内容正文:
第2课时 气体摩尔体积
1.了解气体摩尔体积的含义和应用,体会定量研究对化学科学的重要作用,逐步培养宏观辨识与微观探析能力和习惯。
2.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化,并运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算,培养学科必备的科学探究精神。
知识点一、决定物质体积大小的因素
知识点二、阿伏加德罗定律
同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同 。
知识点二、气体摩尔体积
任务一 气体摩尔体积及有关计算
1. 气体摩尔体积的正确理解
(1)气体体积与气体摩尔体积是两个不同的概念,使用时要避免混淆。如标准状况下,1 mol O2的体积是22.4 L,O2的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1。
(2)使用22.4 L·mol-1时应该注意的问题:
①条件必须是标准状况(0 ℃,101 kPa)。
②物质必须是气体,可以是单一气体也可以是混合气体。
(3)条件对气体摩尔体积的影响
温度与压强都影响气体的体积,不同温度和压强下,气体摩尔体积的数值可能不同。改变温度和压强,在非标准状况下气体摩尔体积也可能是22.4 L·mol-1。
2. 标准状况下,气体物理量的计算
利用公式n===(标准状况)进行换算。
(1)气体物质的量与体积:n=。
(2)气体的摩尔质量:M=Vm·ρ=ρ标×22.4 L/mol。
(3)气体的分子数与体积:N=n·NA=·NA。
(4)气体质量与体积:m=n·M=·M=ρ标·V。
【典例1】(1)在标准状况下,3.36 L CO2的物质的量为多少?含有CO2的分子数为多少?
(2)标准状况下,56 g N2的体积为多少?
(3)标准状况下,16 g A2气体的体积为11.2 L,则A2的相对分子质量为多少?
(4)标准状况下,Cl2的密度为多少?
【变式训练1】下列说法正确的是( )
A.在标准状况下,1 mol水的体积是22.4 L
B.1 mol氢气所占的体积一定是22.4 L
C.标准状况下,6.02×1023个Cu原子所占有的体积约是22.4 L
D.标准状况下,28 g N2与CO的混合气体体积约为22.4 L
任务二 阿伏加德罗定律及推论
1. 阿伏加德罗定律
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. 阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
公式
语言叙述
同温同压
==
同温同压下,体积之比等于物质的量之比,等于分子数之比
同温同体积
==
同温同体积下,压强之比等于物质的量之比,等于分子数之比
同温同压
=
同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比
同温同压同体积
=
同温同压下,体积相同的气体,其质量与摩尔质量成正比
【特别提醒】(1)阿伏加德罗定律既适用于单一气体,也适用于混合气体。
(2)同温、同压、同体积和同分子数,共同存在,相互制约,只要“三同”成立,“第四同”必定成立。
【典例2】下列叙述不正确的是( )
A.同温同压下,1 mol H2和1 mol H2O一定具有相同的体积
B.常温常压下,等体积的O2和H2的物质的量相同
C.同温同压下,O2和H2的密度之比为16∶1
D.同温同压下,同容积的两个容器,一个盛有NO,另一个盛有N2和O2,两容器内的气体一定具有相同的分子总数
【变式训练2】同温同压下,体积相同的两种气体C2H6和NO,二者不同的是( )
A.物质的量 B.密度
C.质量 D.含有的原子数
1.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
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
3. 用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
B.25 ℃、1.01×105 Pa,64 g SO2中含有的原子数为3NA
C.常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA
D.标准状况下,11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA
4.标准状况下,由0.5 g H2、11 g CO2和4 g O2组成的混合气体,其体积约为( )
A.8.4 L B.11.2 L
C.14.0 L D.16.8 L
5.如图为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
6.(1)