8、气体摩尔体积
图片预览
文档简介
年 级 高一 学 科 化学 版 本 苏教版
内容标题 气体摩尔体积
编稿老师
【本讲教育信息】
一. 教学内容：
气体摩尔体积
二. 教学目标
1. 知识与技能目标
（1）通过对1mol物质的体积的讨论，理解气体摩尔体积的概念；
（2）通过对气体摩尔体积概念的理解，让学生了解物质的量、气体摩尔体积和气体的体积之间的关系。
2. 过程与方法目标
通过气体摩尔体积的教学，培养学生分析数据进行归纳总结的能力。
3. 情感态度与价值观目标
激发学生严谨务实，循序渐进，探索真理的科学态度。
三. 教学重点、难点
气体摩尔体积的概念及其应用。
四. 教学方法
交流讨论，分析归纳
五. 教学过程
〔引入〕前面我们学习了物质的量的有关知识，请同学们回忆物质的量与质量、粒子数目之间有什么关系？物质的量是怎样把宏观质量与微观粒子数联系起来的？
〔思考〕
1. 物质的量（n）、微粒数（N）和阿伏加德罗常数（NA）之间有什么关系？
2. 物质的量（n）、质量（m）和摩尔质量（M）之间有什么关系？
（学生回答）
〔展示〕 质量 物质的量 粒子数
宏观 微观
体积 粒子数
〔讨论＋计算〕在0℃、1.01×105Pa时1mol下列物质的体积为多少？
〔讨论〕由体积数据结合物质状态可得出什么结论
结论:
1. 在相同条件下，1mol气体所占的体积比1mol固体或液体所占的体积大得多
2. 在相同条件下，1mol固体或液体的体积各不相同，而1mol气体的体积却几乎完全相同
〔思考〕从微观角度分析，物质的体积由哪些因素决定
（一）决定物质的体积（V）的微观因素 ( D:\第三章\第三章\\..\\..\\资料\\高一flash\\gy\\气体摩尔体积.swf" \t "_parent )：
1. 粒子数目
2. 粒子大小
3. 粒子间距离
〔思考〕1. 固体、液体体积的主要决定因素有哪些？
粒子数目
固、液体体积
粒子大小
〔思考〕2. 气体体积的主要决定因素有哪些？[实验启示] 气体分子间的平均距离要比固体和液体中粒子之间的平均距离大得多。
粒子数目
气体体积
粒子间平均距离（d）
〔思考〕分子间的平均距离受哪些条件影响？是怎样影响的？
讨论〕为什么在标准状况下1mol任何气体所占的体积都相同呢？其他的相同条件下，1mol任何气体所占的体积是否都相同呢？
（二）气体摩尔体积
定义：单位物质的量的气体所占的体积。
符号：Vm
单位：L/mol或m3/mol等
公式：
对象：任何气体（纯净或混合气体）
标准状况：温度：0℃、压强1.01×105Pa
标准状况：Vm约22.4L/mol
思考：1mol气体在任何状况下所占的体积是不是都相等 是不是都约为22 .4L
几点注意：
1、状态：气体
2、状况：一定温度和压强下，一般指标准状况
3、定量：1mol
4、数值：约为22 .4L
5、通常状况：20℃、1atm（与标准状况比较）
6、气体体积与微粒数目有关，与种类无关。
7、结论：在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约为22 .4L。
8、有关计算：（标准状况下）
V＝n×22.4L/mol（n—气体的物质的量）
［课堂练习］
一. 选择题：
1. 下列物质在常温、常压下，各取0.1mol，其体积最大的是（ ）
A. 原子半径为0.152nm的金属锂
B. 原子半径为0.227nm的金属钾
C. 原子半径为0.158nm的硫原子
D. 原子半径为0.128nm的金属铜
2. 决定一定量气体的体积大小和主要因素是（ ）
A. 气体分子的大小
B. 气体分子的相对分子质量
C. 气体分子间的平均距离
D. 气体分子的数目
3. 标准状况下，若两种气体所占的体积不同，其原因是（ ）
A. 气体性质不同
B. 气体分子的大小不同
C. 气体分子间平均距离不同
D. 气体的物质的量不同
答案：1. B 2. C 3. D
二. 判断正误：
