化學(xué)必修第一冊課件：第二章 第三節(jié) 第2課時　氣體摩爾體積

1、第 頁第2課時氣體摩爾體積核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)1.能從宏觀和微觀相結(jié)合的角度理解影響物質(zhì)體積大小的因素，知道氣體摩爾體積的含義，能敘述阿伏加德羅定律的內(nèi)容。2.能基于物質(zhì)的量認(rèn)識物質(zhì)的組成及變化，建立n、m、Vm之間計算的模型，熟悉阿伏加德羅定律的應(yīng)用。一、決定物質(zhì)體積大小的因素及阿伏加德羅定律1決定物質(zhì)體積大小的因素(1)物質(zhì)體積大小的影響因素(2)粒子數(shù)目相同物質(zhì)的體積關(guān)系2阿伏加德羅定律在相同的溫度和壓強下，任何氣體粒子之間的距離可以看成是相等的，這是理解氣體體積的理論基礎(chǔ)。(1)阿伏加德羅定律的內(nèi)容相同的溫度和壓強下，粒子數(shù)相同的任何氣體都具有相同的體積，也可以說，在相同的溫度和壓強下、相

2、同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。(2)特別提示阿伏加德羅定律適用于任何氣體，包括混合氣體，不適用于非氣體；同溫、同壓、同體積、同分子數(shù)，共同存在，相互制約，且“三同定一同”。(1)一定溫度、壓強下，氣體體積由其分子的大小和數(shù)目決定()(2)固態(tài)物質(zhì)和液態(tài)物質(zhì)的體積決定于粒子大小和粒子數(shù)目()(3)同溫同壓下，若兩種氣體所占體積不同，其主要原因是氣體分子間平均距離不同()(4)1 mol一氧化碳和1 mol氧氣所含的分子數(shù)相同，體積也相同()(5)同溫同壓下，同體積的物質(zhì)所含的分子數(shù)一定相等()(6)同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的原子()答案(1)(2)(3)(4)(5)(

3、6)對一定量氣體體積的探究。已知1 mol不同氣體在不同條件下的體積：化學(xué)式條件1 mol氣體體積/LH20 ，101 kPa22.4O20 ，101 kPa22.4CO0 ，101 kPa22.4H20 ，202 kPa11.2CO20 ，202 kPa11.2N2273 ，202 kPa22.4NH3273 ，202 kPa22.4(1)從上表分析得出結(jié)論：1 mol任何氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積都約為 。1 mol不同的氣體，在不同的條件下，體積 (填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。(2)理論依據(jù)：相同條件下，1 mol任何氣體的體積幾乎相等，原因是 ， 。答案(1)22.4 L不一

4、定(2)氣體的微粒數(shù)相同粒子間的距離相同二、氣體摩爾體積1氣體摩爾體積2標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積所以標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積是阿伏加德羅定律的一個特例。3理解氣體摩爾體積應(yīng)注意的幾個問題(1)適用范圍：氣態(tài)物質(zhì)，可以是單一氣體，也可以是混合氣體。(2)物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為氣體，若不是氣體或非標(biāo)準(zhǔn)狀況均不能用22.4 Lmol1進(jìn)行計算。(3)1 mol氣體在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，可能是22.4 L，也可能不是22.4 L。(1)1 mol任何氣體的體積都為22.4 L()(2)1 mol任何物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積都為22.4 L()(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol水所占的體積是22.4 L()(4

5、)在常溫常壓下，11.2 L Cl2含有的分子數(shù)為0.5NA()(5)在常溫常壓下，1 mol氦氣含有的原子數(shù)為NA()(6)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，H2的氣體摩爾體積是22.4 L()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)理解感悟考查標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積，常見問題如下：(1)忽視外界條件是標(biāo)準(zhǔn)狀況，如常溫常壓下，1 mol H2的體積不是22.4 L。(2)忽視研究對象是氣體，如標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2O、酒精、SO3等不是氣體。(3)將1 mol氣體的體積與氣體摩爾體積的單位混淆，前者單位為L，后者單位為Lmol1。1(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，33.6 L Cl2的物質(zhì)的量是 ，16 g O2所占體積約是 。(2

