2023-2024学年鲁科版必修第一册 第1章 第3节 第2课时 气体摩尔体积 学案.docx

第2课时气体摩尔体积课1知道气体摩尔体积的概念,能够利用物质的量、气体摩尔体程积、标准状况下气体体积三者之间的关系,进行简单的计算。标2.了解阿伏加德罗定律及其推论,并能够运用阿伏加德罗定准律解决简单问题。&必备知识研教材口-锁要点探新知素养初成分点突破(-)气体摩尔体积身知识梳理.1决定物质体积大小的因素影响因索T粒子大小一I决定一固体或液体体积T粒子数目I一I粒子之间的距离一走刍气体的体积同温同压下，任何气体的粒子之间的距离近似相等2 .气体摩尔体积概念:一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占有的体积叫作气体摩尔体积,符号为Vm,常用的单位有1mo1或m3mo1'1o公式:Vm=上。n3 .标准状况下的气体摩尔体积修-标准状况,即0t,101kPa()1mo1即分子数为6.02XIO23()气体，可为单一气体，也可为混合气体数他)一Vm22.41mo,非精确值息情境探究CO2是植物光合作用的必需原料。某研究机构测定Ce）2含量如图所示。CO2ED88gm,S压强温度101kPaOt:国、问题探究1 .在该测定条件下，1立方米空气所含气体分子的物质的量是多/>94日vIOOO1ZIZ1U1提示：=44.6mo1oVm22.41mo1-12 .在本次测定中,若将1立方米空气中CO2气体提取出来,计算标准状况下CO2气体的体积是多少？提示：Vm=Evm=88g×M44gmo113 2.41mo1,=44.81o3.当1mo1气体的体积为22.41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，Imo1气体的体积约为22.41,但ImO1气体的体积为22.41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），也能使任意1mo1气体的体积变为22.41o久归纳总结C1 .气体摩尔体积的四个要素对象气体摩尔体积研究的对象是气体,可以是单一组分气体,也可以是混合气体标准状况是温度为O°C,压强为IO1kPa的状况。在标准状况下气体摩尔体积约为22.41mo1,非标准状况下,气体状况摩尔体积可能是22.41mo1-1,也可能大于或小于22.41mo1在同温同压下,气体的体积与所含的分子数目成正比。ImO1定任何气体都含有阿伏加德罗常数个分子。标准状况下,nmo1小一气体的体积为22.41mo,×Hmo1=22.4n1一定量气体的质量（扪与其密度（Q）之比,就是这一定量气数奴体的体积。气体的摩尔质量（M）与该气体在标准状况下的密值度之比就是标准状况下的气体摩尔体积（Vm）,即Vm=竺P22.41mo12 .根据标准状况下气体摩尔体积进行的有关计算气体的物质的量气体的摩尔质量M=器=22.41mo。（Q的n22.41mo1-1单位是g1-1）气体的分子数N=M=?.;。口*NA气体的质量m=n=224m1.1M名师点拨（1）气体摩尔体积的描述对象是气态物质，与气体种类无关，既可以是单一气体，也可以是混合气体。同温、同压下：任何气体的气体摩尔体积Vm都相同，但不一定等于22.41mo1,如在25、101kPa时，Vm=24.51mo1"。不同温度和压强下，气体摩尔体积可能不同，也可能相同，因此，在讨论气体摩尔体积时，必须注明气体所处的温度和压强。因练习应用C1.下列说法中，正确的是（）A.标准状况下1mo1H2O的体积约为22.41B.1mo1H2的质量是2g,它所占的体积约是22.41mo,C在标准状况下，1mo1任何物质所占的体积都约为22.41mo11D.0°C、IO1kPa0.4mo11和0.6mo1Ch的混合气体的体积约为22.41解析:DA项,标准状况下H2O为液态;B项，没有指明是否处于标准状况，且气体体积的单位为1或n,而不是1mo¼C项，“任何物质”不一定是气体，且单位不正确;D项,0.4mo1H2和0.6mo1Ch的混合气体的物质的量为Imo10、Io1kPa即标准状况下的体积约为22.41o2.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是（）A.标准状况下,22.41水含有NA个氧原子B.12g金属镁变为镁离子时失去的电子数为NAC常温常压下,22.41O2中含有2M个氧原子D.4时9m1水和标准状况下11.21氮气含有相同的原子数解析:B标准状况下水为冰水混合物的状态，故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,A错误；常温常压下，气体摩尔体积不为22.41mo1",C错误;4时9m1水的质量为9g,物质的量为0.5mo1,含有1.5mo1原子,标准状况下11.21氮气的物质的量为0.5mo1,含有1mo1氮原子，二者含有的原子数不同，D错误。3.下列叙述中正确的是（）标准状况下，11HC1和I1H2O的物质的量相同；标准状况下，1gH2和14gN2的体积相同；28gCO的体积为22.41;两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同；在同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大。A.B.C.D.解析:B标准状况下，11HCI的物质的量为一.J1去22.41mo1122.4mo1,11H2O的物质的量为皿"°°gI-55.6mo1,二者不相同，18gmo1错误；没有温度和压强，无法计算气体的体积，故28gCO的体积不一定为22.41,错误；不知道物质的聚集状态，无法计算它们在标准状况下的体积，故不一定相同，错误,正确。