氣體摩爾體積高一上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）必修1

氣體摩爾體積學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解氣體摩爾體積及阿伏加德羅定律的含義和應(yīng)用,體會(huì)定量研究對(duì)化學(xué)科學(xué)的重要作用。2.能基于物質(zhì)的量認(rèn)識(shí)物質(zhì)組成及其化學(xué)變化,運(yùn)用物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積之間的相互關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。?分點(diǎn)突破(一)

決定物質(zhì)體積大小的因素及阿伏加德羅定律1.分析決定物質(zhì)體積大小的因素在一定條件下,1mol不同物質(zhì)的體積如下表所示。觀察并分析表中的數(shù)據(jù),你能得出哪些結(jié)論?與同學(xué)討論。氣體0℃、101kPa時(shí)的體積/L液體20℃時(shí)的體積/cm3固體20℃時(shí)的體積/cm3H222.4H2O18.0Fe7.12O222.4H2SO453.6Al10.0結(jié)論:(1)同溫同壓下,1mol氣體的體積

近似相等?,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下約為

22.4L

?。(2)同溫同壓下,1mol不同的固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)的體積

不相同(或差別較大)

?。

近似相等22.4L

不相同(或差別較大)

2.3.阿伏加德羅定律(1)阿伏加德羅定律的內(nèi)容相同的溫度和壓強(qiáng)下,粒子數(shù)相同的任何氣體都具有

相同的體積?,也可以說(shuō),在相同的溫度和壓強(qiáng)下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。(2)特別提示①阿伏加德羅定律適用于任何氣體,包括混合氣體,不適用于非氣體;②同溫、同壓、同體積、同分子數(shù),共同存在,相互制約,且“三同定一同”。相同的體積?根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),用計(jì)算器計(jì)算1mol下列不同物質(zhì)的體積,并填寫(xiě)下表:狀態(tài)物質(zhì)密度1mol該物質(zhì)的質(zhì)量1mol該物質(zhì)的體積固態(tài)Fe7.86g·cm-3(20℃)56g7.1cm3Al2.70g·cm-3(20℃)27g

10.0

?cm310.0

狀態(tài)物質(zhì)密度1mol該物質(zhì)的質(zhì)量1mol該物質(zhì)的體積液態(tài)H2O1g·cm-3(20℃)18g

18.0

?cm3H2SO41.83g·cm-3(20℃)98g53.6cm3氣態(tài)O21.429g·L-1(標(biāo)準(zhǔn)狀況)32g

22.4

?LH20.0893g·L-1(標(biāo)準(zhǔn)狀況)2g

22.4

?L18.0

22.4

22.4

1.在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下,1mol固態(tài)碘和1mol氣態(tài)水所含的分子數(shù)相同嗎?它們的體積相同嗎?提示:1mol固體碘和1mol氣態(tài)水所含的分子數(shù)均為6.02×1023,二者所含分子數(shù)相同,但由于分子之間的距離不同,且不同分子的大小不同,所以1mol固態(tài)碘和1mol氣態(tài)水的體積不相同。2.32gO2、2gH2的物質(zhì)的量分別是多少?為什么標(biāo)準(zhǔn)狀況下二者的體積基本是相同的?提示:32gO2和2gH2的物質(zhì)的量均為1mol,二者所含的分子數(shù)相同,當(dāng)溫度和壓強(qiáng)相同時(shí)(標(biāo)準(zhǔn)狀況),不同氣體分子之間的距離相同。因此1mol不同氣體在相同條件下的體積相同,即1mol氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積都約為22.4L。?1.下列說(shuō)法正確的是(

)A.1mol固體或液體的體積主要由粒子間距離決定B.1mol氣體的體積主要由粒子的大小決定C.在相同的溫度和壓強(qiáng)下,相同體積的物質(zhì)物質(zhì)的量相同D.氣體粒子間的距離受溫度、壓強(qiáng)影響大,固體或液體粒子間的距離受溫度、壓強(qiáng)影響小解析:D

1mol固體或液體的體積主要由粒子的大小決定,A錯(cuò)誤;氣體的體積大小受粒子數(shù)目、粒子之間距離影響,因此在相同條件下,1mol氣體的體積主要由粒子間距離決定,B錯(cuò)誤;相同溫度和壓強(qiáng)下,相同體積的氣體物質(zhì)的量相同,相同體積的固體或液體體積不一定相同,C錯(cuò)誤。2.下列關(guān)于決定物質(zhì)體積的因素的說(shuō)法不正確的是(

)A.物質(zhì)的體積取決于粒子數(shù)目、粒子大小和粒子間距離B.相同條件下,分子數(shù)相同的任何氣體的體積基本相同C.同溫同壓下,1mol任何物質(zhì)所占用的體積均相同D.等質(zhì)量的H2,壓強(qiáng)越小、溫度越高,氣體所占體積越大解析:C

根據(jù)阿伏加德羅定律,同溫同壓下,1mol任何氣體所占用的體積均相同,而1mol固體或液體所占用的體積不相同,C錯(cuò)誤。分點(diǎn)突破(二)

