高中化學【氣體摩爾體積】

第2課時氣體摩爾體積

學習目標：1.了解氣體摩爾體積的概念以及它與物質(zhì)的量、氣體體積之間的

關(guān)系。（重點）2.理解阿伏加德羅定律及其推論。（難點）3.掌握物質(zhì)的量在化學方程

式計算中的應用。（重點）

自主預習。拐新知

NINHUYLJXITAZXIZNHI

匚基礎(chǔ)知識填充二

一、物質(zhì)體積的決定因素

((廠（微粒大?。?------

質(zhì)

物決定」固體或液'

積

加

影

間標而體積,

——（微粒數(shù)目-------~7

因

響

索決定■（氣體體積）

」一（微粒之間的柜離.）一

微點撥：同溫同壓下，任何氣體微粒之間的距離幾乎相等。

回

二、氣體摩爾體積掃

”

S3碼

1看

做

1.氣體摩爾體積課

⑴概念：在一定的溫度和壓強下，單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積。

（2）符號：Vmo

（3）單位：L?mor或m3,mol-1o

（4）物質(zhì)的量（〃）、氣體的體積（V）與氣體摩爾體積（Vm）之間的關(guān)系：”=已。

ym

2.標準狀況下氣體的摩爾體積

⑴標準狀況的含義：溫度LS、壓強為101kPa。

⑵標準狀況下氣體的摩爾體積約為22.4Lmo「。

三、阿伏加德羅定律

1.內(nèi)容：同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。

2.內(nèi)容總結(jié)：“三同”定“一同”

二預習效果驗收二

1.判斷正誤（正確的打“，錯誤的打“X”）

1

⑴通常狀況下的氣體摩爾體積約為22.4L。()

⑵標準狀況下，36g水的體積約為44.8L。()

(3)1mol任何氣體所含分子數(shù)都相等，體積也都約為22.4L。()

(4)在同溫同壓下，相同體積的任何氣體單質(zhì)所含原子數(shù)目相同。()

［答案］(1)X(2)X(3)X(4)X

2.常溫常壓下，氣體體積的大小取決于()

A.分子半徑B.分子質(zhì)量

C.分子總數(shù)D.分子間的平均距離

C［在一定溫度和壓強下，氣體的體積大小是由氣體的分子總數(shù)決定的。］

3.標準狀況下，0.4molHC1氣體的體積是()

A.22.4LB.11.2L

C.4.48LD.8.96L

D［0.4molX22.4L-mol1=8.96L0］

核心突破。及重整

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氣體摩爾體積的理解與相關(guān)計算

座難點!

［背景材料］

以下是1mol不同物質(zhì)在相同狀態(tài)下的體積。

I克

molCaCO)

6.02x1023個

mol純HzSO*

［思考交流］

(1)為什么相同條件下1mol不同固體或者液體的體積不相同，而1mol不同

氣體的體積卻相同？

［提示］物質(zhì)的微粒數(shù)確定以后，決定固體或者液體體積的主栗因素是組成

粒子的大小，不同物質(zhì)的粒子的大小是不同的，所以1mol不同固體或者液體的

體積也是不同的。而決定氣體體積的主栗因素是分子間的距離，相同條件下，

任何氣體的分子間的距離幾乎相同，所以在相同條件下1mol任何氣體的體積都

相同。

2

1

(2)標準狀況下的氣體摩爾體積Vm=22.4Lmol,而在25℃和101kPa的

1

條件下，Vm=24.5Lmol,試分析氣體摩爾體積增大的原因。

［提示］一定物質(zhì)的量的氣體，同壓下，溫度越高，分子之間的距離增大，

氣體的體積越大，故氣體摩爾體積變大。

(3)標準狀況下，0.2molH2與0.8molO2的混合氣體的體積也是22.4L嗎？

［提示］是，氣體摩爾體積的適用范圍是氣體，可以是單一氣體，也可以是

混合氣體。

(4)標準狀況下，11.2LCO2的物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量分別是多少？

辿一1?1L2L°_.

