1、课时2气体摩尔体积发 展 目 标体 系 构 建1.根据1 mol常见物质体积的有关数据推得物质体积的影响因素，并了解有关规律。培养学生“证据推理与科学探究”的核心素养。2了解气体摩尔体积的含义和有关计算，培养学生“宏观辨识与模型认知”的核心素养。一、物质体积的影响因素1分析数据1 mol下列物质在一定条件下的体积如下：(1)0 、101 kPa：H2：22.4 L，O2：22.4 L(2)20 ：H2O：18.0 cm3，H2SO4：53.6 cm3(3)20 ：Fe：7.12 cm3，Al：10.0 cm32结论(1)1 mol气体在相同温度和压强下，体积相同；(2)1 mol固或液体，在相
2、同温度下，体积不相同。3物质体积影响因素4规律阿伏加德罗定律在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子(分子)。(1)在同温同压下，1 L O2与1 L O3含有的原子数相同吗？为什么？提示不相同；含有的分子数相同，因O2与O3中原子数不同。(2)气体分子之间的距离与温度、压强有什么关系？答案温度越高，压强越小，分子之间的距离越大。二、气体摩尔体积1定义：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号为Vm。2定义式：Vm，单位：Lmol1(或L/mol)和m3mol1(或m3/mol)。3影响因素：温度越高，Vm越大，压强越大，Vm越小。4数据：(1)标准状况：Vm22
3、.4 L/mol。(2)25 ，101 kPa：Vm24.5 L/mol。5适用范围：所有气体，可以是单一气体也可以是混合气体。气体摩尔体积为22.4 L/mol时一定是标准状况吗？请分析。提示不一定。因为升高温度，Vm增大，增大压强，Vm减小，在高于0 和高于101 kPa时，Vm也可能为22.4 L/mol。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)在相同条件下，1 mol任何物质的体积均相同。()(2)在同温同压下，相同体积任何物质含有相同数目的粒子。()(3)在标准状况下，1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。()(4)在标准状况下，1 mol H2与1 mol N2、O2混
4、合气体体积均约为22.4 L。()答案(1)(2)(3)(4)2下列说法中，正确的是()A一定状况下，N2的摩尔体积可能恰好为11.2 Lmol1B在标准状况下1 mol N2的体积是22.4 Lmol1C1 mol N2的体积约是22.4 L，则N2是处于标准状况D在标准状况下H2O的摩尔体积约是22.4 Lmol1答案A3常温下，34.0 g氨气的物质的量是_，标准状况下氨气的体积是_，所含的氨气分子数是_，所含原子数是_。解析根据气体相关计算公式n(标准状况)可知：n(NH3)2.0 mol。V(NH3)n(NH3)Vm2.0 mol22.4 Lmol144.8 L。N(NH3)n(NH
5、3)NA2.0 mol6.021023 mol11.2041024。N(原子)1.204102444.8161024答案2.0 mol44.8 L1.20410244.8161024阿伏加德罗定律及推论某同学在元旦晚会上表演的化学节目为猜气球他先在实验室中用等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球，然后在晚会的现场让同学猜测气球是用哪种气体吹起的。请探究下列问题：(1)等质量的CH4、CO2、O2、SO2的物质的量大小顺序为_，含有的分子数大小顺序_。答案CH4O2CO2SO2CH4O2CO2SO2(2)上述气球A、B、C、D依次相应的吹入的气体是什么？为什么？答案SO2、CO2、
6、O2、CH4，在相同的温度和压强下，SO2、CO2、O2、CH4的物质的量SO2CO2O2CH4故体积SO2CO2O2CH4。1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粒子。(2)适用范围：阿伏加德罗定律及其推论适用于气体，可以是单一气体，也可以是混合气体，对固体和液体不适用。(3)“三同定一同”规律：同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”，则必有“第四同”。2阿伏加德罗定律三个推论相同条件结论公式语言叙述同温同压同温同压下，体积比等于物质的量之比，等于粒子数之比同温同压同温同压下，密度比等于摩尔质量之比同温同容同温同容下，压强比等于物质的量之比，等于粒子
