课件16张PPT。 组织建设化学 · 必修 1 气体摩尔体积电解水实验视频探究讨论0.2g1.6g0.1mol0.05mol2︰1361.8g40.2g321.6g(1)H2和O2体积之比:2︰1结论：相同条件下同温同压下，1mol H2和1mol O2的体积相等问题导学1、计算在0 ℃，101 KPa(标况)1 mol氢气和1 mol氧气的体积？探究讨论公式计算得出的数据可知它们的体积几乎相等22.4222.392、在相同的条件下1 mol 固体、1 mol液体的体积是否也相等？固体固体液体液体562718987.862.701.837.1210.0018.0453.556.02×10230.998不相等？知识解读知识一、物质体积的影响因素1、影响物质体积大小的三个因素a.粒子的数目 b.粒子的大小c.粒子间的距离 (1)固体或液体紧密堆积粒子间距可忽略①影响因素 c 忽略不计，影响因素是 a b，原因是 c 的距离非常小。②结论：1 mol不同的固态物质或液态物质的体积不同。固:微粒间距离很小液:微粒间距离很小微粒间有距离粒子间距不可忽略知识解读知识一、物质体积的影响因素1、影响物质体积大小的三个因素a.粒子的数目 b.粒子的大小c.粒子间的距离 (2)气体微粒间有距离粒子间距不可忽略分子直径分子间
平均距离 分子的直径为0.4nm分子之间的平均距离为4nm①影响因素： a b 忽略不计，影响因素是 c 。②同温同压，任何气体分子间距几乎相同知识解读知识一、物质体积的影响因素1、影响物质体积大小的三个因素a.粒子的数目 b.粒子的大小c.粒子间的距离 (2)气体①影响因素： a b 忽略不计，影响因素是 c 。②同温同压，任何气体分子间距几乎相同结论：同温同压，同物质的量的任何气体占有相同的体积。③决定气体体积大小的主要因素分子数目(N或n)分子间平均距离(d)P不变，T升高，V 增大T不变，P增大，V 减小 问题导学探究讨论计算1mol下列气体在00C、1.01×105Pa下的体积222.43222.394422.392822.4从表格体积数据得出结论知识解读知识二、气体摩尔体积1、定义:单位物质的量的气体所占的体积。符号：Vm 常用单位：L/mol m3/mol 2、 公式： Vm= V / n3、 Vm 特例：在标准状况下，Vm=22.4 L/mol 2、使用22.4 L的四要素：标况、1mol、气态、约值 特别注意 1、只适用于气态物质，可以是单一气体也可以是混合气体习题导学1、判断下列说法是否正确？
(1) 气体的摩尔体积为22.4L·mol-1
(2)1molCO2占有的体积为22.4L
(3)标况下任何气体的体积都约为22.4L
(4)1molH2O在标况下的体积为22.4L
(5)1molSO2在标况下的体积没有200C时的体积大
(6)1molHCl在3.03×105Pa时的体积比22.4L小
(7)1LH2和1LO2在同温同压下所含分子数相同
(8)1gN2和1gO2所含分子数相同
(9)1molO2和1molN2所含分子数相同，所占体积相同××××××√××习题导学（1）标准状况下，0.5molH2，占有的体积约( )（2）标准状况下，4.48LCO2 的物质的量( )（3）标准状况下，16gO2 的体积约( )（4）标准状况下，11.2LN2 中含有的N2的分子数( )11.2L0.2mol11.2L3.01×10232、填空有关气体摩尔体积的主要计算关系m÷MM××NANA÷V÷Vm×Vm×ρ÷ρ n N例、在标准状况下, 2.2 g CO2 的体积是多少？=0.05molV(CO2) =n(CO2) ·Vm(CO2)= 0.05 mol×22.4 L / mol= 1.12L内容解读知识三、阿伏加德罗定律及推论1、定律：同温同压，相同体积的任何气体含有相同数目的分子。2、数学表达式相同条件下： V1/V2 = N1/N2T、P、V、n四个物理量中，“三同”定“一同”。内容解读3、阿伏加德罗定律推论同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比同温,体积相同的气体，压强与其物质的量成正比同物质的量、同温度气体，压强与其体积成反比同温同压，气体密度与其相对分子质量成正比同温同压，同体积气体，M与m成正比T、P、V、n四个物理量中，二同 二成比。习题导学3、同温同压下,质量相同的N2、CO2、Cl2、CH4、O 2五种气体所占的
体积由大到小 的顺序是（ ）求气体体积的大小求物质的量大小质量相同看摩尔质量等质量的物质其摩尔质量越小，其物质的量越大等物质的量的以上气体，质量由大到小的顺序如何排？相同物质的量的物质，摩尔质量越大质量越大CH4、N2、O2、CO2、Cl2习题导学4、下列说法正确的是（ ）
A 在标准状况下，1mol水和1molH2的体积都 约是22.4L
B 2gH2和44gCO2的体积相等
C 1mol某气体的体积为22.4L，则该气体一定处于标准状况
D 在标准状况下，1gH2和11.2LO2的物质的量相等液体 条件不同，可能V不同不一定 均为气体 D1、N,n,m,V之间的相互转化课堂小结总结感悟 V（气体）×22.4（标况）÷22.42、阿伏加德罗定律：
同温同压，同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。第2课时 气体摩尔体积
A组
1.常温、常压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是( )
解析:质量相等时,物质的物质的量与摩尔质量成反比。所以,等质量的CH4、CO2、O2、SO2,物质的量关系:SO2答案:D
2.下列两种气体的分子数一定相等的是( )
A.体积相等、质量不等的CO和N2
B.等温等体积的O2和N2
C.等体积等密度的CO和N2
D.等压等体积的O2和N2
解析:CO和N2的相对分子质量相同,质量相等时,两者物质的量相同,所以一定含有相同的分子数。A项中,质量不等;B选项中缺少等压这一条件;C选项中等体积等密度也就相当于等质量,所以含有相同的分子数;D选项中缺少等温这一条件。
答案:C
3.下列说法中正确的是( )
A.标准状况下,1 mol水的体积是22.4 L
B.1 mol任何气体体积均为22.4 L