1. 温度为0℃，压强为505kPa时，CO2的气体摩尔体积为22.4L/mol （ ）
2. 标准状况下，一定量的任何气体体积都约为22.4L （ ）
3. 标准状况下，1molH2O的体积约为22.4L （ ）
4. 当温度高于0℃时，1mol任何气体体积都大于22.4L （ ）
5. 相同条件下，1molCO和1molCO2所含分子数相同，体积也相同 （ ）
答案：1. 错 2. 错 3. 错 4. 错 5. 对
三、有关气体摩尔体积的计算：
例题1：在标准状况下，3.2gSO2的体积是多少 （约1.12L）
例题2：在标准状况下，测得0.88g某气体的体积为448mL.计算此气体的相对分子质量。（44）
例题3：标况下，2.24LH2与2L氧气反应生成多少mol水？ （0.1mol）
【模拟试题】
一、选择题
1. 用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（ ）
A. 含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2L
B. 25℃，1.01×105Pa，64gSO2中含有的原子数为3NA
C. 在常温常压下，11.2L Cl2含有的分子数为0.5NA
D. 标准状况下，11.2LH2O含有的分子数为0.5NA
2. 等物质的量的氢气和氦气在同温同压下具有相等的（ ）
A. 原子数 B. 体积 C. 质子数 D. 质量
3. 相同状况下，下列气体所占体积最大的是（ ）
A. 80g SO3 B. 16g O2 C. 32g H2S D. 3g H2
4. 下列各物质所含原子数目，按由大到小顺序排列的是（ ）
①0.5mol NH3 ②标准状况下22.4L He ③4℃ 9mL 水 ④0.2mol H3PO4
A. ①④③② B. ④③②① C. ②③④① D. ①④③②
5. 下列说法正确的是（ ）
A. 标准状况下22.4L/mol就是气体摩尔体积
B. 非标准状况下，1mol任何气体的体积不可能为22.4L
C. 标准状况下22.4L任何气体都含有约6.02×1023个分子
D. 1mol H2和O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4L
6. 在一定温度和压强下的理想气体，影响其所占体积大小的主要因素是（ ）
A. 分子直径的大小 B. 分子间距离的大小
C. 分子间引力的大小 D. 分子数目的多少
7. 在0℃ 1.01×105 Pa下，有关H2、O2、CH4三种气体的叙述正确的是（ ）
A. 其密度之比等于物质的量之比
B. 其密度之比等于摩尔质量之比
C. 等质量的三种气体，其体积比等于相对分子质量的倒数比
D. 等体积的三种气体，其物质的量之比等于相对分子质量之比
8. A气体的摩尔质量是B气体的n倍，同温同压下，B气体的质量是同体积空气的m倍，则A的相对分子质量为（ ）
A. m/n B. 29m/n C. 29mn D. 29n/m
9. 同温同压下，等质量的SO2和CO2相比较，下列叙述正确的是（ ）
A. 密度比为16:11 B. 密度比为11:16
C. 体积比为1:1 D. 体积比为11:16
10. 24mL H2和O2的混合气体，在一定条件下点燃，反应后剩余3mL气体，则原混合气体中分子个数比为（ ）
A. 1:16 B. 16:1 C. 17:7 D. 7:5
11. 在标准状况下①6.72L CH4 ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6g H2S ④0.2mol NH3， 下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是（ ）
a. 体积②＞③＞①＞④
b. 密度②＞③＞④＞①
c. 质量②＞③＞①＞④
d. 氢原子个数①＞③＞④＞②
A. abc B. bcd C. cba D. abcd
