根据化学方程式列关系式时,不同的物质,可以用不同的单位,同一种物质只能用同一种单位,即上下单位相同,左右单位对应。(3)列比例式:根据关系式列比例式时,要注意比例式等号两边物质的比例关系要相对应。(4)求未知数:根据比例式求未知数,要注意挖掘题干中对数字位数要求的隐含信息,主要体现为保留小数点后几位或保留几位有效数字。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测典例剖析例3(1)将9.2g钠投入足量的水中,生成NaOH

g,生成H2的体积在标准状况下为

。

(2)400mL某浓度的NaOH溶液恰好与5.6LCl2(标准状况)完全反应,生成NaClO的物质的量为

。

答案:(1)16

4.48L

(2)0.25mol探究1探究2探究3素养脉络随堂检测探究1探究2探究3素养脉络随堂检测探究1探究2探究3素养脉络随堂检测对点训练3过氧化钠能与水发生反应,某同学欲用该反应制取标准状况下的氧气1.12L。(1)计算至少需要称取过氧化钠的质量是多少(2)反应后生成NaOH的物质的量是多少解设需要过氧化钠的质量为m,生成NaOH物质的量为n,则答:(1)至少需要称取过氧化钠g。(2)反应后生成NaOH的物质的量为mol。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测探究1探究2探究3素养脉络随堂检测1.下列说法中,错误的是(

)A.1mol物质在标准状况下的体积不一定是22.4LB.1mol任何气体在标准状况下的体积都为22.4LC.标准状况下,体积相同的气体分子数相等D.气体摩尔体积为22.4L·mol-1答案:D解析:物质在标准状况下不一定是气体,所以体积不一定是

L,A正确;1

mol任何气体在标准状况下的体积均是

L,B正确;标准状况下,相同体积的气体具有相同的分子数,C正确;气体摩尔体积在标准状况下是

L·mol-1,D不正确。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测2.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是

(

)A.常温常压下,含有NA个氮原子的氮气体积约为11.2LB.标准状况下,64gSO2中含有的原子数为3NAC.在常温常压下,11.2LCl2含有的分子数为NAD.标准状况下,11.2LH2O含有的分子数为NA答案:B解析:含有NA个氮原子的氮气的物质的量为

mol,标准状况下体积为

L,常温常压下气体摩尔体积大于

L·mol-1,故A错误;标准状况下,64

g

SO2的物质的量为

=1

mol,含有的原子数为3NA,故B正确;常温常压下,气体摩尔体积大于

L·mol-1,故

L氯气的物质的量小于

mol,则分子数小于NA,故C错误;标准状况下,H2O不是气体,故D错误。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测3.同温同压下,11.2L二氧化碳和11.2L氧气所含氧原子数(

)A.相等

B.前者多C.后者多 D.无法确定答案:A解析:同温同压下,气体摩尔体积相同,根据n=可知

L二氧化碳和

L氧气的物质的量相等,由于CO2和O2分子中都含有2个氧原子,则二者含有氧原子的物质的量相等,根据N=nNA可知,二者含有氧原子数相等。探究1探究2探究3素养脉络随堂检测4.下列示意图中,白球代表氢原子,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氢气与氦气的是

(

)答案:A解析:等质量的He与H2的物质的量之比为1∶