C.在标准状况下,0.3 mol N2和0.7 mol O2混合气体总体积约为22.4 L
D.通常状况下,1 mol N2的体积约为22.4 L
解析:A项水为液体,不适用气体摩尔体积,故A错误;B项未指明气体所处状况,故B错误;C项N2、O2可共存,故C正确;D项通常状况下,1 mol N2体积不是22.4 L,故D错误。
答案:C
4.下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
A.在常温、常压下,11.2 L N2含有的分子数是0.5NA
B.标准状况下,18 g水所占的体积约是22.4 L
C.32 g O2在标准状况下的体积约是22.4 L
D.在同温、同压下,相同体积的任何气体所含的原子数相等
解析:
选项
分析
结论
A
条件不是标准状况
×
B
标准状况下水不是气体
×
C
32 g O2为1 mol,标准状况下体积约为22.4 L
√
D
相同条件下,气体所含分子数相同,但原子数不一定相同
×
答案:C
5.下列说法正确的是( )
A.同温、同压下,相同质量的气体都占有相同的体积
B.同温、同压下,相同体积的气体都含有相同数目的分子
C.在标准状况下,1 mol任何物质的体积均约是22.4 L
D.1 mol某气体的体积约为22.4 L,该气体所处的状况一定是标准状况
解析:同温、同压下,质量相同的不同气体物质的量不一定相同,所以不一定占有相同的体积,A错误;由阿伏加德罗定律知,B正确;水在标准状况下不是气体,体积也不为22.4 L,C错误;1 mol某气体若处于高温、高压或低温、低压的情况下,气体体积也可能约为22.4 L,D错误。
答案:B
6.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是 ( )
A.两种气体的压强相等
B.O2比O3的质量小
C.两种气体的分子数目相等
D.两种气体所含的氧原子数目相等
解析:根据题意,因等温度、等体积、等密度,则两者等质量,B错误;等质量的O2和O3物质的量不相等,则压强和分子数不相等,则A、C错误;O2和O3都是由氧原子构成的,所以等质量的O2和O3原子数相等,D正确。
答案:D
7.关于同温、同压下等体积的N2O(气体)和CO2的叙述,其中正确的是( )
①质量相同 ②所含碳原子数与氮原子数相等 ③所含分子数相等
A.①②③ B.②③
C.①② D.①③
解析:同温、同压下等体积的两种气体N2O和CO2,其物质的量相等,所含的分子数也相等,二者的摩尔质量均为44 g·mol-1,故二者的质量也相等;由于二者分子中所含的碳原子数与氮原子数不同,故②错误。
答案:D
8.(2018·山东泰安高一检测)下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)( )
A.273 ℃,1.01×105 Pa状况下,1 mol气体体积小于22.4 L
B.1 mol H2的体积为22.4 L
C.在标准状况下,以任何比例混合的CO和CO2的混合物22.4 L,所含的分子数为NA
D.11.2 L氢气所含的原子数为NA
解析:A选项中,273 ℃高于0 ℃,温度升高,气体分子间的距离增大,故A错误。B选项中,在常温常压下,1 mol H2的体积不等于22.4 L,B错误。C选项中,22.4 L CO和CO2混合气体在标准状况下的物质的量为1 mol,所含分子数为NA,C项正确。D项,未指明条件,无法确定气体摩尔体积,也就无法确定其分子数,D项错误。
答案:C
9.(2018·山东潍坊高一检测)在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体13.44 L,质量为20 g。此混合气体中C和O两种原子的物质的量之比为( )
A.3∶4 B.4∶3 C.2∶1 D.1∶2
解析:根据CO和CO2中C与O的原子个数比可知B、C不合题意。若为D,则气体全部由CO2组成,标准状况下13.44 L CO2的质量为:13.44 L22.4 L·mol-1×44 g·mol-1=26.4 g≠20 g,故D错误。
答案:A
10.若某原子的摩尔质量是M g· mol-1,则一个该原子的真实质量约是( )
A.M g B.1M g
C.M6.02×1023 g D.6.02×1023M g
解析:当质量以克为单位时,摩尔质量与相对原子质量及1 mol原子的质量数值相等,故1 mol该原子的质量为M g,而1 mol原子的数目约为6.02×1023个,故1个原子的质量约为M6.02×1023 g。
答案:C
11.水电解的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑,某同学电解一定量的水,制得8 g H2,则该8 g H2的物质的量为( )
A.2 mol B.4 mol C.6 mol D.8 mol
解析:H2的摩尔质量为2 g·mol-1,8 g H2的物质的量n=mM=8 g2 g·mol-1=4 mol。
答案:B
12. (2018·安徽蚌埠高一检测)标准状况下有①6.72 L甲烷,②3.01×1023个氯化氢分子,③13.6 g硫化氢,④0.2 mol NH3。下列对这四种气体的关系从小到大表示不正确的是( )
A.体积:④<①<②<③
B.密度:①<④<③<②
C.质量:④<①<③<②
D.氢原子数:②<④<③<①
解析:①n(CH4)=6.72 L22.4 L·mol-1=0.3 mol,
②n(HCl)=3.01×10236.02×1023mol-1=0.5 mol,
③n(H2S)=13.6 g34 g·mol-1=0.4 mol,
④n(NH3)=0.2 mol。
在标准状况下,根据V1V2=n1n2知,四种气体的体积从小到大的顺序是④①③②;根据ρ1ρ2=M1M2知,四种气体密度从小到大的顺序是①④③②;根据m=nM可知,质量从小到大的顺序是④①③②;根据每种气体的物质的量及分子的组成可知,氢原子个数由少到多的顺序是②④③①。
答案:A
13.某双原子分子构成的气体,其摩尔质量为M g·mol-1,该气体的质量为m g,阿伏加德罗常数为NA,则:
(1)该气体在标准状况下的体积为 L;?