12. 0.2g H2、8.8g CO2、5.6gCO组成的混合气体，其密度是相同条件下O2的密度的（ ）
A. 0.913倍 B. 1.852倍 C. 0.873倍 D. 1.631倍
13. 同温同压下，某瓶充满O2时为116g，充满CO2时为122g，充满气体A时为114g，则A的式量为（ ）
A. 60 B. 32 C. 44 D. 28
14. 在一定温度和压强下，1体积X2气体与3体积Y2气体化合生成2体积气体化合物，则该化合物的化学式为（ ）
A. XY3 B. XY C. X3Y D. X2Y3
15. 混合气体由N2和CH4组成，测得混合气体在标准状况下的密度为0.821g/L，则混合气体中N2和CH4的体积比为（ ）
A. 1:1 B. 1:4 C. 4:1 D. 1:2
16. 1mol O2在放电条件下发生下列反应：3O22O3，如有30%O2转化为O3，则放电后混合气体对H2的相对密度是（ ）
A. 16 B. 17.8 C. 18.4 D. 35.6
二、填空题
17. 阿伏加德罗定律是指：“在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都 。由阿伏加德罗定律可以推导出：
（1）同温同压下：
a. 同体积的两种气体的质量与式量关系为 。
b. 两种气体的体积与物质的量关系为 。
c. 两种气体等质量时，体积与式量关系为 。
d. 两种气体密度与式量关系 。
（2）同温同体积时，不同压强的任何气体，与其物质的量的关系为 。
三、计算题
18. 把11体积的氢气，5体积氧气和1体积氯气在密闭容器中用电火花点燃，恰好完全反应，所得溶液溶质的质量分数为多少？
【试题答案】
一、1.B 2.BC 3.D 4.A 5.CD 6.BD 7.BC 8.C 9.AD 10.CD 11.D 12.A 13.D 14.A 15.B 16.B
二、17. 含有相同数目的分子
（1）a. b. c. d.
（2）p1:p2 = n1:n2
三、18. 28.9%
N
内容标题 气体摩尔体积
编稿老师
【本讲教育信息】
一. 教学内容：
气体摩尔体积
二. 教学目标
1. 知识与技能目标
（1）通过对1mol物质的体积的讨论，理解气体摩尔体积的概念；
（2）通过对气体摩尔体积概念的理解，让学生了解物质的量、气体摩尔体积和气体的体积之间的关系。
2. 过程与方法目标
通过气体摩尔体积的教学，培养学生分析数据进行归纳总结的能力。
3. 情感态度与价值观目标
激发学生严谨务实，循序渐进，探索真理的科学态度。
三. 教学重点、难点
气体摩尔体积的概念及其应用。
四. 教学方法
交流讨论，分析归纳
五. 教学过程
〔引入〕前面我们学习了物质的量的有关知识，请同学们回忆物质的量与质量、粒子数目之间有什么关系？物质的量是怎样把宏观质量与微观粒子数联系起来的？
〔思考〕
1. 物质的量（n）、微粒数（N）和阿伏加德罗常数（NA）之间有什么关系？
2. 物质的量（n）、质量（m）和摩尔质量（M）之间有什么关系？
（学生回答）
〔展示〕 质量 物质的量 粒子数
宏观 微观
体积 粒子数
〔讨论＋计算〕在0℃、1.01×105Pa时1mol下列物质的体积为多少？
〔讨论〕由体积数据结合物质状态可得出什么结论
结论:
1. 在相同条件下，1mol气体所占的体积比1mol固体或液体所占的体积大得多
2. 在相同条件下，1mol固体或液体的体积各不相同，而1mol气体的体积却几乎完全相同
〔思考〕从微观角度分析，物质的体积由哪些因素决定
（一）决定物质的体积（V）的微观因素 ( D:\第三章\第三章\\..\\..\\资料\\高一flash\\gy\\气体摩尔体积.swf" \t "_parent )：
1. 粒子数目
2. 粒子大小
3. 粒子间距离
〔思考〕1. 固体、液体体积的主要决定因素有哪些？
粒子数目
固、液体体积
粒子大小
〔思考〕2. 气体体积的主要决定因素有哪些？[实验启示] 气体分子间的平均距离要比固体和液体中粒子之间的平均距离大得多。