［提示］"=云=22.4

m=n*M=Q.5molX44g-mol1=22go

規(guī)律總結(jié)

1.氣體摩爾體積的適用條件

⑴標準狀況(0℃、1.01X105Pa)o

(2)物質(zhì)在標準狀況下為氣體,若不是氣體或非標準狀況均不能用22.4Lmol

一1進行計算。

(3)氣體可以是單一氣體也可以是混合氣體。

2.標準狀況下，氣體摩爾體積的相關(guān)計算

V

(1)氣體的物質(zhì)的量〃=之。

Vm

⑵.體的密度"=▽=西=五。

V

(3)氣體的分子數(shù)N=〃WA=YTWA。

ym

v

(4)氣體的質(zhì)量m=rvM=~T7~'Mo

Vm

_______

下列說法中正確的是()

A.32go2的體積為22.4L

3

B.22.4LN2含有阿伏加德羅常數(shù)個氮氣分子

C.在標準狀況下，22.4L水的物質(zhì)的量為1mol

D.在0℃、1.01X105pa下，22gCO2和16go2混合后的體積約為22.4L

D［32gCh為1mol,但1mol氣體的體積不一定是22.4L,同樣22.4L氣

體的物質(zhì)的量也不一定為Imol,即22.4LN2不一定含有阿伏加德羅常數(shù)個氮氣

分子，故A、B均不正確；在標準狀況下，水為液態(tài)，22.4L水的物質(zhì)的量不是

Imol,故C不正確；0℃、1.01X105pa就是標準狀況下對應的溫度和壓強，

在該條件下，1mol任何氣體(包括混合氣體)的體積都約為22.4L。］

阿伏加德羅定律及推論

［政難點2

［背景材料］

阿伏加德羅定律：

在相同溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。即：

T1=T1

_2任何氣體

pi=P2r------>Ni=N3ni=H2

V1=

［思考交流］

(1)同溫同壓下，兩種氣體的體積大小與什么有關(guān)？

［提示］同溫同壓下，氣體分子之間的距離相同，所以分子數(shù)越多，氣體體

積越大，即同溫同壓下，氣體的體積與其物質(zhì)的量的多少有關(guān)。

(2)同溫同壓下，相同體積的任何氣體都具有相同的質(zhì)量嗎？為什么？

［提示］不一定。同溫同壓下，相同體積的任何氣體都具有相同的物質(zhì)的量,

氣體的摩爾質(zhì)量不同時，相同物質(zhì)的量的氣體的質(zhì)量也不相同。

(3)同溫同壓下，不同氣體的密度相同嗎？為什么？

Mi

［提示］不一定相同。因為￡=費=筮，不同氣體的摩爾質(zhì)量不一定相同，

故密度也不一定相同。

(4)相同體積的甲、乙兩個容器，甲中盛放1mol氮氣，乙中盛放2moi氮氣,

則在相同溫度下，甲、乙兩容器中壓強相同嗎？

【提示］不相同。同溫同體積時，氣體的物質(zhì)的量越大，壓強越大。

4

規(guī)律總結(jié)」

阿伏加德羅定律的四個常用推論

1.同溫、同壓一氣體的體積與物質(zhì)的量成正比一興=9

V2"2

2.同溫、同壓一氣體的密度與摩爾質(zhì)量成正比一倍=空。

PlM.2

3.同溫、同體積一氣體的壓強之比與其物質(zhì)的量成正比一年=中。

P2ni

4.同溫、同壓、同體積一氣體的質(zhì)量與摩爾質(zhì)量成正比一詈=粵。

m2Mi

\_____________________________________，

金就點1訓穌，

在標準狀況下，ag氣體A與8g氣體B的分子數(shù)相同。則與此有關(guān)的下列

說法中不正確的是()

A.氣體A與氣體B的摩爾質(zhì)量之比為a：方

B.同溫同壓下，氣體A與氣體B的密度之比為8：a

C.質(zhì)量相同的氣體A與氣體B的分子數(shù)之比為8：a

D.相同狀況下，同體積的氣體A與氣體B的質(zhì)量之比為a：〃

B［對于分子數(shù)相同的氣體，其摩爾質(zhì)量之比等于質(zhì)量之比，A、D對；同

溫同壓下，A與B的密度之比應等于其摩爾質(zhì)量之比a：加B項錯；質(zhì)量相同

的氣體的分子數(shù)之比等于摩爾質(zhì)量的反比，C項對。］

各物質(zhì)的物理量在方程式中的關(guān)系

F難點3

［背景材料］

已知參與反應的各物質(zhì)的物理量之間的比例關(guān)系如下：

aA+Z>B=cC+6?

系數(shù)比：ab:c：d

質(zhì)量比：：bMR：cMc:</MD

物質(zhì)的量比：a：bcd

［思考交流］

(1)若上述反應中參加反應的物質(zhì)均為氣態(tài)，則反應的各氣體體積之間有怎

樣的定量關(guān)系?