(2)该气体在标准状况下的密度为 g·L-1;?
(3)该气体所含的原子总数为 个;?
(4)该气体的一个分子的质量为 g。?
解析:气体的物质的量为n=mgMg· mol-1=mM mol,在标准状况下,Vm=22.4 L·mol-1,V=n·Vm=mM mol·22.4 L·mol-1=22.4mM L;标准状况下,ρ=MVm=Mg·mol-122.4 L·mol-1=M22.4 g·L-1;气体中含有原子数为mM×2×NA=2mNAM;一个分子的质量为MNA g。
答案:(1)22.4mM (2)M22.4 (3)2mNAM (4)MNA
14.(1)同温同压下,同体积的CO2和CO,它们的分子数之比为 ,原子数之比为 ,物质的量之比为 ,质量之比为 ,密度之比为 。?
(2)若1 g CO2中含有x个原子,则阿伏加德罗常数可表示为 。?
解析:(1)可先求出两气体的物质的量之比,再求其他量之比。
(2)由于n=mM=1 g44 g·mol-1=144 mol,
则NA=Nn=x×13144mol=44x3 mol-1。
答案:(1)1∶1 3∶2 1∶1 11∶7 11∶7
(2)44x3 mol-1
B组
1.在一定条件下,某化合物X受热分解:2XA↑+2B↑+4C↑,测得反应后生成的混合气体对H2的相对密度为11.43,在相同条件下,X的相对分子质量是( )
A.11.43 B.22.85
C.80.01 D.160.02
解析:根据质量守恒定律,2 mol X生成7 mol混合气体,X的摩尔质量为11.43×2 g·mol-1×7 mol2mol=80.01 g·mol-1。
答案:C
2.如果a g某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是(NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A.22.4bcaNA L B.22.4abcNA L
C.22.4acbNA L D.22.4bacNA L
解析:a g气体的物质的量:n=bNA mol
该气体的摩尔质量:M=aNAb g·mol-1
c g气体的物质的量:n'=bcaNA mol
c g气体在标准状况下的体积:
V=bcaNA mol×22.4 L·mol-1=22.4bcaNA L。
答案:A
3.同温、同压下,某容器充满O2质量为116 g,若充满CO2质量为122 g,现充满某气体质量为114 g,则该气体的相对分子质量为( )
A.28 B.60 C.32 D.44
解析:方法一:按常规思路,设容器的质量为m。同温、同压下,V1V2=n1n2,因为容器体积不变,所以有116 g-m32 g·mol-1=122 g-m44 g·mol-1,得m=100 g,然后由116 g-100 g32 g·mol-1=114 g-100 gM(某),得M(某)=28 g·mol-1,即相对分子质量为28,选A。
方法二:差量法。同温、同压下,气体质量之差和相对分子质量之差之间存在着正比关系,因此可以不计算容器的质量,直接由气体质量差和相对分子质量差的正比关系求得。即:122 g-116 g44 g·mol-1-32 g·mol-1=
122 g-114 g44 g·mol-1-M(某)
M(某)=28 g·mol-1,选A。
方法三:估算法。由阿伏加德罗定律可知n(O2)=n(CO2)=n(气体),m=n·M,m与M成正比。
故M(某)答案:A
4.有CO与CO2的混合气体共33.6 L,其密度为1.726 g·L-1,已知混合气体共有9.03×1023个分子,则该混合气体的平均摩尔质量是( )
A.58.00 g·mol-1 B.36.09 g·mol-1
C.36.00 g·mol-1 D.38.67 g·mol-1
解析:m(总)=1.726 g·L-1×33.6 L≈58 g,
n(总)=NNA=9.03×10236.02×1023mol-1=1.5 mol,
平均摩尔质量=m(总)n(总)=58 g1.5mol≈38.67 g·mol-1。
答案:D
5.一定量的液态化合物XY2在一定量的O2中恰好完全燃烧,反应方程式为:
XY2(液)+3O2(气)XO2(气)+2YO2(气)
测得生成物的总体积为672 mL,密度为2.56 g·L-1(标准状况)。则:
(1)反应前O2的体积为 mL(标准状况);?
(2)化合物XY2的摩尔质量为 ;?
(3)若XY2分子中X、Y两元素的质量比为3∶16,则X、Y分别为 、 。?
解析:根据反应的化学方程式可知该反应是气体体积不变的反应,故反应前O2的体积为672 mL,即672×10-3L22.4 L·mol-1=0.03 mol,则n(XY2)=13n(O2)=0.01 mol,再据质量守恒得:m(XY2)=m(生成物)-m(O2)=0.672 L×2.56 g·L-1-0.03 mol×32 g·mol-1≈0.76 g,所以M(XY2)=0.76 g0.01mol=76 g·mol-1,X的相对原子质量为76×319=12,即碳,Y的相对原子质量为76×1619×12=32,即硫。
答案:(1)672 (2)76 g·mol-1 (3)C S
6.(1)质量之比为16∶7∶6的三种气体SO2、CO、NO,分子个数之比为 ;氧原子个数之比为 ;相同条件下的体积之比为 。?
