魯科版必修1 第1章第3節(jié) 化學中常用的物理量——物質的量（第2課時） 學案.doc

第2課時氣體摩爾體積 細讀教材記主干一、影響物質體積的主要因素二、氣體摩爾體積1概念在一定的溫度和壓強下，單位物質的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積，用 vm表示，單位：lmol1或m3mol1。2常用數值標準狀況下(0 ，101 kpa)，氣體摩爾體積約為 22.4_lmol1。3vm、v與n之間的關系式：vm。三、阿伏加德羅定律及推論1同溫同壓下，相同體積的任何氣體含有相同數目的分子。2同溫同壓下，相同體積的任何氣體的物質的量相同。3同溫同壓下，不同氣體的體積比等于物質的量之比，等于所含氣體分子數之比。4同溫同壓下，不同氣體的密度之比等于其摩爾質量之比。重點剖析1氣體分子之間的距離受溫度、壓強影響：溫度越高分子間距離越大，反之越??；壓強越大，分子間距離越小，反之越大。2氣體摩爾體積不僅適用于單一、純凈的氣體，也適用于混合氣體，如標準狀況下，1 mol空氣的體積約為22.4 l。3氣體摩爾體積與其它物理量的轉化。(1)氣體的物質的量n。(2)氣體的質量mnmm。(3)氣體的分子數目nnnana。(4)氣體的摩爾質量：mvm，標準狀況下，m(氣)22.4 (的單位是gl1)。特別提醒(1)利用相對密度計算氣體的摩爾質量，同溫同壓時，(相對)。(2)m(氣)，既適用于單一氣體，也適用于混合氣體，混合氣體的平均摩爾質量。典例印證例題1雙選設na表示阿伏加德羅常數，下列敘述中正確的是()a常溫常壓下，11.2 l co2所含的原子數為1.5nab常溫常壓下，48 g o3含有的氧原子數為3nac標準狀況下，22.4 l h2o所含分子數為nad標準狀況下，22.4 l h2中所含原子數為2na解析a項，常溫常壓下， vm22.4 lmol1，則11.2 l co2的物質的量n(co2)0.5 mol，所含原子數小于1.5 na；b項，48 g o3的物質的量n(o3)1 mol，n(o)3n(o3)，則n(o)3na；c項，標準狀況下，h2o為液態(tài)，不適用氣體摩爾體積；d項，n(h2)1 mol，n(h)2n(h2)，則n(h)2na。答案b、d標準狀況下，氣體摩爾體積vm22.4 lmol1，使用時一定要注意以下三方面：1下列物質的體積約為22.4 l的是()a標準狀況下1 mol h2ob20 、101 kpa時36.5 g hclc常溫常壓下17 g nh3d0 、101 kpa時0.4 mol h2和0.6 mol o2的混合氣體解析：選da項，標準狀況下h2o為液態(tài)；b項，20 、101 kpa不是標準狀況，且溫度比標準狀況高，故1 mol氣體在該狀況下大于22.4 l；c項，常溫常壓不是標準狀況。 重點剖析1阿伏加德羅定律及推論(1)定義：在相同溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數目的分子。(2)推論：相同條件結論公式語言敘述t、p相同同溫同壓下，氣體的分子數與其體積成正比t、v相同溫度、體積相同的氣體，壓強與其分子數成正比n、t相同分子數相等、溫度相同的氣體，壓強與其體積成反比t、p相同同溫同壓下，氣體的密度與其相對分子質量(實際是摩爾質量)成正比同t、p、v同溫同壓下，相同體積的任何氣體的質量與其摩爾質量成正比同t、v、m同溫、同體積下，相同質量的任何氣體的壓強與其摩爾質量成反比2.氣體摩爾體積與阿伏加德羅定律的關系標況準況下的氣體摩爾體積是阿伏加德羅定律的特定情況，二者關系如下：溫度壓強氣體體積氣體所含分子數目阿伏加德羅定律同溫同壓相同體積相同1 mol氣體0 1.01105 pa22.4 l6.021023個特別提醒(1)氣體摩爾體積受溫度和壓強的影響，不同條件下，氣體摩爾體積可能不同。