人教版高中化学必修一第一章第二节第2课时气体摩尔体积.docx
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高中化学学习材料(灿若寒星**整理制作)一、气体摩尔体积:1、影响物质占有体积大小的因素有:①构成物质的粒子的大小,②粒子间的距离,③粒子数目的多少。
当所含粒子的数目一定时(即等物质的量的物质),其体积大小只由前两个量决定。
对固体和液体而言,粒子间的距离相对于粒子本身的大小又可以忽略不计;因此,1mol任何固体或液体占有的体积主要取决于粒子本身的大小,且各不相同。
2、对气体而言,气体分子本身的大小相对于气体分子之间的距离可以忽略不计,1mol气体所占有的体积大小主要决定于气体分子之间的距离;气体分子之间的距离大小受温度和压强影响较大,当温度和压强相等时,任何气体分子之间的距离几乎相等。
因此,在相同条件下,1mol任何气体的体积均相同,反之,在相同条件下,体积相同的任何气体含有相同的分子数(结构微粒数)。
3、定义:单位物质的量气体所占的体积叫做气体摩尔体积。
气体摩尔体积的常用单位有L/mol、m3/mol等,其符号为V m。
在标准状况(273K、1.01×105Pa)下,气体的摩尔体积约为22.4L/mol。
4、物质的量(n)、气体摩尔体积(V m)之间存在如下关系;;(在标准状况下)5、对气体而言,由n=m/M和n=V/V m不难导出M=V m•m/V=V m•ρ(ρ的单位为g/L),在标准状况下,M=22.4L·mol-1×ρ标。
二、阿伏加德罗定律及应用①定义:在同温同压下,同体积的任何气体都含有相同数目的分子,这就是阿伏加德罗定律。
②阿伏加德罗定律的应用同温、同压下:V1/V2=n1/n2同温、同压下:P1/P2=n1/n2同温、同压下:ρ1/ρ2=M1/M2同温、同压下:m1/m2=M1/M2同温、同压下,等质量的任何气体:V1/V2=M2/M1【求根溯源】描述气体状态的四个参数:温度(T)、压强(P)、所占体积(V)和物质的量(n)之间满足如下关系:①PV=nRT,m为气体的密度)。
第二节化学计量在实验中的应用第2课时气体摩尔体积1.以下表达正确的选项是()A.一定温度、压强下,气体体积由其分子的大小决定B.一定温度、压强下,气体体积由气体的物质的量的多少决定C.气体摩尔体积是指1 mol 任何气体所占的体积为22.4 LD.不同的气体,假设体积不等,那么它们所含的分子数一定不相等解析:一定温度和一定压强下,气体的体积由分子数多少决定,故A项错误;气体摩尔体积是指1 mol 任何气体在一定温度和压强下所占的体积,22.4 L是标准状况下的体积,故C项错误;对于不同的气体,假设气体体积不等,那么它们所含的分子数有可能相等,故D项错误。
答案:B2.设N A为阿伏加德罗常数的值,以下说法正确的选项是()A.在常温、常压下,11.2 L N2含有的分子数为0.5 N AB.标准状况下,22.4 L H2和O2的混合物所含分子数为N AC.标准状况下,18 g H2O的体积是22.4 LD.1 mol SO2的体积是22.4 L解析:常温、常压下的气体摩尔体积不是22.4 L·mol-1,A项错误;标准状况下,1 mol 任何气体的体积都约为22.4 L,其分子数为N A,B项正确;标准状况下,H2O为液体,C 项错误;未指明标准状况,D项错误。
答案:B3.在两个容积相同的容器中,一个盛装氯化氢气体,另一个盛装氢气和氯气的混合气体。
在同温同压下,两容器内的气体一定具有相同的()A.原子数B.密度C.质量D.相对分子质量解析:同温同压下,相同体积的气体所含分子数相等,由于H2、Cl2、HCl都是双原子分子,故它们所含原子数也相等。
答案:A4.标准状况下,以下物质所占体积最大的是()A.98 g H2SO4B.6.02×1023 CO2C.44.8 L HClD.6 g H2解析:根据阿伏加德罗定律的推论,相同状况下气体体积比等于气体物质的量之比;再根据公式,将各量转化为物质的量再比拟。
第2课时气体摩尔体积课后篇巩固提升基础巩固1.下列叙述正确的是( )A.1 mol任何气体的体积都为22.4 LB.1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 LC.标准状况下,1 mol四氯化碳所占的体积是22.4 LD.标准状况下,22.4 L的任何气体的物质的量都是1 mol项,没有指明物质所处的状况,错误;B项,没有指明物质所处的状态,错误;C项,四氯化碳在标准状况下不是气体,错误;D项,是对气体摩尔体积概念的应用,正确。