(2)标准状况下,1.7 g NH3的体积为 L,它与标准状况下 L H2S含有相同数目的氢原子。?
(3)某气体氧化物的化学式为RO2,在标准状况下,1.28 g该氧化物的体积为448 mL,则该氧化物的摩尔质量为 ,R的相对原子质量为 。?
解析:(1)质量之比为16∶7∶6,说明其物质的量之比为1664∶728∶630=5∶5∶4,所以其分子数之比为5∶5∶4,氧原子数之比为10∶5∶4,相同条件下的体积之比为5∶5∶4。(2)1.7 g NH3的物质的量为1.7 g17 g·mol-1=0.1 mol,在标准状况下的体积为0.1 mol×22.4 L·mol-1=2.24 L,0.1 mol NH3含有0.3 mol H,与0.15 mol H2S含有相同数目的氢原子,标准状况下0.15 mol H2S的体积为0.15 mol×22.4 L·mol-1=3.36 L。(3)在标准状况下,1.28 g该氧化物的体积为448 mL,其物质的量为0.448 L22.4 L·mol-1=0.02 mol,摩尔质量为1.28 g0.02mol=64 g·mol-1,R的相对原子质量为64-16×2=32。
答案:(1)5∶5∶4 10∶5∶4 5∶5∶4
(2)2.24 3.36
(3)64 g·mol-1 32
7.标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体8.96 L,其质量为7.60 g,则混合气体平均相对分子质量为 ;混合气体中甲烷的体积为 ;一氧化碳的质量为 。?
解析:混合气体的物质的量为8.96 L22.4 L·mol-1=0.4 mol,M=mn=7.60 g0.4mol=19 g·mol-1,平均相对分子质量为19,设CO的物质的量为x,则有:
7.60 g=x×28 g·mol-1+(0.4 mol-x)×16 g·mol-1,求得x=0.1 mol。
n(CH4)=0.3 mol,V(CH4)=6.72 L,m(CO)=0.1 mol×28 g·mol-1=2.8 g。
答案:19 6.72 L 2.8 g
8.(1)在标准状况下,CO与CO2的混合气体共39.2 L,质量为61 g。则两种气体的物质的量之和为 mol,其中CO的体积分数是 ,CO2的质量分数是 。?
(2)同温同压下的氧气和氢气,两种气体的密度之比为 ;若质量相等,两种气体的体积之比为 。?
解析:(1)标准状况下,CO与CO2混合气体的物质的量为39.2 L22.4 L·mol-1=1.75 mol;假设CO的物质的量为x,则CO2的物质的量为1.75 mol-x,由此可得质量关系如下:
28 g·mol-1·x+44 g·mol-1·(1.75 mol-x)=61 g,求得x=1 mol,即CO为1 mol,CO2为0.75 mol;
相同条件下体积分数等于物质的量分数,所以CO的体积分数为11.75×100%=57.1%;CO2的质量分数为44 g·mol-1×0.75 mol61 g×100%=54.1%。
(2)同温同压下氧气和氢气的密度之比等于它们的摩尔质量之比,即为16∶1;当质量相等时,体积之比等于物质的量之比,即为1∶16。
答案:(1)1.75 57.1% 54.1%
(2)16∶1 1∶16
9.请回答下列问题。
(1)2 mol CO2的质量为 g,含分子数约为 个,在标准状况下所占有的体积约为 L,含氧原子的物质的量为 mol。?
(2)0.3 mol的氧气和0.2 mol的臭氧(O3),它们的质量之比是 ,分子数之比是 ,原子数之比是 ,它们的体积比(同温、同压)是 。?
解析:(1)2 mol CO2的质量为m=2 mol×44 g·mol-1=88 g,含有的分子数为N=2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1024,在标准状况下的体积约为V=2 mol×22.4 L·mol-1=44.8 L,含氧原子的物质的量为n=2×2 mol=4 mol。
(2)0.3 mol的氧气和0.2 mol的臭氧(O3)的质量是相等的,均为9.6 g,故质量比为1∶1;分子数之比等于物质的量之比;0.3 mol氧气和0.2 mol的臭氧(O3)均含有0.6 mol原子,所以原子数之比为1∶1;根据阿伏加德罗定律可知,同温同压下物质的量之比等于体积之比,所以二者的体积之比为3∶2。
答案:(1)88 1.204×1024 44.8 4
(2)1∶1 3∶2 1∶1 3∶2
化学必修一1.2《化学计量在化学实验中的应用》教案（第2课时）
【温故知新】
(自学、讨论)完全电解1 mol水生成的氢气与氧气的质量分别是多少克？
2 g 16 g
(自学、计算) 下表列出了0℃、101KPa时O2和H2的密度，请计算1mol O2和H2的体积
物质
摩尔质量(g/mol)
1mol物质的质量(g)
密度(g/L)
1mol物质的体积(L)
O2
32
32
1.429
22.4
H2
2
2
0.0893
22.4
(自学、计算)下表列出了20℃时几种固体和液体的密度，请计算1mol这几种物质的体积
物质
摩尔质量(g/mol)
1mol物质的质量(g)
密度
1mol物质的体积
Al
27
27
2.70g/cm3
10 cm3
Fe
56
56
7.86 g/cm3
7.1 cm3
H2O
18
18
0.998 g/cm3
18.0 cm3
C2H5OH
46
46
0.789 g/cm3
58.3 cm3
分析上述两表计算出的结果，你能得出什么结论？
相同条件下1mol气体所占的体积基本相同，而1mol固体或液体所占的体积差别较大
【课堂生成】
强调：相同条件（温度、压强）
【课堂研讨】
【课堂生成】
应该把阿伏加德罗定律安排在这个问题之后，下一个问题之前；比例关系学生很好理解，在这里给学生点明温度指的是热力学温度，单位为K，说明热力学温度与摄氏底的关系。
