1、自主学习基础知识解疑合探重难释疑第二课时 气体摩尔体积学科素养实验探究课时作业学习目标 1.了解影响物质体积的因素。2.了解气体摩尔体积的含义。3.掌握标准状况下气体体积的计算。(重点)4.掌握以物质的量为核心的有关物理量计算。(重难点)5.了解阿伏加德罗定律及其应用。(难点)一、决定物质体积大小的因素在相同条件下，固、液体的粒子直径粒子间距，气体的粒子直径远粒子间距。小于大于1物质体积大小的影响因素结论：(1)在相同条件下粒子数相同的不同固态物质或液态物质的体积；(2)在同温同压条件下，粒子数相同的任何气体的体积都。相同不相同2阿伏加德罗定律同温同压下，相同体积的任何气体都含有数目的粒子。相
2、同1气体的体积与温度、压强有什么关系？【提示】温度越高，压强越小，气体体积越大2在一定温度和压强下，1 mol 不同气体的体积相同的原因是什么？【提示】一定温度和压强下，不同气体分子间距离相同，故 1 mol 不同气体的体积相同。二、气体摩尔体积1计算论证：已知 0、101 kPa(标准状况)时 O2 和 H2 的密度，计算出 1 mol O2 和 1 mol H2 的体积Vm。密度(gL1)1 mol物质的体积O21.429.H20.089 2.实验结论：0、101 kPa,1 mol 不同的气体所占的体积约为。22.4 L 22.4 L 22.4 L 2气体摩尔体积：单位物质的量VmLmo
3、l1温度压强3特例：标准状况下的气体摩尔体积22.4 Lmol1。一个条件一个对象两个数据.只限于.“1 mol”“”标准状况气体22.4 L 3气体摩尔体积适用范围是气体，是否必须为纯净气体？【提示】气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单一气体，也可为混合气体，如标准状况下 0.2 mol H2 和 0.8 mol O2 的混合气体约为 22.4 L，但要特别注意以混合气体中气体之间不发生化学反应为前提。4气体在非标准状况下的气体摩尔体积，一定不是 22.4 Lmol1 吗？【提示】不一定。气体在标准状况下的气体摩尔体积是22.4 Lmol1，升高温度，体积增大，增大压强，体积减小。所以，在
4、温度和压强适当的情况下，气体摩尔体积也可能为 22.4 Lmol1。1判断(1)在相同条件下，1 mol 任何物质的体积均相同。()(2)同温同压下，1 mol 气体的体积均为 22.4 L。()(3)0.5 mol H2 的体积约是 11.2 L。()(4)标准状况下，1 mol 任何物质的体积都约为 22.4 L。()(5)两种气体分子的分子数相同，体积也相同。()(6)同温同压下，相同物质的量的气体的体积相同。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)2下列说法中正确的是()A32 g O2 占有的体积约为 22.4 LB22.4 L N2 含阿伏加德罗常数个氮分子C在标准状况下，
5、22.4 L 水的质量约为 18 gD22 g 二氧化碳与标准状况下 11.2 L HCl 含有相同的分子数【解析】A、B 项，均未指明标准状况；C 项水为液态。【答案】D3(1)现有 34 g 某气体，摩尔质量为 17 gmol1，则：该气体为_mol。该气体所含分子数为_NA。该气体在标准状况下的体积为_L。(2)_g H2O 中的氧原子数目与标准状况下 22.4 L CO2中的氧原子数目相同。【解析】(1)该气体的物质的量为 34 g/(17 gmol1)2 mol，分子数为 2NA，在标准状况下的体积为 22.4 Lmol12 mol44.8 L。(2)标准状况下 22.4 L CO2
6、 是 1 mol，氧原子的物质的量是 2 mol，故水是 2 mol，即 36 g。【答案】(1)2 2 44.8(2)36学生分组探究一 气体摩尔体积的理解与计算第 1 步 探究问题引入，自主探究1标准状况下，H2 的摩尔体积为 22.4 L/mol，混合气体(如空气)的气体摩尔体积也为 22.4 L/mol 吗？【提示】是。2标准状况下，11.2 L O2 的质量为多少？【提示】n(O2)0.5 mol，m(O2)0.5 mol32 g/mol16 g。第 2 步 阐述要点归纳，深化知识1气体摩尔体积的正确理解2物质的量(n)、气体摩尔体积(Vm)、气体的体积(V)三者之间的关系通过对气体
7、摩尔体积概念的理解，很容易得出上述三者之间的关系：即 n VVm，若在标准状况下 n VVmV22.4 Lmol1。3计算气体的物质的量 n VVm气体的密度 mV mnVm MVm气体的分子数 NnNA VVmNA气体的质量 mnM VVmM第3步 例证典例印证，思维深化 如果a g某气体中含b个分子，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.22.4bcaNA L B.22.4abcNA LC.22.4bNA L D.22.4bacNA L【解析】a g气体含有b个分子，则c g气体中含有bca 个分子，其物质的量为n bcaNA mol，在标准状况下的体积为：
8、VbcaNA mol22.4 Lmol122.4bcaNA L。【答案】A第4步 运用精选习题，落实强化1下列说法正确的是()A在标准状况下，1 mol酒精的体积是22.4 LB1 mol氢气所占的体积一定是22.4 LC标准状况下，6.021023个水分子所占有的体积约是22.4 LD标准状况下，28 g N2与CO的混合气体，体积为22.4 L【解析】注意22.4 L所适用的条件1 mol气体在标准状况下的体积，同时注意CO和N2的摩尔质量相同。【答案】D2设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A(2012福建高考)0.5 mol O3与11.2 L O2所含的分子数一定相等B