2.下列说法中,正确的是( )A.1 mol任何气体的体积都约为22.4 LB.气体的摩尔体积约为22.4 L·mol-1C.0 ℃,101 kPa时,1 mol O2和N2的混合气体的总体积约为22.4 LD.含有N A个氢原子的氢气在标准状况下的体积约为22.4 L,只有在一定温度和压强下的气体摩尔体积的数值才有确定的意义,A、B项错误;0℃,101kPa时任何气体的摩尔体积都约为22.4L·mol-1,所以在0℃,101kPa时1molO2和N2的混合气体的总体积约为22.4L,C项正确;因每个氢气分子里含2个氢原子,则含有N A个氢原子的氢气的物质的量是0.5mol,0.5mol氢气在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L·mol-1=11.2L,D项错误。
3.在标准状况下,相同质量的下列气体:①Cl2②H2③N2④CO2⑤O2,体积由大到小的顺序是( )A.③②④⑤①B.③②④①⑤C.①④⑤②③D.②③⑤④①,相同质量的任何气体,体积比等于摩尔质量的反比。
因此,题述气体体积由大到小的顺序实际上是摩尔质量由小到大的顺序。
4.设N A表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A.273 ℃,1.01×105 Pa时,1 mol气体体积小于22.4 LB.1 mol H2的体积为22.4 LC.在标准状况下,以任何比例混合的CO和CO2的混合物22.4 L,所含的分子数为N AD.11.2 L氢气所含的原子数为N A选项中,273℃高于0℃,温度升高,气体分子间的距离增大,故A错误。
气体摩尔体积的常见应用
标准状况下1mol 气体为22.4L ,即可导出其质量便是该气体的摩尔质量。
据此可求出未知化学式的气体摩尔质量和相对分子质量,也可求出1L 气体的质量即气体密度。
反之也可由气体密度求摩尔质量。
同温同压下两气体的密度比叫气体的相对密度,可据此由气体的相对密度求气体的摩尔质量,如某气体对2H 的相对密度为15,则其相对分子质量为215⨯。
常见的有:
(1)由标准状况下气体密度求相对分子质量:d M r 4.22=
(2)由相对密度求气体的相对分子质量:若为对2H 的相对密度则为:22⨯=H r d M 对,若为对空气的相对密度则为:29⨯=对空气d M r
*(3)求混合气体的平均相对分子质量(r M ):即混合气体1mol 时的质量数值。
在已知各组成气体的体积分数时见①,若为质量分数见②:
① ++⨯=b a r M b M a M %%
②)%%/(1 +÷+÷=b a r M b M a M
(4)由同温同压下气体反应时的体积比求分子数比,进而推分子式。
(5)直接将气体摩尔体积代入有关化学方程式进行计算。
(6)气体反应物的体积比即分子数比可便于找出过量气体。
第一章从实验学化学
第二节化学计量在实验中的应用第2课时气体摩尔体积
[三维目标]
(一)知识与技能:
1.复习巩固对物质的量、摩尔质量概念的理解;
2.正确理解和初步掌握气体摩尔体积的概念。
(二)过程与方法:
1.初步培养学生的分析推理能力和探究意识;
2.让学生体验发现问题、分析问题、解决问题的探究性学习的过程;
3.初步学会分析数据、推理演绎、归纳总结的科学学习方法。
(三)情感态度与价值观:
1.激发和培养学生积极投入,循序渐进寻求真理的探究意识;
2.渗透抓主要矛盾、透过现象看本质、从特殊到一般认识事物规律等哲学思想。
[教学重点]
形成气体摩尔体积概念的逻辑推理过程;气体摩尔体积的应用。
[教学难点]
1.学生探究意识的初步培养
2.气体体积的决定因素及外界条件的影响
[教学方法]
探究式教学、多媒体辅助教学、归纳
总结等
[学法指导]
引导学生思考,讨论,推理演绎、归纳总结
[教学用品]
电脑多媒体、导学案、实物教具
板书设计
气体摩尔体积
一、决定物质体积大小的微观因素
二、气体摩尔体积
1.定义
2.决定因素
3.影响因素
4.标准状况下的气体摩尔体积。
高中化学学习材料第2课时气体摩尔体积一、决定物质体积的因素1.气体体积与物质的量的关系2.决定物质体积的因素(1)影响物质体积的因素①构成物质的粒子________;②粒子的________;③________________。
(2)决定固体或液体体积的主要因素构成物质的粒子____________和粒子的________。
(3)决定气体体积的主要因素构成气体的____________和________________。
3.阿伏加德罗定律同温同压下,相同体积的任何气体都含有________数目的粒子(即阿伏加德罗定律)。
二、气体摩尔体积1.定义:单位____________的气体所占有的________。
符号:V m,单位L/mol(或L·mol -1)和m3/mol(或m3·mol-1)。
