2012高一化學(xué)課件1.3.2氣體摩爾體積魯科版必修1.ppt

1、,1.氣體摩爾體積約為22.4 L/mol嗎？ 提示：氣體摩爾體積是指在一定的溫度和壓強(qiáng)下，單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積。不同條件下，氣體摩爾體積的數(shù)值可能不同，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，它約等于22.4 L/mol。注意：氣體摩爾體積約等于22.4 L/mol時(shí)，不一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況。,2.在一定的溫度和壓強(qiáng)下，1 mol任何氣體的體積都基本相等嗎？ 提示：物質(zhì)的體積主要決定于微粒的多少、微粒的大小、微粒之間的距離。對于固體和液體，由于微粒間的距離很小，1 mol物質(zhì)的體積主要決定于微粒的大小。對于氣體來說，常溫、常壓下，分子的平均距離比分子直徑大得多，分子的體積可以忽略不計(jì)，即與氣體的分子種類無關(guān)，故 1

2、 mol氣體的體積決定于氣體分子間的距離，而分子間的距離主要由溫度和壓強(qiáng)決定，所以在一定的溫度和壓強(qiáng)下， 1 mol任何氣體的體積都基本相等。,3.比較氣體的體積大小時(shí)，為什么要在相同的溫度、壓強(qiáng)下進(jìn)行？ 提示：因?yàn)闅怏w的體積受溫度、壓強(qiáng)的影響很大，升高溫度和減小壓強(qiáng)，氣體體積增大，反之，氣體體積減小。故比較氣體體積時(shí)必須在相同的溫度和壓強(qiáng)下進(jìn)行。,例1 設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值，下列說法中正確的是 A.常溫常壓下，11.2 L Cl2中含有NA個(gè)氯原子 B標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L H2O中含有NA個(gè)水分子 C標(biāo)準(zhǔn)狀況下，46 g金屬鈉與水反應(yīng)生成H2約22.4 L D20，101 kPa

3、時(shí)，NA個(gè)甲烷分子的體積仍然約為 22.4 L,【規(guī)范解答】選C。A選項(xiàng)，常溫常壓下，11.2 L Cl2不是0.5 mol，故不含有NA個(gè)氯原子；B選項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，H2O不是氣體；D選項(xiàng)，20，101 kPa時(shí)，NA個(gè)甲烷分子的體積比22.4 L大。,【互動探究】常溫常壓下，0.5 mol Cl2、35.5 g Cl2、3.011023個(gè)Cl2分子中都含有NA個(gè)氯原子嗎？ 提示：當(dāng)氣體多少用體積表示時(shí)，要注意其條件，而當(dāng)用物質(zhì)的量、質(zhì)量、個(gè)數(shù)表示時(shí)，因?yàn)檫@些量不受溫度、壓強(qiáng)等外界因素的影響，所以與所處的條件無關(guān)。故常溫常壓下，0.5 mol Cl2、35.5 g Cl2、3.011023個(gè)

4、Cl2分子中都含有NA個(gè)氯原子。,1.氣體摩爾體積是不確定值，只有當(dāng)溫度、壓強(qiáng)確定時(shí)，氣體摩爾體積才是定值，0，101 kPa時(shí)，Vm = 22.4 L/mol。 2.當(dāng)氣體用體積表示時(shí)，要注意溫度、壓強(qiáng)等條件，而當(dāng)用物質(zhì)的量、質(zhì)量、個(gè)數(shù)表示時(shí)，不用考慮溫度、壓強(qiáng)等條件。 3.當(dāng)用公式n=V/Vm來計(jì)算時(shí)，要注意所給物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是否為氣體，若不是氣體，不能使用此公式。,1.在常溫常壓下，氣體分子之間的距離大小與分子本身的大小有何關(guān)系？ 提示：氣體分子很小，分子本身的大小遠(yuǎn)小于氣體分子間的距離。,2.相同溫度和壓強(qiáng)下，不同氣體分子間的距離有何關(guān)系？ 提示：同溫同壓下，不同氣體分子間的平均距離