6、)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合氣體所占體積約是 。(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，34 g NH3的物質(zhì)的量是 ，所占體積約是 ，所含的NH3分子數(shù)是 。答案(1)1.5 mol11.2 L(2)44.8 L(3)2 mol44.8 L1.20410242某常見氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.25 gL1。(1)該氣體的相對分子質(zhì)量為 。(2)若該氣體的分子式為A2型，其名稱為 ；若該氣體的分子式為AB型，其名稱為 。答案(1)28(2)氮氣一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體摩爾體積的有關(guān)計算氣體的物質(zhì)的量neq f(V,22.4) mol；氣體的摩爾質(zhì)量MVm22.4 gmol1；氣

7、體的分子數(shù)NnNAeq f(V,22.4)NA；氣體的質(zhì)量mnMeq f(V,22.4)M g。三、阿伏加德羅定律的推論及應(yīng)用在同溫同壓(以0 ，1.01105Pa即標(biāo)準(zhǔn)狀況為例)下，完成下列問題。(1)1 mol O2的體積是22.4 L,2 mol H2的體積是44.8 L，eq f(VO2,VH2)eq f(1,2)，由此可推知：同溫同壓下，氣體的體積之比等于其物質(zhì)的量之比。(2)44.8 L O2的物質(zhì)的量是2 mol，質(zhì)量是64 g,44.8 L H2的物質(zhì)的量是2 mol，質(zhì)量是4 g，eq f(mO2,mH2)eq f(16,1)，由此可推知：同溫同壓下，同體積的氣體的質(zhì)量之比等

8、于其摩爾質(zhì)量之比。(3)1 mol O2的質(zhì)量是32 g，體積是22.4 L，(O2)eq f(m,V)eq f(32,22.4) gL1(列式不化簡，下同)。1 mol H2的質(zhì)量是2 g，體積是22.4 L，(H2)eq f(m,V)eq f(2,22.4) gL1。eq f(O2,H2)eq f(16,1)，由此可推知：同溫同壓下，氣體的密度之比等于其摩爾質(zhì)量之比。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的密度eq f(M,22.4) gL1。阿伏加德羅定律的推論相同條件結(jié)論語言敘述公式同溫同壓同溫同壓下，體積之比等于物質(zhì)的量之比，等于分子數(shù)之比eq f(V1,V2)eq f(n1,n2)eq f(N1,N2

9、)同溫同體積同溫同體積下，壓強之比等于物質(zhì)的量之比，等于分子數(shù)之比eq f(p1,p2)eq f(n1,n2)eq f(N1,N2)同溫同壓同溫同壓下，密度之比等于摩爾質(zhì)量之比eq f(1,2)eq f(M1,M2)同溫同壓同體積同溫同壓下，體積相同的氣體，其質(zhì)量與摩爾質(zhì)量成正比eq f(m1,m2)eq f(M1,M2)1在一個密閉容器中盛有11 g X氣體(X的摩爾質(zhì)量為44 gmol1)時，壓強為1104 Pa。如果在相同溫度下，把更多的氣體X充入容器，使容器內(nèi)壓強增至5104 Pa，這時容器內(nèi)氣體X的分子數(shù)約為()A3.31025 B3.31024 C7.51023 D7.51022答

10、案C解析11 g X氣體的物質(zhì)的量n1eq f(11 g,44 gmol1)0.25 mol，由eq f(n1,n2)eq f(p1,p2)得eq f(0.25 mol,n2)eq f(1104Pa,5104Pa)，n21.25 mol，N1.25 mol6.021023 mol17.51023。2在一定溫度和壓強下，2體積X2氣體與3體積Y2氣體恰好完全反應(yīng)，生成2體積氣體化合物Z，則Z的化學(xué)式可能是()AXY3 BXY CX3Y DX2Y3答案D解析由體積比等于物質(zhì)的量之比，可知化學(xué)方程式為2X23Y2=2Z，再由原子守恒可知Z的化學(xué)式為X2Y3。3同溫同壓下等質(zhì)量的SO2氣體和CO2氣體

