1、第2课时气体摩尔体积课程标准核心素养1.了解气体摩尔体积的含义和应用，体会定量研究对化学科学的重要作用。2.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化，并运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。1.变化观念：认识气体摩尔体积在化学定量研究中的重要作用。2.宏观辨识与微观探析：建立气体摩尔体积的概念，基于气体摩尔体积定量认识物质的组成及物质的化学变化。阿伏加德罗定律1物质体积大小的决定因素：粒子的数目、粒子的大小、粒子之间的距离。2探究讨论(1)分析数据1 mol气体0 、101 kPa时的体积/L1 mol液体20 时体积/cm31 mol固体20 时体积/cm3H222.
2、4H2O18.0Fe7.12O222.4H2SO453.6Al10.0(2)结论温度和压强一定，1 mol不同的固体或液体所含粒子数目相同，而粒子之间的距离很小，但不同物质的粒子大小不相同，所以1 mol不同的固体或液体的体积往往不相同。对气体来说，通常情况下粒子之间的距离要比粒子本身的直径大很多倍，因此，当粒子数相同时，气体的体积主要取决于气体粒子间的距离。温度和压强会较大程度地影响气体体积。压强一定，升高温度，粒子之间的距离变大，气体体积增大；反之，气体体积缩小。温度一定，增大压强，粒子之间的距离减小，气体体积缩小；反之，气体体积增大。温度和压强一定，任何气体粒子间的距离近似相等，因此，在
3、相同的温度和压强下，粒子数相同的任何气体都具有相同的体积。3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。阿伏加德罗定律的推论相同条件结论公式语言叙述同温同压同温同压下，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比同温同体积同温同体积下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比同温同压同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比同温同压同体积同温同压下，体积相同的气体，其质量与摩尔质量成正比(1)阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体。(2)同温、同压、同体积和同分子数，共同存在，相互制约，只要“三同”成立，“第四同”必定成立。1下列四种因素：温度和压强；所含粒子
4、数；粒子本身大小；粒子间的距离。其中对气态物质体积有显著影响的是()ABCD解析：选D。气态物质粒子之间的距离要比粒子本身的直径大很多倍，故粒子本身的大小对气态物质体积无显著影响。2现有同温同压下1 mol H2和1 mol O2，下列说法正确的是()A质量相同，体积不同B分子数相同，质量不同C体积相同，分子数不同D体积相同，原子数不同解析：选B。同温同压下，1 mol H2和1 mol O2的分子数相同，原子数相同，体积也相同，但质量一定不同。3在一定温度和压强下，2体积X2气体与3体积Y2气体恰好完全反应，生成2体积气体化合物Z，则Z的化学式可能是()AXY3BXY CX3YDX2Y3解析
5、：选D。同温同压下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，在化学反应中，参加反应的各物质的物质的量之比又等于各物质的化学计量数之比。由题意可得化学方程式为2X23Y2=2Z，由原子守恒可得Z的化学式为X2Y3或Y3X2。气体摩尔体积1定义：单位物质的量的气体所占的体积。2单位和符号：单位为L/mol和m3/mol，符号为Vm。3表达式：Vm。4特例：标准状况下(即0 和101 kPa)，气体摩尔体积约为22.4_L/mol。5使用气体摩尔体积四注意气体摩尔体积相关计算(1)气体的物质的量：n；(2)气体的摩尔质量：MVm(为气体的密度，单位为g/L)；(3)气体的分子数：NnNANA；(4)气
6、体的质量：mnMMV。1下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是()A单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积B常温常压下的气体摩尔体积约为22.4 LC标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 LD相同物质的量的气体摩尔体积也相同解析：选A。B项，常温常压下的气体摩尔体积Vm22.4 L/mol；C项，标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L/mol；D项，相同物质的量的气体的摩尔体积还与气体所处的状况有关。2已知标准状况下5.6 L的X气体分子的质量为8 g，则X气体的摩尔质量是()A16 gB32 gC64 g/molD32 g/mol答案：D3(2019郑州高一检测)用NA表示阿伏加德罗常
