高中化學必修1全冊課件（人教版） (5)

1、第2課時 氣體摩爾體積,課前自主學習(學生用書P13),一?決定物質體積大小的因素1.物質體積的影響因素(1)構成物質的粒子數目;(2)粒子的大小;(3)粒子之間的距離?,2.1 mol不同的固態(tài)物質或液態(tài)物質含有的粒子數相同,粒子之間的距離非常小,因此,固態(tài)或液態(tài)物質的體積主要決定于粒子的大小?3.對于氣體來說,粒子之間的距離,遠大于粒子本身的直徑,當粒子數目相同時,氣體的體積主要決定于粒子之間的距離?同溫同壓下,任何氣體

2、粒子之間距離相等?相同溫度和壓強下,相同體積的任何氣體都含有相同數目的粒子?,二?氣體摩爾體積1.定義:單位物質的量的氣體所占有的體積?符號:Vm,常用的單位有L/mol(或L·mol-1)和m3/mol(或m3·mol-1)?2.計算公式:,3.影響氣體摩爾體積的因素(1)氣體摩爾體積的數值取決于氣體所處的溫度和壓強?(2)標準狀況下(即0℃和101 kPa),氣體摩爾體積約為22.4 L/mol?誘思探

3、究:1 mol氣體的體積為22.4 L時,該氣體一定處于標準狀況嗎?提示:不一定?氣體的體積受溫度和壓強的影響,升高溫度,氣體體積增大;增大壓強,氣體體積減小,因此在一定溫度和壓強(非標況)下,也可使1 mol 氣體的體積達到22.4 L?,課堂深化探究(學生用書P13),一?氣體摩爾體積1.概念:單位物質的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積?氣體摩爾體積的數值不是固定不變的,它決定于氣體所處的溫度和壓強?標準狀況下氣體摩爾體積為2

4、2.4 L/mol,25℃和101 kPa的條件下,Vm=24.5 L/mol?,2.利用氣體摩爾體積進行化學計算,應注意以下問題:(1)22.4 L/mol這個數值是個近似值,但計算時就取22.4 L/mol?(2)22.4 L是1 mol任何氣體在標準狀況下的體積,因此,在非標準狀況下一般不能用22.4 L/mol?(3)只適用于任何氣態(tài)物質,對于固態(tài)物質和液態(tài)物質是不適用的?(4)計算時,如果溫度和壓強有所變化,應根據理想

5、氣體的狀態(tài)方程(pV=nRT)進行換算?(5)1 mol氣體的體積為22.4 L,則它可能處在標準狀況下,也可能處在非標準狀況下?,3.標準狀況下氣體摩爾體積計算的有關公式?(1)摩爾質量與氣體摩爾體積的關系:M=Vm·ρ=22.4 ρg/mol(2)物質的量與氣體摩爾體積的關系:(3)氣體質量與氣體摩爾體積的關系:(4)氣體分子數與氣體摩爾體積的關系:N=n·NANA,二?阿伏加德羅定律及其推

6、論1.阿伏加德羅定律:在相同的溫度和壓強下,相同體積的任何氣體都含有相同數目的粒子,這一規(guī)律就是阿伏加德羅定律?2.理解阿伏加德羅定律應注意的問題:(1)在定律中,粒子一般指組成氣體的分子(只有稀有氣體為單原子分子,才可以是原子)如相同溫度和壓強下,相同體積的H2和CO2,分子數相同,但原子數不同?(2)阿伏加德羅定律適合于任何氣體,包括混合氣體,但不適用于非氣體?,(3)同溫?同壓?同體積和同分子數,“四同”共存,相互制約,只

7、要有三個“同”成立,則第四“同”必定成立?(4)標準狀況下氣體摩爾體積是阿伏加德羅定律的特例?因為它規(guī)定了溫度(0℃)和壓強(101 kPa)?,3.阿伏加德羅定律的推論阿伏加德羅定律是理想氣體狀態(tài)方程的具體體現?由pV=nRT可得如下結論:,典 例 剖 析(學生用書P14),知識點一 氣體摩爾體積例1 下列說法正確的是( )A.標準狀況下,6.02×1023個分子所占的體積約是22.4 LB.0.5 mo

8、l O2所占的體積是11.2 LC.標準狀況下,1 mol H2O的體積為22.4 LD.標準狀況下,28 g CO與N2的混合氣體的體積約為22.4 L,〔解析〕 6.02×1023個分子的物質的量是1 mol,但此分子不一定是氣體,故在標準狀況下的體積不一定是22.4 L,A項錯誤;B項中未指明氣體所處的狀況,所以此氣體體積不一定是11.2 L,B項錯誤;H2O在標準狀況下不是氣體,所以1 mol H2O的體積不是2

9、2.4 L,C項錯誤;N2和CO的摩爾質量都是28 g·mol-1,所以28 g N2和CO的混合氣體的物質的量是1 mol,在標準狀況下的體積約為22.4 L,D項正確?〔答案〕 D,知識點二 阿伏加德羅定律及應用例2 (2008·海南高考)在兩個密閉容器中,分別充有質量相同的甲?乙兩種氣體,若兩容器的溫度和壓強均相同,且甲的密度大于乙的密度,則下列說法正確的是( )A.甲的分子數比乙的分子數多

