第1章認識化學科學第3節(jié)

化學中常用的物理量——物質的量第2課時氣體摩爾體積素養(yǎng)目標學習要點1.通過對1mol氣體的體積的交流研討,理解氣體摩爾體積的定義及影響因素,養(yǎng)成宏觀辨識與微觀探析的化學核心素養(yǎng)。2.了解物質的量與微觀粒子數(shù)之間的關系,能夠運用物質的量、摩爾質量、氣體摩爾體積的相互關系進行簡單計算,形成證據推理與模型認知的化學核心素養(yǎng)。3.通過對相同狀況下不同氣體的體積的研究,理解阿伏加德羅定律及其推論,并能夠解決實際問題,養(yǎng)成證據推理與模型認知的化學核心素養(yǎng)。一個公式:Vm=

。一個狀況:標準狀況(0℃、101kPa)。一個數(shù)值:標準狀況下氣體摩爾體積約為22.4L·mol-1。三個因素:影響物質體積的因素有微粒大小、微粒數(shù)目、微粒間距。一個定律:阿伏加德羅定律。知識點一氣體摩爾體積基礎落實?必備知識全過關知識點一氣體摩爾體積一、物質體積大小的影響因素固體或液體氣體對于氣體來說,分子之間的平均距離比分子直徑大得多,因此

相同的情況下,氣體體積的大小主要取決于

。在相同的

和

下,氣體分子之間的平均距離近似相等,所以1mol任何氣體的體積

。

粒子數(shù)目氣體分子之間的平均距離溫度壓強基本相同二、氣體摩爾體積

L·mol-1溫度壓強三、標準狀況下的氣體摩爾體積1個條件:必須為標準狀況(0℃,101kPa)。非標準狀況下,1mol氣體的體積不一定是22.4L。1種狀態(tài):必須為氣體。如水、酒精等物質在標準狀況下不是氣體。2個數(shù)據:“1mol”“約22.4L”。特別提醒(1)氣體摩爾體積的適用范圍是氣態(tài)物質。在標準狀況下,1

mol氣體所占的體積約是22.4

L。(2)氣體摩爾體積不僅適用于純氣體,也適用于混合氣體。(3)利用Vm=22.4

L·mol-1計算時,應注意兩點:①是否為標準狀況;②是否為氣體。如苯、CCl4、乙醇、H2O在標準狀況下不是氣體,不能利用22.4

L·mol-1進行計算。正誤判斷(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)1

mol任何物質在標準狀況下所占的體積都為22.4

L。(

)(3)在常溫常壓下,11.2

L

Cl2含有的分子數(shù)為0.5NA。(

)(4)標準狀況下,H2的氣體摩爾體積是22.4

L。(

)××××重難突破?能力素養(yǎng)全提升探究角度1氣體摩爾體積的概念例1(2024河北唐山一中模擬)下列說法正確的是(

)①標準狀況下,6.02×1023個氣體分子所占的體積約為22.4L②0.5molN2的體積為11.2L③標準狀況下,1molH2O的體積為22.4L④常溫常壓下,28gCO與N2的混合氣體所含原子數(shù)為2NA⑤任何氣體的氣體摩爾體積都約為22.4L·mol-1⑥標準狀況下,體積相同的兩種氣體的分子數(shù)一定相同A.①③⑤ B.④⑥C.③④⑥ D.①④⑥D解析

6.02×1023個氣體分子物質的量約為1

mol,標準狀況下占有的體積約是22.4

L,故①正確;氮氣不一定處于標準狀況下,0.5

mol

N2的體積不一定為11.2

L,故②錯誤;標準狀況下,水不是氣體,1

mol

H2O的質量為18

g,其體積遠小于22.4

L,故③錯誤;CO與N2的摩爾質量都是28

g·mol-1,28

g

CO與N2的混合氣體物質的量為1

mol,均為雙原子分子,故混合氣體含有2

mol原子,即混合氣體所含原子數(shù)為2NA,故④正確;任何氣體的氣體摩爾體積不一定為22.4

L·mol-1,與溫度、壓強有關,故⑤錯誤;相同條件下,氣體的體積相等,含有的分子數(shù)目相同,故⑥正確。[對點訓練1](2024福建三明一中模擬)下列有關氣體摩爾體積的說法中,錯誤的是(

)A.一定溫度和壓強下,任何具有相同數(shù)目分子的氣體都具有大致相同的體積B.一定溫度和壓強下,單位物質的量的氣體所占的體積稱為氣體摩爾體積C.在標準狀況下,1mol乙醇的體積約為22.4LD.在標準狀況下,任何氣體的氣體摩爾體積都約為22.4L·mol-1C解析

