2024–2025學(xué)年高一化學(xué)必修第一冊同步學(xué)與練（人教版）第16課 氣體摩爾體積（原卷版）

第16課氣體摩爾體積001學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解氣體摩爾體積的含義，能運用氣體摩爾體積進行簡單計算。2．能運用物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積之間的相互關(guān)系進行簡單計算。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)自主梳理1．1mol不同固體和液體的體積狀態(tài)物質(zhì)密度/20℃1mol質(zhì)量1mol的體積結(jié)論固態(tài)Fe7.86g·cm－356g7.12cm3相同條件下，1mol固體、液體的體積——差別較大Al2.70g·cm－327g10cm3液態(tài)H2O0.998g·cm－318g18.0cm3H2SO41.83g·cm－398g53.6ccm32．1mol不同氣體的體積狀態(tài)物質(zhì)密度/(0℃、101kPa)1mol質(zhì)量1mol的體積結(jié)論氣態(tài)O21.429g·L－132.0g22.39標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol氣體的體積——約為22.4LH20.0899g·L－12.016g22.42CO1.25g·L－128.01g22.413．1mol氣體在不同狀況下的體積0℃101kPa0℃202kPa20℃101kPa－10℃202kPaH222.411.224.010.8O222.411.224.010.8HCl22.411.224.010.8一、影響物質(zhì)體積大小的因素1．物質(zhì)體積的大小取決于構(gòu)成這種物質(zhì)的粒子_______、粒子的大小和粒子之間的距離這三個因素。2．1mol任何物質(zhì)中的粒子數(shù)目都是相同的，均為NA。因此，在粒子數(shù)目相同時，物質(zhì)體積的大小取決于構(gòu)成物質(zhì)的粒子的_______和粒子之間的________。3．對于氣體來說，粒子之間的距離遠遠大于粒子本身的直徑。當(dāng)粒子數(shù)目相同時，氣體的體積主要取決于氣體_______________________。4．氣體的體積取決于分子的數(shù)目和分子的間距，分子的間距與溫度、壓強有關(guān)：壓強一定，升高溫度，分子之間的距離_______，氣體體積_______；反之，氣體體積_______。溫度一定，增大壓強，粒子之間的距離_______，氣體體積_______；反之，氣體體積增大。二、氣體摩爾體積和阿伏加德羅定律1．單位物質(zhì)的量的氣體所占的________叫做氣體摩爾體積，用符號Vm表示。氣體摩爾體積的數(shù)值不是固定不變的，它取決于氣體所處的_______和_______。2．在相同溫度和壓強下，任何氣體分子之間距離可看成是_________的，因此，在相同的溫度和_______下，分子數(shù)相同的任何氣體都具有相同的________。預(yù)習(xí)檢測1．（2022年湖北省期中）下列物質(zhì)的體積約為22.4L的是A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1molH2O B．20℃、101kPa時，36.5gHClC．常溫常壓下，16gCH4 D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1molO22．（2023年江蘇省海門中學(xué)期中）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1升某氣體的質(zhì)量為1.25g，則該氣體可能是A．H2 B．CO2 C．CH4 D．CO3．（2023年江蘇省沛縣上學(xué)期第一次學(xué)情調(diào)研）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將1gH2、11gCO2和4gO2混合，該混合氣體的體積約為A．16.8L B．14L C．19.6L D．8.4L4．（2022年河北省唐山市遵化市期中）下列說法正確的是A．氣體摩爾體積就是22.4LB．任何狀況下，1mol任何氣體的體積一定是22.4LC．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L水含有6.02×1023個分子D．1molH2和O2的混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約22.4L5．（2022年四川省成都區(qū)期中）下列關(guān)于氣體摩爾體積的幾種說法正確的是A．22.4L任何氣體的物質(zhì)的量均為1molB．非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol氣體的體積不可能是22.4LC．0.1molH2、0.2molO2、0.3molN2和0.4molCO2組成的混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為22.4LD．在同溫同壓下，相同體積的任何氣體單質(zhì)所含分子數(shù)和原子數(shù)都相同6．