粒子数目
气体体积
粒子间平均距离（d）
〔思考〕分子间的平均距离受哪些条件影响？是怎样影响的？
讨论〕为什么在标准状况下1mol任何气体所占的体积都相同呢？其他的相同条件下，1mol任何气体所占的体积是否都相同呢？
（二）气体摩尔体积
定义：单位物质的量的气体所占的体积。
符号：Vm
单位：L/mol或m3/mol等
公式：
对象：任何气体（纯净或混合气体）
标准状况：温度：0℃、压强1.01×105Pa
标准状况：Vm约22.4L/mol
思考：1mol气体在任何状况下所占的体积是不是都相等 是不是都约为22 .4L
几点注意：
1、状态：气体
2、状况：一定温度和压强下，一般指标准状况
3、定量：1mol
4、数值：约为22 .4L
5、通常状况：20℃、1atm（与标准状况比较）
6、气体体积与微粒数目有关，与种类无关。
7、结论：在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约为22 .4L。
8、有关计算：（标准状况下）
V＝n×22.4L/mol（n—气体的物质的量）
［课堂练习］
一. 选择题：
1. 下列物质在常温、常压下，各取0.1mol，其体积最大的是（ ）
A. 原子半径为0.152nm的金属锂
B. 原子半径为0.227nm的金属钾
C. 原子半径为0.158nm的硫原子
D. 原子半径为0.128nm的金属铜
2. 决定一定量气体的体积大小和主要因素是（ ）
A. 气体分子的大小
B. 气体分子的相对分子质量
C. 气体分子间的平均距离
D. 气体分子的数目
3. 标准状况下，若两种气体所占的体积不同，其原因是（ ）
A. 气体性质不同
B. 气体分子的大小不同
C. 气体分子间平均距离不同
D. 气体的物质的量不同
答案：1. B 2. C 3. D
二. 判断正误：
1. 温度为0℃，压强为505kPa时，CO2的气体摩尔体积为22.4L/mol （ ）
2. 标准状况下，一定量的任何气体体积都约为22.4L （ ）
3. 标准状况下，1molH2O的体积约为22.4L （ ）
4. 当温度高于0℃时，1mol任何气体体积都大于22.4L （ ）
5. 相同条件下，1molCO和1molCO2所含分子数相同，体积也相同 （ ）
答案：1. 错 2. 错 3. 错 4. 错 5. 对
三、有关气体摩尔体积的计算：
例题1：在标准状况下，3.2gSO2的体积是多少 （约1.12L）
例题2：在标准状况下，测得0.88g某气体的体积为448mL.计算此气体的相对分子质量。（44）
例题3：标况下，2.24LH2与2L氧气反应生成多少mol水？ （0.1mol）
【模拟试题】
一、选择题
1. 用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（ ）
A. 含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2L
B. 25℃，1.01×105Pa，64gSO2中含有的原子数为3NA
C. 在常温常压下，11.2L Cl2含有的分子数为0.5NA
D. 标准状况下，11.2LH2O含有的分子数为0.5NA
2. 等物质的量的氢气和氦气在同温同压下具有相等的（ ）
A. 原子数 B. 体积 C. 质子数 D. 质量
3. 相同状况下，下列气体所占体积最大的是（ ）
A. 80g SO3 B. 16g O2 C. 32g H2S D. 3g H2
4. 下列各物质所含原子数目，按由大到小顺序排列的是（ ）
①0.5mol NH3 ②标准状况下22.4L He ③4℃ 9mL 水 ④0.2mol H3PO4
A. ①④③② B. ④③②① C. ②③④① D. ①④③②
5. 下列说法正确的是（ ）
A. 标准状况下22.4L/mol就是气体摩尔体积
B. 非标准状况下，1mol任何气体的体积不可能为22.4L