7、数之比1同温同压下，等质量的SO2气体和SO3气体相比较，下列叙述中正确的是()A密度之比为45B物质的量之比为45C体积之比为11D原子数之比为34A由n可知，在相同条件下气体的相对分子质量之比等于其密度之比，所以两种气体的密度之比为648045，A项正确；设气体的质量均为m g，则n(SO2) mol，n(SO3) mol，所以二者物质的量之比为806454，B项错误；根据VnVm可知，同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，所以两种气体的体积之比为54，C项错误；根据分子组成可知，两种气体的原子数之比为(53)(44)1516，D项错误。2在相同温度下，向容积相同的两容器中通入O2和
8、O3，两容器的压强之比为12，则容器中O2和O3的分子数之比为_，原子数之比为_。解析在同温同容条件下，故O2、O3的分子数之比为12，原子数之比为122313。答案1213气体摩尔体积的理解与有关计算判断下列说法是否正确？不正确的说明理由。(1)在常温常压下，11.2 L N2含有的分子数为0.5NA。()(2)标准状况下，22.4 L H2和O2的混合气体所含分子数为NA。()(3)标准状况下，18 g H2O的体积是22.4 L。()(4)0.5 mol CO2的体积是11.2 L。()(5)Vm22.4 L/mol的气体一定处于标准状况。()答案(1)常温常压，11.2 L N2的物质
9、的量不是0.5 mol。(2)(3)标准状况下，H2O为非气态。(4)没有指明温度和压强。(5)高于0 或高于101 kPa的气体Vm也可能为22.4 L/mol。1标准状况下的气体摩尔体积(1)1个条件：必须为标准状况。非标准状况下，1 mol气体的体积不一定是22.4 L。因此在使用气体摩尔体积时，一定要看清气体所处的状态。(2)1种状态：必须为气体。如水、酒精、CCl4等物质在标准状况下不是气体。(3)2个数据：“1 mol”“约22.4 L”。2气体摩尔体积的有关计算(1)(2)气体密度(3)n3理解气体摩尔体积注意的问题(1)气体摩尔体积只适用于气态物质且与气体种类无关，只要温度和压
10、强一定，气体摩尔体积就一定。(2)同温同压下：任何气体的摩尔体积Vm都相同，但不一定等于22.4 Lmol1。(3)不能混淆标准状况和常温常压，两者压强相同，但温度不同。因为温度升高气体分子之间的距离变大，所以常温常压下的气体摩尔体积比标准状况下的气体摩尔体积大。(4)气体摩尔体积不能理解为体积，体积的单位是L或m3，而气体摩尔体积的单位是Lmol1或m3mol1。【典例】CO和CO2的混合气体18 g，完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况)。(1)混合气体中CO的质量是_g。(2)混合气体中CO2在标准状况下的体积是_L。(3)混合气体在标准状况下的密度是_gL1。(4)混合气体
11、的平均摩尔质量是_gmol1。解析CO燃烧发生反应：2COO22CO2，CO的体积与生成CO2的体积相等，燃烧后CO2的总体积为11.2 L，故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L，在标准状况下，18 g CO和CO2的混合气体的物质的量为0.5 mol，设CO的物质的量为x mol，CO2的物质的量为y mol，则，解得x0.25，y0.25。(1)混合气体中CO的质量28 gmol10.25 mol7 g；(2)故原混合气体中，CO2的体积为0.25 mol22.4 Lmol15.6 L；(3)原混合气体的密度1.61 gL1；(4)解法一：22.4 Lmol11.61