9、(2013江苏高考改编)标准状况下，11.2 L由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NAC(2012海南高考)标准状况下，22.4 L的CCl4中含有的CCl4分子数为NAD(2012广东高考)常温常压下，22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2NA个氧原子【解析】A项，未指明标况，11.2 L O2的物质的量不确定；C项，CCl4在标况下不是气体；D项，常温常压下，22.4 L的NO2和CO2混合气体的物质的量不是1 mol。【答案】B3(2015郑州质检)标准状况下，33.6 L CO2的质量是()A66 g B无法确定C22 g D88 g【解析】标准状况下，33.6 L的CO2
10、的物质的量为：33.6 L22.4 Lmol11.5 mol，则其质量为：1.5 mol44 g mol166 g。【答案】A4现有m g某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为M gmol1。若阿伏加德罗常数的值用NA表示，则：(1)该气体的物质的量为_mol。(2)该气体所含原子总数为_个。(3)该气体在标准状况下的体积为_L。(4)该气体在标准状况下的密度为_g/L。【解析】(1)由nmM可求。(2)由物质的量可求得该气体的分子数，进一步可求得原子数。(3)由VnVm可求得该气体在标准状况下的体积。(4)由质量和已求得的标准状况下的体积可求得密度，也可以由MVm求得密度。【答案】(1)
11、mM(2)2mNAM (3)22.4mM(4)M22.4注意气体摩尔体积的适用条件1标准状况下气体摩尔体积约为22.4 Lmol1，与气体的种类无关，即与气体是单一气体还是混合气体无关；但讨论气体中原子数目时要注意气体分子的组成，如稀有气体是单原子分子。2不要看到“22.4 L”或“11.2 L”就默认为“1 mol”或“0.5 mol”，要做到“两看”：一看是否为标准状况；二看该物质在标准状况下是否为气体。若不是气体或为非标准状况均不能用22.4 Lmol1进行求解。3气体的质量或物质的量与外界条件(温度、压强)无关。学生分组探究二 阿伏加德罗定律及其推论第1步 探究问题引入，自主探究11
12、mol O2和1 mol H2所含分子数相等，所占体积也相等吗？【提示】不一定，若在同温、同压下，体积相等；若在不同温度和压强下，则体积不一定相等。2在同温同体积时，1 mol O2与2 mol H2的压强之比为多少？【提示】12。3在同温同压下，相同体积的Cl2和O2的密度之比为多少？【提示】7132。第2步 阐述要点归纳，深化知识1阿伏加德罗定律的适用条件不仅仅是标准状况，其他相同温度和压强条件下，物质是气态均可。2阿伏加德罗定律(1)内容：在相同温度和压强下，相同体积的任何气体，都含有相同数目的分子。(2)表达：两份气体，若T(温度)、p(压强)、V(体积)相同，则N1N2(或n1n2)
13、。(3)应用及推论三同定一同同T、p、Vn同，同T、p、nV同，同T、V、np同同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比V1V2n1n2二同二成比同温同体积时，气体的压强之比等于物质的量之比p1p2n1n2 同温同物质的量时，气体的压强与体积成反比p1p2V2V1二同二成比同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比12M1M2第3步 运用精选习题，落实强化1下列叙述中正确的是 ()标准状况下，1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同；标准状况下，11.2 L H2和14 g N2所含原子数相同；28 g CO的体积约为22.4 L；两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积相同；同
14、温同体积时，气体物质的物质的量越大，则压强越大；同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比。A仅 B仅C仅D仅【解析】标准状况下H2O不是气体，而HCl为气体，所以虽然两者等体积，但物质的量不相同，错误；同样在中所指的物质不一定是气体，所以错误；标准状况下，11.2 L H2和14 g N2的物质的量均为0.5 mol，故体积相同，正确；中28 g CO的物质的量是1 mol，但条件不确定，所以体积不一定是22.4 L，错误；在同温同体积时，气体的压强与物质的量成正比，所以物质的量越大，则压强越大，正确；同温同压下，气体的密度与其相对分子质量成正比，正确，故选B。【答案】B2在一定温度和
15、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()AXY3BXYCX3Y DX2Y3【解析】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 2X23Y2=2Z，由质量守恒定律可得 Z 的化学式为 X2Y3 或 Y3X2。【答案】D3(2015宜昌高一检测)在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是 ()A甲的分子数比乙的分子数多B甲的物质的量比乙的物质的量少C甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小D甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小【解析】m甲m乙甲乙V(甲)M(乙)n(甲)n(乙)N(甲)p(H2)p(O2)Bp(O2)p(Ne)p(H2)Cp(H2)p(O2)p(Ne)Dp(H2)p(Ne)p(O2)【解析】因为温度和密度相同，把三种密闭容器各取 1 L，在此情况下三种气体的质量相同。对等质量的气体，摩尔质量越小，气体的物质的量越大(nmM)，气体的压强越大。【答案】D