魯科版必修1 第1章第3節(jié) 化學(xué)中常用的物理量——物質(zhì)的量（第2課時(shí)） 學(xué)案.doc

第2課時(shí)氣體摩爾體積 細(xì)讀教材記主干一、影響物質(zhì)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(qiáng)下，單位物質(zhì)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(shù)值標(biāo)準(zhǔn)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(guān)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(shù)目的分子。2同溫同壓下，相同體積的任何氣體的物質(zhì)的量相同。3同溫同壓下，不同氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比，等于所含氣體分子數(shù)之比。4同溫同壓下，不同氣體的密度之比等于其摩爾質(zhì)量之比。重點(diǎn)剖析1氣體分子之間的距離受溫度、壓強(qiáng)影響：溫度越高分子間距離越大，反之越?。粔簭?qiáng)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(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)化。(1)氣體的物質(zhì)的量n。(2)氣體的質(zhì)量mnmm。(3)氣體的分子數(shù)目nnnana。(4)氣體的摩爾質(zhì)量：mvm，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，m(氣)22.4 (的單位是gl1)。特別提醒(1)利用相對(duì)密度計(jì)算氣體的摩爾質(zhì)量，同溫同壓時(shí)，(相對(duì))。(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(zhì)量。典例印證例題1雙選設(shè)na表示阿伏加德羅常數(shù)，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(shù)為1.5nab常溫常壓下，48 g o3含有的氧原子數(shù)為3nac標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 l h2o所含分子數(shù)為nad標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 l h2中所含原子數(shù)為2na解析a項(xiàng)，常溫常壓下， vm22.4 lmol1，則11.2 l co2的物質(zhì)的量n(co2)0.5 mol，所含原子數(shù)小于1.5 na；b項(xiàng)，48 g o3的物質(zhì)的量n(o3)1 mol，n(o)3n(o3)，則n(o)3na；c項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，h2o為液態(tài)，不適用氣體摩爾體積；d項(xiàng)，n(h2)1 mol，n(h)2n(h2)，則n(h)2na。答案b、d標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體摩爾體積vm22.4 lmol1，使用時(shí)一定要注意以下三方面：1下列物質(zhì)的體積約為22.4 l的是()a標(biāo)準(zhǔn)狀況下1 mol h2ob20 、101 kpa時(shí)36.5 g hclc常溫常壓下17 g nh3d0 、101 kpa時(shí)0.4 mol h2和0.6 mol o2的混合氣體解析：選da項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下h2o為液態(tài)；b項(xiàng)，20 、101 kpa不是標(biāo)準(zhǔn)狀況，且溫度比標(biāo)準(zhǔn)狀況高，故1 mol氣體在該狀況下大于22.4 l；c項(xiàng)，常溫常壓不是標(biāo)準(zhǔn)狀況。 重點(diǎn)剖析1阿伏加德羅定律及推論(1)定義：在相同溫度和壓強(qiáng)下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。(2)推論：相同條件結(jié)論公式語言敘述t、p相同同溫同壓下，氣體的分子數(shù)與其體積成正比t、v相同溫度、體積相同的氣體，壓強(qiáng)與其分子數(shù)成正比n、t相同分子數(shù)相等、溫度相同的氣體，壓強(qiáng)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(duì)分子質(zhì)量(實(shí)際是摩爾質(zhì)量)成正比同t、p、v同溫同壓下，相同體積的任何氣體的質(zhì)量與其摩爾質(zhì)量成正比同t、v、m同溫、同體積下，相同質(zhì)量的任何氣體的壓強(qiáng)與其摩爾質(zhì)量成反比2.氣體摩爾體積與阿伏加德羅定律的關(guān)系標(biāo)況準(zhǔn)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(guān)系如下：溫度壓強(qiáng)氣體體積氣體所含分子數(shù)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(gè)特別提醒(1)氣體摩爾體積受溫度和壓強(qiáng)的影響，不同條件下，氣體摩爾體積可能不同。如標(biāo)準(zhǔn)狀況下，vm22.4 lmol1，但不是標(biāo)準(zhǔn)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(shù)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(biāo)準(zhǔn)狀況下1 mol n2的體積是22.4 lmol1b在標(biāo)準(zhǔn)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(shù)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(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol n2的體積是22.4 l，a錯(cuò)。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，h2o是液態(tài)，摩爾體積遠(yuǎn)小于22.4 lmol1，b錯(cuò)。同溫同壓下，分子數(shù)相等則體積相等，而微粒包括分子、原子、質(zhì)子、電子等，故c錯(cuò)。在非標(biāo)準(zhǔn)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(shù)、質(zhì)量等時(shí)，須先由體積比等于物質(zhì)的量之比這一關(guān)系延伸得質(zhì)量或微粒數(shù)的關(guān)系。