2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第二節(jié) 第2課時(shí)《氣體摩爾體積》知識(shí)點(diǎn)歸納及例題解析 新人教版必修2.doc
《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第二節(jié) 第2課時(shí)《氣體摩爾體積》知識(shí)點(diǎn)歸納及例題解析 新人教版必修2.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第二節(jié) 第2課時(shí)《氣體摩爾體積》知識(shí)點(diǎn)歸納及例題解析 新人教版必修2.doc(10頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
第2課時(shí) 氣體摩爾體積 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.知道決定氣體體積的主要因素,能敘述阿伏加德羅定律的內(nèi)容。2.知道氣體摩爾體積的含義,記住標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積。3.能進(jìn)行氣體體積、物質(zhì)的量、微粒數(shù)目之間的換算。 一 決定物質(zhì)體積大小的因素 1.在溫度和壓強(qiáng)一定時(shí),決定物質(zhì)體積大小的主要因素有:微粒的數(shù)目、微粒的大小、微粒間的距離。 2.根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)完成下列填空: 狀態(tài) 物質(zhì) 密度 1 mol該物質(zhì)的質(zhì)量 1 mol該物質(zhì)的體積 結(jié)論 固態(tài) Fe 7.86 gcm-3(20 ℃) 56 g 7.12 cm3 相同條件下1 mol固體、液體的體積差別較大 Al 2.70 gcm-3(20 ℃) 27 g 10 cm3 液態(tài) H2O 0.998 gcm-3(20 ℃) 18 g 18.04 cm3 H2SO4 1.83 gcm-3(20 ℃) 98 g 53.55 cm3 氣態(tài) O2 1.429 gL-1(0 ℃、101 kPa) (標(biāo)準(zhǔn)狀況) 32 g 22.39 L 相同條件下,1 mol 氣體的體積近似相等,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下約為22.4 L H2 0.089 9 gL-(0 ℃、101 kPa)1(標(biāo)準(zhǔn)狀況) 2.016 g 22.42 L 3.分析出現(xiàn)上述結(jié)論的原因。 (1)在溫度和壓強(qiáng)一定時(shí),任何1 mol固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)所含微粒數(shù)目相同。微粒之間的距離很小,但微粒的大小不同,所以1 mol固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)的體積往往是不同的。 (2)對(duì)氣態(tài)物質(zhì)來說:通常情況下微粒之間的距離要比微粒本身的直徑大很多倍,因此,當(dāng)微粒數(shù)相同時(shí),氣態(tài)物質(zhì)體積的大小則主要取決于氣體微粒間的距離。 (3)溫度和壓強(qiáng)會(huì)較大程度地影響氣體體積,當(dāng)壓強(qiáng)一定時(shí),升高溫度則微粒之間的距離變大,氣體體積增大。反之,體積縮小(即通常所說的熱脹冷縮);當(dāng)溫度一定時(shí)增大壓強(qiáng),微粒之間的距離減小,氣體體積縮小。 (4)在溫度和壓強(qiáng)一定時(shí),微粒間的距離近似相等,因此,在相同溫度和壓強(qiáng)下,任何具有相同微粒數(shù)的氣體都具有大致相同的體積。 歸納總結(jié) 1.物質(zhì)體積大小的影響因素 2.粒子數(shù)目相同物質(zhì)的體積關(guān)系 1.同溫同壓下,若兩種氣體所占體積不同,其主要原因是( ) A.氣體分子的大小不同 B.氣體分子間平均距離不同 C.氣體的物質(zhì)的量不同 D.氣體的摩爾質(zhì)量不同 答案 C 二 氣體摩爾體積 1.氣體摩爾體積是單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積,符號(hào)是Vm,常用的單位是Lmol-1。標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體摩爾體積約為22.4 Lmol-1。對(duì)于氣體摩爾體積的理解,應(yīng)注意以下幾點(diǎn): (1)氣體摩爾體積的適用范圍是氣態(tài)物質(zhì)。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol 氣體所占的體積約是22.4 L。 (2)氣體的體積與溫度、壓強(qiáng)有關(guān)。