C. 标准状况下22.4L任何气体都含有约6.02×1023个分子
D. 1mol H2和O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4L
6. 在一定温度和压强下的理想气体，影响其所占体积大小的主要因素是（ ）
A. 分子直径的大小 B. 分子间距离的大小
C. 分子间引力的大小 D. 分子数目的多少
7. 在0℃ 1.01×105 Pa下，有关H2、O2、CH4三种气体的叙述正确的是（ ）
A. 其密度之比等于物质的量之比
B. 其密度之比等于摩尔质量之比
C. 等质量的三种气体，其体积比等于相对分子质量的倒数比
D. 等体积的三种气体，其物质的量之比等于相对分子质量之比
8. A气体的摩尔质量是B气体的n倍，同温同压下，B气体的质量是同体积空气的m倍，则A的相对分子质量为（ ）
A. m/n B. 29m/n C. 29mn D. 29n/m
9. 同温同压下，等质量的SO2和CO2相比较，下列叙述正确的是（ ）
A. 密度比为16:11 B. 密度比为11:16
C. 体积比为1:1 D. 体积比为11:16
10. 24mL H2和O2的混合气体，在一定条件下点燃，反应后剩余3mL气体，则原混合气体中分子个数比为（ ）
A. 1:16 B. 16:1 C. 17:7 D. 7:5
11. 在标准状况下①6.72L CH4 ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6g H2S ④0.2mol NH3， 下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是（ ）
a. 体积②＞③＞①＞④
b. 密度②＞③＞④＞①
c. 质量②＞③＞①＞④
d. 氢原子个数①＞③＞④＞②
A. abc B. bcd C. cba D. abcd
12. 0.2g H2、8.8g CO2、5.6gCO组成的混合气体，其密度是相同条件下O2的密度的（ ）
A. 0.913倍 B. 1.852倍 C. 0.873倍 D. 1.631倍
13. 同温同压下，某瓶充满O2时为116g，充满CO2时为122g，充满气体A时为114g，则A的式量为（ ）
A. 60 B. 32 C. 44 D. 28
14. 在一定温度和压强下，1体积X2气体与3体积Y2气体化合生成2体积气体化合物，则该化合物的化学式为（ ）
A. XY3 B. XY C. X3Y D. X2Y3
15. 混合气体由N2和CH4组成，测得混合气体在标准状况下的密度为0.821g/L，则混合气体中N2和CH4的体积比为（ ）
A. 1:1 B. 1:4 C. 4:1 D. 1:2
16. 1mol O2在放电条件下发生下列反应：3O22O3，如有30%O2转化为O3，则放电后混合气体对H2的相对密度是（ ）
A. 16 B. 17.8 C. 18.4 D. 35.6
二、填空题
17. 阿伏加德罗定律是指：“在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都 。由阿伏加德罗定律可以推导出：
（1）同温同压下：
a. 同体积的两种气体的质量与式量关系为 。
b. 两种气体的体积与物质的量关系为 。
c. 两种气体等质量时，体积与式量关系为 。
d. 两种气体密度与式量关系 。
（2）同温同体积时，不同压强的任何气体，与其物质的量的关系为 。
三、计算题
18. 把11体积的氢气，5体积氧气和1体积氯气在密闭容器中用电火花点燃，恰好完全反应，所得溶液溶质的质量分数为多少？
【试题答案】
一、1.B 2.BC 3.D 4.A 5.CD 6.BD 7.BC 8.C 9.AD 10.CD 11.D 12.A 13.D 14.A 15.B 16.B
二、17. 含有相同数目的分子
（1）a. b. c. d.
（2）p1:p2 = n1:n2
三、18. 28.9%
N