2020新教材高中化学 第二章 第三节 第二课时 气体摩尔体积课件 新人教版必修第一册

[明确学习目标]1.了解气体摩尔体积的含义。2.掌握标准状况下有关气体摩尔体积的计算。3.理解阿伏加德罗定律及其推论。23学生自主学习气体摩尔体积1．物质体积大小的影响因素2．气体摩尔体积(1)气体摩尔体积(2)影响因素气体摩尔体积的数值取决于气体所处的____________和____________。阿伏加德罗定律在相同的____________下，相同体积的____________都含有相同数目的粒子。□17温度□18压强□01温度和压强□02任何气体1．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0.2molH2和0.8molO2的混合气体约为22.4L，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。提示2．在同温、同压下1LH2和1LO2所含的分子数相同吗？提示：相同，同温同压下，1LH2和1LO2的物质的量相同，则二者所含的分子数相同。提示3．同温同压下，相同质量的H2和O2所占的体积相同吗？其体积比是多少？提示：不相同，设两者质量均为1g，同温同压下，气体的物质的量之比等于体积之比，则其体积比为12∶132＝16∶1。提示23课堂互动探究知识点一气体摩尔体积1．气体摩尔体积的正确理解(1)气体体积与气体摩尔体积是两个不同的概念，使用时要避免混淆。如标准状况下，1molO2的体积是22.4L，O2的气体摩尔体积是22.4L·mol－1。(2)使用22.4L·mol－1时应该注意的问题：①条件必须是标准状况(0℃，101kPa)。②物质必须是气体，可以是单一气体也可以是混合气体。(3)条件对气体摩尔体积的影响温度与压强都影响气体的体积，不同温度和压强下，气体摩尔体积的数值可能不同。改变温度和压强，在非标准状况下气体摩尔体积也可能是22.4L·mol－1。2．有关计算(标准状况下)——“四公式”①气体的物质的量n＝V22.4L/mol。②气体的摩尔质量M＝22.4L/mol·ρ。③气体的分子数N＝n·NA＝V22.4L/mol·NA。④气体的质量m＝n·M＝V22.4L/mol·M。1下列说法正确的是()A．在标准状况下，1mol水的体积是22.4LB．1mol氢气所占的体积一定是22.4LC．标准状况下，6.02×1023个Cu原子所占有的体积约是22.4LD．标准状况下，28gN2与CO的混合气体体积约为22.4L[批注点拨][解析]A项中的水、C项中的Cu均不是气体，而气体摩尔体积只适用于气体；B项未指明温度、压强；D项中N2和CO的摩尔质量均为28g·mol－1，则其体积V＝n·Vm＝mM·Vm＝28g28g·mol－1×22.4L·mol－1＝22.4L，D正确。解析[答案]D答案[练1]下列有关气体体积的叙述中，正确的是()A．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子大小决定B．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子数决定C．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同D．气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积约为22.4L答案B答案解析A中气态物质体积与构成气体的分子大小无关；C中比较气体的体积一定要在相同状况下；D中未指明温度和压强，气体摩尔体积数值不确定。B正确。解析[练2]下列说法正确的是()A．常温常压下，22.4LCO2中含有NA个CO2分子B．标准状况下，4.48LCO含有0.2NA个原子C．22.4LCl2中含有NA个Cl2分子D．标准状况下，1.12LO2和1.12LCO2均含0.1NA个氧原子答案D答案解析A项，常温常压下，22.4LCO2的物质的量不是1mol；B项，因CO为双原子分子应含有0.4NA个原子；C项未指明标准状况；D项，标准状况下，1.12L气体物质的量为0.05mol，一个O2和CO2分子中均含2个氧原子，则氧原子的个数均为0.1NA。解析方法规律(1)不要看到“22.4L”就默认为“1mol”，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22.4L·mol－1进行求解。(2)气体的质量或物质的量与外界条件(温度、压强)无关。知识点二阿伏加德罗定律1．含义：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：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。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”。4．阿伏加德罗定律的推论2同温同压下，体积相同的两种气体C2H6和NO，二者不同的是()A．物质的量B．密度C．质量D．含有的原子数[批注点拨][解析]题中限定条件下的C2H6和NO具有相同的分子数，即物质的量相同，二者的摩尔质量相同，则具有相同的质量，由于体积相同，则两气体的密度相同，1个C2H6、NO分子中分别含有8个原子和2个原子，故含有的原子数不相同。