第15课 气体摩尔体积-2023年新高一化学暑假自主学习课程导航（人教版2019必修第一册）

第15课 气体摩尔体积 [学习目标] 课标要点 学科素养 影响物质体积的因素 能从宏观和微观相结合的视角分析影响物质体积的微观因素 气体摩尔体积 在微观与宏观转换中提升对气体摩尔体积概念的理解。通过分析、推理认识气体摩尔体积的构成要素及其相互关系 阿伏加德罗定律 能通过分析、推理等方法认识同温同压条件下，气体的体积与粒子数目的关系 1．能从宏观和微观相结合的角度理解影响物质体积大小的因素，知道气体摩尔体积的含义，能叙述阿伏加德罗定律的内容。 2．能基于物质的量认识物质的组成及变化，建立n、m、Vm之间计算的模型，熟悉阿伏加德罗定律的应用。 [学习过程] 知识点一 气体摩尔体积 教材学习 仔细阅读教材，思考下列问题： 气球在挤压下体积容易变小，而铅球在挤压下体积很难发生变化，决定物质体积大小的因素有哪些？ 决定物质体积大小的三要素： 物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离。1 mol任何物质中的粒子数目都是_________的，均约为_________。因此，在粒子数目相同的情况下，物质体积的大小就主要取决于构成物质的__________________和__________________。 根据表格中的数据，用计算器计算1 mol下列不同物质的体积，并填写下表： 状态 物质 密度 1 mol该物质的质量 1 mol该物质的体积 固态 Fe 7.86 g/cm3(20 ℃) 56 g _________ cm3 Al 2.70 g/cm3(20 ℃) 27 g _________ cm3 液态 H2O 0.998 g/cm3(20 ℃) 18 g _________ cm3 H2SO4 1.83 g/cm3(20 ℃) 98 g _________ cm3 气态 O2 1.429 g/L(标准状况) 32 g _________ L H2 0.089 3 g/L(标准状况) 2 g _________ L [问题探讨] 1．在温度、压强一定的条件下，1 mol固态碘和1 mol气态水所含的分子数相同吗？它们的体积相同吗？ 2．32 g O2、2 g H2的物质的量分别是多少？为什么标准状况下二者的体积基本是相同的？ 3．查阅资料知道，1 mol气体在0 ℃、202 kPa条件下的体积是11.2 L,1 mol气体在273 ℃、101 kPa条件下的体积是44.8 L，那么，1 mol不同气体在不同条件下的体积不一定相同。请归纳总结影响物质体积的因素有哪些？ 知识精讲 1．气体摩尔体积 (1)概念：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，常用的单位有L/mol(或L·mol－1)和m3/mol(或m3·mol－1)。 (2)公式：Vm＝。 2．标准状况下气体摩尔体积 3．标准状况下气体摩尔体积的有关计算 ①气体的物质的量n＝； ②气体的摩尔质量M＝＝＝22.4 L·mol－1·ρ(ρ的单位是g·L－1)； ③气体的分子数N＝n·NA＝·NA； ④气体的质量m＝n·M＝·M。 [名师点拨] (1)气体摩尔体积的描述对象是气态物质，可以是单一气体，也可以是混合气体。 (2)不同温度和压强下，气体摩尔体积不同，如在0 ℃和101 kPa(通常称为标准状况)时，Vm＝22.4 L·mol－1；在25 ℃、101 kPa时，Vm＝24.5 L·mol－1。因此，在讨论气体摩尔体积时，必须注明气体所处的温度和压强。 典题例析 [例1]下列说法不正确的是(　　) A．含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为22.4 L B．标准状况下，0.5NA个CO2分子所占的体积是11.2 L C．标准状况下，NA个H2O所占的体积为22.4 L D．标准状况下，22.4 L任何气体都含有6.02×1023个分子 [例2]下列物质的体积约为22.4 L的是(　　) A．标准状况下1 mol H2O B．20 ℃、101 kPa时36.5 g HCl C．常温常压下17 g NH3 D．0 ℃、101 kPa时0.4 mol H2和0.6 mol O2的混合气体 [例3]列有关气体摩尔体积的叙述正确的是(　) A．单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积，为22.4 L· mol－1 B．通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 L· mol－1 C．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L· mol－1 D．相同物质的量的气体的摩尔体积相同 [例4]标准状况下，2.8 g CO、0.2 mol O2和0.7 mol N2混合气体的体积约为(　　) A．2.24 L