(讲义)第1章 第3节 新知探究课5 气体摩尔体积-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学必修第一册(鲁科版2019)

新知探究课5　气体摩尔体积 1．通过对1 mol气体的体积的交流研讨，理解气体摩尔体积的概念及与物质的量、气体体积之间的关系，养成“宏观辨识与微观探析”的化学核心素养。 2．通过对相同状况下不同气体的体积的研究，理解阿伏加德罗定律及推论，并能解决实际问题，养成“证据推理和模型认知”的化学核心素养。 一、物质体积的影响因素 　(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小和数目决定。 (　　) (2)固态物质和液态物质的体积决定于粒子大小和粒子数目。 (　　) (3)同温同压下，若两种气体所占体积不同，其主要原因是气体分子间平均距离不同。 (　　) [答案]　(1)×　(2)√　(3)× 二、气体摩尔体积 1．气体摩尔体积 (1)概念：在一定的温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积。 (2)符号：Vm。 (3)单位：L·mol-1或m3·mol-1。 (4)物质的量、气体的体积与气体摩尔体积之间的关系：n＝或者V＝nVm。 2．标准状况下的气体摩尔体积 (1)标准状况的含义：温度为0_℃、压强为101_kPa。 (2)标准状况下气体的摩尔体积约为22.4_L·mol-1。 　(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)1 mol任何气体的体积都为22.4 L。 (　　) (2)1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 L。 (　　) (3)标准状况下，H2的气体摩尔体积是22.4 L。 (　　) [答案]　(1)×　(2)×　(3)× 三、阿伏加德罗定律 1．内容：在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。 2．内容总结：“三同”定“一同” 气体摩尔体积的理解与相关计算 [问题1]　气体摩尔体积的适用范围是气体，是否必须为纯净的气体？ [提示]　不是。气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体，并且混合气体中气体之间不能发生化学反应。如标准状况下，0.2 mol H2和0.8 mol N2组成的混合气体的体积约为22.4 L。 [问题2]　当1 mol气体的体积为22.4 L时，能否说明该气体一定处于标准状况？ [提示]　不能。标准状况下，1 mol气体的体积约为22.4 L，但1 mol气体的体积为22.4 L时，并不一定说明该气体处于标准状况下，比如适当的升高温度(气体膨胀)、增大压强(压缩气体)，也能使1 mol气体的体积变为22.4 L。 [问题3]　标准状况下，1 000 L汽车尾气的物质的量约为多少？ [提示]　n＝＝≈44.6 mol。 1．正确理解气体摩尔体积 。 (1)条件：标准状况，即0 ℃、101 kPa。 (2)标准：1 mol，即分子数为6.02×1023。 (3)对象：气体，可为单一气体，也可为混合气体。 (4)数值：约为22.4 L，非精确值。 2．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＝Vm·ρ＝22.4 L·mol-1·ρ； ③气体的分子数N＝n·NA＝·NA； ④气体的质量m＝n·M＝·M。 1．下列说法正确的是(　　) A．0.5 mol H2所占的体积为11.2 L B．标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L C．标准状况下，1 mol酒精的体积约为22.4 L D．标准状况下，28 g N2体积约是22.4 L D　[A项中没有说明是否在标准状况下，故0.5 mol H2的体积不一定为11.2 L；B项中没有说明微粒的状态，若该微粒为固态或液态，标准状况下1 mol分子所占体积不是22.4 L；C项中标准状况下酒精不是气态；D项中N2的摩尔质量为28 g·mol-1，28 g N2为1 mol，故标准状况下体积约为22.4 L。] 2．(1)标准状况下，33.6 L氧气的物质的量为______mol；标准状况下，2 mol氢气的体积为________L。 (2)标准状况下，6 g氢气的体积为________L；标准状况下，体积为11.2 L的CO2的质量为________g。 (3)标准状况下，11.2 L氯气的分子数目是______；标准状况下，1.204×1023个氧气分子的体积是________L。 (4)标准状况下，某气体的密度为1.25 g·L-1，则其摩尔质量为________g·mol-1。 [解析]　(1)n＝＝＝1.5 mol；V＝＝2 mol×22.4 L·mol-1＝44.8 L。(2)V＝nVm＝Vm＝×22.4 L·mol-1＝67.2 L；m＝nM＝M＝×44 g·mol-1＝22 g。(3)N＝nNA＝·NA＝×6.02×1023mol-1＝3.01×1023；V＝＝Vm＝×22.4 L·mol-1＝4.48 L