11、，下列有關(guān)比較的敘述中，正確的是()密度比為1611密度比為1116體積比為1611體積比為1116A B C D答案B解析同溫同壓下，eq f(SO2,CO2)eq f(f(MSO2,Vm),f(MCO2,Vm)eq f(MSO2,MCO2)eq f(64,44)eq f(16,11)，故正確；eq f(nSO2,nCO2)eq f(f(m g,64 gmol1),f(m g,44 gmol1)eq f(11,16)，因eq f(VSO2,VCO2)eq f(nSO2,nCO2)eq f(11,16)，故正確。1(2019福清市華僑中學(xué)期中)下列有關(guān)氣體體積的敘述中，正確的是()A一定溫度和

12、壓強下，各種氣態(tài)物質(zhì)的體積大小，由構(gòu)成氣體的分子大小決定B一定溫度和壓強下，各種氣態(tài)物質(zhì)的體積大小由構(gòu)成氣體的分子數(shù)決定C不同的氣體，若體積不同，則它們所含的分子數(shù)也不同D氣體摩爾體積指1 mol任何氣體所占的體積約為22.4 L答案B解析對于氣體物質(zhì)，在一定溫度和壓強下，分子間的距離遠(yuǎn)大于分子本身的大小，因此其體積的大小主要由分子數(shù)的多少來決定，故A錯誤、B正確；氣體的體積隨溫度和壓強的變化而變化，體積不同的氣體，在不同的條件下，其分子數(shù)可能相同，也可能不同，C錯誤；氣體摩爾體積會隨著溫度、壓強的變化而變化，22.4 Lmol1是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積，故D錯誤。2設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)

13、的值，下列敘述中正確的是()A常溫常壓下，11.2 L CO2所含的原子數(shù)為1.5NAB常溫常壓下，48 g O3含有的氧原子數(shù)為3NA C標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L H2O所含分子數(shù)為NAD標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L H2所含原子數(shù)為NA答案B解析常溫常壓(非標(biāo)準(zhǔn)狀況)下，11.2 L CO2的物質(zhì)的量不是0.5 mol，所含原子數(shù)不是1.5NA；48 g O3的物質(zhì)的量為1 mol，所含氧原子數(shù)為3NA；標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2O為液態(tài)，不能用氣體摩爾體積計算其物質(zhì)的量；標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L H2的物質(zhì)的量為1 mol，所含氫原子數(shù)為2NA。3同溫同壓下，1 mol氫氣與1 mol氧氣，它們的()A質(zhì)

14、量相同，體積不同 B分子數(shù)相同，質(zhì)量不同C體積相同，分子數(shù)不同 D體積相同，原子數(shù)不同答案B解析同溫同壓下，物質(zhì)的量相同的氫氣和氧氣，其分子數(shù)和體積都相同；它們都是雙原子分子，含有的原子數(shù)也相同；它們的摩爾質(zhì)量不同，其質(zhì)量一定不同。4在同溫同壓下，11.5 g氣體A所占的體積和8 g O2所占的體積相同，則氣體A的相對分子質(zhì)量為()A46 B28 C44 D64答案A解析eq f(11.5 g,MA)eq f(8 g,32 gmol1)，M(A)eq f(11.5 g32 gmol1,8 g)46 gmol1。5現(xiàn)有m g某氣體，它由雙原子分子構(gòu)成，它的摩爾質(zhì)量為M gmol1。若阿伏加德羅常

15、數(shù)的值用NA表示，則：(1)該氣體的物質(zhì)的量為 。(2)該氣體所含原子總數(shù)為 。(3)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 。(4)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為 。(5)該氣體一個分子的質(zhì)量為 。答案(1)eq f(m,M) mol(2)eq f(2mNA,M)(3)eq f(22.4m,M) L (4)eq f(M,22.4) gL1(5)eq f(M,NA) g解析根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積相關(guān)計算關(guān)系neq f(m,M)eq f(N,NA)eq f(V,22.4)進(jìn)行求解。由質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積可求氣體的密度，也可由MVm求氣體的密度；氣體摩爾質(zhì)量(M gmol1)與阿伏加德羅常數(shù)(NA)的比值，即為

