2017_2018学年高中化学第一章从实验学化学1.2化学计量在实验中的应用(第2课时)学案新人教版必修1.pdf
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1、1 。 。 。 。 内部文件,版权追溯 内部文件,版权追溯 内部文件,版权追溯 第 2 课时气体摩尔体积 学习目标定位 1. 知道决定气体体积的主要因素,能叙述阿伏加德罗定律的内容。2. 知道 气体摩尔体积的含义,记住标准状况下的气体摩尔体积。3. 能进行气体体积、物质的量、微 粒数目之间的换算。 一、决定物质体积大小的因素 1. 在温度和压强一定时,决定物质体积大小的主要因素:微粒的数目、 微粒的大小、微粒间 的距离。 2. 根据表格中的数据完成下列填空: 状态物质密度 1mol该 物 质 的 质量 1mol 该物 质的体积 结论 固态 Fe 7.86gcm 3(20 ) 56g 7.12c
2、m 3 相同条件下1 mol 固体、液体的体积 差别较大 Al 2.70gcm 3(20 ) 27g 10cm 3 液态 H2O 0.998gcm 3(20 ) 18g 18.04cm 3 H2SO41.83gcm 3(20 ) 98g 53.55cm 3 气态 O2 1.429gL 1(0 、 101kPa)( 标准状况 ) 32g 22.39L 相同条件下,1mol 气体的体积近似相 等,在标准状况下 约为 22.4L H2 0.0899gL 1(0 、 101kPa)( 标准状况 ) 2.016g 22.42L 3. 分析出现上述结论的原因。 (1) 在温度和压强一定时,任何 1mol
3、固态物质或液态物质所含微粒数目相同。微粒之间的距 离很小,但微粒的大小不同,所以1mol 固态物质或液态物质的体积往往是不同的。 (2) 对气态物质来说:通常情况下微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍,因此,当 微粒数相同时,气态物质体积的大小则主要取决于气体微粒间的距离。 2 (3) 在温度和压强一定时,微粒间的距离近似相等,因此,在相同温度和压强下,任何具有 相同微粒数的气体都具有大致相同的体积。 1. 物质体积大小的影响因素 2. 粒子数目相同物质的体积关系 1. 下列四种因素: 温度和压强所含微粒数微粒本身大小微粒间的距离, 其中 对气态物质体积有显著影响的是( ) A. B. C
4、. D. 答案D 解析气态物质微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍,故微粒本身的大小对气态物 质体积无显著影响。 2. 同温同压下,若两种气体所占体积不同,其主要原因是( ) A.气体分子的大小不同 B.气体分子间平均距离不同 C.气体的物质的量不同 D.气体的摩尔质量不同 答案C 二、气体摩尔体积 1. 气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占的体积,符号是Vm,表达式:Vm V n。 常用的单位是Lmol 1。标准状况下,气体摩尔体积约为 22.4Lmol 1。 2. 对于气体摩尔体积的理解,应注意以下几点: (1) 气体摩尔体积的适用范围是气态物质。在标准状况下, 1mol 气体所占的体
5、积约是22.4L 。 (2) 气体的体积与温度、压强有关。相同温度下,单位物质的量的气体压强越小,气体体积 越大;相同压强下,单位物质的量的气体温度越高,气体体积越大。 (3) 气体摩尔体积不仅适用于纯气体,也适用于混合气体。如0.3molH2与 0.7molO2的混合气 3 在标准状况下的体积约为22.4L 。 (4)1mol气体在非标准状况下的体积,可能是22.4L ,也可能不是22.4L 。 3. 标准状况下,气体摩尔体积的有关计算 气体的物质的量n V 22.4 mol; 气体的摩尔质量MVm 22.4 gmol 1; 气体的分子数NnNA V 22.4 NA; 气体的质量mnM V
6、22.4 Mg。 1. 标准状况下的气体摩尔体积 2. 计算公式 n m M N NA V 22.4 ( 标准状况 ) 3. 下列叙述正确的是( ) A.1mol 任何气体的体积都为22.4L B.1mol 任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4L C.只有在标准状况下,气体摩尔体积才约为22.4Lmol 1 D.标准状况下,22.4L 任何气体的物质的量都是1mol 答案D 解析A中没有指明该物质所处的状况,即温度、 压强, 错误; B中没有指明该物质的状态, 错误; C中在非标准状况下,气体的摩尔体积也可能是22.4Lmol 1,错误; D中是对气体 摩尔体积概念的应用,正确。 4.