5

［提示］在同溫同壓下，參加反應的氣體體積之比等于化學方程式中各氣體

前的系數(shù)之比，即V(A)：V(B)：V(C)：V(D)=a:b：c：d。

(2)若上述反應中C為氣體，則反應物A的質(zhì)量與反應物B的物質(zhì)的量以及

氣體C在標準狀況下的體積有怎樣的定量關(guān)系？

［提取］

aA+bB=cC(g)+dD

OXMAgbmolcX22.4L

m(A)”(B)V(C)

GMAgbmolcX22.4L

則比例關(guān)系:用(A)=n(B)=V(C)

⑶如何計算標準狀況下4.48LH2與足量O2反應生成H2O的質(zhì)量。

［提示］方法一：先把4.48L換算成物質(zhì)的量為0.2mol,再根據(jù)物質(zhì)的量

之比=方程式系數(shù)之比算出生成的H2O為0.2mol,最后用公式m=”XM算出

H2O的質(zhì)量為3.6go

方法二:找出直接關(guān)系：44.8L坨生成36gH2O,則4.48LH2生成3.6gH2Oo

(4)在化學反應中，反應物的總物質(zhì)的量一定等于生成物的總物質(zhì)的量嗎？

為什么？

［提示］不一定。因為化學反應過程中，物質(zhì)的總物質(zhì)的量可能不變、減小

或增大，與化學方程式中的系數(shù)有關(guān)。

規(guī)律總結(jié)」

根據(jù)化學方程式計算

有關(guān)物質(zhì)的量應用于化學方程式的計算，其步驟可歸納為“2個未知”和

“2個式子”，即根據(jù)題意設(shè)未知量，根據(jù)方程式列關(guān)系式，根據(jù)關(guān)系式列比例

式，根據(jù)比例式求未知數(shù)。

1.設(shè)未知量：根據(jù)題意設(shè)出未知量。對于未知量的設(shè)置，一要注意未知量

的表示符號；二要注意未知量不帶單位。

2.列關(guān)系式：根據(jù)化學方程式列關(guān)系式時，不同的物質(zhì)，可以用不同的單

位，同一種物質(zhì)只能用同一種單位，即上下單位相同，左右單位對應。

3.列比例式：根據(jù)關(guān)系式列比例式時，要注意比例式等號兩邊物質(zhì)的比例

關(guān)系要相對應。

4.求未知數(shù)：根據(jù)比例式求未知數(shù)，要注意挖掘題干中對數(shù)字位數(shù)要求的

6

隱含信息，主要體現(xiàn)為保留小數(shù)點后幾位或保留幾位有效數(shù)字。

頌b對慮i訓穌，

過氧化鈉能與水發(fā)生反應，某同學欲用該反應制取標準狀況下的氧氣1.12

⑴計算至少需要稱取過氧化鈉的質(zhì)量。

（2）反應后生成NaOH的物質(zhì)的量是多少？

［解析］2Na2€>2+2H2O==4NaOH+O21

2X78g4mol22.4L

?z(Na2O2)n(NaOH)1.12L

2X78g_22.4L

機(Na202)=7.8g;

加(NazOz)1.12L'

4mol22.4L

n(NaOH)=0.2moL

n(NaOH)-1.12L,

［答案］(1)7.8g(2)0.2mol

當堂達標。根素養(yǎng)

；TANGDA13IACT

1.36.5gHC1氣體體積是（）

A.11.2LB.22.4L

C.5.6LD.無法確定

D［36.5gHCl氣體，物質(zhì)的量是1mol,由于不知道氣體摩爾體積，無法

計算出1mol氯化氫的體積。］

2.同溫同壓下，相同質(zhì)量的下列氣體占有的體積最大的是（）

A.H2B.O2

C.CH4D.CO2

fll.

A［摩爾質(zhì)量：CO2>O2>CH4>H2,由〃=而可知，質(zhì)量相等的氣體，物質(zhì)

的量：CO2<O2<CH4<H2,同溫同壓下，氣體的體積之比等于其物質(zhì)的量之比，

故H2占有的體積最大，故選A。］

3.下列說法正確的是（）

A.氣體的摩爾體積約為22.4L,mori

B.1molH2的質(zhì)量是2g,它所占的體積約是22.4L-moFi

7

C.在標準狀況下，1mol任何物質(zhì)所占的體積都約為22.4L-mori

D.在標準狀況下，1mol任何氣體所占的體積都約為22.4L

D［A項沒有指明是否是標準狀況；B項沒有指明是否是標準狀況，且氣體

體積的單位不正確；C項應指明是氣體，且單位不正確。］

4.兩個體積相同的密閉容器，一個盛有氯化氫，另一個盛有H2和C12的混

合氣體，在同溫同壓下，兩個容器內(nèi)的氣體一定具有相同的()

①質(zhì)量②密度