12、gL122.4 Lmol136 gmol1；解法二：36 gmol1；解法三：28 gmol150%44 gmol150%36 gmol1；故平均摩尔质量为36 gmol1。答案(1)7(2)5.6(3)1.61(4)36求解气体摩尔质量“五”方法(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：Mm/n。(2)根据一定质量(m)的物质中粒子数(N)和阿伏加德罗常数(NA)：MNAm/N。(3)根据标准状况下气体的密度： M22.4(gmol1)。(4)根据同温同压下气体的相对密度(D1/2)：M1/M2D。(5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述计算式仍然成立；还可以用下式计算：MM1a%M2b
13、%M3c%a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。3NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A在常温常压下，28 g N2与CO混合物气体中所含的分子数目一定为NAB标准状况下，17 g氨气所含原子数目为NAC在常温常压下，11.2 L氮气所含的原子数目为NAD通常状况下，NA个CO2分子占有的体积为22.4 LA温度和压强并不能影响气体的质量。因为N2和CO的摩尔质量相等均是28 gmol1，所以28 g混合气体的物质的量为1 mol，分子数目一定为NA，A正确；17 g NH3的物质的量为1 mol，分子数目一定为NA，原子数目应为4NA，B错误；常温常压下气
14、体的摩尔体积大于22.4 Lmol1，则11.2 L N2所含的原子数目小于NA，C错误；NA个CO2分子的物质的量为1 mol，但通常状况不是标准状况，1 mol气体的体积不是22.4 L，D项错误。4(1)标准状况下，33.6 L Cl2的物质的量是_mol,16 g O2所占体积是_L；(2)标准状况下，含有1 mol Cl2和1.5 mol O2的混合气体所占体积是_L，该混合气体的平均相对分子质量为_。解析(1)n1.5 mol，V(O2)22.4 Lmol111.2 L(2)V(混)1 mol22.4 Lmol11.5 mol22.4 Lmol156 L47.6 gmol1答案(1
15、)1.511.2(2)5647.61气体的体积主要是由以下什么因素决定的()气体分子的直径气体物质的量的多少气体分子间的平均距离 气体分子的相对分子质量ABCDC气体体积大小主要受粒子数和分子之间的距离影响。21 g 氮气所占有的体积为V L，则氮气的摩尔体积为()A22.4 Lmol1B28V Lmol1C Lmol1 D Lmol1B氮气的摩尔体积V L(1 g28 gmol1)28V Lmol1。3下列说法正确的是()A22.4 L任何气体的物质的量均为1 molB0.2 mol H2和0.8 mol CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 LC标准状况下，1 mol任何物质
16、的体积必定是22.4 LD22.4 L CO2和18 g H2O所含的分子数相等B没有指明标准状况，A错误；气体摩尔体积既适用于单一气体，也可以是混合气体，只要符合物质的量为1 mol，且为标准状况下，体积就约为22.4 L，B正确；标准状况下，1 mol任何气体的体积必定是22.4 L，C错误；18 g H2O是1 mol H2O，但22.4 L CO2不一定是1 mol，因为其他条件不确定，D错误。4设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是()A常温常压下，11.2 L CO2所含的原子数为1.5NAB常温常压下，48 g O3含有的氧原子数为3NA C标准状况下，22.4 L H
17、2O所含分子数为NAD标准状况下，22.4 L H2所含原子数为NAB常温、常压(非标准状况)下，11.2 L CO2的物质的量不是0.5 mol，所含原子数不是1.5NA；48 g O3的物质的量为1 mol，所含氧原子数为3NA；标准状况下H2O为液态，不能应用气体摩尔体积计算其物质的量；标准状况下22.4 L H2的物质的量为1 mol，所含氢原子数为2NA。5(1)同温同压下，同体积的氨气和硫化氢(H2S)气体的质量比为_；同质量的氨气和硫化氢气体体积比为_，其中含有的氢原子数目比为_；若二者氢原子数相等，则它们的体积比为_。(2)在标准状况下，3.36 L CH4气体的物质的量为_，质量为_，含有的原子数为_。答案(1)12213123(2)0.15 mol2.4 g4.5151023或0.75NA9/9
