1.2.2 气体摩尔体积 学案（2020年苏教版（新教材）化学必修第一册）

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1、第第 2 2 课时课时 气体摩尔体积气体摩尔体积 核心素养发展目标 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。 一、决定物质体积大小的因素及阿伏加德罗定律 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)粒子数目相同时物质的体积关系 2阿伏加德罗定律 在相同的温度和压强下，任何气体粒子之间的距离都可以看成是相等的，这是理解气体体积 的理论基础。 (1)阿伏加德罗定律的内容 相同的温度和压强下，粒子数相同的任何

2、气体都具有相同的体积，也可以说，在相同的温度 和压强下、相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。 (2)特别提示 阿伏加德罗定律适用于任何气体，包括混合气体，不适用于非气体； 同温、同压、同体积、同分子数，共同存在，相互制约，且“三同定一同”。 (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() (4)1 mol 一氧化碳和 1 mol 氧气所含的分子数相同，体积也相同() (5)同温同压下，同体积的物质所含的分子数一定相等() (6)同温同压

3、下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子() 对一定量气体体积的探究。 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 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)从上表分析得出结论： 1 mol任何气体， 在标准状况下的体积都约为 。 1 mol 不同的气体， 在不同的条件下， 体积 (填“一定”“一定不”或“不一

4、定”) 相等。 (2) 理 论 依 据 ： 相 同 条 件 下 ， 1 mol任 何 气 体 的 体 积 几 乎 相 等 ， 原 因 是 ， 。 答案 (1)22.4 L 不一定 (2)气体的微粒数相同 粒子间的距离相同 二、气体摩尔体积 1气体摩尔体积 2标准状况下的气体摩尔体积 所以标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。 3理解气体摩尔体积应注意的几个问题 (1)适用范围：气态物质，可以是单一气体，也可以是混合气体。 (2)物质在标准状况下为气体，若不是气体或非标准状况均不能用 22.4 L mol 1 进行计算。 (3)1 mol 气体在非标准状况下的体积，可能是 22.4

5、 L，也可能不是 22.4 L。 (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，1 mol 水所占的体积是 22.4 L() (4)在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为 0.5NA() (5)在常温常压下，1 mol 氦气含有的原子数为 NA() (6)标准状况下，H2的气体摩尔体积是 22.4 L() 理解感悟 考查标准状况下的气体摩尔体积，常见问题如下： (1)忽视外界条件是标准状况，如常温常压下，1 mol H2的体积不是 22.4 L。 (2)忽视研究对象是气体，如标准状况下

6、 H2O、酒精、SO3等不是气体。 (3)将 1 mol 气体的体积与气体摩尔体积的单位混淆，前者单位为 L，后者单位为 L mol 1。 1(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，含有 1.5 mol H2和 0.5 mol O2的混合气体所占体积约是 。 (3)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 。 答案 (1)1.5 mol 11.2 L (2)44.8 L (3)2 mol 44.8 L 1.2041024 2某常见气体在标准状况下的密度为 1.25 g L 1。 (1)该

7、气体的相对分子质量为 。 (2)若该气体的分子式为 A2型，其名称为 ； 若该气体的分子式为 AB 型，其名称为 。 答案 (1)28 (2)氮气 一氧化碳 标准状况下，气体摩尔体积的有关计算 气体的物质的量 n V 22.4 mol； 气体的摩尔质量 MVm 22.4 g mol 1； 气体的分子数 Nn NA V 22.4 NA； 气体的质量 mn M V 22.4 M g。 三、阿伏加德罗定律的推论及应用 在同温同压(以 0 ，1.01105Pa 即标准状况为例)下，完成下列问题。 (1)1 mol O2的体积是 22.4 L， 2 mol H2的体积是 44.8 L， VO2 VH2

8、1 2， 由此可推知： 同温同压下， 气体的体积之比等于其物质的量之比。 (2)44.8 L O2的物质的量是 2 mol， 质量是 64 g,44.8 L H2的物质的量是 2 mol， 质量是 4 g， mO2 mH2 16 1 ，由此可推知：同温同压下，同体积的气体的质量之比等于其摩尔质量之比。 (3)1 mol O2的质量是 32 g，体积是 22.4 L，(O2)m V 32 22.4 g L 1(列式不化简，下同)。 1 mol H2的质量是 2 g，体积是 22.4 L，(H2)m V 2 22.4g L 1。O2 H2 16 1 ，由此可推知： 同温同压下，气体的密度之比等于其

9、摩尔质量之比。 在标准状况下，气体的密度 M 22.4 g L 1。 阿伏加德罗定律的推论 相同条件 结论 语言叙述 公式 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 V1 V2 n1 n2 N1 N2 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 p1 p2 n1 n2 N1 N2 同温同压 同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比 1 2 M1 M2 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 m1 m2 M1 M2 1在一个密闭容器中盛有 11 g X 气体(X 的摩尔质量为 44 g mol 1)时，压强为 1

