内容正文:
第2课时 气体摩尔体积
学习目标
核心素养
1.知道气体摩尔体积的含义,能够进行物质的量与物质的质量、标准状况下气体的体积之间的换算。
2.能利用物质的量及其相关的量定量地认识化学反应并能进行简单的计算。
1.宏观辨识与微观探析:理解气体摩尔体积的含义,能从宏观和微观相结合的角度认识m、V、n之间的关系。
2.变化观念:对于有气体参加或生成的反应,能从物质的量和气体体积的角度来重新认识化学反应中各量之间的关系,体会物质的量、物质的质量、物质的体积、微观粒子数之间的关系。
知识点一 气体摩尔体积
[对应学生用书第46页]
1.决定物质体积大小的因素
(1)物质体积大小的影响因素
(2)粒子数目相同的物质的体积关系
2.气体摩尔体积
[思考探究]
1.标准状况下的气体摩尔体积Vm=22.4 L·mol-1,那么Vm=22.4 L·mol-1时一定是标准状况下吗?
提示 不一定,同时改变温度和压强,气体摩尔体积Vm仍可能保持不变,如升高温度的同时增加压强。
2.标准状况下0.2 mol H2与0.8 mol O2的混合气体的体积也是22.4 L吗?
提示 是,气体摩尔体积适用范围是气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。
3.在标准状况下:①6.72 L CH4;②3.01×1023个HCl分子;③13.6 g H2S;④0.2 mol NH3。体积由大到小的顺序是________,质量由大到小的顺序是________,氢原子数由大到小的顺序是________。(填序号)
提示 ②>③>①>④ ②>③>①>④ ①>③>④>②
[归纳提升]
标准状况下气体体积的计算
计算关系
①气体的物质的量n=mol;
②气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρ g·mol-1;
③气体的分子数N=n·NA=·NA;
④气体的质量m=n·M=·M g。
微观探析
关于“Vm=22.4 L·mol-1”的理解和应用
1.使用Vm=22.4 L·mol-1的“两看”
(1)一看:物质在标准状况下的凝聚状态,如标准状况下水不是气态,不能用Vm计算水的体积。
(2)二看:气体所处的状态是否是标准状况,如25 ℃、101 kPa下1 mol H2的体积不是22.4 L。
2.对“22.4 L·mol-1”的理解
(1)非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4 L·mol-1,也可能不是22.4 L·mol-1。
(2)1 mol气体的体积若为22.4 L,它所处的状况不一定是标准状况,如气体在273 ℃和202 kPa时,Vm为22.4 L·mol-1。
判断正误。
(1)标准状况下,气体摩尔体积为22.4 L( )
(2)标准状况下,阿伏加德罗常数个水分子的体积约为22.4 L( )
(3)1 mol某气体的体积若为22.4 L,该气体必定处于标准状况下( )
(4)标准状况下,1 mol氢气和氮气的混合气体的体积约为22.4 L( )
(5)标准状况下,MnO2和浓盐酸共热生成22.4 L Cl2,转移电子数为2NA( )
(6)22.4 L CO2和Na2O2固体充分反应,转移电子数为2NA( )
(7)标准状况下,11.2 L酒精含有氢原子数为3NA( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)×
如果a g某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是(NA为阿伏加德罗常数的值)
A. L B. L
C. L D. L
[解析] 设该气体的摩尔质量为M,则=b,所以M=g·mol-1,c g该气体在标准状况下的体积为×22.4 L·mol-1= L。
[答案] B
知识点二 阿伏加德罗定律
[对应学生用书第47页]
1.含义
同温同压下,相同体积的任何气体都含有__相同数目__的粒子。
2.适用范围
只适用于__气体__,可以是单一气体,也可以是混合气体。
[思考探究]
某学习小组进行气体体积与物质的量关系的实验探究。请你协助他们完成下列实验。
(1)实验观察
电解水的实验装置如下图所示:
由图可知:A试管中收集到的气体是________,B试管中收集到的气体是________,二者的体积之比是________________________________________________________________________。
(2)计算推理
若有1.8 g水电解,产生氢气的质量为________ g,物质的量为________ mol;产生氧气的质量为__________ g,物质的量为________ mol;二者物质的量之比为_______________________________________________________