7、数的数值，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 H2O所含分子数为NAD标准状况下，22.4 L H2所含原子数为NA解析：选B。A项，常温常压下，11.2 L CO2的物质的量不是0.5 mol，因此所含原子数不是1.5NA；B项，n(O3)1 mol，含氧原子数为3NA；C项，标准状况下H2O为液态，不能用22.4 L/mol计算其物质的量；D项，n(H2)1 mol，含氢原子数为2NA。课堂小结合格考训练1同温同压下，若两种气体所占体积不同，其主要原因是()A气体分子
8、的大小不同B气体分子间平均距离不同C气体的物质的量不同D气体的摩尔质量不同答案：C2瓦斯中甲烷与氧气的体积比为12 时极易爆炸，此时甲烷与氧气的质量比为()A11B12C13D14解析：选D。相同条件下，甲烷与氧气的体积比为12，则甲烷与氧气的物质的量之比为12，此时甲烷与氧气的质量比为(1 mol16 g/mol)(2 mol32 g/mol)14。3下列物质的体积约为22.4 L的是()A标准状况下1 mol H2OB20 、101 kPa时36.5 g HClC常温常压下17 g NH3D0 、101 kPa时0.4 mol H2和0.6 mol O2的混合气体解析：选D。A项，标准状况
9、下H2O为液态；B项，20 、101 kPa 不是标准状况，温度比标准状况高，故1 mol气体在该状况下体积大于22.4 L；C项，常温常压下1 mol NH3的体积不是22.4 L。4同温同压下，用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球，其中气体为CH4的是()解析：选D。在同温同压下，气体的物质的量越大，气体所占的体积就越大，对等质量的气体来说，其相对分子质量越小，气体的物质的量就越大(n)。CH4的相对分子质量为16，最小，等质量的四种气体中，其物质的量最大，故CH4的体积最大。5(1)标准状况下，4 g H2、11.2 L O2、1 mol H2O中，所含分子数最
10、多的是_(填化学式，下同)，含原子数最多的是_，质量最大的是_，体积最小的是_。(2)同温同压下，同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳分子数之比为_，物质的量之比为_，原子总数之比为_，质量之比为_，密度之比为_。解析：(1)3种物质的物质的量分别为n(H2)2 mol，n(O2)0.5 mol，n(H2O)1 mol。物质的量越大，所含分子数越多，故所含分子数最多的是H2；所含原子数分别为2 mol24 mol，0.5 mol21 mol，1 mol33 mol，故所含原子数最多的是H2；质量分别为4 g，0.5 mol32 gmol116 g，1 mol18 gmol118 g，故质量最大的是
11、H2O；体积分别为V(H2)22.4 Lmol12 mol44.8 L，V(O2)11.2 L，而水在标准状况下为液态，其体积只有18 mL，故体积最小的是H2O。(2)同温同压下，同体积的CH4、CO2的物质的量相同，分子数相等，原子总数之比等于分子中原子个数之比，即53；物质的量相等时，质量之比等于摩尔质量之比，即411；相同状况下，气体密度之比等于相对分子质量之比，即411。答案：(1)H2H2H2OH2O(2)111153411411等级性测试1下列叙述正确的是()A1 mol任何气体的体积都为22.4 LB1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 LC标准状况下，1 mo
12、l水所占的体积是22.4 LD标准状况下，22.4 L任何气体的物质的量都是1 mol解析：选D。A中没有指明该物质所处的状况，错误；B中没有指明该物质的状态，错误；C中水在标准状况下不是气体，错误；D中是对气体摩尔体积概念的应用，正确。2用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()A含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 LB25 、1.01105 Pa，64 g SO2中含有的原子数为3NAC常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NAD标准状况下，11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA解析：选B。A项，He为单原子分子，含NA个He的氦气在标准状况下