7、设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( ) A.常温常压下,11.2LCO2所含的原子数为1.5NA 4 B.常温常压下,48gO3含有的氧原子数为3NA C.标准状况下,22.4LH2O所含分子数为NA D.标准状况下,22.4LH2所含原子数为NA 答案B 解析A项,常温、常压下11.2LCO2的物质的量不是0.5mol ,因此所含原子数不是1.5NA; B项,n(O3) 48g 48gmol 11mol,含氧原子数为3NA;C项,标准状况下H2O为液态,不能应 用 22.4Lmol 1; D项, n(H2) 22.4L 22.4Lmol 11mol,含氢原子数为2NA。 方法
8、点拨气体摩尔体积使用时注意事项 (1)1 个条件:必须指明条件。非标准状况下,1mol 气体的体积不一定是22.4L 。 (2)1 种状态:必须为气态。如水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。 (3)1 个单位:气体摩尔体积单位是Lmol 1,而不是 L。 三、阿伏加德罗定律 1. 实验探究气体的体积与物质的量的关系 (1) 下图为电解水的实验装置。图中A 试管中收集到的气体是H2,B 试管中收集到的气体是 O2,二者的体积之比是2 1。 (2) 物质的量比与气体体积比的关系 若有 1.8gH2O电解,产生H2的质量为0.2g ,物质的量为0.1mol ;产生 O2的质量为1.
9、6g ,物 质的量为0.05mol ;二者物质的量之比为21。 (3) 实验结论 在同温同压下,气体的物质的量之比等于体积之比。 在同温同压下,1mol 的不同气体,其体积相同。 2. 判断正误,正确的打“”,错误的打“” 。 (1) 标准状况下,1mol 任何气体的体积都约是22.4L( ) (2) 同温同压下,1mol( 含有相同的粒子数) 任何气体的体积相同( ) (3) 同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子数( ) (4) 标准状况下,16g 氧气与 2g 氢气的体积比是12( ) 答案(1) (2) (3) (4) 5 阿伏加德罗定律 (1) 阿伏加德罗定律:相同温度相同
10、压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子( 分 子) 。 (2) 相同条件下的气体,同体积时,分子数相同;反之,分子数相同时,体积也相同;气体 的体积之比等于分子数( 或物质的量 ) 之比。 (3) 同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比。 (4) 同温同体积时,气体的压强之比等于其物质的量之比。 5. 下列叙述正确的是( ) A.同温同压下,相同体积的物质,其物质的量必然相等 B.任何条件下,等物质的量的氧气和一氧化碳所含的分子数必然相等 C.1L 一氧化碳气体一定比1L 氧气的质量小 D.同温同压下,等体积的物质所含的分子数一定相等 答案B 解析只有气体物质才符合阿伏加德罗定律
11、在同温同压下,具有相同体积的气体的物质 的量相等。 具有相同物质的量的两种由分子构成的物质具有相同的分子数。因温度、 压强不 能确定,故1LCO和 1LO2的物质的量大小也不能确定,即二者的质量大小无法比较。 6. 如图两瓶体积相等的气体,在同温同压下瓶内气体的关系一定正确的是( ) A.原子数相等B.密度相等 C.质量相等D.摩尔质量相等 答案A 解析由同温同压可得Vm相同,再由公式n V Vm 可得两瓶内分子的物质的量相同,又都是双 原子分子, 所以原子的物质的量相同,由原子个数之比等于其物质的量之比可得两瓶内分子 所含原子数相同,A 项正确;两瓶内分子的物质的量相等,由mnM,M不一定相
12、等,故m 不一定相等,同时由 m V 也可得 不一定相等。 1. 阿伏加德罗定律可适用于任何气体( 纯净的或是互不反应的混合气体) , 但不适用于液体或 固体。 6 2. 同温、同压、同体积、同分子数称为“四同”,四“同”共同存在,相互制约,只要有三 个 “同”成立,第四个“同”就必定成立, 在实际应用中往往是知道三“同”而求导另一 “同”。 3. 标准状况下气体的摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例,与m、N、V之间的换算关系是 n m M N NA V 22.4Lmol 1。 1. 下列有关气体体积叙述正确的是( ) 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
13、积由其物质的量的多少决定 C.气体摩尔体积是指1mol 任何气体所占的体积约为22.4L D.不同的气体,若体积不等,则它们所含的分子数一定不等 答案B 解析气体的体积在温度、压强一定时,体积与其物质的量成正比;当分子数目相同时,气 体体积的大小主要决定于气体分子之间的距离,而不是分子本身体积的大小,所以A、 D错 误, B正确;非标准状况下气体摩尔体积不一定为22.4Lmol 1,C错误。 2. 下列说法正确的是( ) A.20 、 1.01 10 5Pa时,同体积的 O2和 CO2含有相同数目的分子数 B.1mol 气态物质,当体积为22.4L 时,该气体一定处于标准状况 C.2mol 任
14、何气体体积都约为44.8L D.同温同压下,相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同 答案A 解析根据阿伏加德罗定律,同温同压下, 同体积的任何气体都含有相同数目的分子数,故 A正确, D错误; B中,1mol 气态物质在非标准状况时,体积也有可能等于22.4L ;C中缺少 标准状况条件。 3. 标准状况下,若11.2L 氧气含有n个氧原子,则阿伏加德罗常数的数值可表示为 ( ) A.4nB.3nC.2nD.n 答案D 解析根据恒等式 V 22.4 N NA 可知NA n22.4Lmol 1 211.2L nmol 1。 4. 现有mg某气体, 它由双原子分子构成,它的摩尔质量为Mgmo
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