氣體摩爾體積1.概念

2.標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積3.理解氣體摩爾體積應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積Vm＝22.4L·mol-1,非標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)不能使用。

?1.(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,33.6LCl2的物質(zhì)的量是

?,16gO2所占體積約是

?。

答案:(1)1.5mol

11.2L

(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,含有1.5molH2和0.5molO2的混合氣體所占體積約是

?。

答案:(2)44.8L

(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2L二氧化碳和氧氣的混合氣體中含有的氧原子數(shù)是

?。

答案:(3)NA2.(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,某氣體的密度為1.43g·L-1,則該氣體的摩爾質(zhì)量約為

?。

解析:(1)氣體的摩爾質(zhì)量M＝Vm·ρ＝22.4L·mol-1×1.43g·L-1≈32g·mol-1。答案:(1)32g·mol-1

(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,0.51g某氣體的體積為672mL,則該氣體的摩爾質(zhì)量為

?。

答案:(2)17g·mol-1?標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積的有關(guān)計(jì)算

②氣體的摩爾質(zhì)量:M＝Vm·ρ＝22.4ρg·mol-1;

?1.下列物質(zhì)的體積約為22.4L的是(

)A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1molH2OB.20℃、101kPa時(shí),36.5gHClC.常溫常壓下,17gNH3D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1molO2解析:D

A項(xiàng),標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2O不是氣體,不能使用氣體摩爾體積22.4L·mol-1計(jì)算H2O的體積,錯(cuò)誤;B項(xiàng),36.5gHCl的物質(zhì)的量為1mol,氯化氫所處狀態(tài)不是標(biāo)準(zhǔn)狀況,錯(cuò)誤;C項(xiàng),常溫常壓下17gNH3的物質(zhì)的量為1mol,但NH3所處狀態(tài)為常溫常壓,不是標(biāo)準(zhǔn)狀況,錯(cuò)誤。2.標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L下列氣體,質(zhì)量最大的是(

)A.Cl2B.N2C.CH4D.H2

3.(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11gCO2的物質(zhì)的量為

?,體積為

?。

答案:(1)0.25mol

5.6L

(2)已知4.8g某混合氣體含分子數(shù)為0.15NA,該氣體的平均摩爾質(zhì)量為

?。

答案:(2)32g·mol-1

(3)等物質(zhì)的量的SO2和SO3含有的氧原子個(gè)數(shù)比為

?;氣體的質(zhì)量比為

?。

解析:(3)設(shè)SO2和SO3的物質(zhì)的量都是1mol,所含氧原子數(shù)之比為2∶3;氣體質(zhì)量比為(1mol×64g·mol-1)∶(1mol×80g·mol-1)＝4∶5。答案:(3)2∶3

4∶5

(4)12gCH4和O2的混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L,則混合氣體中CH4與O2的物質(zhì)的量之比為

?。

答案:(4)1∶1分點(diǎn)突破(三)

阿伏加德羅定律的推論及應(yīng)用1.阿伏加德羅定律的含義同溫同壓下,相同體積的任何氣體都含有

相同數(shù)目?的粒子。2.適用范圍只適用于

氣體?,可以是單一氣體,也可以是混合氣體。相同數(shù)目氣體?在同溫同壓(以0℃,101kPa即標(biāo)準(zhǔn)狀況為例)下,完成下列問(wèn)題。

由此可推知:同溫同壓下,氣體的體積之比等于其

?之比。

提示:(1)22.4L

44.8L

物質(zhì)的量

由此可推知:同溫同壓下,同體積的氣體的質(zhì)量之比等于其

?之比。

提示:(2)2mol

64g

2mol

4g

摩爾質(zhì)量

由此可推知:①同溫同壓下,氣體的密度之比等于其

?之比。

提示:(3)32g

22.4L

2g

22.4L

①摩爾質(zhì)量?1.阿伏加德羅定律(1)內(nèi)容(2)適用范圍阿伏加德羅定律適用于氣體,可以是單一氣體,也可以是混合氣體,但對(duì)于固體和液體則不適用。2.阿伏加德羅定律的三條重要推論相同條件結(jié)論公式語(yǔ)言敘述同溫同壓同溫同壓下,氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比,等于分子數(shù)之比同溫同體積同溫同體積下,氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,等于分子數(shù)之比同溫同壓同溫同壓下,氣體的密度之比等于摩爾質(zhì)量之比?1.如圖是兩瓶體積相等的氣體,在同溫同壓時(shí)瓶?jī)?nèi)氣體的關(guān)系一定正確的是(