5、幾乎相同。 3.結(jié)合氣體體積的影響因素，思考分析“若兩種氣體體積相同，所含分子數(shù)也一定相同”的說法是否正確？ 提示：不一定，因?yàn)闅怏w體積受溫度和壓強(qiáng)的影響較大，若溫度和壓強(qiáng)不同時(shí)，體積相同的兩種氣體的物質(zhì)的量不一定相同，故所含的分子數(shù)也不一定相同。,例2 同溫同壓下，A容器中H2和B容器中NH3所含氫原子數(shù)相等，則兩個(gè)容器的體積比是 A.32 B.13 C.23 D.12 【規(guī)范解答】選A。1 mol H2含氫原子2 mol，1 mol NH3含氫原子3 mol,若H2和NH3所含氫原子數(shù)相等，則H2和NH3的物質(zhì)的量之比為32,同溫同壓下氣體的體積比等于其物質(zhì)的量之比，兩容器的體積比是32。

6、,【互動探究】若改為A容器中H2與B容器中NH3所含原子總數(shù)相同，則兩個(gè)容器的體積比是多少？ 提示：當(dāng)原子總數(shù)相等時(shí)，n(H2)n(NH3)=21，根據(jù)T、p相同時(shí)，V與n成正比，則V(A)V(B)=21。,對于阿伏加德羅定律的理解要明確兩點(diǎn) （1）阿伏加德羅定律僅適用于氣體，可以是單一氣體，也可以是混合氣體。 （2）阿伏加德羅定律可以概括為“三同”定“一同”，即同溫、同壓、同體積決定相同的分子個(gè)數(shù)。另外這四個(gè)量中只要有三個(gè)量相同，另一個(gè)量也相同。,阿伏加德羅定律的應(yīng)用及其重要推論 阿伏加德羅定律及其推論是進(jìn)行氣體計(jì)算的依據(jù)，要靈活運(yùn)用，注意結(jié)合質(zhì)量守恒定律和相關(guān)概念及公式進(jìn)行換算。,探究：

7、1.請結(jié)合阿伏加德羅定律討論同溫同壓同體積的O2和O3的分子數(shù)相同嗎？能說原子數(shù)目也相同嗎？ 提示：由阿伏加德羅定律可知，同溫同壓下，體積相同的O2和O3分子數(shù)相同，又因?yàn)槊總€(gè)O2分子中有兩個(gè)氧原子，每個(gè)O3分子中有三個(gè)氧原子，所以同溫同壓下，體積相同的O2和O3，原子數(shù)目不同。,2.推論一：同溫同壓下，氣體的體積與物質(zhì)的量成正比， 表達(dá)式： (T、p相同)，請結(jié)合該推論求算：同溫同 壓下，質(zhì)量相等的N2和CO2的體積之比。 提示：由推論一可知：同溫同壓下要求氣體體積比，可以 先求出氣體的物質(zhì)的量之比，假設(shè)N2和CO2的質(zhì)量均為1 g。 T、p相同，,3.推論二：同溫同壓下，氣體的密度與其摩爾

8、質(zhì)量成正比，即： (T、p相同)，已知在兩個(gè)密閉容器中，分 別充有質(zhì)量相同的甲、乙兩種氣體，若兩容器T、p均相 同，且甲乙，試判斷下列說法的正誤： （1）甲的分子數(shù)比乙的分子數(shù)多 （2）甲的氣體摩爾體積比乙的氣體摩爾體積小 （3）甲的摩爾質(zhì)量比乙的摩爾質(zhì)量小,提示：（1）、（2）、（3）說法都錯(cuò)。分析題意：同T同p，甲乙可推知M甲M乙；又因m甲=m乙,可知n甲 n乙，即甲的分子數(shù)比乙的分子數(shù)少；同T同p，氣體摩爾體積相同，所以甲的氣體摩爾體積等于乙的氣體摩爾體積。,1.下列有關(guān)物理量相應(yīng)的單位，表達(dá)錯(cuò)誤的是( ) A.摩爾質(zhì)量 g/mol B.氣體摩爾體積 L/mol C.阿伏加德羅常數(shù) 個(gè)

9、D.密度 g/cm3 【解析】選C。阿伏加德羅常數(shù)為6.021023 mol-1，單位是mol-1。,2.NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是( ) A.80 g硝酸銨中含有氮原子數(shù)為NA B.在常溫常壓下，11.2 L CO2含有的分子數(shù)為0.5NA C.2 mol金屬鋁與足量的鹽酸反應(yīng)，得到氣體的分子數(shù)為2NA D.16 g氧氣和16 g臭氧所含的原子數(shù)均為NA,【解析】選D。A項(xiàng)中，80 g硝酸銨中含有2 mol氮原子, 氮原子數(shù)為2NA ；B項(xiàng)中，在常溫常壓下，11.2 L CO2不是 0.5 mol；C項(xiàng)中，2 mol Al與足量的鹽酸反應(yīng)，生成3 mol H2，分子數(shù)為3NA