16、一個分子的質(zhì)量。題組一氣體摩爾體積1(2019福建師大附中期中)現(xiàn)有下列四種因素：溫度壓強氣體微粒數(shù)氣體微粒大小，只改變一種因素時對氣體摩爾體積(Vm)有顯著影響的是()A B C D全部答案C解析對于氣體來說，溫度和壓強不同，氣體分子之間的距離不同，而微粒本身大小遠(yuǎn)小于微粒間的距離，則微粒本身大小可忽略不計，所以影響氣體摩爾體積的因素主要有溫度和壓強，故選C?！究键c】氣體摩爾體積【題點】氣體摩爾體積的影響因素2下列關(guān)于氣體摩爾體積的說法中正確的是()A標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol H2O的體積是22.4 LB22 g CO2的物質(zhì)的量是0.5 mol，其體積為11.2 LC只有標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾

17、體積是22.4 Lmol1，其他條件下一定不是該值D標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1摩爾任何氣體的體積都約是22.4 L答案D解析標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水是非氣態(tài)，1 mol H2O的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于22.4 L，A錯誤；沒有指明氣體所處的溫度與壓強，不能確定CO2的體積，B錯誤；對于氣體來說，溫度升高，體積增大，壓強增大，體積縮小，如在273 、202 kPa時，氣體摩爾體積也是22.4 Lmol1，C錯誤；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol任何氣體的體積都約是22.4 L，D正確?！究键c】氣體摩爾體積【題點】氣體摩爾體積的理解和應(yīng)用條件3下列物質(zhì)的體積約為22.4 L的是()A標(biāo)準(zhǔn)狀況下1 mol SO3B20 、101 kPa時3

18、6.5 g HClC常溫常壓下17 g NH3D標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.4 mol H2和0.6 mol O2的混合氣體答案D解析A項中SO3在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為固態(tài)，B、C中氣體都為1 mol，但不處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下?！究键c】氣體摩爾體積【題點】氣體摩爾體積的應(yīng)用條件4標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若11.2 L氧氣含有N個氧原子，則阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值可表示為()A4N B3N C2N DN答案D解析根據(jù)恒等式eq f(V,22.4)eq f(N,NA)可知eq f(11.2 L,22.4 Lmol1)2eq f(N,NA)，NAeq f(N22.4 Lmol1,211.2 L)N mol1?！究键c】氣體摩爾體積的有關(guān)計算【題

19、點】以物質(zhì)的量為中心的計算5有一份氣體樣品的質(zhì)量是14.2 g，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48 L，該氣體的摩爾質(zhì)量是()A28.4 g B28.4 gmol1C71 gmol1 D14.2 gmol1答案C解析該氣體的物質(zhì)的量為4.48 L22.4 Lmol10.2 mol，其摩爾質(zhì)量為14.2 g0.2 mol71 gmol1?！究键c】氣體摩爾體積的有關(guān)計算【題點】以物質(zhì)的量為中心的計算題組二阿伏加德羅定律6標(biāo)準(zhǔn)狀況下，相同質(zhì)量的下列氣體體積最大的是()ACO2 BO2CN2 DCH4答案D解析相同狀況下，氣體的質(zhì)量相同時，其摩爾質(zhì)量越小，物質(zhì)的量越大，氣體的體積越大。甲烷的摩爾質(zhì)量最小，體積

20、最大。【考點】阿伏加德羅定律【題點】阿伏加德羅定律的推論7(2019福建福清高一檢測)下列各組中，兩種氣體的分子數(shù)一定相等的是()A溫度相同，體積相同的O2和N2B溫度相等，壓強相等的CO和N2C壓強相同，質(zhì)量相同的O2和O3D體積相同，密度相等的CO和N2答案D解析根據(jù)NnNA知，分子數(shù)與物質(zhì)的量成正比，所以只要二者物質(zhì)的量相等其分子數(shù)就一定相等。壓強情況未知，分子數(shù)不一定相等，A錯誤；體積未知，分子數(shù)不一定相等，B錯誤；質(zhì)量相同的O3和O2，二者摩爾質(zhì)量不等，分子數(shù)不等，C錯誤；體積相同，密度相等的CO 和N2，其質(zhì)量相等，二者摩爾質(zhì)量相等，所以其物質(zhì)的量相等，分子數(shù)相等，D正確?！究键c】