【练一练】判断下列说法是否正确：
1 mol气体的体积就是气体的摩尔体积 ( × )
任何气体的摩尔体积都大致相等 ( × )
22.4 L H2所含有的分子数目约为NA个 ( × )
常温常压下，22.4 L O2含有的分子数目约为NA个 ( × )
标况下，22.4 L H2O中含有的分子数目约为NA个 ( × )
只有在标况下，1 mol气体的体积才约为22.4 L ( × )
常温常压下，18 g水中含有的分子数目为NA个 ( √ )
(自学、思考)什么是阿伏加德罗定律？请用阿伏加德罗定律解释为什么标准状况下的气体摩尔体积是相等的？
同温同压下，相同体积的任何气体均含有相同的分子数
＝
推论1：相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比等于分子的数目之比
【课堂生成】
把第一问提至第2小题前，单独作为一个问题，把第二问合并到第2小题(导学案中已经修改过)
【练一练】完成下列练习：
⑴标况下，2 mol O2 的体积是 4.48 L ；标况下，224 mL N2的物质的量是 0.01 mol ；
标况下，11.2 L O2的质量是 16 g ；标况下，48 g O2的体积是 33.6 L ；
标况下，2.24 L O2中含有的氧气分子数目是 0.1 NA ；含有的氧原子数目是 0.2 NA ；
一定量的CO2中含有的分子数目为0.3 NA个，它在标况下的体积约为 6.72 L；
⑵标况下，体积均为11.2L的O2、CO2、H2三种气体所含有的分子数目分别为多少？
3.01×1023
⑶标况下CO2和O2的密度分别为多少？
1.964 g/L 1.429 g/L
【课堂生成】
c.对于混合气体还可用下式：
r＝M甲×甲的体积分数＋M乙×乙的体积分数＋……
注意以下两点：
I.应用“①②③”可进行气体质量、摩尔质量、标准状况密度、相对密度、气体体积、物质的量之间的换算。
Ⅱ.应用“④”可进行气体平均摩尔质量、体积分数的计算和气体成分分析。
⑵ 同温同压下，Vm1=Vm2,所以有：
推论2：相同条件下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比
⑷①相同条件下，下列气体的密度最小的是( )
A.H2 B. CH4 C .N2 D .CO2
②相同条件下A气体对H2的相对密度22，则气体A的摩尔质量为 44 g·mol-1 ；
【巩固练习】
标准状况下①6.72 L CH4 ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6 g H2S ④0.2 mol 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
两个体积相同的容器，一个盛有一氧化氮，另一个盛有氮气和氧气，在同温同压下两容器内的气体一定具有相同的
A.原子总数 B.质子总数 C.分子总数 D.质量
如果a g某气体中含有的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是(式中NA为阿伏加德罗常数)
A.L B.L C.L D.L
150℃时碳酸铵完全分解生成气态混合物，该混合气体对H2的相对密度是
A.96 B.48 C.12 D.32
同温同压下，A容器的H2和B容器的NH3中，若使它们所含的原子总数相等，则这两个容器的体积之比是
A.2∶1 B.1∶2 C.2∶3 D.1∶3
标准状况下，若2.8 L O2含有n个 O2分子，则阿伏加德罗常数为
A. B. C.16n D.8n
已知10.2 g A与12.8 g B完全反应，生成9.6 g C和7.2 g D及另一气体E，已知E的密度是H2密度的15.5倍，则气体E在标准状况下的体积是
A. 2.24 L B.4.48 L C.5.6 L D.11.2 L
在一定温度下，物质W分解，其反应方程式4WX3(g)＋2Y(g)，测得生成物组成的混合气体与H2的相对密度为18，则W的式量为
A.27 B.18 C.36 D.126
12.在常温常压下，1 L CO和H2的混合气体完全燃烧，共消耗相同条件下0.5 L O2，在混合气体中CO与H2的体积比为
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.任意比
同温同压下，某瓶充满O2质量为116g，充满CO2为122g，充满气体X为114g，则X的相对分子质量为
A.28 B.60 C.32 D.44
在标准状况下，15 g CO和CO2的混合气体是10.08 L，则这种混合气中CO和CO2的物质的量的比为 ；2:1
某气态氧单质，在标况时每100 mL的该气体质量为0.2143 g，该氧单质的摩尔质量为 ；化学式为 ；48g·mol-1 O3
在标准状况下，m g气体A与n g气体B的分子数相等，则A与B的相对分子质量之比为 m:n ；同质量气体A与B的分子数之比为 n: m ；同温同压下，A气体与B气体的密度之比为 m:n ；相同状况下，同体积A气体与B气体的质量之比为 m:n ；
某气态氧化物化学式为RO2，在标准状况下，1.28 g该氧化物的体积是448 mL，则氧化物的摩尔质量为 ；R的相对原子质量为 ；64g·mol-1 32
在标准状况下，6.72 LCH4和CO的混合气体的质量为6 g，该混合气体中有 mol的CH4， g 的CO。
0.2 2.8
【课后反思】
化学计量在实验中的应用
课题：第二节 化学计量在实验中的应用(二)
------气体摩尔体积和阿伏加德罗定律
授课班级
课 时
1
教
学
目
的
知识
与
技能
1、知道固、液、气态物质的一些特性，初步学会运用气体摩尔体积等概念进行简单计算
过程
与
方法
1、从分析研究影响固体、液体、气体体积的大小主要因素过程中，培养问题的意识，调动研究的主观欲望，体验归纳整理的过程，学习分析矛盾的主要方面和次要方面