10、，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)中，16 g氧氣和16 g臭 氧所含的氧原子都是1 mol。,3.下列說法中,正確的是( ) A.1 mol某氣體的體積是22.4 L,該氣體所處的狀況不一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況 B.非標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol O2的體積必定不是22.4 L C.某物質(zhì)含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)微粒,該物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 L D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol H2和O2的混合氣體的體積不一定為22.4 L,【解析】選A。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體摩爾體積約等于 22.4 L/mol，但1 mol氣體體積等于22.4 L時(shí)，不一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況，故A正確；非標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol O2的體積也可能是22.4 L，故B不

11、正確；若物質(zhì)為固體或液體，則C說法不正確，即使是氣體，C說法也可能不正確，如含有1 mol Cl的氯氣，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L；標(biāo)準(zhǔn)狀況下， 1 mol任何氣體的體積都約等于22.4 L，不管是單一氣體還是混合氣體。,4.（2011福州高一檢測）下列物質(zhì)中，與0.1 mol H2O含相同氫原子數(shù)的物質(zhì)是( ) A0.3 mol HNO3 B01NA個(gè)H3PO4分子 C2.4 g CH4 D標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L HCl 【解析】選D。01 mol H2O含氫原子的物質(zhì)的量為 0.2 mol。A中0.3 mol HNO3含有0.3 mol氫原子；B中01NA個(gè)H3PO4分子含有0.3

12、mol氫原子；C中2.4 g CH4含有0.6 mol氫原子；D中標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L HCl含有0.2 mol氫原子。,5.已知在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的四種氣體6.72 L CH4 3.01 1023個(gè)HCl分子 13.6 g H2S 0.2 mol NH3 用相應(yīng)的序號填寫下列空白： （1）體積最大的是_；（2）密度最大的是_； （3）質(zhì)量最小的是_；（4）含氫原子數(shù)最少的是 _。 【解析】 計(jì)算密度時(shí)，根據(jù) 可知，與M成正比， 故HCl的密度最大。 答案:（1） （2） （3） （4）,一、選擇題（本題包括6小題，每小題4分，共24分） 1.若NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列說法正確的是( ) A.

13、5.6 L Cl2含有的原子數(shù)為0.5NA B.在0 ，101 kPa時(shí)，22.4 L氫氣中含有NA個(gè)氫原子 C.14 g氮?dú)庵泻?NA個(gè)電子 D.NA個(gè)一氧化碳分子和0.5 mol CH4的質(zhì)量比為74 【解析】選C。 A中Cl2未指明氣體所處的條件；B中在 0 ，101 kPa時(shí)，22.4 L氫氣中含有2NA個(gè)氫原子；D中NA個(gè)一氧化碳分子和0.5 mol CH4的質(zhì)量比為28872。,2.某非金屬單質(zhì)A和氧氣發(fā)生化合反應(yīng)生成B。B為氣體，其體積是反應(yīng)掉氧氣體積的兩倍(同溫同壓)。以下對B分子組成的推測一定正確的是( ) A.有1個(gè)氧原子 B.有2個(gè)氧原子 C.有1個(gè)A原子 D.有2個(gè)A

14、原子 【解析】選A。據(jù)題意，B的體積為反應(yīng)掉O2體積的2倍(同溫同壓)，據(jù)阿伏加德羅定律，B分子數(shù)為O2分子數(shù)的 2倍，由氧原子守恒可知，B分子中一定有1個(gè)氧原子。,3.（2011牡丹江高一檢測）設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)，下列說法不正確的是( ) A.1.7 g H2O2中含有的電子數(shù)為0.9NA B.1 mol O3和1.5 mol O2含有相同的氧原子數(shù) C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L任意比的氫氣和氯氣的混合氣體中含有的分子總數(shù)均為NA D.等物質(zhì)的量的N2和CO所含分子數(shù)均為NA,【解析】選D。此題考查了阿伏加德羅常數(shù)的知識。H2O2的 相對分子質(zhì)量為34，故1.7 g的H2O2的物質(zhì)的量為

