内容正文:
第2课时 气体摩尔体积
学业要求
核心素养
1.理解气体摩尔体积的概念。
证据推理与模型认知
2.掌握物质的量、气体摩尔体积、气体体积之间的关系。
变化观念与平衡思想
3.理解阿伏加德罗定律及相关推论。
科学态度与社会责任
1.在25 ℃和101 kPa的条件下,物质①O2 ②水 ③CO2 ④酒精 ⑤CCl4,属于气体的是①③。
2.已知常温常压下,氧气的密度约为1.43 g·L-1,则16 g氧气的体积约为11.19 L。
一、气体摩尔体积
1.定义
在一定的温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积叫作气体摩尔体积。符号为Vm。
2.单位:L·mol-1或m3·mol-1。
3.特例
在标准状况(0 ℃、101 kPa)下,任何气体的气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1。
4.气体体积、气体摩尔体积、物质的量三者之间的关系
Vm=或V=n·Vm。
1.任何状态下气体的摩尔体积均是22.4 L·mol-1吗?
提示:不是。因气体体积受温度和压强的影响。
2.标准状况下气体的摩尔体积是22.4 L·mol-1,非标准状况下气体的摩尔体积就一定不是22.4 L·mol-1吗?
提示:不一定。非标准状况下,若同时改变压强和温度,则气体摩尔体积也可能是22.4 L·mol-1。
3.标准状况下,1 mol H2O的体积是22.4 L吗?
提示:不是。因H2O在标准状况下是液体。
二、阿伏加德罗定律
1.
2.“两同”成“比例”
若两种气体体积相同,则在压强相同的情况下,物质的量一定相同吗?
提示:不一定。因温度不一定相同。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)相同物质的量的气体,摩尔体积也相同。
( )
× 提示:气体摩尔体积只有在相同条件下才相同。
(2)标准状况下,36 g H2O的体积是44.8 L。
( )
× 提示:H2O在标准状况下是液体。
(3)1 mol任何气体所含分子数均相等,体积也约为22.4 L。
( )
× 提示:1 mol任何气体的体积在标准状况下约为22.4 L。
(4)同温同压下,相同体积的任何气体具有相同的分子数。
( )
√ 提示:同温同压下,相同体积的任何气体其物质的量相同,故分子数也相同。
(5)相同状况下,1 L CO一定比1 L O2的质量小。
( )
√ 提示:相同状况下,两种气体的体积之比等于物质的量之比,由于CO的摩尔质量比O2的摩尔质量小,故1 L CO一定比1 L O2的质量小。
2.下列说法不正确的是( )
A.25 ℃、101 kPa下,相同体积的H2和O2具有相同的分子数
B.标准状况下,22.4 L H2和O2的混合气体所含分子数为NA
C.150 ℃、1.01×105 Pa时,18 L H2O和18 L CO2所含分子数相等
D.1 mol SO2的体积一定为22.4 L
D 解析:A项,同温同压下,相同体积的气体具有相同的分子数,正确;B项,标准状况下,22.4 L混合气体的物质的量为1 mol,所含分子数为NA,正确;C项,水在150 ℃、1.01×105 Pa时是气态,同温同压下,同体积气体所含分子数相等,正确;D项,没有给出物质所处的条件,无法确定SO2的状态及其体积,错误。
3.下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是( )
A.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
B.通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 L
C.标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L
D.标准状况下,1 mol O2的体积是22.4 L·mol-1
A 解析:单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积,A正确;标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1,1 mol O2的体积是22.4 L,B、C、D错误。
4.请回答下列问题。
(1)2 mol CO2的质量为________g,含分子数约为________个,在标准状况下所占有的体积约为________L,含氧原子的物质的量为________ mol。
(2)0.3 mol氧气(O2)和0.2 mol臭氧(O3),它们的质量之比是________,分子数之比是________,原子数之比是________,它们的体积比(同温、同压)是________。
解析:(1)2 mol CO2的质量为m=2 mol×44 g·mol-1=88 g,含有的分子数为N=2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1024,在标准状况下的体积为V=2 mol×22.4 L·mol-1=44.8 L,含氧原子的物质的量为n=2×2 mol=4 mol。(2)0.3 mol氧气(O2)和0.2 mol臭氧(O3)的质量相等,均为9.6 g,故质量比为1∶1;分子数之比等于