情感
态度
价值观
1、通过影响物质体积大小的因素和气体摩尔体积的学习，培养与人合作的团队精神，善于合作学习，共同提高，在学习中感受化学世界的美丽、奇妙和和谐。
重 点
气体摩尔体积
难 点
决定物质体积的因素；气体摩尔体积
知
识
结
构
与
板
书
设
计
二、气体摩尔体积 (molar volume of gas )
1、定义：单位物质的量气体所占的体积
2、符号：Vm
3、定义式：Vm=
4、单位：国际：m3/mol 常用：L/mol
5、气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4L
6、阿伏加德罗定律：
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分子
教学过程
教学步骤、内容
教学方法
［复习］通过上一节课的学习，我们知道，1 mol任何物质的粒子个数都相等，都约为6.02*1023个，1 mol任何物质的质量都是以g为单位，在数值上等于构成该物质的粒子(分子，原子，离子等)的式量。那么，1 mol任何物质的体积又该如何确定呢？
［讲］1 mol任何物质的质量，我们都可以用摩尔质量作桥梁把它计算出来，
［副板书］
［讲］若想要通过质量求体积，还需搭座什么桥呢？
(还需要知道物质的密度)
［问］质量、密度和体积三者之间的关系是什么？
［副板书］
＊密度
体积＝＝＝＝＝＝质量
密度÷
［讲］那么，请同学们思考一下，物质的体积与微观粒子间是否存在着一些关系呢？也就是说体积与物质的量之间能否通过一个物理量建立起某种关系呢？也就是说体积与物质的量之间能否通过一个物理量建立起某种联系呢？让我们带着这个问题，亲自动手寻找一下答案。
请同学们填写教材P13上科学探究2
［投］科学探究
密度/g·L-1
1 mol物质的体积
O2
1.429
22.4
H2
0.0899
22.4
2、下表列出了0℃、101 kPa(标准体积)时O2和H2 的密度，请计算出1 mol O2和H2的体积
密度/g·cm-3
质量 g
体积cm3
Fe
7.86
56
7.2
Al
2.70
27
10
H2O
0.998
18
18
H2SO4
1.83
98
53.6
下表列出了20℃时几种固体和液体的密度，请计算出1 mol这几种物质的体积
［讲］请同学们根据计算结果，并参照投影上1mol几种物质的体积示意图，分析物质的存在状态跟体积的关系
［投影小结］
1、1 mol 不同的固态或液态的物质、体积不同
2、在相同状态下，1 mol 气体的体积基本相同
3、同样是1 mol 物质，气体和固体的体积相差很大。(1 mol H2O在液态时是18 mL，在100 ℃气态时约为3.06*104 mL ，相差约1700倍
［问］一堆排球、一堆篮球，都紧密堆积，哪一堆球所占体积更大？
如果球的数目都为一百个呢？
如果球和球之间都间隔1米，在操场上均匀地分布，哪一堆球所占总的体积更大？
［投影］液态水变成水蒸气的图的动画模拟。
［投影］固体Fe、液体H2O、气体CO2粒子间距示意图
［投影小结］
决定物质体积大小有三个因素：
①物质所含结构微粒数多少；
②微粒间的距离(固态、液态距离小，排列紧密，气态分子间排列疏松)
③微粒本身的大小(液态时小，气态时大)
［讲］在我们计算中，物质的粒子数是相同的，都是1 mol，那么后两个因素对体积大小有什么影响呢？
［小结］对于固体和液体来说，粒子间距离非常小，主要取决于粒子本身的大小，对于气态来说，粒子间大小相差无几，主要取决于粒子间的距离。
［讲］现在我们清楚了固、液、气态体积的决定因素。再进一步考虑，为什么相同外界条件下，1 mol固态、液态物质所具有的体积不同，而1 mol 气体物质所具有的体积却基本相同？
［小结］在固态和液态中，粒子本身的大小不同决定了其体积不同，而不同的气体在一定的外界条件下，分子间的距离可看作近似相同，
同时，由我们所学的物理知识可知，粒子间距离主要受环境也就是温度和压强的影响，因此，在谈到气体体积时必须注明外界条件。
［过］事实上，在我们学习生活乃至科研领域，用得更多的气体的体积，而不是质量。无数实验事实证明，外界条件相同时，物质的量相同的任何气体都含有相同的体积。这给我们研究气体提供了很大的方便，为些，我们专门引出了气体摩尔体积的概念，这也是我们这节课所要学习的内容
［板书］二、气体摩尔体积 (molar volume of gas )
1、定义：单位物质的量气体所占的体积
［讲］气体摩尔体积即气体的体积与气体的物质的量之比
［板书］
2、符号：Vm
3、定义式：Vm=
4、单位：国际：m3/mol 常用：L/mol
［讲］我们为了研究方便，通常将温度为O℃，压强101 kPa时的状况称为标准状态，根据大量实验事实证明，在标准状况下，1 mol任何气体的体积都约是22.4L
［板书］5、气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4L
［投影］注意：
1.为了研究的方便，科学上把温度为0°C、压强为101 kPa规定为标准状态，用S·T·P表示。
2.气体摩尔体积仅仅是针对气体而言。
3.同温同压下，气体的体积只与气体的分子数目有关，而与气体分子的种类无关。
［点击试题］
判断正误
1.标况下，1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。
2.1 mol气体的体积约为22.4 L。
3.标况下，1 mol O2和N2混合气(任意比)的体积约为22.4 L。
4.22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数。
5.任何条件下，气体的摩尔体积都是22.4 L。
6.只有在标况下，气体的摩尔体积才能是22.4 L。
［思考］同温同压下，如果气体的体积相同则气体的物质的量是否也相同呢?所含的分子数呢?