解析[答案]D答案[练3]如图为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．摩尔质量相等答案A答案解析同T、同p下体积相等的两瓶气体，其分子的物质的量相等，又N2、O2、NO都是双原子分子，所以两瓶气体中原子的物质的量相等，由N＝n·NA可得两瓶气体中所含原子数相等，A正确；两瓶气体中分子的物质的量相等，由m＝n·M，M不一定相等，可知m不一定相等，C、D错误；由ρ＝mV可得ρ不一定相等，B错误。解析[练4](1)在同温同压下，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________。(2)在标准状况下，4gH2、11.2LO2、1molH2O中，所含分子数最多的是________，含原子数最多的是________，质量最大的是________，体积最小的是________。答案(1)1∶11∶15∶34∶114∶11(2)H2H2H2OH2O答案解析(1)同温同压下相同体积的气体具有相同的物质的量，相同的分子数。(2)相同状况下气体的物质的量越多体积就越大。标准状况下水不是气体，体积最小。解析方法规律(1)阿伏加德罗定律中的“分子数”相同，“原子数”不一定相同。(2)标准状况下气体的m、N、V之间的换算关系：n＝mM＝NNA＝V22.4L·mol－1。本课归纳总结1.物质的体积大小主要取决于构成物质的粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离。2．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分子。3．气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm。气体摩尔体积的数值随温度和压强的改变而改变，在标准状况(0℃，101kPa)下，气体的摩尔体积约为22.4L/mol。4．同温、同压下，气体的体积V＝Vm×n。23学习效果检测1．1mol下列物质在标准状况下体积为22.4L的是()A．水B．溴C．三氧化硫D．一氧化氮解析1mol物质若在标准状况下体积为22.4L，则此物质的摩尔体积为22.4L/mol，则此物质在标准状况下必须为气体。水在标准状况下为非气态，故A错误；溴在标准状况下为液态，故B错误；三氧化硫标准状况下为固态，故C错误；NO标准状况下为气体，故D正确。解析答案D答案2．相同物质的量的各种固体或液体的体积并不相同，其主要原因是()A．粒子大小不同B．粒子质量不同C．粒子间距离不同D．粒子间作用力不同答案A答案解析对于固体、液体来说，粒子本身的大小远大于粒子间的距离，粒子间的距离可以忽略不计，不同的固体、液体物质粒子大小不同，所以相同物质的量的各种固体或液体的体积，取决于粒子本身的大小。故选A。解析3．下列叙述正确的是()A．标准状况下任何气体的摩尔体积都是22.4LB．1mol气体的体积若是22.4L，它必定处于标准状况C．两种气体的物质的量之比等于其原子个数比D．标准状况下，1molH2和O2的混合气体的体积是22.4L答案D答案解析标准状况下，1mol气体的体积为22.4L，气体的摩尔体积是22.4L/mol，故A错误；物质的量一定时，影响气体体积的因素有压强、温度，1mol气体的体积是22.4L，状态不一定是标准状况，故B错误；物质的量相同，若气体分子含有相同的原子数目，则两种气体的物质的量之比等于其原子个数比，但气体分子含有的原子数目不一定相等，两种气体的物质的量之比不一定等于其原子个数比，故C错误；气体摩尔体积适用于混合气体，标准状况下，气体摩尔体积为22.4L/mol，1molH2和O2的混合气体的体积是22.4L，故D正确。解析4．同温同压下，A容器中H2和B容器中NH3所含氢原子数相等，则两个容器的体积比是()A．3∶2B．1∶3C．2∶3D．1∶2解析由阿伏加德罗定律推论可知，含氢原子数相同的H2和NH3，其分子数之比为3∶2，则体积比为3∶2。解析答案A答案5．标准状况下，相同质量的下列气体体积最大的是()A．CO2B．O2C．N2D．CH4答案D答案解析根据n＝mM和V＝n·Vm可知，质量相同时，气体的摩尔质量越小，对应的物质的量越大，气体体积也就越大。选项中CH4的摩尔质量最小，则其对应的气体体积最大。解析6．下列叙述正确的是()A．标准状况下，两种气体的体积之比等于摩尔质量之比B．常温常压下，两种气体的物质的量之比等于密度之比C．同温同压下，两种气体的摩尔质量之比等于密度反比D．同温同体积时，两种气体的物质的量之比等于压强之比答案D答案解析解答本题的关键是正确运用阿伏加德罗定律的推论。A项，气体的体积之比等于物质的量之比。B项，气体的物质的量之比等于分子数之比，也等于体积之比。C项，气体的摩尔质量之比等于密度之比。D项，同温同体积时，气体的物质的量之比等于压强之比。解析7．(1)等质量的O2和SO2，物质的量之比为________，在相同条件下的体积之比为________，原子数之比为________。(2)同温同压下，相同体积的CO2和O2的质量比为________。答案(1)2∶12∶14∶3(2)11∶8答案解析(1)设二者质量均为mg，物质的量之比为m32∶m64＝2∶1，在相同条件下的体积之比等于物质的量之比，原子个数之比为(2×2)∶(1×3)＝4∶3。(2)在该条件下，气体的分子数相同，即物质的量相同，则质量之比等于摩尔质量之比，即为44∶32＝11∶8。解析