10、B.甲的物質的量比乙的物質的量少C.甲的摩爾體積比乙的摩爾體積小D.甲的相對分子質量比乙的相對分子質量小,〔解析〕 由兩容器的溫度和壓強均相同,且氣體質量相等,而甲的密度大于乙的密度,又由 可知V甲M乙,D錯誤?,〔答案〕 B,課內針對性訓練(學生用書P14),1.下列有關氣體體積的敘述正確的是( )A.一定溫度和壓強下,各種氣態(tài)物質體積的大小,由構成氣體的分子大小決定B.一定溫度和壓強下,各種氣

11、態(tài)物質體積的大小,由構成氣體的分子數決定C.不同的氣體,若體積不同,則它們所含的分子數也不同D.氣體摩爾體積指1 mol任何氣體所占的體積,約為22.4 L答案:B解析:影響氣體體積大小的因素主要有:分子之間的距離(由溫度和壓強來決定)?分子數的多少及分子自身的大小(這個因素與前兩個因素相比,影響較小,可忽略)?氣體摩爾體積則是在一定條件下,1 mol氣體所占有的體積,標準狀況時約為22.4 L·mol-1?,2.下列

12、說法正確的是( )A.32 g O2占有的體積約為22.4 LB.22.4 L N2含阿伏加德羅常數個氮分子C.在標準狀況下,22.4 L水的質量約為18 gD.22 g二氧化碳與標準狀況下11.2 L H2含有相同的分子數答案:D解析:32 g O2為1 mol而誤以為是22.4 L忽略了只有給出標準狀況,1 mol氣體才是22.4 L,A?B均不正確,錯選C忽略了水在標準狀況下為非氣體?,3.關于同溫同壓下等體積的

13、CO和CO2的敘述:①質量相等;②密度相等;③所含分子數相等;④所含碳原子數相等?其中正確的是( )A.①②③④ B.②③④C.③④D.①③答案:C解析:題干部分給出同溫?同壓?同體積的條件,即“三同”,由阿伏加德羅定律可導出另“一同”,也就是兩者的分子數相同,進而由分子數相同及化學式中微粒數目之間的關系推知所含碳原子數必然相等?而質量?密度則由于二者的相對分子質量不同而不同?,4.判斷下列說

14、法正確的在括號內打“√”,錯誤的劃“×”?(1)氣體摩爾體積為22.4 L·mol-1( )(2)相同條件下一氧化碳氣體和氮氣,若體積相等,則質量也相等( )(3)1 molCO2在20℃時的體積比22.4 L大( )(4) 1 molH2O在標準狀況下的體積約是22.4 L( )(5)標準狀況下1 mol甲烷和氧氣的混合氣體體積約為22.4 L( )(6)同溫同壓下,相同體

15、積的物質其物質的量一定相等( )答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)×解析:(1)沒有指明是標準狀況;(3)未標明壓強;(4)水是液體非氣體;(6)對固體無法確定?,課后優(yōu)化訓練(學生用書P15),基礎強化1.(2007·上海高考)下列有關物理量相應的單位表達錯誤的是( )A.摩爾質量g/molB.氣體摩爾體積L/molC.溶解

16、度g/100 gD.密度g/cm3答案:C解析:溶解度的單位為g?,2.常溫常壓下,用等質量的CH4?CO2?O2?SO2四種氣體分別吹出四個氣球,其中氣體為CH4的是( )答案:D,解析:在相同溫度壓強下,相同質量的氣體,由知摩爾質量越小,物質的量越大,體積也就越大,因M(CH4)<M(O2)<M(CO2)<M(SO2),故甲烷體積最大,選D?,3.在下列各組物質中,分子數相同的是( )

17、A.2 L一氧化碳和2 L二氧化碳B.9 g水和0℃?101 kPa下11.2 L二氧化碳C.0℃?101 kPa條件下1 mol O2和22.4 L水D.0.1 mol氫氣和22.4 L氯化氫氣體答案:B解析:A項未注明氣體所處狀況,C項22.4 L水不是1 mol水,D項未注明氯化氫的狀況?,4.兩個體積相同的容器,一個充有NO,另一個充有N2和O2,在同溫?同壓下,兩容器內的氣體一定具有相同的( )A.原子總數

18、B.質子總數C.分子總數D.質量答案:AC解析:容器體積相同,同溫?同壓下所含氣體分子總數相同,NO?N2均為雙原子分子,由此可得答案?,5.標準狀況下,下列物質占體積最大的是( )A.98 g H2SO4B.6.02×1023個CO2C.44.8 L HClD.6 g H2答案:D解析:A中98 g H2SO4是液體,所占的體積最小;B中6.02×1023個CO2的體積約是22.