［总结］因为气体分子间的平均距离随着温度、压强的变化而改变，各种气体在一定的温度和压强下，分子间的平均距离是相等的。所以，同温同压下，相同体积气体的物质的量相等。所含的分子个数也相等。这一结论最早是由意大利科学家阿伏加德罗发现的，并被许多的科学实验所证实，成为定律，叫阿伏加德罗定律。
［板书］6、阿伏加德罗定律：
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分子。
［讲］对这一定律的理解一定要明确，适用范围为气体。
在定律中有四同：“同温”、“同压”、“同体积”、“同分子数目”，三同就可定为一同。
［投影小结］
1、同温、同压下，同体积的两种气体必含有相同数目的分子
2、同T、P下，同分子数目的两种气体体积必然相同
3、同温下，两种气体体积相同，分子数也相同，则压强必然相等。
［总结］我们首先研究了影响物质的体积的因素有多种，对于气体，相同条件下，物质的量相同的气体含有相同的体积，为此，引入气体摩尔体积的概念。标准状况下，气体摩尔体积的数值约为22.4L/ mol。只要同学们掌握气体摩尔体积的概念和阿伏加德罗定律的涵义，很容易做气体的物质的量和体积之间的相关计算。
引导学生由旧知识的再现进入新知识的学习
采用数据归纳出事物规律的科学方法，导出气体摩尔体积的概念，培养学生的科学归纳思维能力
学生讨论
引导学生在脑海里建立理想模型，形象地分析物质体积决定因素，对学生进行空间想像能力和逻辑推理能力的训练。
学生积极思考，相互讨论，和老师一起共同归纳出决定物质所占体积大小的三个因素
温度越大，距离越大，导致热胀冷缩
压强越大，排列越紧，距离越大
(×，物质应是气体)
(×，未指明条件标况)
(√，气体体积与分子种类无关)
(×未指明气体体积是否在相同条件下测定)
(×，只在标况下)
(×，不一定)
学生思考并回答，由气体摩尔体积概念逐渐过渡到阿伏加德罗定律，易于学生理解和接受。
引导学生推导出阿伏加德罗定律的简单应用
高中课外拓展训练 高一年级化学学科
气体摩尔体积
A 卷
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．下列有关气体体积的叙述正确的是( )
A．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子大小决定
B．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，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
2．下列说法中正确的是( )
A．32 g O2占有的体积约为22.4 L B．22.4 L N2含阿伏加德罗常数个氮分子
C．在标准状况下，22.4 L水的质量约为18 g D．22 g二氧化碳与标准状况下11.2 L HCl含有相同的分子数
3．[双选题]下列各组物质中，分子数相同的是( )
A．5 L Cl2与5 L HCl B．36 g H2O与标准状况下44.8 L CO2
C．在25℃和1.01×105 Pa 时，等体积的空气与H2 D．0.2 mol O2与标准状况下2.24 L水
4．[双选题]在同温、同压条件下，两种物质的量相同的单质气体之间的关系( )
A．体积都是22.4 L B．具有相同的体积 C．都是双原子分子 D．具有相同的分子数目
5．如图两瓶体积相等的气体，在同温、同压下瓶内气体的关系一定正确的是( )
A．原子数相等 B．密度相等 C．质量相等 D．摩尔质量相等
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(8分)同温同压下，同体积的NH3和H2S气体的质量比为____；同质量的NH3和H2S气体体积比为____，其中含有的氢原子数目比为___；若二者氢原子数相等，则它们的体积比为____。
7．(10分)某常见气体在标准状况下的密度为1.25 g·L－1。
(1)该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________。
8．(12分)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。若阿伏加德罗常数用NA表示，则：
(1)该气体的物质的量为________ mol。 (2)该气体所含原子总数为________个。
(3)该气体在标准状况下的体积为________ L。 (4)该气体在标准状况下的密度为________ g/L。
B 卷
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)
1．下列说法正确的是( )
A．1 mol任何气体的气体摩尔体积都约是22.4 L/mol
B．20℃，1.0×105 Pa，同体积的O2与CO2含有相同的分子数
C．1 mol气态物质，当体积为22.4 L时，该气体一定处于标准状况
D．2 mol气体体积约为44.8 L
2．下列示意图中，白球代表氢原子，黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量可忽略不计)．其中能表示等质量的氢气与氦气的是( )
3．在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强(p)从大到小的顺序是( )
A．p(Ne)>p(H2)>p(O2) B．p(O2)>p(Ne)>p(H2) C．p(H2)>p(O2)>p(Ne) D．p(H2)>p (Ne)>p(O2)
4． 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0.1NA个水分子所占的体积约是2.24 L
B．11.2 L CO2的物质的量为0.5 mol
C．NH3的摩尔质量等于NA个氨分子的相对分子质量之和
D．101 kPa、4℃时，18 mL 水和202 kPa、27℃时32 g O2所含分子数均为NA
5．在标准状况下，与12 g H2的体积相等的N2的( )
A．质量为12 g B．物质的量为6 mol C．体积为 22.4 L D．物质的量为 12 mol
6．在标准状况下，将1 g H2、11 g CO2和4 g O2混合，该混合气体的体积约为( )
A．16.8 L B．14 L C．19.6 L D．8.4 L
7．如果a g某气体中含有该气体的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是(各选项中NA为阿伏加德罗常数)( )
A．22.4bc/(aNA)L B．22.4ab/(cNA)L C．22.4ac/(bNA)L D．22.4/(acNA)L
二、非选择题(本题包括4小题，共39分)
8．(10分)在同温同压下，对于等质量的SO2和CO2两种气体，求其下列各项比值．
(1)摩尔质量比________________； (2)密度比________________； (3)物质的量比________________；
(4)体积比为________________； (5)分子数比________________．
9．(9分)标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体8.96 L，其质量为7.60 g，则混合气体平均相对分子质量为________；混合气体中甲烷的体积为________；一氧化碳的质量为________．
10．(6分)一定量的液态化合物XY2，在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应式为：XY2(液)＋3O2(气)===XO2(气)＋2YO2(气)。测得生成物的总体积为672 mL，密度为2.56 g/L(标准状况)．则
(1)反应前O2的体积为______mL(标准状况)；
(2)化合物XY2的摩尔质量为______；
(3)若XY2分子中X、Y两元素的质量比为3∶16，则X、Y分别为______、______．
11．(11分)某同学设计了测定气体摩尔体积的探究实验，利用氯酸钾分解制O2.
