高中化学【气体摩尔体积】

第2课时气体摩尔体积

学习目标：1.了解气体摩尔体积的概念以及它与物质的量、气体体积之间的

关系。（重点）2.理解阿伏加德罗定律及其推论。（难点）3.掌握物质的量在化学方程

式计算中的应用。（重点）

自主预习。拐新知

NINHUYLJXITAZXIZNHI

匚基础知识填充二

一、物质体积的决定因素

((厂（微粒大小］-------

质

物决定」固体或液'

积

加

影

间标而体积,

——（微粒数目-------~7

因

响

索决定■（气体体积）

」一（微粒之间的柜离.）一

微点拨：同温同压下，任何气体微粒之间的距离几乎相等。

回

二、气体摩尔体积扫

”

S3码

1看

做

1.气体摩尔体积课

⑴概念：在一定的温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积。

（2）符号：Vmo

（3）单位：L・mor或m3,mol-1o

（4）物质的量（〃）、气体的体积（V）与气体摩尔体积（Vm）之间的关系：”=已。

ym

2.标准状况下气体的摩尔体积

⑴标准状况的含义：温度LS、压强为101kPa。

⑵标准状况下气体的摩尔体积约为22.4Lmo「。

三、阿伏加德罗定律

1.内容：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.内容总结：“三同”定“一同”

二预习效果验收二

1.判断正误（正确的打“，错误的打“X”）

1

⑴通常状况下的气体摩尔体积约为22.4L。()

⑵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)在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含原子数目相同。()

［答案］(1)X(2)X(3)X(4)X

2.常温常压下，气体体积的大小取决于()

A.分子半径B.分子质量

C.分子总数D.分子间的平均距离

C［在一定温度和压强下，气体的体积大小是由气体的分子总数决定的。］

3.标准状况下，0.4molHC1气体的体积是()

A.22.4LB.11.2L

C.4.48LD.8.96L

D［0.4molX22.4L-mol1=8.96L0］

核心突破。及重整

-----------------------------------------------------------

气体摩尔体积的理解与相关计算

座难点!

［背景材料］

以下是1mol不同物质在相同状态下的体积。

I克

molCaCO)

6.02x1023个

mol纯HzSO*

［思考交流］

(1)为什么相同条件下1mol不同固体或者液体的体积不相同，而1mol不同

气体的体积却相同？

［提示］物质的微粒数确定以后，决定固体或者液体体积的主栗因素是组成

粒子的大小，不同物质的粒子的大小是不同的，所以1mol不同固体或者液体的

体积也是不同的。而决定气体体积的主栗因素是分子间的距离，相同条件下，

任何气体的分子间的距离几乎相同，所以在相同条件下1mol任何气体的体积都

相同。

2

1

(2)标准状况下的气体摩尔体积Vm=22.4Lmol,而在25℃和101kPa的

1

条件下，Vm=24.5Lmol,试分析气体摩尔体积增大的原因。

［提示］一定物质的量的气体，同压下，温度越高，分子之间的距离增大，

气体的体积越大，故气体摩尔体积变大。

(3)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。

(4)标准状况下，11.2LCO2的物质的量、物质的质量分别是多少？

辿一1•1L2L°_.

［提示］"=云=22.4

m=n*M=Q.5molX44g-mol1=22go

规律总结

1.气体摩尔体积的适用条件

⑴标准状况(0℃、1.01X105Pa)o

(2)物质在标准状况下为气体,若不是气体或非标准状况均不能用22.4Lmol

一1进行计算。

(3)气体可以是单一气体也可以是混合气体。

2.标准状况下，气体摩尔体积的相关计算

V

(1)气体的物质的量〃=之。

Vm

⑵.体的密度"=▽=西=五。

V

(3)气体的分子数N=〃WA=YTWA。

ym

v

(4)气体的质量m=rvM=~T7~'Mo

Vm

_______

下列说法中正确的是()

A.32go2的体积为22.4L

3

B.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1mol

D.在0℃、1.01X105pa下，22gCO2和16go2混合后的体积约为22.4L

D［32gCh为1mol,但1mol气体的体积不一定是22.4L,同样22.4L气

体的物质的量也不一定为Imol,即22.4LN2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，22.4L水的物质的量不是