13、的体积约为22.4 L；B项，64 g SO2的物质的量为1 mol，原子数为3NA，与气体所处状态无关；C项，条件应为标准状况；D项，标准状况下H2O不是气体，11.2 L H2O的物质的量不是0.5 mol。3标准状况下，由0.5 g H2、11 g CO2和4 g O2组成的混合气体，其体积约为()A8.4 LB11.2 LC14.0 LD16.8 L答案：C4如果a g某气体中含有该气体的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是(NA为阿伏加德罗常数的值)()A. L B. LC. L D. L解析：选A。a g该气体的分子数为b，则物质的量为 mol，摩尔质量M g/mol，c
14、 g该气体的物质的量为n mol。c g该气体在标准状况下的体积VnVm mol22.4 L/mol L。5如图两瓶体积相等的气体，在同温同压下瓶内气体的关系一定正确的是()A原子数相等B密度相等C质量相等D摩尔质量相等解析：选A。根据阿伏加德罗定律可知，同温同压同体积的气体具有相同的分子数，又因为瓶内气体均为双原子分子，故原子数相等。6(2019宿州高一测试)在同温、同压下，相同质量的气体X和Y，已知此时Y的体积大于X的体积，则它们的相对分子质量关系是()AMXMYBMXMYCMXMYD无法确定解析：选A。同温同压下，气体摩尔体积相同，此时Y的体积大于X的体积，则n(Y)n(X)，又知m(X
15、)m(Y)，则MXMYn(Y)n(X)1，所以MXMY。7在标准状况下有：6.72 L CH4；3.011023个HCl分子；13.6 g H2S；0.2 mol NH3。下列对这四种气体的描述正确的是()a体积：b密度：c质量：d氢原子个数：AabcBbcdCcbdDabcd解析：选D。先把题中提供的量都分别转化为各物质的物质的量，然后再比较它们的体积、密度等。标准状况下6.72 L CH4的物质的量为0.3 mol，3.011023个HCl分子的物质的量为0.5 mol，13.6 g H2S的物质的量为0.4 mol，然后进行比较即可得出结论。8同温同压下，某容器充满O2重116 g，若充
16、满CO2重122 g，现充满某气体重114 g，则该气体的相对分子质量为()A30B28C32D64解析：选B。同温同压下，某容器体积一定，充满任何气体物质的量相同。设容器质量为m，该气体的相对分子质量为Mr，则有，解得m100，Mr28。9(2019洛阳高一检测)某双原子分子构成的气体，其摩尔质量为M gmol1，该气体质量为m g，设阿伏加德罗常数的值为NA，回答下列问题：(1)该气体的物质的量为_mol；(2)该气体在标准状况下的体积为_L；(3)该气体在标准状况下的密度为_gL1；(4)该气体所含原子总数为_；(5)该气体的一个分子的质量为_g。解析：(1)由公式n直接求解；(2)由n
17、可求得标准状况下的体积为22.4 L；(3)根据，可求得该气体在标准状况下的密度为 gL1；(4)由于该气体为双原子分子，所以原子总数为2NA；(5)由摩尔质量为M gmol1知一个分子的质量为 g。答案：(1)(2)(3)(4)(5)10一定量的液态化合物XY2在一定量O2中恰好完全反应：XY2(l)3O2(g)=XO2(g)2YO2(g)，冷却后在标准状况下，测得生成物的体积为672 mL，密度为2.56 g/L。求：(1)反应前O2的体积为_。(2)化合物XY2的摩尔质量是_。(3)在XY2分子中，X、Y两元素质量之比为316，则X、Y两元素分别是_。解析：(1)由题中的化学方程式XY2
18、(l)3O2(g)=XO2(g)2YO2(g)可知，该反应是反应前后气体分子数不变的反应，即反应前后气体体积相同。因反应物中的XY2为液态，故反应前O2的体积为672 mL。(2)n(O2)0.03 mol。因XY2与O2恰好完全反应，则它们的物质的量之比为13(由化学方程式知)，故XY2的物质的量为0.01 mol。又因反应后的气体体积为672 mL，密度为2.56 g/L，则反应后气体总质量为mV2.56 g/L672103 L1.72 g。根据质量守恒定律有m(XY2)1.72 gm(O2)1.72 g0.03 mol32 g/mol0.76 g，M(XY2)76 g/mol。(3)由题意知，解得，所以X为碳元素，Y为硫元素。答案：(1)672 mL(2)76 g/mol(3)碳元素、硫元素