（2023年福建省寧德市上學(xué)期期中）同溫、同壓下，同體積的甲烷(CH4)和二氧化碳氣體中，相同的是A．物質(zhì)的量 B．原子總數(shù) C．密度 D．質(zhì)量?環(huán)節(jié)一氣體摩爾體積情境材料教室標(biāo)準(zhǔn)尺寸國家標(biāo)準(zhǔn)教室標(biāo)準(zhǔn)尺寸國家標(biāo)準(zhǔn)中小學(xué)教室標(biāo)準(zhǔn)尺寸長9米，寬6米，高3米。而普通中小學(xué)教室的標(biāo)準(zhǔn)是面積要求是50到60平方米。問題探究若教室的長9米，寬6米，高3米，則這間教室里空氣的質(zhì)量為多少？(已知空氣的平均摩爾質(zhì)量為29g·mol－1)。要點歸納一、氣體摩爾體積1．決定物質(zhì)體積的因素①對于固體或液體，粒子之間的距離很小(幾乎相等)，其體積取決于粒子數(shù)目及大小；當(dāng)粒子數(shù)目相同時(如各為1mol)，其體積與粒子大小(不同物質(zhì)的粒子大小不相同)有關(guān)，所以1mol不同的固體或液體的體積往往不相同。②對氣體來說，粒子之間的距離要比粒子本身的直徑大很多倍，氣體的體積與分子的大小無關(guān)，只取決于氣體分子數(shù)目及間距(相同條件下，分子間距相同)，所以1mol不同的氣體的體積幾乎相同。2．氣體摩爾體積定義單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積符號Vm單位L·mol－1（或L/mol）特例標(biāo)準(zhǔn)狀況下(即0℃和101kPa)，氣體摩爾體積約為22.4L·mol－1（1）使用氣體摩爾體積四注意（2）用“22.4L·mol－1”要“二看”一看——物質(zhì)狀態(tài)，必有是氣體，如標(biāo)準(zhǔn)狀況下水、酒精、四氯化碳等為非氣體物質(zhì)。二看——外界條件，必須為標(biāo)準(zhǔn)狀況。非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol氣體的體積不一定是22.4L。（3）氣體摩爾體積的適用范圍氣體摩爾體積的適用范圍是氣體，可以是單一氣體，也可以是混合氣體。需要注意的是混合氣體中氣體之間不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。典例精講【例1】（2022年北京市豐臺區(qū)期中）現(xiàn)有下列四種因素：①溫度和壓強、②所含微粒數(shù)、③微粒本身大小、④微粒間的距離，其中對氣體物質(zhì)體積有顯著影響的是A．②③④ B．①②④ C．①③④ D．①②③④【例2】（2022年福建廈門期末）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，下列物質(zhì)所占體積最大的是A．36gH2O B．1.5molH2C．48gO3 D．3.01×1023個N2【例3】（2022年四川南充期末）下列各組物質(zhì)中，所含分子數(shù)相同的是A．10gH2和10gO2B．5.6LN2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)和11gCO2C．18gH2O和0.5molBr2D．224mLH2和0.01molN2?環(huán)節(jié)二阿伏加德羅定律情境材料22＋1＝2190多年前，德國的數(shù)學(xué)家高斯和意大利科學(xué)家阿伏加德羅進行了一場激烈的辯論，核心是化學(xué)究竟是不是一門真正的科學(xué)。阿伏加德羅做一實驗：將2L氫氣放在1L氧氣中燃燒得到2L水蒸氣，他十分自豪地對高斯說：“請看吧！只要化學(xué)愿意，它能使2加1等于2，數(shù)學(xué)能做到這一點嗎？遺憾的是我們對化學(xué)知道的太少了！”。后來為解釋氣體體積反應(yīng)定律——當(dāng)溫度和壓強不變時，參加反應(yīng)的氣體與生成的氣體體積間成簡單的整數(shù)比。他提出了阿伏加德羅假說，后來被科學(xué)家證明為阿伏加德羅定律。問題探究1．實驗時的溫度必須超過_____℃。2．阿伏加德羅定律在歷史上曾經(jīng)用來求氣體的分子式。若在一定的溫度和壓強下，4體積某氣態(tài)化合物完全分解后產(chǎn)生1體積氣體A4和6體積氣體B2，由此可推斷該氣態(tài)化合物化學(xué)式為_______；這是根據(jù)____________定律和__________定律推斷出來的。要點歸納二、阿伏加德羅定律1．概念：在相同的溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。2．推論相同條件結(jié)論公式語言敘述同溫同壓eq\f(V1,V2)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(N1,N2)同溫同壓下，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eq\f(p1,p2)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(N1,N2)同溫同體積下，壓強之比等于物質(zhì)的量之比，等于分子數(shù)之比同溫同壓eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)同溫同壓下，密度之比等于摩爾質(zhì)量之比同溫同壓同體積eq\f(m1,m2)＝eq\f(M1,M2)同溫同壓下，體積相同的氣體，其質(zhì)量與摩爾質(zhì)量成正比（1）阿伏加德羅定律既適用于單一氣體，也適用于混合氣體，但對于固體和液體則不適用。