19、4 L;D中6 g H2是3 mol,其體積是67.2 L,體積最大?,6.按體積比為123所組成的N2?O2?CO2混合氣體100 g,在標準狀況下體積為( )A.60 LB.30LC.11.2LD.112L答案:A,解析:已知可設N2?O2?CO2的物質的量分別為x、2x、3x,則有:28 g/mol×x+32 g/mol×2x+44 g/mol×3x=100 g,求得

20、mol,則標況下氣體體積為:mol×6×22.4 L/mol=60 L?,7.相同條件下,同質量的X?Y兩種氣體,相對分子質量分別為A?B,則:(1)X與Y的體積比為________,分子個數比為________,密度比為________;(2)相同條件下的X?Y兩種氣體體積相同,則X與Y的質量比為________,物質的量比為________?答案:(1)B:A B:A A:B(2)AB

21、 11解析:由pV=nRT可得出結論:氣體體積比等于物質的量之比,等于氣體分子個數比,進而可推導出結果?,8.在標準狀況下,CO和CO2混合氣體共33.6 L,質量為62 g,則兩種氣體的物質的量之和為________mol,其中CO2為________mol,CO占總體積的________?答案:1.5 1.25 16.67%,解析:由混合氣體為33.6 L得其物質的量為1.5 mol,設CO2的物質的量為x mol,又

22、知混合氣體質量為62 g?則可列出方程x mol\544 g·mol-1+(1.5-x) mol·28 g·mol-1=62 g,則x=1.25,則CO物質的量為0.25 mol?CO的體積分數為×100%=16.67%?,能力提升1.下列示意圖中,白球代表氫原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中間有一個可以上下滑動的隔板(其質量忽略不記)?其中能表示等質量的氫氣與氦氣的是(

23、 )答案:A,解析:氫氣屬于雙原子分子,而氦屬于單原子分子,質量相同的兩種氣體,由可算出H2?He分子個數比為21,根據阿伏加德羅定律,在同溫?同壓下,分子個數比即是體積比,只有A正確?,2.在標準狀況下,下列四種氣體的關系中,從大到小的是( )①6.72 LCH4 ②3.01×1023個HCl分子③13.6 gH2S ④0.2 molNH3A.體積:④>①>②>③B.密度:

24、②>③>④>①C.質量:②>③>①>④D.氫原子數:①>②>③>④答案:BC,解析:四種氣體的物質的量分別為0.3 mol,0.5 mol,0.4 mol,0.2 mol則體積比為0.30.50.40.2,密度比為1636.53417,質量比為0.3 mol×16 g·mol-10.5 mol×36.5 g·mol-113

25、.6 g0.2 mol×17 g·mol-1=4.818.2513.63.4,氫原子數比為0.3×40.5×10.4×20.2×3=1.20.50.80.6?,3.依據阿伏加德羅定律,下列敘述正確的是( )A.同溫同壓下,兩種氣體的體積比等于摩爾質量之比B.同溫同壓下,兩種氣體的物質的量之比等于密度之比C.同溫同壓下,兩種氣體的摩爾質量之比等于密

26、度之比D.同溫同體積下,兩種氣體的物質的量之比等于壓強之比答案:CD,解析:若對阿伏加德羅定律及推論掌握不熟,應學會臨時用pV=nRT進行推導,若熟記阿伏加德羅定律及推論則可直接選出正確答案?在A中,同T同p下則n與V成正比與M成反比,且不知兩種氣體的質量是否相等,因此A不對;,B中,同溫同壓下因為V則n與ρ成反比,若兩氣體質量相同,則有由于不知兩者的質量是否相等,所以B不正確;C中,同溫同壓下則

27、整理可得C正確;D中,同溫同體積,由阿伏加德羅定律可知氣體越多,產生的壓強越大,n與p成正比即D正確?,4.(1)8.4 g氮氣和9.6 g某單質Rx所含原子個數相同,且分子個數之比為32,則R的相對原子質量是________,x的值是________?(2)已知N個O2的質量為m kg,則1 molO2的質量是________kg(用NA表示阿伏加德羅常數)?(3)0.1 mol某物質的質量為10.6 g,則它的摩

28、爾質量是___________,該物質的相對分子質量是________?,16,3,106 g/mol,106,解析:(1)8.4 g N2的物質的量為0.3 mol,所含原子為0.6 mol,由于N2與Rx分子個數比為32則Rx的物質的量為0.2 mol,由已知可得,0.6=0.2 x,x=3,則Rx摩爾質量為48 g/mol,即Rx的相對分子質量為48,R的相對原子質量為16?(2)由已知可得一個O2分子的質量為1 m

29、ol O2為NA?(3)由摩爾質量?相對分子質量定義可求出?,5.在某溫度時,一定量的元素A的氫化物AH3,在恒溫?恒壓的密封容器中完全分解為兩種氣態(tài)單質,此時容器的體積變?yōu)樵瓉淼?/4,則A單質的分子式為________,AH3分解反應的化學方程式為__________________?答案:A4 4AH3=A4+6H2解析:容器的體積變?yōu)樵瓉淼?/4,所以氣體分子數也為原來的7/4,A的氫化物AH3完全分解為兩種氣態(tài)單質