2.计算公式:V m=____________。
3.影响气体摩尔体积的因素(1)气体摩尔体积的数值取决于气体所处的________和________。
(2)标准状况下(即______________),气体摩尔体积约为__________。
知识点1 气体摩尔体积1.当温度和压强一定时,决定气体体积大小的主要因素是( )A.分子直径的大小 B.分子间距离的大小C.分子间引力的大小 D.分子数目的多少2.下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是( )A.相同物质的量的气体摩尔体积也相同B.通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 LC.标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L/molD.一定物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积知识点2 气体摩尔体积的应用3.在标准状况下,由0.5 g H2、11 g CO2和4 g O2组成的混合气体,其体积约为( ) A.8.4 L B.11.2 LC.14.0 L D.16.8 L4.在标准状况下,与12 g H2的体积相等的N2( )A.质量为12 gB.物质的量为6 molC.体积约为22.4 LD.分子数约为6.02×1023知识点3 阿伏加德罗定律的简单应用5.下列两种气体的分子数一定相等的是( )A.质量相等的N2和COB.体积相等的CO和C2H4C.等温、等体积的O2和N2D.等压、等体积的N2和CO26.相同条件下,等物质的量的两种气体一定满足( )A.体积均为22.4 LB.具有相同的体积C.是双原子组成的分子D.所含原子数目相同知识点4 物质的量在化学计算中的应用7.下列物质中,含氢原子数目最多的是( )A.0.9 mol H2OB.0.3 mol H2SO4C.0.2 mol NH3D.0.4 mol CH48.在标准状况下,CO和CO2的混合气体共39.2 L,质量为61 g。
则两种气体的物质的量之和为________mol,其中CO2为________mol,CO占总体积的________%。
练基础落实1.下列叙述正确的是( )A.一定温度、压强下,气体体积由其分子的大小决定B.一定温度、压强下,气体体积由其物质的量的多少决定C.气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积为22.4 LD.不同的气体,若体积不等,则它们所含的分子数一定不等2.下列说法正确的是( )A.1 mol任何气体所占体积都约为22.4 LB.1 mol H2O在标准状况下体积为22.4 LC.1 mol气体体积为22.4 L,则一定是标准状况D.气体摩尔体积不一定是22.4 L/mol3.下列说法正确的是( )A.在常温、常压下,11.2 L N2含有的分子数为0.5 N AB.标准状况下,22.4 L H2和O2的混合物所含分子数为N AC.标准状况下,18 g H2O的体积是22.4 LD.1 mol SO2的体积是22.4 L4.在0℃和1.01×105 Pa条件下,将0.1 g H2、3.2 g SO2、2.2 g CO2混合,该混合气的体积是( )A.2.24 L B.3.36 LC.4.48 L D.6.72 L5.同温、同压下,某容器充满O2重116 g,若充满CO2,重122 g,现充满某气体重114 g,则该气体的相对分子质量为( )A.28 B.60 C.32 D.44练方法技巧6.在标准状况下,W L氮气含有n个氮气分子,则阿伏加德罗常数可表示为( ) A.W n B.22.4nC.22.4nWD.7n5.67.设阿伏加德罗常数为N A,标准状况下O2和N2的混合气体m g,含有b个分子,则n g 该混合气体在相同状况下所占的体积(L)应是( )A.22.4nbmN AB.22.4mbnN AC.22.4N AmbD.nbN A22.4m规律n、V m、N A之间的灵活换算,要以n为中心、为桥梁进行,可达到事半功倍的效果。
练综合拓展8.4.8 g O2和0.2 mol CO2,它们的物质的量之比是________,质量之比是________,在同温同压下的体积之比是________。
9.在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体为6.72 L,质量为12 g,此混合物中CO和CO2物质的量之比是______,CO的体积分数是______,CO的质量分数是______,C和O 原子个数比是________,混合气体的平均相对分子质量是____________,密度是______ g/L。