當溫度和壓強一定時,任何具有相同分子數(shù)的氣體物質一定具有大致相同的體積,選項A正確;氣體摩爾體積即為一定溫度和壓強下,單位物質的量的氣體所占的體積,選項B正確;乙醇在標準狀況下不是氣體,無法運用氣體的摩爾體積公式V=nVm計算,選項C錯誤;在標準狀況下,氣體摩爾體積都約為22.4

L·mol-1,選項D正確。思維建模

氣體摩爾體積的四個要素

對象氣體摩爾體積研究的對象是氣體,可以是單一組分氣體,也可以是混合氣體狀況標準狀況是溫度為0

℃,壓強為101

kPa的狀況。在標準狀況下氣體摩爾體積約為22.4

L·mol-1,非標準狀況下,氣體摩爾體積可能是22.4

L·mol-1,也可能大于或小于22.4

L·mol-1定量在同溫同壓下,氣體的體積與所含的分子數(shù)目成正比。1

mol任何氣體都含有阿伏加德羅常數(shù)個分子。標準狀況下,n

mol氣體的體積為22.4

L·mol-1×n

mol=22.4n

L數(shù)值一定量氣體的質量(m)與其密度(ρ)之比,就是這一定量氣體的體積。氣體的摩爾質量(M)與該氣體在標準狀況下的密度之比就是標準狀況下的氣體摩爾體積(Vm)即Vm=探究角度2氣體摩爾體積的有關計算例2(2024福建廈門外國語學校模擬)已知ag氣體XY3含有b個原子,設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,氣體摩爾體積為Vm,則該條件下11.2L該氣體的質量為(

)A[對點訓練2](1)某常見氣體在標準狀況下的密度為1.25g·L-1,則該氣體的相對分子質量為

。若該氣體為無機化合物,其名稱為

。(2)在同溫同壓下,相等質量的氧氣和臭氧,它們的物質的量之比為

,原子個數(shù)比為

。

(3)112mL某氣體在標準狀況下的質量為0.32g,該氣體的摩爾質量約為

。

28一氧化碳3∶21∶164g·mol-1解析

(1)M=ρ(標準狀況)Vm=1.25

g·L-1×22.4

L·mol-1=28

g·mol-1,該氣體的相對分子質量為28。若該氣體為無機化合物,該氣體為CO,名稱為一氧化碳。(2)氧氣和臭氧的摩爾質量依次為32

g·mol-1、48

g·mol-1,相同質量的氧氣和臭氧的物質的量之比與摩爾質量成反比,即48∶32=3∶2;相等質量的氧氣和臭氧所含氧原子數(shù)相等,原子個數(shù)比為1∶1。思維建模

氣體摩爾體積的有關計算公式

知識點二阿伏加德羅定律及其推論基礎落實?必備知識全過關知識點二阿伏加德羅定律及其推論一、阿伏加德羅定律1.內容:同溫、同壓下,相同體積的任何氣體都含有

數(shù)目的分子。

2.內容總結:“三同”定“一同”3.適用范圍:阿伏加德羅定律及其推論適用于氣體,可以是單一氣體,也可以是混合氣體,對固體和液體不適用。相同溫壓體積分子數(shù)二、阿伏加德羅定律的推論

名師點撥阿伏加德羅定律及其推論答題模板第一步:找“相同”明“不同”①找出題干中有哪些相同的條件,再根據物質的量,結合物質的微粒結構,求出相應的粒子數(shù);②分析選項中的要求,明確需要求解哪些量。第二步:用“規(guī)律”利用阿伏加德羅定律及其推論得出不同條件之間的關系,進行對比判斷,從而順利解題。注:可利用理想氣體狀態(tài)方程推導判斷:pV=nRT,其中R為常數(shù)。正誤判斷(1)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。(

)(2)同溫、同壓下,同體積的物質所含的分子數(shù)一定相等。(

)(3)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。(

)×××重難突破?能力素養(yǎng)全提升探究角度

阿伏加德羅定律及推論的應用例題(2024山東煙臺模擬)下列說法正確的是(

)A.同溫下,等體積N2和CO2的密度之比為7∶11B.同體積、同密度CO和N2的原子數(shù)之比為1∶1C.同溫、同壓下,等體積O2和O3的質量之比為3∶2D.同溫下,等質量CH4和H2的分子數(shù)之比為8∶1B解析