)A.氣體質(zhì)量相等B.氣體密度相等C.所含原子數(shù)相等D.摩爾質(zhì)量相等解析:C

同溫同壓下,氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比,兩瓶體積相等的氣體,則兩瓶氣體的物質(zhì)的量相等。左瓶中氮?dú)夂脱鯕獾奈镔|(zhì)的量之比為1∶1時(shí),相當(dāng)于NO,與右瓶?jī)?nèi)NO的質(zhì)量、密度、摩爾質(zhì)量相等,但左瓶中氮?dú)夂脱鯕獾奈镔|(zhì)的量之比不一定為1∶1,故質(zhì)量不一定相等、密度不一定相等、摩爾質(zhì)量不一定相等,A、B、D錯(cuò)誤;都是雙原子分子,物質(zhì)的量相等的氣體含有的原子數(shù)目相等,C正確。2.如圖表示1gO2與1gX氣體在相同容積的密閉容器中壓強(qiáng)(p)與溫度(T)的關(guān)系,則X氣體可能是(

)A.NH3B.CH4C.SO2D.NO解析:C

從圖中可知,同溫同體積時(shí),O2的壓強(qiáng)比X氣體的大,根據(jù)阿伏加德羅定律可知,同溫同體積下,氣體的壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比,等質(zhì)量的氣體的物質(zhì)的量與摩爾質(zhì)量成反比,故可知X氣體的摩爾質(zhì)量比氧氣的大,即X的摩爾質(zhì)量大于32g·mol-1,而氨氣的摩爾質(zhì)量為17g·mol-1,甲烷的摩爾質(zhì)量為16g·mol-1,二氧化硫的摩爾質(zhì)量為64g·mol-1,NO的摩爾質(zhì)量為30g·mol-1。3.同溫、同壓下,A、B兩容器分別充滿(mǎn)O2和O3。(1)若兩容器所含O2和O3分子總數(shù)相等,則A容器和B容器的容積之比是

?。

解析:(1)同溫、同壓下氣體的體積與其分子數(shù)成正比,故兩容器所含氣體的體積相等,即A容器和B容器的容積之比是1∶1。答案:(1)1∶1

(2)若兩容器中所含原子總數(shù)相等,則A容器和B容器的容積之比是

?。

解析:(2)若兩容器中所含原子總數(shù)相等,則兩容器所含O2和O3分子總數(shù)之比為3∶2,故A容器和B容器的容積之比是3∶2。答案:(2)3∶2

(3)若兩容器的容積之比為3∶2,則O2和O3物質(zhì)的量之比為

?,質(zhì)量之比為

?。

解析:(3)若兩容器的容積之比為3∶2,則兩容器所含O2和O3分子總數(shù)之比為3∶2,O2和O3物質(zhì)的量之比為3∶2,又由于O2和O3摩爾質(zhì)量之比為2∶3,則二者的質(zhì)量之比為1∶1。答案:(3)3∶2

1∶1?阿伏加德羅常數(shù)正誤判斷(理解與辨析)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2LCO和H2的混合氣體中分子數(shù)為0.5NAB.23gNa與足量H2O反應(yīng)生成的H2分子數(shù)目為0.5NAC.22.4L氫氣中,H2分子的數(shù)目為NAD.180g葡萄糖(分子式C6H12O6)中,C原子的數(shù)目為6NA解析:C

標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2LCO和H2混合氣體的物質(zhì)的量為0.5mol,含分子數(shù)為0.5NA,A項(xiàng)正確;23gNa的物質(zhì)的量為1mol,依據(jù)Na與水反應(yīng)的方程式可知,生成H2的分子數(shù)為0.5NA,B項(xiàng)正確;C項(xiàng)未知H2所處的狀況,故無(wú)法確定其物質(zhì)的量,C項(xiàng)錯(cuò)誤;180g葡萄糖的物質(zhì)的量為1mol,故含C原子數(shù)目為6NA,D項(xiàng)正確。?抓“兩看”突破NA正誤判斷的陷阱命題者常在氣體摩爾體積的使用條件上設(shè)置陷阱進(jìn)行命題,其主要命題點(diǎn)有以下兩點(diǎn):一看“氣體”是否處于“標(biāo)準(zhǔn)狀況”,即0℃、101kPa。二看“標(biāo)準(zhǔn)狀況下物質(zhì)是否為氣體”,如CCl4、H2O、酒精、SO3、苯等在標(biāo)準(zhǔn)狀況下均不是氣體。?1.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是(

)A.18gH2O中含有的中子數(shù)為10NAB.1molNaHCO3固體中含有的離子數(shù)為3NAC.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LO2中含有的分子數(shù)為NAD.1molFe與足量Cl2反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA解析:C

1分子水中含有8個(gè)中子,18gH2O的物質(zhì)的量為1mol,含有的中子數(shù)為8NA,A錯(cuò)誤;1molNaHCO3固體中含有的離子數(shù)為2NA,B錯(cuò)誤;標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L氧氣的物質(zhì)的量為1mol,含有的分子數(shù)為NA,C正確;1molFe與足量Cl2反應(yīng),生成Fe3＋,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA,D錯(cuò)誤。2.NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是(

)A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,0.1NA個(gè)水分子所占的體積約為2.24LB.11.2LCO2的物質(zhì)的量為0.5molC.NH3的摩爾質(zhì)量等于NA個(gè)氨分子的質(zhì)量之和D.101kPa、4℃時(shí)18mL水和202kPa、27℃時(shí)32g