15、 0.05 mol，每個(gè)分子中含有的電子為18個(gè)，則1.7 g中含有 的電子的物質(zhì)的量為0.9 mol，數(shù)目為0.9NA，A對；1 mol O3和1.5 mol O2含有相同的氧原子數(shù)，都是3NA,B對；標(biāo)準(zhǔn) 狀況下，22.4 L任何氣體的物質(zhì)的量為1 mol,分子數(shù)為 NA,C對；阿伏加德羅常數(shù)是指1 mol任何微粒中含有的微粒 數(shù)，等物質(zhì)的量不一定是1 mol，D錯(cuò)。,4.下列各物質(zhì)中所含原子個(gè)數(shù)由多到少的順序正確的是 ( ) 0.5 mol NH3；標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L氦氣； 4時(shí)9 mL水；0.2 mol H3PO4 A B C D 【解析】選 A。四種物質(zhì)中含分子的物質(zhì)的量分別是

16、0.5 mol、1 mol、0.5 mol、0.2 mol,要注意He為單原子分子，所以四種物質(zhì)中含原子的物質(zhì)的量分別是2 mol、 1 mol、1.5 mol、1.6 mol。所以答案為。,【舉一反三】若將題干改為：下列物質(zhì)的質(zhì)量由大到 小的順序，怎樣排列？ 提示:先將各物質(zhì)都換算成物質(zhì)的量，再根據(jù)各物質(zhì)的摩爾質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。 為8.5 g 為4 g 為9 g 為19.6 g 答案為。,5.（2011泰安高一檢測）設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA， 標(biāo)準(zhǔn)狀況下某種O2和N2的混合氣體m g含有b個(gè)分子，則n g 該混合氣體在相同狀況下所占的體積（L）應(yīng)是( ) 【解析】選A。m g O2和N2的混合

17、氣體含有b個(gè)分子，則n g 該混合氣體的分子數(shù)為 該混合氣體的物質(zhì)的量為 該混合氣體的體積為 。,6.有CO與CO2的混合氣體共33.6 L，其密度為1.726 g/L，已知混合氣體共有9.031023個(gè)分子，則該混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是( ) A.58.00 g/mol B36.09 g/mol C.36.00 g/mol D38.67 g/mol 【解析】選D。 m(總)=1.726 g/L33.6 L58 g n(總)=NNA=9.0310236.021023mol-1=1.5 mol 平均摩爾質(zhì)量=m(總)n(總)=58 g1.5 mol 38.67 g/mol。,【規(guī)律方法】平均摩爾

18、質(zhì)量的求法 （1）已知混合物的總質(zhì)量m(混)和總物質(zhì)的量 n（混），則 （2）已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下混合氣體的密度(混)，則 =22.4 Lmol-1(混) (3)已知同溫、同壓下混合氣體的密度是一種簡單氣體A的 密度的D倍（混合氣體對氣體A的相對密度為D），則 =DM（A）。 （4）已知混合物中各組分的摩爾質(zhì)量和其物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) (n1%、n2%)則：,二、非選擇題（本題包括2小題，共26分） 7.(10分)(2011沈陽高一檢測）（1）同溫、同壓下，實(shí)驗(yàn)測得CO、N2和O2三種氣體的混合氣體密度是H2的14.5倍，其中O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。若其中CO和N2的物質(zhì)的量之比為11，則混合氣體中氧元素的質(zhì)量

19、分?jǐn)?shù)為_。 （2）相同條件下，某Cl2與O2的混合氣體100 mL恰好與 150 mL H2化合生成HCl和H2O，則混合氣體中Cl2與O2的體積 比為_，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為_。,【解析】（1）三種氣體的平均相對分子質(zhì)量為14.52 =29，因CO與N2的相對分子質(zhì)量相同，求算平均相對分子質(zhì)量時(shí)可一并考慮，設(shè)O2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x，則CO和N2 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為（1-x），因此有：32x+28（1-x） =29，解得x=0.25。O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 27.6%。 若CO和N2的物質(zhì)的量之比為11，設(shè)混合氣體為1 mol，則 混合氣體中氧元素的物質(zhì)的量為：0.25 mol2+(0.75 mol 2)1=0.875 mol,氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 48.3%。,（2）設(shè)Cl2的體積為x mL，則O2的體積為（100-x）mL。 根據(jù)反應(yīng)H2+Cl2 2HCl、2H2+O2 2H2O知，反應(yīng) 中消耗的H2為：x mL+2（100-x）mL=150 mL，解得x= 50 mL。因此n（Cl2）n（O2）=11。體積百分含量各占 50%。混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為：7150%+32 50%=51.5。 答案：（1）27.6% 48.3% (2)11 51.5,8.（16分）探究氣體摩爾體積問題： A.實(shí)驗(yàn)探究： （1）電解水實(shí)驗(yàn)：不同時(shí)間階段生成的O2和H2的體積比各約