2下列條件下，兩瓶氣體所含原子數(shù)一定相等的是()a同質(zhì)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(qiáng)、同體積的n2o和co2解析：選aa項(xiàng)n2和co摩爾質(zhì)量相同，質(zhì)量相同時(shí)，物質(zhì)的量相同，分子數(shù)相同，所含原子數(shù)也相同；b項(xiàng)同溫、同體積而壓強(qiáng)不同時(shí)，h2和n2的物質(zhì)的量不同，原子數(shù)也不同；c項(xiàng)同體積、同密度時(shí)兩種氣體的質(zhì)量相同，但摩爾質(zhì)量不同，分子數(shù)不同，原子數(shù)也不同；d項(xiàng)當(dāng)同壓、同體積時(shí)，其溫度和物質(zhì)的量不一定相同，則原子個(gè)數(shù)不一定相同。題組一氣體摩爾體積1判斷正誤(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol任何氣體所占的體積都約為22.4 l。()(2)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)，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(qiáng)下，氣體體積由其分子的大小決定b一定溫度、壓強(qiáng)下，氣體體積由氣體的物質(zhì)的量的多少?zèng)Q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(shù)一定相等解析：選b在一定溫度和壓強(qiáng)下，氣體體積由氣體的物質(zhì)的量多少?zèng)Q定，a錯(cuò)，b正確。氣體摩爾體積是描述在一定溫度和壓強(qiáng)下單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積，而在標(biāo)準(zhǔn)狀況下vm22.4 lmol1，故c錯(cuò)。不同的氣體，只有在同溫同壓下，同體積才等分子數(shù)，故d錯(cuò)。3在指定的條件下，下列各物質(zhì)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(shù)目越多，所占體積越大。微粒數(shù)目相同時(shí)，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(qiáng)下，相同體積的任何物質(zhì)都含有相同數(shù)目的分子。()(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，n2與h2的密度之比為141。()(3)相同溫度和壓強(qiáng)下，兩種氣體的體積比等于其分子數(shù)之比。()(4)相同溫度、相同容積的兩容器的壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)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(gè)可以上下滑動(dòng)的隔板(其質(zhì)量忽略不計(jì))。其中能表示等質(zhì)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(jù)它們的相對(duì)原子質(zhì)量容易算出，氫氣與氦氣的分子個(gè)數(shù)比為21，根據(jù)阿伏加德羅定律，在同溫同壓下，分子個(gè)數(shù)比即體積比，因此，a是正確的。6同溫同壓條件下，等質(zhì)量的co2與o2的體積比為_，分子數(shù)之比為_，原子數(shù)比為_，密度之比為_。解析：等質(zhì)量的co2與o2的物質(zhì)的量之比為3244，即811，分子數(shù)之比、體積比都等于物質(zhì)的量之比，原子數(shù)之比為381121211，密度之比等于摩爾質(zhì)量之比118。答案：8118111211118一、選擇題1下列有關(guān)氣體摩爾體積的描述中正確的是()a單位物質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積約為22.4 ld相同物質(zhì)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(qiáng)，在標(biāo)準(zhǔn)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(shù)個(gè)氮分子c22 g co2與標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 l hcl含有相同的分子數(shù)d質(zhì)量相同的n2和co，在同溫同壓下所占?xì)怏w體積相同解析：選c、d32 g o2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占體積約為22.4 l，a錯(cuò)誤；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 l n2為1 mol，含有阿伏加德常數(shù)個(gè)n2分子，b錯(cuò)誤；22 g co2的物質(zhì)的量為0.5 mol，含分子數(shù)目為0.5 na，標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 l hcl的物質(zhì)的量為0.5 mol，含hcl分子數(shù)目為0.5 na，c正確；因m(n2)m(co)，等質(zhì)量的n2和co，物質(zhì)的量相等，在同溫同壓下所占?xì)怏w體積相同，d正確。3有一種氣體的質(zhì)量為14.2 g，體積是4.48 l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，該氣體的摩爾質(zhì)量是()a71 gmol1b71c28.4 gmol1 d28.4解析：選a由m進(jìn)行計(jì)算。n0.2 mol，則m71 gmol1。4用na表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法中正確的是()a1 mol n2所含有的原子數(shù)為nab標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 l氦氣含有2na個(gè)原子c標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 l氯化氫所含的原子數(shù)為nad24 g o2分子和24 g o3分子所含的氧原子數(shù)目相等解析：選d1 mol n2含有2 mol n，即含2na個(gè)n原子；標(biāo)準(zhǔn)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(gè)原子；c項(xiàng)，n(hcl)1 mol，n(原子)2n(hcl)2 mol，即含2na個(gè)原子；24 g o2和24 g o3所含n(o)1.5 mol，均含1.5na個(gè)o原子。