同溫下,當壓強不相等時,氣體的摩爾體積不同,等體積下物質的量不相等,則氣體的密度之比不一定等于摩爾質量之比,故A錯誤;CO和N2的摩爾質量都是28

g·mol-1,同體積、同密度的CO和N2具有相同的質量,根據n=

可知,兩種氣體的分子數(shù)一定相等,故B正確;同溫、同壓、同體積,氣體的質量之比等于其摩爾質量之比,O2和O3的質量之比為2∶3,故C錯誤;等質量的CH4和H2分子數(shù)之比等于其摩爾質量的反比,即2∶16=1∶8,故D錯誤。[對點訓練](2024山東新泰一中高一質檢)在甲、乙兩個容積不同的密閉容器中,分別充入質量相同的CO、CO2氣體時,兩容器的溫度和壓強均相同,則下列說法正確的是(

)A.CO分子數(shù)比CO2分子數(shù)少B.甲容器的容積比乙容器的容積小C.CO的摩爾體積比CO2的摩爾體積小D.甲中CO的密度比乙中CO2的密度小D解析

溫度、壓強相同的條件下,氣體摩爾體積相等,則可知C錯誤,根據n=知,相同質量時其物質的量之比等于其摩爾質量的反比,CO、CO2的摩爾質量分別是28

g·mol-1、44

g·mol-1,所以二者的物質的量之比=44∶28=11∶7。根據N=nNA知,二者的分子數(shù)之比等于其物質的量之比,所以CO分子數(shù)多,故A錯誤;根據V=nVm知,相同條件下,氣體體積之比等于其物質的量之比,所以甲的容積比乙大,故B錯誤;由ρ=知,在相同條件下,其密度之比等于摩爾質量之比,所以甲中CO的密度比乙中CO2的密度小,故D正確。學以致用隨堂檢測全達標12345題組1氣體摩爾體積1.(2024陜西西安八校高一聯(lián)考模擬)下列說法正確的是(

)A.NaCl的摩爾質量是58.5gB.標準狀況下,22.4L水中約含6.02×1023個H2O分子C.常溫常壓下,22gCO2中所含氧原子數(shù)約為6.02×1023D.常溫常壓下,1molCO的體積是22.4LC12345解析

NaCl的摩爾質量是58.5

g·mol-1,故A錯誤;水在標準狀況下不是氣體,標準狀況下,22.4

L水物質的量不是1

mol,故B錯誤;每個二氧化碳分子含有2個O原子,常溫常壓下,22

g二氧化碳物質的量為0.5

mol,所含O原子的物質的量為1

mol,原子數(shù)約為6.02×1023,故C正確;不是標準狀況,不能用標準狀況下的氣體摩爾體積計算氣體的體積,故D錯誤。123452.下列說法正確的是(

)A.0.5molH2所占的體積為11.2LB.標準狀況下,6.02×1023個分子所占的體積約為22.4LC.標準狀況下,1molH2O的體積約為22.4LD.標準狀況下,28gN2體積約為22.4LD解析

A項中沒有說明是否在標準狀況下,故0.5

mol

H2的體積不一定為11.2

L;B項中沒有說明微粒的狀態(tài),若該微粒呈固態(tài)或液態(tài),標準狀況下1

mol分子所占體積不是22.4

L;C項中標準狀況下,水不呈氣態(tài);D項中N2的摩爾質量為28

g·mol-1,28

g

N2的物質的量為1

mol,故標準狀況下體積約為22.4

L。123453.(2024山東日照模擬校際聯(lián)考)用NA代表阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值。下列說法正確的是(

)A.標準狀況下,33.6L水所含氫原子數(shù)為3NAB.4.9g硫酸與0.05NA個磷酸分子含有相同的氧原子數(shù)C.NA個氧氣分子和NA個臭氧分子的質量比為3∶2D.25℃、101kPa時,11.2LCl2完全變?yōu)镃l-時,失去的電子數(shù)為NAB12345解析

標準狀況下,水為固液混合物,33.6

L水遠大于1.5

mol,氫原子數(shù)遠大于3NA,故A錯誤;4.9

g硫酸的分子數(shù)目為0.05NA,一個硫酸與一個磷酸分子中都含有4個氧原子,硫酸與磷酸的分子數(shù)目相同,則含有相同的氧原子數(shù),故B正確;NA個氧氣分子和NA個臭氧分子的質量比為2∶3,故C錯誤;Cl2變?yōu)镃l-時得電子,故D錯誤。12345題組2阿伏加德羅定律及推論4.(2024遼寧重點高中沈陽市郊聯(lián)體高一期中)關于同溫、同壓下等體積的N2O(氣體)和CO2的敘述,其中正確的是(

)①質量相同②所含氮