第二章 第三节 第2课时 气体摩尔体积-【金版新学案】2024-2025学年新教材高一化学必修第一册同步课堂高效讲义教师用书word(人教版2019 单选)
第2课时 气体摩尔体积
[学习目标] 1.能从宏、微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,能了解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之间换算的模型。
任务一 气体摩尔体积
1.决定物质体积大小的因素
(1)物质的体积与聚集状态的关系
[交流研讨1] 在一定条件下,1 mol不同物质的体积如下表所示。观察并分析表中的数据,你能得出哪些结论?
气体 | 0 ℃、101kPa时的体积/L | 液体 | 20 ℃时的体积/cm3 | 固体 | 20 ℃时的体积/cm3 |
H2 | 22.4 | H2O | 18.0 | Fe | 7.12 |
O2 | 22.4 | H2SO4 | 53.6 | Al | 10.0 |
①同温同压下,1 mol气体的体积 ;
②同温同压下,1 mol不同的固态物质或液态物质的体积差别 ;
③同温同压下,1 mol气体的体积 1 mol非气态物质的体积。
提示:①近似相等 ②较大 ③远大于
(2)气体体积与温度、压强的关系
[交流研讨2] (1)已知1 mol不同气体在不同条件下的体积:
化学式 | 条件 | 1 mol气体体积/L |
H2 | 0 ℃,101 kPa | 22.4 |
O2 | 0 ℃,101 kPa | 22.4 |
CO | 0 ℃,101 kPa | 22.4 |
学生用书↓第53页
续表
化学式 | 条件 | 1 mol气体体积/L |
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H2 | 0 ℃,202 kPa | 11.2 |
CO2 | 0 ℃,202 kPa | 11.2 |
N2 | 273 ℃,202 kPa | 22.4 |
NH3 | 273 ℃,202 kPa | 22.4 |
①标准状况是指 。
②在标准状况下,1 mol气体的体积都约为 。
③1 mol气体,在温度相同时压强越大,体积 。
④1 mol气体,在压强相同时温度越高,体积 。
提示:①0 ℃,101 kPa ②22.4 L ③越小
④越大
(2)已知影响物质体积的微观因素有三个:构成物质的微粒大小、微粒数目、微粒之间的距离。试从微观角度探究“相同温度和压强下,1 mol任何气体体积几乎相等”的原因。
提示:①气体的粒子数相同 ②粒子间的距离相同
③气体粒子的大小相对于气体粒子间的距离可以忽略。
(3)物质体积的影响因素
在相同温度和压强下,粒子数相同的任何气体其体积都几乎相同。
2.气体摩尔体积
(1)概念:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm。
(2)表达式:Vm=。
(3)单位:L·mol-1或L/mol。
(4)数值:在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L/mol。
1.正误判断,错误的说明原因。
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(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)在常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA:
。
(3)标准状况下的Vm=22.4 L·mol-1,那么Vm=22.4 L·mol-1时也一定是标准状况:
。
答案:(1)错误。一定温度、压强下,气体体积由其分子数目决定,与分子的大小几乎无关
(2)错误。常温常压是指20 ℃和101 kPa,此条件下Vm>22.4 L·mol-1,故常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数应小于0.5NA
(3)错误。当温度高于0 ℃,压强大于101 kPa时,也存在Vm=22.4 L·mol-1
2.(1)标准状况下,33.6 L Cl2的物质的量是 ,16 g O2所占体积约是 。
(2)标准状况下,34 g NH3的物质的量是 ,所占体积约是 ,所含的NH3分子数是 。
(3)标准状况下,含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合气体所占体积约是 。
答案:(1)1.5 mol 11.2 L
(2)2 mol 44.8 L 2NA (3)44.8 L
3.完成下列问题。
(1)标准状况下,某气体的密度为1.43 g·L-1,则该气体的摩尔质量约为 。
(2)标准状况下,0.51 g某气体的体积为672 mL,则该气体的摩尔质量为 。
(3)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共39.2 L,质量为61 g,则混合气体的平均摩尔质量约为 。
(4)在标准状况下,H2和HCl的混合气体密度为1.25 g·L-1,则该混合气体的平均摩尔质量为 。
答案:(1)32.03 g·mol-1 (2)17 g·mol-1
(3)34.9 g·mol-1 (4)28 g·mol-1
标准状况下,气体摩尔体积的有关计算
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