5在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，與32 g o2的體積相等的n2()a質(zhì)量為14 gb分子數(shù)為6.021024c體積為22.4 l d物質(zhì)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(shù)為b，則c g該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是(式中na為阿伏加德羅常數(shù))()a. l b. lc. l d. l解析：選a審題時(shí)，首先要明確題目所給的條件及需要回答的物理量一定質(zhì)量的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，然后根據(jù)各基本物理量的含義和相互關(guān)系形成清晰的解題思路。c g該氣體的物質(zhì)的量為n，則標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積v l。7co2和n2的混合氣體對(duì)氫氣的相對(duì)密度為20，則該混合氣體的平均摩爾質(zhì)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(zhì)分子的示意圖，和為兩個(gè)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(gè)b若中的h2為1 mol，則它的體積約為22.4 lc和中氣體的質(zhì)量比為18d和中氣體的物質(zhì)的量比為12解析：選ca項(xiàng)，1 mol h2所含氫原子為26.021023個(gè)，錯(cuò)誤；b項(xiàng)，沒有指明處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下，錯(cuò)誤；從圖可知，和中h2與o2的個(gè)數(shù)比為21，所以物質(zhì)的量比為21，質(zhì)量比為18，c項(xiàng)正確，d項(xiàng)錯(cuò)誤。9下列各組物質(zhì)中兩種物質(zhì)分子數(shù)相同的是()a1 g h2和8 g o2b1 mol hcl和11.2 l co(標(biāo)準(zhǔn)狀況)c18 g h2o和22.4 l co2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)d6.021023個(gè)氯分子和0.5 mol n2解析：選c兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量相同時(shí)，所含的分子數(shù)也相同。a項(xiàng)中1 g h2為0.5 mol,8 g o2為0.25 mol，故二者所含的分子數(shù)不相等；b項(xiàng)中標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 l co為0.5 mol，與hcl的物質(zhì)的量不相同；d項(xiàng)中6.021023個(gè)氯分子為1 mol，與n2的物質(zhì)的量不相同；只有c項(xiàng)中的兩物質(zhì)均為1 mol，所含分子數(shù)均為na個(gè)。10如圖兩瓶體積相等的氣體，在同溫同壓下瓶內(nèi)氣體的關(guān)系一定正確的是()a原子數(shù)相等 b密度相等c質(zhì)量相等 d摩爾質(zhì)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(nèi)分子的物質(zhì)的量相同，又都是雙原子分子，所以原子的物質(zhì)的量相同，由原子個(gè)數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比可得，兩瓶內(nèi)分子所含原子數(shù)相同，a項(xiàng)正確；由mnm，兩瓶內(nèi)分子的物質(zhì)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(zhì)的量”為中心的計(jì)算是化學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)，下列與“物質(zhì)的量”相關(guān)的計(jì)算正確的是 ()a現(xiàn)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(zhì)的量之比為321bn g cl2中有m個(gè)cl原子，則阿伏加德羅常數(shù)na的數(shù)值可表示為 c標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 l x氣體分子的質(zhì)量為16 g，則x氣體的摩爾質(zhì)量是32d5.6 g co和22.4 l co2中含有的碳原子數(shù)一定相等解析：選b含1 mol o的co、co2、o3的物質(zhì)的量分別是1 mol、 mol、 mol，三者之比為632，a錯(cuò)誤；n g cl2物質(zhì)的量為 mol，含cl原子數(shù) na2m，na，b正確；摩爾質(zhì)量的單位為 gmol1，c錯(cuò)誤；未說明溫度、壓強(qiáng)狀況，不能進(jìn)行氣體體積與物質(zhì)的量的一切相關(guān)計(jì)算和比較，d錯(cuò)誤。12已知m g a和n g b所含分子數(shù)相同，則下列說法不正確的是()a標(biāo)準(zhǔn)狀況下，同體積的氣體a、b的質(zhì)量比為mnb25 下，同質(zhì)量的氣體a、b的分子數(shù)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(zhì)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(shù)相同知，兩氣體的物質(zhì)的量相等，則此時(shí) ，a項(xiàng)正確；同質(zhì)量的a、b的物質(zhì)的量之比，即分子數(shù)之比為nm，相同狀況下，體積比為nm，b、d項(xiàng)正確；同溫同壓下，氣體的密度之比等于摩爾質(zhì)量之比，即 ，c項(xiàng)不正確。二、非選擇題13標(biāo)準(zhǔn)狀況下有：6.72 l甲烷，3.011023個(gè)氯化氫分子，13.6 g硫化氫，0.2 mol nh3。對(duì)這四種氣體的關(guān)系從小到大的順序，請(qǐng)用序號(hào)填空：(1)體積：_。(2)密度：_。(3)質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)狀況下，物質(zhì)的量大的氣體體積也大，四種氣體的體積由小到大的順序?yàn)椋海幻芏鹊拇笮∨c摩爾質(zhì)量成正比，故密度從小到大的順序?yàn)椋海粨?jù)mnm可知，質(zhì)量從小到大的順序?yàn)椋海桓鶕?jù)每種氣體的物質(zhì)的量及分子組成可知?dú)湓訑?shù)從小到大的順序?yàn)椋?。答案?1)(2)(3)(4)14填空：(1)so2的相對(duì)分子質(zhì)量為_，其摩爾質(zhì)量為_。(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.5 mol任何氣體的體積都約為_。(3)4 g h2與標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 l so2相比，所含分子數(shù)目較多的是_。(4)0.01 mol某氣體的質(zhì)量為0.28 g，該氣體的摩爾質(zhì)量為_，標(biāo)準(zhǔn)狀況下該氣體的體積是_。答案：(1)6464 gmol1(2)11.2 l(3)h2