相同溫度下,單位物質(zhì)的量的氣體壓強(qiáng)越小,氣體體積越大;相同壓強(qiáng)下,單位物質(zhì)的量的氣體溫度越高,氣體體積越大。 (3)氣體摩爾體積不僅適用于純氣體,也適用于混合氣體。如0.3 mol H2與0.7 mol O2的混合氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為22.4 L。 (4)1 mol氣體在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積,可能是22.4 L,也可能不是22.4 L。 2.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體摩爾體積的有關(guān)計(jì)算 ①氣體的物質(zhì)的量n= mol; ②氣體的摩爾質(zhì)量M=Vmρ=22.4ρ gmol-1; ③氣體的分子數(shù)N=nNA=NA; ④氣體的質(zhì)量m=nM=M g。 歸納總結(jié) 1.標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積 2.計(jì)算公式 n===(標(biāo)準(zhǔn)狀況) 2.下列敘述正確的是( ) A.1 mol任何氣體的體積都為22.4 L B.1 mol任何物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積都為22.4 L C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol水所占的體積是22.4 L D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L任何氣體的物質(zhì)的量都是1 mol 答案 D 解析 A中沒有指明該物質(zhì)所處的狀況,即溫度、壓強(qiáng),錯(cuò)誤;B中沒有指明該物質(zhì)的狀態(tài),錯(cuò)誤;C中水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體,錯(cuò)誤;D中是對(duì)氣體摩爾體積概念的應(yīng)用,正確。 3.設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是( ) A.在常溫常壓下,11.2 L Cl2含有的分子數(shù)為 0.5NA B.在常溫常壓下,1 mol氦氣含有的原子數(shù)為NA C.32 g氧氣含原子數(shù)為NA D.NA個(gè)O2的質(zhì)量只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下才是32 g 答案 B 解析 在A中,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L Cl2含有的分子數(shù)為0.5NA,而題中為常溫常壓,故A錯(cuò)誤;B中氦氣為單原子分子,1 mol氦氣含有原子數(shù)目為NA,B正確;C中O2的摩爾質(zhì)量為32 gmol-1 ,且O2為雙原子分子,所以32 g O2含原子數(shù)為2NA=2NA,C錯(cuò)誤;NA個(gè)O2的質(zhì)量為32 g,與狀態(tài)無關(guān),與外界條件無關(guān),D錯(cuò)誤。 理解感悟 在有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)的正誤判斷題目中,??疾闃?biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積,常見問題如下: (1)忽視外界條件是標(biāo)準(zhǔn)狀況,如常溫常壓下,1 mol H2的體積不是22.4 L。 (2)忽視研究對(duì)象是氣體,如標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2O、酒精、SO3等不是氣體。 (3)將1 mol氣體的體積與氣體摩爾體積的單位混淆,前者單位為L(zhǎng),后者單位為L(zhǎng)mol-1。 三 阿伏加德羅定律 1.判斷下列說法的正誤,正確的劃“√”,錯(cuò)誤的劃“” (1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1 mol任何氣體的體積都約是22.4 L(√) (2)同溫同壓下,1 mol(含有相同的粒子數(shù))任何氣體的體積相同(√) (3)同溫同壓下,相同體積的任何氣體含有相同數(shù)目的分子數(shù)(√) (4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,16 g氧氣與2 g氫氣的體積比是1∶2(√) 2.實(shí)驗(yàn)探究氣體的體積與物質(zhì)的量的關(guān)系 (1)下圖為電解水的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中A試管中收集到的氣體是H2,B試管中收集到的氣體是O2,二者的體積比是2∶1。 (2)物質(zhì)的量比與氣體體積比的關(guān)系 若有1.8 g H2O電解,產(chǎn)生H2的質(zhì)量為0.2 g,物質(zhì)的量為0.1 mol;產(chǎn)生O2的質(zhì)量為1.6 g,物質(zhì)的量為0.05 mol;二者物質(zhì)的量之比為2∶1。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論 ①在同溫同壓下,氣體的物質(zhì)的量比等于體積比。 ②在同溫同壓下,1 mol的不同氣體,其體積相同。 歸納總結(jié) 阿伏加德羅定律 (1)阿伏加德羅定律:相同溫度相同壓強(qiáng)下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子(分子)。 (2)相同條件下的氣體,同體積時(shí),分子數(shù)相同;反之,分子數(shù)相同時(shí),體積也相同;氣體的體積比等于分子數(shù)比(或物質(zhì)的量比)。 4.下列說法不正確的有( ) A.NA個(gè)氧分子與NA個(gè)氫分子的質(zhì)量比等于16∶1 B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L以任意比混合的氫氣和一氧化碳混合物所含原子數(shù)為2NA C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,0.5NA個(gè)H2O分子所占體積約為11.2 L D.16 g O2和O3的混合物中共含有NA個(gè)氧原子 答案 C 解析 分子數(shù)相同時(shí),質(zhì)量比等于相對(duì)分子質(zhì)量比,Mr(O2)∶Mr(H2)=32∶2=16∶1,A項(xiàng)對(duì);阿伏加德羅定律也適用于混合氣體,B項(xiàng)中含1 mol分子,所以H2與CO共含2 mol原子,對(duì);C項(xiàng)中H2O不是氣體,錯(cuò);D項(xiàng),O2、O3都是由氧原子組成的,質(zhì)量相同時(shí),必含相同的原子數(shù),16 g O是1 mol 氧原子,所以D項(xiàng)對(duì)。 5.兩個(gè)體積相同的密閉容器,一個(gè)盛有氯化氫,另一個(gè)盛有H2和Cl2的混合氣體,在同溫同壓下,兩個(gè)容器內(nèi)的氣體一定具有相同的( ) ①質(zhì)量?、诿芏取、鄯肿涌倲?shù)?、茉涌倲?shù) A.①② B.②④ C.③④ D.①③ 答案 C 解析 同溫同壓下兩個(gè)容器體積相同,則所含的分子數(shù)相同,又因HCl、H2、Cl2都是雙原子分子,故原子總數(shù)也相同,質(zhì)量、密度不一定相同。 6.在體積相同的兩個(gè)密閉容器中分別充滿O2、O3氣體,當(dāng)這兩個(gè)容器內(nèi)溫度和氣體密度相等時(shí),下列說法正確的是( ) A.兩種氣體的物質(zhì)的量相等 B.O2比O3的質(zhì)量小 C.兩種氣體的分子數(shù)目相等 D.兩種氣體的氧原子數(shù)目相等 答案 D 解析 由題意知O2與O3的質(zhì)量相等,所以其物質(zhì)的量之比等于其摩爾質(zhì)量的反比。即: n(O2)∶n(O3)=M(O3)∶M(O2)=3∶2,A不對(duì); B項(xiàng)二者的質(zhì)量相等,B不對(duì); C項(xiàng)兩種氣體的分子數(shù)目N(O2)∶N(O3)=n(O2)∶n(O3)=3∶2,C不對(duì); D項(xiàng)兩種氣體的氧原子數(shù)目為N(O2)∶N(O3)=[n(O2)2]∶[n(O3)3]=6∶6相等,故D對(duì)。 1.阿伏加德羅定律可適用于任何氣體(純凈的或是互不反應(yīng)的混合氣體),但不適用于液體或固體。 2.同溫、同壓、同體積、同分子數(shù)稱為“四同”,四“同”共同存在,相互制約,只要有三個(gè)“同”成立,第四個(gè)“同”就必定成立,在實(shí)際應(yīng)用中往往是知道三“同”而求導(dǎo)另一“同”。 3.標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的摩爾體積是阿伏加德羅定律的特例,與m、N、V之間的換算關(guān)系是 n===。 1.下列有關(guān)氣體體積敘述正確的是( ) A.一定溫度、壓強(qiáng)下,氣體體積由其分子的大小決定 B.一定溫度、壓強(qiáng)下,氣體體積由其物質(zhì)的量的多少?zèng)Q定 C.氣體摩爾體積是指1 mol任何氣體所占的體積約為22.4 L D.不同的氣體,若體積不等,則它們所含的分子數(shù)一定不等 答案 B 解析 氣體的體積在溫度、壓強(qiáng)一定時(shí),體積與其物質(zhì)的量成正比;當(dāng)分子數(shù)目相同時(shí),氣體體積的大小主要決定于氣體分子之間的距離,而不是分子本身體積的大小,所以A、D錯(cuò)誤,B正確;非標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積不一定為22.4 Lmol-1,C錯(cuò)誤。 2.