如標準狀況下，vm22.4 lmol1，但不是標準狀況下也可能存在vm22.4 lmol1。(2)阿伏加德羅定律只適用于氣體，可以是單一氣體，也可以是混合氣體。(3)同溫、同壓、同體積和同分子數之間相互制約，只要“三同”成立，第四“同”必定成立。(4)注意分析分子的組成，如ar是單原子分子，o2是雙原子分子，o3是三原子分子。典例印證例題2以下說法中，正確的是()a在標準狀況下1 mol n2的體積是22.4 lmol1b在標準狀況下h2o的摩爾體積約是 22.4 lmol1c同溫同壓下的兩種氣體，只要所含微粒數目相同，則所占體積一定相同d一定狀況下，n2的摩爾體積可能恰好為 22.4 lmol1解析標準狀況下，1 mol n2的體積是22.4 l，a錯。標準狀況下，h2o是液態(tài)，摩爾體積遠小于22.4 lmol1，b錯。同溫同壓下，分子數相等則體積相等，而微粒包括分子、原子、質子、電子等，故c錯。在非標準狀況下，可能存在vm22.4 lmol1。答案d同溫同壓下兩種氣體比較體積、微粒數、質量等時，須先由體積比等于物質的量之比這一關系延伸得質量或微粒數的關系。2下列條件下，兩瓶氣體所含原子數一定相等的是()a同質量、不同密度的n2和cob同溫度、同體積的h2和n2c同體積、同密度的c2h4和c2h6d同壓強、同體積的n2o和co2解析：選aa項n2和co摩爾質量相同，質量相同時，物質的量相同，分子數相同，所含原子數也相同；b項同溫、同體積而壓強不同時，h2和n2的物質的量不同，原子數也不同；c項同體積、同密度時兩種氣體的質量相同，但摩爾質量不同，分子數不同，原子數也不同；d項當同壓、同體積時，其溫度和物質的量不一定相同，則原子個數不一定相同。題組一氣體摩爾體積1判斷正誤(1)標準狀況下，1 mol任何氣體所占的體積都約為22.4 l。()(2)標準狀況下，1 mol o2和n2的混合氣體(按任意比混合)的體積約為22.4 l。()(3)1 mol h2的體積約為22.4 l。()(4)20 時，1 mol任何氣體的體積總比22.4 l大。()答案：(1)(2)(3)(4)2下列敘述正確的是()a一定溫度、壓強下，氣體體積由其分子的大小決定b一定溫度、壓強下，氣體體積由氣體的物質的量的多少決定c氣體摩爾體積是指1 mol任何氣體所占的體積為22.4 ld不同的氣體，若體積相等，則它們所含的分子數一定相等解析：選b在一定溫度和壓強下，氣體體積由氣體的物質的量多少決定，a錯，b正確。氣體摩爾體積是描述在一定溫度和壓強下單位物質的量的氣體所占的體積，而在標準狀況下vm22.4 lmol1，故c錯。不同的氣體，只有在同溫同壓下，同體積才等分子數，故d錯。3在指定的條件下，下列各物質的體積由大到小的順序是_。1 mol co2氣體(常溫常壓)1.5 mol o2(常溫常壓)56 g鐵塊(常溫常壓)120 ，常壓下，5 mol水蒸氣解析：同溫同壓下的氣體，微粒數目越多，所占體積越大。微粒數目相同時，v固體v氣體。答案：題組二阿伏加德羅定律及其推論4判斷正誤(1)相同溫度和壓強下，相同體積的任何物質都含有相同數目的分子。()(2)標準狀況下，n2與h2的密度之比為141。()(3)相同溫度和壓強下，兩種氣體的體積比等于其分子數之比。()(4)相同溫度、相同容積的兩容器的壓強之比等于其物質的量的反比。()答案：(1)(2)(3)(4)5下列示意圖中，白球代表氫原子，黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中間有一個可以上下滑動的隔板(其質量忽略不計)。其中能表示等質量的氫氣與氦氣的是()解析：選a氫氣屬于雙原子分子，而氦氣屬于單原子分子。根據它們的相對原子質量容易算出，氫氣與氦氣的分子個數比為21，根據阿伏加德羅定律，在同溫同壓下，分子個數比即體積比，因此，a是正確的。