（2）同溫、同壓、同體積和同分子數(shù)，共同存在，相互制約，只要“三同”成立，“第四同”必定成立。典例精講【例4】（2022年江蘇省揚州市揚州中學(xué)期中）在體積相同的兩個密閉容器中分別充滿C2H4、C3H6氣體，當(dāng)這兩個容器內(nèi)溫度和氣體密度相等時，下列說法正確的是A．兩種氣體的壓強是P(C2H4)＜P(C3H6) B．C2H4比C3H6的質(zhì)量小C．兩種氣體的分子數(shù)目相等 D．兩種氣體的氫原子數(shù)目相等【例5】（2022·安徽宿州十三所重點中學(xué)期中）如圖所示，氣缸的總體積一定，內(nèi)部被活塞隔成I、II兩部分，活塞可以自由移動，也可以固定。25℃時向I中充入8gSO2，II中充入8gO2，則下列說法正確的是A．當(dāng)活塞不再移動時，I、II兩部分體積比為1∶2B．當(dāng)活塞不再移動時，I、II兩部分密度比為1∶1C．當(dāng)活塞固定在氣缸中間，I、II兩部分壓強比為1∶1D．當(dāng)活塞固定在氣缸中間，I、II兩部分壓強比為2∶1004課堂總結(jié)決定物質(zhì)體積大小的因素氣體摩爾體積阿伏加德羅定律在相同的溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。00503強化訓(xùn)練1．（2022年山東省泰安肥城市期中）一定溫度和壓強下，用mg的CH4、CO2、O2、SO2四種氣體分別吹出四個體積大小不同的氣球，下列說法中正確的是A．氣球②中裝的是O2B．氣球①和氣球③中氣體分子數(shù)相等C．氣球①和氣球④中氣體物質(zhì)的量之比為4∶1D．氣球③和氣球④中氣體密度之比為2∶12．（2023年江蘇省沛縣上學(xué)期第一次學(xué)情調(diào)研）同溫同壓下，兩種氣體的體積如果不相同，其主要原因是A．氣體的分子大小不同 B．氣體分子間的平均距離不同C．氣體的性質(zhì)不同 D．氣體的分子數(shù)不同3．（2023年江蘇省沛縣上學(xué)期第一次學(xué)情調(diào)研）霧霾天氣對環(huán)境造成了嚴重影響，部分城市開展PM2．5和臭氧的監(jiān)測。下列有關(guān)說法正確的是A．臭氧的摩爾質(zhì)量是48gB．同溫同壓條件下，等質(zhì)量的氧氣和臭氧體積比為2∶3C．16g臭氧中含有6.02×1023個原子D．通常狀況下，1mol氧氣和臭氧混合氣體的體積約為22.4L4．（2023年江蘇省海門中學(xué)期中）1811年，阿伏加德羅在大量實驗基礎(chǔ)上得出結(jié)論：同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。根據(jù)這個結(jié)論，下列敘述不正確的是A．同溫同壓下，等質(zhì)量的氮氣和一氧化碳體積相同B．同溫同壓下，等體積的兩種氣體原子數(shù)不一定相等C．同溫同壓下，氣體的體積與分子數(shù)成正比D．兩種分子數(shù)和體積都相等的氣體，所處的溫度和壓強一定相同5．（2022年江蘇省宿遷市沭陽縣期中）下列說法正確的是A．2gH2含有的氫原子物質(zhì)的量為1molB．常溫常壓下，22.4LO2含有的分子物質(zhì)的量為1molC．65gZn與足量鹽酸反應(yīng)失去的電子物質(zhì)的量為2molD．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L的H2O含有的分子物質(zhì)的量為1mol6．（2023年江蘇省海門中學(xué)期中）實驗室用鎂帶和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，來測定氫氣的氣體摩爾體積，所涉及到的步驟有①讀數(shù)；②冷卻至室溫；③調(diào)節(jié)使水準(zhǔn)管和量氣管液面相平。正確的順序是A．①②③ B．①③② C．③①② D．②③①7．（2023年北京豐臺區(qū)期中）等物質(zhì)的量的SO2和SO3相比較，下列結(jié)論不正確的是A．分子數(shù)目之比為1∶1 B．氧原子數(shù)目之比為2∶3C．質(zhì)量之比為1∶1 D．同溫同壓下體積之比為1∶18．（2023年江蘇省海安中學(xué)期中）在兩個密閉容器中，分別充有質(zhì)量相等的甲乙兩種氣體。若兩容器的溫度和壓強均相等，且甲的密度大于乙的密度，則下列說法正確的是A．甲的分子數(shù)比乙的分子數(shù)多 B．甲的物質(zhì)的量比乙的物質(zhì)的量少C．甲的摩爾體積比乙的摩爾體積小 D．甲的相對分子質(zhì)量比乙的相對分子質(zhì)量小9．（2023年江蘇省常州高級中學(xué)第一次調(diào)研）下列說法正確的是A．同溫同壓下質(zhì)量相同的O2和O3為的原子數(shù)之比是2∶3B．5.6gCO和22.4LCO2含有的碳原子數(shù)一定相等C．20℃，1×1015Pa時，相同體積的O2和CO2具有相同的分子數(shù)D．當(dāng)氣態(tài)物質(zhì)的體積為22.4L時，該氣體一定處于標(biāo)準(zhǔn)狀況10．（2022年河北省石家莊市第二十八中學(xué)期中）已知NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。回答下列問題：（