下列說法正確的是( ) A.1 mol任何氣體的體積都約是22.4 L B.20 ℃、1.01105 Pa時(shí),同體積的O2和CO2含有相同數(shù)目的分子數(shù) C.1 mol氣態(tài)物質(zhì),當(dāng)體積為22.4 L時(shí),該氣體一定處于標(biāo)準(zhǔn)狀況 D.2 mol任何氣體體積都約為44.8 L 答案 B 解析 A中缺少標(biāo)準(zhǔn)狀況的條件;B中根據(jù)阿伏加德羅定律,同溫同壓下,同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子數(shù),故B正確;C中,1 mol氣態(tài)物質(zhì)在非標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí),體積也有可能等于22.4 L;D中缺少標(biāo)準(zhǔn)狀況條件。 3.下列關(guān)于同溫同壓下的兩種氣體12C18O和14N2的判斷正確的是( ) A.體積相等時(shí)密度相等 B.原子數(shù)相等時(shí)具有的中子數(shù)相等 C.體積相等時(shí)具有的電子數(shù)相等 D.質(zhì)量相等時(shí)具有的質(zhì)子數(shù)相等 答案 C 解析 依據(jù)阿伏加德羅定律:在同溫同壓下的兩種氣體體積相同,分子數(shù)相同,而CO和N2分子所含電子數(shù)相同,C項(xiàng)正確;同溫同壓同體積條件下密度之比等于摩爾質(zhì)量之比,12C18O的摩爾質(zhì)量為30 gmol-1,14N2的摩爾質(zhì)量為28 gmol-1,A項(xiàng)錯(cuò)誤;1個(gè)12C18O分子中所含中子數(shù)為16,1個(gè)14N2分子中所含中子數(shù)為14,B項(xiàng)錯(cuò)誤;12C18O和14N2分子中所含質(zhì)子數(shù)相同,n=,m相同、M不同,n不同,故等質(zhì)量的兩種氣體所具有的質(zhì)子數(shù)不同,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.現(xiàn)有m g某氣體,它由雙原子分子構(gòu)成,它的摩爾質(zhì)量為M gmol-1。若阿伏加德羅常數(shù)用NA表示,則: (1)該氣體的物質(zhì)的量為 mol。 (2)該氣體所含原子總數(shù)為 個(gè)。 (3)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 L。 (4)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為 gL-1。 (5)該氣體一個(gè)分子的質(zhì)量為 g。 答案 (1) (2) (3) (4) (5) 解析 (1)由n=m/M可求。(2)由物質(zhì)的量可求得該氣體的分子數(shù),進(jìn)一步可求得原子數(shù)。(3)由V=nVm可求得該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。(4)由質(zhì)量和已求得的標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積可求得密度,也可以由M=Vmρ求得密度。(5)由摩爾質(zhì)量為M gmol-1,知每一個(gè)分子的質(zhì)量為 g。 5.相同條件下,同質(zhì)量的X、Y兩種氣體,相對(duì)分子質(zhì)量分別為A、B;則: (1)X與Y的體積比為 ,分子個(gè)數(shù)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(zhì)量比為 ,物質(zhì)的量比為 。 (3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下的甲烷和一氧化碳的混合氣體8.96 L,其質(zhì)量為7.60 g,則混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量為 ;混合氣體中甲烷的體積為 ;一氧化碳的質(zhì)量為 。 答案 (1)B∶A B∶A A∶B (2)A∶B 1∶1 (3)19 gmol-1 6.72 L 2.8 g 解析 (1)二者的摩爾質(zhì)量之比為A∶B,等質(zhì)量時(shí)物質(zhì)的量之比為B∶A,由阿伏加德羅定律可推出體積之比和分子數(shù)之比均為B∶A,密度之比為A∶B。(2)相同條件下的X、Y兩種氣體體積相同,則X、Y的物質(zhì)的量相同,故質(zhì)量比等于其摩爾質(zhì)量之比A∶B。(3)混合氣體的物質(zhì)的量為=0.4 mol,===19 gmol-1,平均相對(duì)分子質(zhì)量為19,設(shè)CO的物質(zhì)的量為x,則有:7.60 g=x28 gmol-1+(0.4 mol-x)16 gmol-1,求得x=0.1 mol。n(CH4)=0.3 mol,V(CH4)=6.72 L,m(CO)=0.1 mol28 gmol-1=2.8 g。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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