10、104 Pa。如 果在相同温度下，把更多的气体 X 充入容器，使容器内压强增至 5104 Pa，这时容器内气 体 X 的分子数约为( ) A3.31025 B3.31024 C7.51023 D7.51022 答案 C 解析 11 g X 气体的物质的量 n1 11 g 44 g mol 10.25 mol，由n1 n2 p1 p2得 0.25 mol n2 110 4Pa 5104Pa，n2 1.25 mol，N1.25 mol6.021023 mol 17.51023。 2在一定温度和压强下，2 体积 X2气体与 3 体积 Y2气体恰好完全反应，生成 2 体积气体化 合物 Z，则 Z 的化

11、学式可能是( ) AXY3 BXY CX3Y DX2Y3 答案 D 解析 由体积比等于物质的量之比，可知化学方程式为 2X23Y2=2Z，再由原子守恒可知 Z 的化学式为 X2Y3。 3同温同压下等质量的 SO2气体和 CO2气体，下列有关比较的叙述中，正确的是( ) 密度比为 1611 密度比为 1116 体积比为 1611 体积比为 1116 A B C D 答案 B 解析 同温同压下， SO2 CO2 MSO2 Vm MCO2 Vm MSO2 MCO2 64 44 16 11， 故正确； nSO2 nCO2 m g 64 g mol 1 m g 44 g mol 1 11 16， 因VS

12、O2 VCO2 nSO2 nCO2 11 16，故正确。 1(2019 福清市华侨中学期中)下列有关气体体积的叙述中，正确的是( ) A一定温度和压强下，各种气态物质的体积大小，由构成气体的分子大小决定 B一定温度和压强下，各种气态物质的体积大小由构成气体的分子数决定 C不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同 D气体摩尔体积指 1 mol 任何气体所占的体积约为 22.4 L 答案 B 解析 对于气体物质，在一定温度和压强下，分子间的距离远大于分子本身的大小，因此其 体积的大小主要由分子数的多少来决定，故 A 错误、B 正确；气体的体积随温度和压强的变 化而变化， 体积不同的气体，

13、在不同的条件下， 其分子数可能相同， 也可能不同， 故 C 错误； 气体摩尔体积会随着温度、 压强的变化而变化， 22.4 L mol 1 是标准状况下的气体摩尔体积， 故 D 错误。 2设 NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是( ) A常温常压下，11.2 L CO2所含的原子数为 1.5NA B常温常压下，48 g O3含有的氧原子数为 3NA C标准状况下，22.4 L H2O 所含分子数为 NA D标准状况下，22.4 L H2所含原子数为 NA 答案 B 解析 常温常压(非标准状况)下， 11.2 L CO2的物质的量不是0.5 mol， 所含原子数不是1.5NA； 48

14、g O3的物质的量为 1 mol，所含氧原子数为 3NA；标准状况下 H2O 为液态，不能用气体摩 尔体积计算其物质的量；标准状况下 22.4 L H2的物质的量为 1 mol，所含氢原子数为 2NA。 3同温同压下，1 mol 氢气与 1 mol 氧气，它们的( ) A质量相同，体积不同 B分子数相同，质量不同 C体积相同，分子数不同 D体积相同，原子数不同 答案 B 解析 同温同压下，物质的量相同的氢气和氧气，其分子数和体积都相同；它们都是双原子 分子，含有的原子数也相同；它们的摩尔质量不同，其质量一定不同。 4在同温同压下，11.5 g 气体 A 所占的体积和 8 g O2所占的体积相同

15、，则气体 A 的相对分 子质量为( ) A46 B28 C44 D64 答案 A 解析 11.5 g MA 8 g 32 g mol 1， M(A)11.5 g32 g mol 1 8 g 46 g mol 1。 5现有 m g 某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为 M g mol 1。若阿伏加德罗常数 的值用 NA表示，则： (1)该气体的物质的量为 。 (2)该气体所含原子总数为 。 (3)该气体在标准状况下的体积为 。 (4)该气体在标准状况下的密度为 。 (5)该气体一个分子的质量为 。 答案 (1)m M mol (2) 2mNA M (3)22.4m M L (4) M 22.4 g L 1 (5)M NA g 解析 根据标准状况下气体体积相关计算关系 nm M N NA V 22.4进行求解。 由质量和标准状况 下的体积可求气体的密度，也可由 MVm 求气体的密度；气体摩尔质量(M g mol 1)与阿伏 加德罗常数(NA)的比值，即为一个分子的质量。