6同溫同壓條件下，等質量的co2與o2的體積比為_，分子數之比為_，原子數比為_，密度之比為_。解析：等質量的co2與o2的物質的量之比為3244，即811，分子數之比、體積比都等于物質的量之比，原子數之比為381121211，密度之比等于摩爾質量之比118。答案：8118111211118一、選擇題1下列有關氣體摩爾體積的描述中正確的是()a單位物質的量的氣體所占的體積就是氣體摩爾體積b通常狀況下的氣體摩爾體積約為22.4 lmol1c標準狀況下的氣體摩爾體積約為22.4 ld相同物質的量的氣體，氣體摩爾體積也相同解析：選a氣體摩爾體積的影響因素是溫度和壓強，在標準狀況下，氣體摩爾體積約為22.4 lmol1。2雙選下列說法正確的是()a32 g o2占有的體積約為22.4 lb22.4 l n2含有阿伏加德羅常數個氮分子c22 g co2與標準狀況下11.2 l hcl含有相同的分子數d質量相同的n2和co，在同溫同壓下所占氣體體積相同解析：選c、d32 g o2在標準狀況下所占體積約為22.4 l，a錯誤；標準狀況下，22.4 l n2為1 mol，含有阿伏加德常數個n2分子，b錯誤；22 g co2的物質的量為0.5 mol，含分子數目為0.5 na，標準狀況下11.2 l hcl的物質的量為0.5 mol，含hcl分子數目為0.5 na，c正確；因m(n2)m(co)，等質量的n2和co，物質的量相等，在同溫同壓下所占氣體體積相同，d正確。3有一種氣體的質量為14.2 g，體積是4.48 l(標準狀況)，該氣體的摩爾質量是()a71 gmol1b71c28.4 gmol1 d28.4解析：選a由m進行計算。n0.2 mol，則m71 gmol1。4用na表示阿伏加德羅常數的值，下列說法中正確的是()a1 mol n2所含有的原子數為nab標準狀況下，22.4 l氦氣含有2na個原子c標準狀況下，22.4 l氯化氫所含的原子數為nad24 g o2分子和24 g o3分子所含的氧原子數目相等解析：選d1 mol n2含有2 mol n，即含2na個n原子；標準狀況下，22.4 l he為1 mol，he為單原子分子，故1 mol he含有na個原子；c項，n(hcl)1 mol，n(原子)2n(hcl)2 mol，即含2na個原子；24 g o2和24 g o3所含n(o)1.5 mol，均含1.5na個o原子。5在標準狀況下，與32 g o2的體積相等的n2()a質量為14 gb分子數為6.021024c體積為22.4 l d物質的量為2 mol解析：選cn(o2)1 mol，v(o2)22.4 l，因此n(n2)1 mol，m(n2)28 g，n(n2)6.021023，v(n2)22.4 l。6如果a g某氣體中含有的分子數為b，則c g該氣體在標準狀況下的體積是(式中na為阿伏加德羅常數)()a. l b. lc. l d. l解析：選a審題時，首先要明確題目所給的條件及需要回答的物理量一定質量的氣體在標準狀況下的體積，然后根據各基本物理量的含義和相互關系形成清晰的解題思路。c g該氣體的物質的量為n，則標準狀況下的體積v l。7co2和n2的混合氣體對氫氣的相對密度為20，則該混合氣體的平均摩爾質量為()a20 gmol1 b30 gmol1c15 gmol1 d40 gmol1解析：選d20，則20m(h2)202 gmol140 gmol1。8如圖所示是表示物質分子的示意圖，和為兩個體積相同的固定容器，圖中“”和“”分別表示氫原子和氧原子，則下列說法正確的是()a若中的h2為1 mol，則中所含氫原子為6.021023個b若中的h2為1 mol，則它的體積約為22.4 lc和中氣體的質量比為18d和中氣體的物質的量比為12解析：選ca項，1 mol h2所含氫原子為26.021023個，錯誤；b項，沒有指明處于標準狀況下，錯誤；從圖可知，和中h2與o2的個數比為21，所以物質的量比為21，質量比為18，c項正確，d項錯誤。