Imol,故C不正确；0℃、1.01X105pa就是标准状况下对应的温度和压强，

在该条件下，1mol任何气体(包括混合气体)的体积都约为22.4L。］

阿伏加德罗定律及推论

［政难点2

［背景材料］

阿伏加德罗定律：

在相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。即：

T1=T1

_2任何气体

pi=P2r------>Ni=N3ni=H2

V1=

［思考交流］

(1)同温同压下，两种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？为什么？

［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,

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。

(3)同温同压下，不同气体的密度相同吗？为什么？

Mi

［提示］不一定相同。因为£=费=筮，不同气体的摩尔质量不一定相同，

故密度也不一定相同。

(4)相同体积的甲、乙两个容器，甲中盛放1mol氮气，乙中盛放2moi氮气,

则在相同温度下，甲、乙两容器中压强相同吗？

【提示］不相同。同温同体积时，气体的物质的量越大，压强越大。

4

规律总结」

阿伏加德罗定律的四个常用推论

1.同温、同压一气体的体积与物质的量成正比一兴=9

V2"2

2.同温、同压一气体的密度与摩尔质量成正比一倍=空。

PlM.2

3.同温、同体积一气体的压强之比与其物质的量成正比一年=中。

P2ni

4.同温、同压、同体积一气体的质量与摩尔质量成正比一詈=粤。

m2Mi

\_____________________________________，

金就点1训稣，

在标准状况下，ag气体A与8g气体B的分子数相同。则与此有关的下列

说法中不正确的是()

A.气体A与气体B的摩尔质量之比为a：方

B.同温同压下，气体A与气体B的密度之比为8：a

C.质量相同的气体A与气体B的分子数之比为8：a

D.相同状况下，同体积的气体A与气体B的质量之比为a：〃

B［对于分子数相同的气体，其摩尔质量之比等于质量之比，A、D对；同

温同压下，A与B的密度之比应等于其摩尔质量之比a：加B项错；质量相同

的气体的分子数之比等于摩尔质量的反比，C项对。］

各物质的物理量在方程式中的关系

F难点3

［背景材料］

已知参与反应的各物质的物理量之间的比例关系如下：

aA+Z>B=cC+6®

系数比：ab:c：d

质量比：：bMR：cMc:</MD

物质的量比：a：bcd

［思考交流］

(1)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?

5

［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

前的系数之比，即V(A)：V(B)：V(C)：V(D)=a:b：c：d。

(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？

［提取］

aA+bB=cC(g)+dD

OXMAgbmolcX22.4L

m(A)”(B)V(C)

GMAgbmolcX22.4L

则比例关系:用(A)=n(B)=V(C)

⑶如何计算标准状况下4.48LH2与足量O2反应生成H2O的质量。

［提示］方法一：先把4.48L换算成物质的量为0.2mol,再根据物质的量

之比=方程式系数之比算出生成的H2O为0.2mol,最后用公式m=”XM算出

H2O的质量为3.6go

方法二:找出直接关系：44.8L坨生成36gH2O,则4.48LH2生成3.6gH2Oo

(4)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？

为什么？

［提示］不一定。因为化学反应过程中，物质的总物质的量可能不变、减小

或增大，与化学方程式中的系数有关。

规律总结」

根据化学方程式计算

有关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

6

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。

颂b对虑i训稣，

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1.12

⑴计算至少需要称取过氧化钠的质量。

（2）反应后生成NaOH的物质的量是多少？

［解析］2Na2€>2+2H2O==4NaOH+O21

2X78g4mol22.4L

«z(Na2O2)n(NaOH)1.12L

2X78g_22.4L

机(Na202)=7.8g;

加(NazOz)1.12L'

4mol22.4L

n(NaOH)=0.2moL

n(NaOH)-1.12L,

［答案］(1)7.8g(2)0.2mol

当堂达标。根素养

；TANGDA13IACT

1.36.5gHC1气体体积是（）

A.11.2LB.22.4L

C.5.6LD.无法确定

D［36.5gHCl气体，物质的量是1mol,由于不知道气体摩尔体积，无法

计算出1mol氯化氢的体积。］

2.同温同压下，相同质量的下列气体占有的体积最大的是（）

A.H2B.O2

C.CH4D.CO2

fll.

A［摩尔质量：CO2>O2>CH4>H2,由〃=而可知，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H2占有的体积最大，故选A。］

3.下列说法正确的是（）

A.气体的摩尔体积约为22.4L,mori

B.1molH2的质量是2g,它所占的体积约是22.4L-moFi

7

C.在标准状况下，1mol任何物质所占的体积都约为22.4L-mori

D.在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约为22.4L

D［A项没有指明是否是标准状况；B项没有指明是否是标准状况，且气体

体积的单位不正确；C项应指明是气体，且单位不正确。］

4.两个体积相同的密闭容器，一个盛有氯化氢，另一个盛有H2和C12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()

①质量②密度