分点突破（二）阿伏加德罗定律及其推论导知识梳理C1阿伏加德罗定律内容相同温度)相同压强q所含分子数相同I物质的量相同)相同体积解释：同温同压下,气体分子间的平均距离相等,故体积相同时,气体分子数相等,其物质的量也相等。2.阿伏加德罗定律的常用推论(1)同温、同压一气体的体积与物质的量成正比一9=也；V22同温、同压一气体的密度与摩尔质量成正比一”=答；P2Mz同温、同体积一气体的压强之比与其物质的量成正比一出=Pz生."2'(4)同温、同压、同体积一气体的质量与摩尔质量成正比一胆=m2M1OM2名师点拨阿伏加德罗定律及推论适用于任意气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。阿伏加德罗定律的适用范围是气体，可概括为三“同”定一“同”，即在同温、同压、同体积的条件下，才有分子数相同这一结论，但所含原子数不一定相同。阿伏加德罗定律及其所有推论不必死记硬背，用时可以通过理想气体状态方程HT(式中R为常数)以及=/=2、P=会进行简单的推导而得到。息情境探究某同学在元旦晚会上表演的化学节目为猜气球一一他先在实验室中用等质量的CH4、CO2、。2、SO2分别吹出四个气球,然后在晚会的现场让同学猜测气球是用哪种气体吹起的。理问题探究1.如果你在晚会现场,你会怎样猜测呢？提示:等质量的CH4、Ce)2、。2、S2的物质的量之比为。：尚：9:3因此在相同的条件下,它们的体积比为16443264215=。因此A、B、C、D四个气球中的气体分别为Se)2、16443264Co2、。2、CH4。2.同温、同压下,某容器充满。2时质量为116g,充满C02时质量为122g,充满某气体X时质量为114g,则气体X的相对分子质量是多少？提示：方法一按常规思路,设容器的质量为相。因容器容积不变，根据阿伏加德罗定律，气体分子的物质的量必相等，所以有：116g-n_122g-n_114g-n32gmo144gmo1M(X)'解得力=IOog,M(X)=28gmo1o方法二用数学上的分比定理，上式可变形为：122g-116g_122g-114g(44-32)gmo144gmo1-M(X),解得M(X)=28gmoF,o但练习应用1 .下列叙述正确的是（）A.同温同压下,相同体积的气体,其分子数一定相等,原子数也一定相等B.任何条件下,等物质的量的甲烷（CHD气体和CO气体所含的原子数一定相等C.同压同体积的氧气和氮气的分子数相等D.同温同压下的CO和N2,若它们体积相同,那么它们的质量也一定相等解析:D根据阿伏加德罗定律，同温、同压、同体积的气体，其分子数一定相等，但原子数不一定相等,A错误；等物质的量的甲烷（CHD气体和CO气体所含有的分子数一定相等，原子数一定不等,B错误；气体的体积与温度、压强有关，由于温度不知道，气体的物质的量不能判断，则分子数不能判断,C错误。2 .下列叙述不正确的是（）A.在同温同压下,两种气体的密度之比等于摩尔质量之比B.在同温同体积下,两种气体的物质的量之比等于压强之比C.在标准状况下,两种气体的体积之比等于摩尔质量之比D.在同温同压下，同体积的两种气体的质量之比等于摩尔质量之比解析:C由0=9=3可知，同温同压下，密度与摩尔质量成正比，即气体的密度之比等于摩尔质量之比,A正确；由pV="RT可知，同温同体积下，两种气体的物质的量之比等于压强之比,B正确;若质量相等，由E=J可知，体积与摩尔质量成反比,若质量未MVm知，则不能比较体积和摩尔质量的关系，C错误；根据阿伏加德罗定律,在同温同压下，同体积的两种气体含有的分子数相同，根据=在知，气体的物质的量相等，再根据=知，气体的质量之比等于摩尔质量之比,D正确。3 .如图是两瓶体积相等的气体,在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是（）一必和-NOA.气体质量相等B.气体密度相等C,所含原子数相等D.平均摩尔质量相等解析:C同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，两瓶体积相等的气体，则两瓶气体的物质的量相等。左瓶中氮气和氧气的物质的量之比为1：1时，相当于N0,与右瓶内No的质量相等，但左瓶中氮气和氧气的物质的量之比不一定为1：1,故质量不一定相等，密度不一定相等，平均摩尔质量不一定相等,A、B、D错误;都是双原子分子,物质的量相等的气体含有的原子数目相等,C正确。.G关键能力破重难-重应用培能力迁移转化一阿伏加德罗定律的应用（分析与推测）一个密闭容器,中间有一个可自由滑动的隔板（厚度可忽略）将容器分成两部分，当左侧充入1mo1N2,右侧充入CO和CO2的混合气体共8g时,隔板处于如图所示位置（左、右两侧温度相同）:4T1 .右侧CO与Co2分子数之比为提示：当左侧充入1mo1N2,右侧充入Co和CO2的混合气体共8g,左、右两室的压强相等，则右室中CO和CO2的总物质的量为11mo1×=0.25mo1,设CO和CO2的物质的量分别为了、y,则：5x+y=0,215m1,1解得%=0.1875mo1、y=0.062、28gmo1x+44gmo11y=8g,5mo1分子数目之比等于物质的量之比，右侧CC）与CO2分子数之比为0.1875mo1:0.0625mo1=3：Io2 .右侧气体密度是相同条件下氢气密度的倍。提示:右侧气体的平均摩尔质量为T=32gmo11相同条件0.25mo10下气体密度之比等于摩尔质量之比，故右侧气体密度是相同条件下氢气密度的等