9下列各組物質中兩種物質分子數相同的是()a1 g h2和8 g o2b1 mol hcl和11.2 l co(標準狀況)c18 g h2o和22.4 l co2(標準狀況)d6.021023個氯分子和0.5 mol n2解析：選c兩種物質的物質的量相同時，所含的分子數也相同。a項中1 g h2為0.5 mol,8 g o2為0.25 mol，故二者所含的分子數不相等；b項中標準狀況下11.2 l co為0.5 mol，與hcl的物質的量不相同；d項中6.021023個氯分子為1 mol，與n2的物質的量不相同；只有c項中的兩物質均為1 mol，所含分子數均為na個。10如圖兩瓶體積相等的氣體，在同溫同壓下瓶內氣體的關系一定正確的是()a原子數相等 b密度相等c質量相等 d摩爾質量相等解析：選a由同溫、同壓可得vm相同，再由公式n，可得兩瓶內分子的物質的量相同，又都是雙原子分子，所以原子的物質的量相同，由原子個數之比等于物質的量之比可得，兩瓶內分子所含原子數相同，a項正確；由mnm，兩瓶內分子的物質的量相等，m不一定相等，故m不一定相等，同理由也得不一定相等。11以“物質的量”為中心的計算是化學計算的基礎，下列與“物質的量”相關的計算正確的是 ()a現有co、co2、o3三種氣體，它們分別都含有1 mol o，則三種氣體的物質的量之比為321bn g cl2中有m個cl原子，則阿伏加德羅常數na的數值可表示為 c標準狀況下，11.2 l x氣體分子的質量為16 g，則x氣體的摩爾質量是32d5.6 g co和22.4 l co2中含有的碳原子數一定相等解析：選b含1 mol o的co、co2、o3的物質的量分別是1 mol、 mol、 mol，三者之比為632，a錯誤；n g cl2物質的量為 mol，含cl原子數 na2m，na，b正確；摩爾質量的單位為 gmol1，c錯誤；未說明溫度、壓強狀況，不能進行氣體體積與物質的量的一切相關計算和比較，d錯誤。12已知m g a和n g b所含分子數相同，則下列說法不正確的是()a標準狀況下，同體積的氣體a、b的質量比為mnb25 下，同質量的氣體a、b的分子數比為nmc同溫同壓下，氣體a、b的密度比為nmd相同狀況下，同質量的氣體a、b的體積比為nm解析：選c由a、b氣體的分子數相同知，兩氣體的物質的量相等，則此時 ，a項正確；同質量的a、b的物質的量之比，即分子數之比為nm，相同狀況下，體積比為nm，b、d項正確；同溫同壓下，氣體的密度之比等于摩爾質量之比，即 ，c項不正確。二、非選擇題13標準狀況下有：6.72 l甲烷，3.011023個氯化氫分子，13.6 g硫化氫，0.2 mol nh3。對這四種氣體的關系從小到大的順序，請用序號填空：(1)體積：_。(2)密度：_。(3)質量：_。(4)n(h)：_。解析：n(ch4)0.3 mol；n(hcl)0.5 mol；n(h2s)0.4 mol；n(nh3)0.2 mol。在標準狀況下，物質的量大的氣體體積也大，四種氣體的體積由小到大的順序為：；密度的大小與摩爾質量成正比，故密度從小到大的順序為：；據mnm可知，質量從小到大的順序為：；根據每種氣體的物質的量及分子組成可知氫原子數從小到大的順序為：。答案：(1)(2)(3)(4)14填空：(1)so2的相對分子質量為_，其摩爾質量為_。(2)標準狀況下，0.5 mol任何氣體的體積都約為_。(3)4 g h2與標準狀況下22.4 l so2相比，所含分子數目較多的是_。(4)0.01 mol某氣體的質量為0.28 g，該氣體的摩爾質量為_，標準狀況下該氣體的體積是_。答案：(1)6464 gmol1(2)11.2 l(3)h2