实验步骤如下：
①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量试管和药品的总质量为15.95 g.
②连接好实验装置，检查装置的气密性．
③加热，开始反应，直到不再有气体产生为止．
④测量排入量筒中水的体积为285.0 mL，换算成标准状况下氧气的体积为279.7 mL.
⑤准确称量试管和残留物的质量为15.55 g.
根据上述实验过程，回答下列问题：
(1)如何检查装置的气密性？_________________________________________.
(2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：
①调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同
②使试管和广口瓶内气体都冷却至室温
③读取量筒内液体的体积
这三步操作的正确顺序是________(请填写步骤代码)．
进行③的实验操作时，若仰视读数，则读取氧气的体积______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)．
(3)实验过程中产生氧气的物质的量是_____mol；实验测得氧气的摩尔体积是______(保留小数点后两位)．
(测试卷A)答案
1．B 2. D 3.BC 4.BD 5. A
6. 解析：同温同压下，同体积的氨气和硫化氢(H2S)气体的物质的量相等，故质量比为17∶34＝1∶2；同质量的氨气和硫化氢气体物质的量之比为∶＝2∶1；氢原子数目之比为(2×3)∶(1×2)＝3∶1；二者氢原子数相等时，物质的量之比为∶＝2∶3。故同温同压下体积之比为2∶3。
答案：1∶2 2∶1 3∶1 2∶3
7.解析：ρ＝，M＝ρ×22.4 L/mol＝1.25 g·L－1×22.4 L/mol＝28 g/mol 。
8.答案：(1)28 (2)氮气 一氧化碳解析：(1)由n＝m/M可求，(2)由物质的量可求得该气体的分子数，进一步可求得原子数；(3)由V＝nVm可
求得该气体在标准状况下的体积；(4)由质量和已求得的标准状况下的体积可求得密度，也可以由M＝Vm·ρ求得密度。答案：(1)m/M (2)2mNA/M (3)22.4m/M (4)M/22.4
(测试卷B )答案
1．B 2．A 3．D 4．D 5． B 6．C 7．A
8．解析：SO2与CO2的摩尔质量分别为64 g/mol和44 g/mol；所以，摩尔质量比为16∶11；等质量的两种气体的物质的量之比等于气体的分子个数比，等于气体的体积之比(相同状态下)即：∶＝44∶64＝11∶16；而根据ρ＝，则其密度与体积相反，为16∶11.
答案：(1)16∶11 (2)16∶11 (3)11∶16 (4)11∶16
(5)11∶16
9．解析：混合气体的物质的量为＝0.4 mol，M＝＝＝19 g/mol，平均相对分子质量为19.设CO的物质的量为x，则有：
7．60 g＝x×28 g/mol＋(0.4 mol－x)×16 g/mol，求得x＝0.1 mol.
n(CH4)＝0.3 mol，V(CH4)＝6.72 L，m(CO)＝0.1 mol×28 g/mol＝2.8 g.
答案：19 6.72 L 2.8 g
10．解析：据化学反应方程式可知该反应是气体体积不变的反应，故反应前O2的体积为672 mL，即＝0.03 mol，则n(XY2)＝n(O2)＝0.01 mol，再据质量守恒得m(XY2)＝m(生成物)－m(O2)＝0.672 L×2.56 g/L－0.03 mol×32 g/mol＝0.76 g，所以M(XY2)＝＝76 g/mol，X的相对原子质量为76×＝12，即为碳，Y的相对原子质量为76××＝32，即为硫．
答案：(1)672 (2)76 g/mol (3)C S
11．解析：(1)往广口瓶中装水，使装置左侧形成密闭体系，通过捂热试管看广口瓶中长导管内液面高度的变化来判断装置的气密性．
(2)在测量收集到O2的体积时，先将装置中的气体冷却至室温，否则气体受热膨胀时，会使排出水的体积偏大．然后调整量筒高度，使量筒内液面和广口瓶中液面相平，以保证广口瓶中气体的压强和外界气压相等，从而使排出水的体积与产生的O2的体积相等，最后再读取量筒内水的体积．读数时若仰视量筒内的液面，会使读取O2的体积偏小．
(3)根据质量守恒定律，产生O2的质量为15.95 g－15.55 g＝0.4 g.
n(O2)＝＝0.0125 mol，O2的摩尔体积为：＝22.38 L/mol.
答案：(1)往广口瓶中注水至浸没长导管，塞紧橡胶塞，按装置图连接好装置，用手将试管底部捂热，若观察到广口瓶中长玻璃管内液面上升，松开手后，过一会儿长玻璃管内的液面下降，则证明该装置不漏气．
(2)②①③ 偏小
(3)0.0125 22.38 L/mol
课件37张PPT。第2课时 气体摩尔体积自主学习·新知全解ca、b粒子之间的距离非常小不同ba、c粒子之间的距离远大于相同粒子本身的直径相同数目答案： B答案： C合作探究·课堂讲练答案： D答案： B答案： D答案： A2B 阿伏加德罗定律和质量守恒定律
谢谢观看！