第2课时气体摩尔体积基础落实一、1.O2H21∶2 1.6 g 0.05 0.2 0.1 1∶2 物质的量 2.(1)①数目②大小③粒子间的距离(2)数目大小(3)粒子数目粒子间的距离 3.相同二、1.物质的量体积 2.Vn3.(1)温度压强(2)0℃和101 kPa 22.4 L/mol对点训练1.D 2.C3.C [求标准状况下互不反应的混合气体的体积与单一气体求法相同,只要求出总物质的量,然后乘以22.4 L/mol即可。
]4.B [12 g H2的物质的量为6 mol,则N2的物质的量也为6 mol;6 mol N2的质量为168 g;体积约为134.4 L(标准状况);分子数约为3.612×1024。
故应选B。
]5.A [只要物质的量相等,则气体的分子数必相等。
等质量的N 2和CO ,摩尔质量也相等,都是28 g/mol ,则其物质的量相等,分子数也相等。
]6.B [相同条件(同温、同压)下,相同体积的气体具有相同的分子数(即相同的物质的量),则具有相同物质的量的气体必具有相同的体积。
]7.A8.1.75 0.75 57.1解析 (1)两种气体的物质的量之和为:39.2 L22.4 L/mol=1.75 mol 。
(2)设混合气中CO 的物质的量为x ,CO 2的物质的量为y ,则有x +y =1.75,28 g/mol ·x +44 g/mol ·y =61 g ,解得:x =1 mol ,y =0.75 mol 。
(3)CO 的体积分数即为物质的量分数,为 1 mol1.75 mol×100%≈57.1%。
课后作业1.B [本题主要考查影响气体体积大小的因素。
依据气体体积的影响因素可知:温度和压强一定时,气体分子间的平均距离几乎相等,因而气体体积主要由其物质的量的多少决定;气体摩尔体积是指在一定温度、压强下,1 mol 任何气体所占的体积,22.4 L 是1 mol 气体在标准状况下的体积;依据阿伏加德罗定律及其推论知:不同的气体,若体积不等,则它们所含的分子数有可能相等。
]2.D [22.4 L 是1 mol 气体在标准状况下的体积,A 没有指明状态,所以错误;B 中H 2O 在标准状况下是液体,所以错误;非标准状况通过调节温度和压强也可以使1 mol 气体体积达到22.4 L ,所以C 错误。
]3.B [常温、常压下的气体摩尔体积是未知数,无法求出分子数,A 错误;标准状况下,1 mol 任何气体的体积都约为22.4 L ,其分子数为N A ,B 正确;标准状况下,H 2O 为液体,所以C 不正确;未指明标准状况,所以D 不正确。
]4.B [标准状况下,气体的体积与气体的总的物质的量有关,与气体的种类无关,n (总)=0.12 mol +3.264 mol +2.244mol =0.15 mol ,V =n (总)×22.4 L/mol =3.36 L 。
] 5.A [方法一:按常规思路,设瓶重m g 。
某气体的相对分子质量为M r ,由V 1V 2=n 1n 2,因为容器体积不变,所以有116 g -m g 32 g/mol =122 g -m g 44 g/mol ,得m =100,然后由116 g -100 g32 g/mol=114 g -100 gM (某)得M (某)=28 g/mol ,即相对分子质量为28。
方法二:差量法:同温同压下,气体质量之差和摩尔质量之差之间存在着正比关系,因此可以不计算容器的质量,直接由气体质量差和摩尔质量差的正比关系求得。
即:122 g -116 g 44 g/mol -32 g/mol =122 g -114 g44 g/mol -M (某),M (某)=28 g/mol ,即M r =28。
]6.C7.A [m g 气体的物质的量为bN A mol ,则 n g 气体的物质的量为bnmN Amol ,则n g 气体的体积为22.4nbmN AL 。
]8.3∶4 6∶11 3∶4解析 n (O 2)=4.8 g/32g/mol =0.15 mol ,m (CO 2)=0.2 mol ×44 g/mol =8.8 g 。
它们的物质的量之比是0.15 mol ∶0.2 mol =3∶4,质量之比是4.8 g ∶8.8 g =6∶11,在同温同压下体积之比等于其物质的量之比即3∶4。
9.1∶3 25% 17.5% 4∶7 40 1.79 解析 气体的总物质的量为n =V /V m =6.72 L/22.4 L/mol =0.3 mol ,所以n (CO)+n (CO 2)=0.3 mol ;n (CO)·28 g/mol +n (CO 2)·44 g/mol =12 g ,求得n (CO)=0.075 mol ,n (CO 2)=0.225 mol 。