21、阿伏加德羅定律【題點】阿伏加德羅定律綜合考查8(2019河南濟源四中期中)同溫同壓下，相同體積的CO和CO2：質(zhì)量相等；密度相等；分子數(shù)相等；碳原子數(shù)相等；電子數(shù)相等，其中正確的是()A BC D答案C解析同溫同壓下，等體積的CO和CO2，二者物質(zhì)的量相同，CO與CO2的摩爾質(zhì)量不相等，根據(jù)mnM可知，二者質(zhì)量不相等，故錯誤；同溫同壓下，密度之比等于摩爾質(zhì)量之比，二者密度不相等，故錯誤；CO分子與CO2分子含有的電子數(shù)目不相等，二者物質(zhì)的量相等，含有的電子數(shù)不相等，故錯誤。【考點】阿伏加德羅定律【題點】阿伏加德羅定律綜合考查9(2019瀘州高一檢測)下列各組物質(zhì)中，所含分子數(shù)一定相同的是()A

22、2 g H2和16 g O2B0.1 mol HCl和2.24 L ArC150 、1.01105 Pa時，1 L CO2和1 L H2OD28 g CO和6.021022個O3答案C解析A項，n(H2)eq f(2 g,2 gmol1)1 mol，n(O2)eq f(16 g,32 gmol1)0.5 mol，故N(H2)N(O2)21；B項，沒有注明2.24 L Ar所處的狀況；C項，同溫同壓下，n(CO2)n(H2O)N(CO2)N(H2O)V(CO2)V(H2O)；D項，N(CO)eq f(28 g,28 gmol1)NA6.021023?！究键c】阿伏加德羅定律【題點】阿伏加德羅定律綜

23、合考查10(2019山西范亭中學(xué)期中)同溫同壓下，相同體積的SO2和O3氣體，下列敘述中錯誤的是()A質(zhì)量比43 B電子數(shù)比11C密度比43 D氧原子數(shù)比23答案B解析1 mol SO2和O3，所含的電子數(shù)分別為32NA、24NA，所以同溫同壓下，相同體積的SO2和O3氣體，所含的電子數(shù)之比為32NA24NA43，故B錯誤?！究键c】阿伏加德羅定律【題點】阿伏加德羅定律綜合考查11(2020黑龍江鐵人中學(xué)質(zhì)檢)下列說法正確的是()A同溫同壓下，相同數(shù)目的分子必具有相同的體積B等質(zhì)量的O2 和H2 的物質(zhì)的量之比為161C不同的氣體若體積不等，則它們所含的分子數(shù)一定不等D同溫同體積下，兩種氣體的物

24、質(zhì)的量之比等于壓強之比答案D解析本題考查阿伏加德羅定律及推論，注意氣體摩爾體積的適用范圍和適用條件，為易錯點。A項，未指明是氣體，錯；B項，假設(shè)質(zhì)量都是1 g，n(O2)n(H2)eq f(1,32) moleq f(1,2) mol116，錯；C項，未限定溫度與壓強，無法判斷。12(2020貴州獨山調(diào)研)NA為阿伏加德羅常數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，m g氮氣和氧氣的混合氣體含有b個分子，則n g該混合氣體在相同狀態(tài)下的體積為(單位為L)()A.eq f(22.4nb,NA) B.eq f(22.4nb,mNA)C.eq f(22.4nNA,mb) D.eq f(nbNA,22.4m)答案B解析設(shè)該混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為M gmol1，根據(jù)同溫同壓條件下，氣體體積之比等于物質(zhì)的量之比可得eq f(f(b,NA)22.4 L,V L)eq f(f(m,M),f(n,M)，解得Veq f(22.4nb,mNA)，故答案為B。13一氧化碳和二氧化碳的混合氣體18 g，完全燃燒后測得二氧化碳的體積為11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。試回答：(1)混合氣體中一氧化碳的質(zhì)量是 。(2)混合氣體中二氧化碳在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是 。(3)混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度是 (精確到0.001)。答案(1)7 g(2)5.6 L(3)1.607 gL1解析燃