气体摩尔体积教学设计10

精品资源北京四中气体摩尔体积重点内容讲解：一、气体摩尔体积影响物质体积的因素从微观来看有：（1）粒子个数；（2）粒子直径；（3）粒 子间距离。对于固体和液体来说，构成它们的粒子间的距离很小，但粒子直径较大，所以固 体或液体的体积取决于粒子直径，因为各种粒子直径不同，所以 1mol固体或 液体的 体积不同。对于气体来说，气体粒子间距离很大，通常情况下，是气体粒子直径的10倍左右。因此气体体积取决于粒子间距离，气体粒子间平均距离与温度和压强有关。当温度和压强一定时，不同气体粒子间的平均距离几乎是相等的。所以1摩尔任何气体在相同条件下（同温同压）的体积相同，这个体积叫气体摩尔体积，即：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号Vm数学表达式:通常将0C , 1.01 x 105Pa时的状况称为标准状况。在标准状况下任何气体的摩尔体积都约是22.4L/mol ,这是在特定条件下的气体摩尔体积。在应用气体摩尔体积时应注意以下三个问题：1、四要素：“标准状况” “任何气体” “ 1mol” “22.4L”2、“约”字的含义：一是数值不是精确的数值而是个约数；二是实际上气体分 子的固有体积不能完全忽略，气体分子间的引力也不能完全不考虑。所以 1mol不同 气体的分子占有的体积是有差别的，不能绝对地说1mol任何气体 的体积正好为22.4L 03、适用对象：（1）标准状况下为气体的物质，（2）该气体可以是单一的，也 可以是混合的。二、阿伏加德罗定律由于在一定温度，一定压强下，气体分子间的平均距离相等，所以同温同压下, 气体体积的大小只随分子数的多少而变化，相同体积的气体含有相同的分子数。1 .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。可以理解为“三同定一同”，即：对任意两组气体，P、T、V、N（n）四个量中只要 有三个量相同，则这两组气体的另一个量也相同。2 .阿伏加德罗定律的推论：（1）同温同压条件下，不同气体的体积之比等于气体所含分子数之比，也等于 其物质的量之比。设两种气体体积分别为 V、V 分子数为N、N;物质的量分别为ni、n20上述推五=五=%论可表示为：二 L(2)同温同体积条件下，两种气体的压强之比等于物质的量之比，即：同 T同V区=殳下，月的(P为气体的压强)(3)同温同压不同气体的摩尔质量之比等于密度之比。摩尔质量分别为M, M2;密度分别为一,2。则：同T同P下， 必 =d =D (D为相对密度)(4)同温，同压，同体积条件下，不同气体的质量比等于摩尔质量比。设两种-=气体质量分别为m、mi,摩尔质量为M, M,同T同P同V下，应 恤三、有关气体摩尔体积的计算1 .物质的量、粒子数、物质的质量、气体体积之间的比较与换算。以物质的量为核心，各种化学计量之间的换算如下：C+ %液X 丫溶灌5sss+ 摩尔质量KX物质的质量-，物质的量.粒子数上摩尔质量喏遮.JL。气气体体积例1、0.5mol H2SO所含原子数与多少克H2所含原子数相同？这些 H在标准状况 下的体积是多少L分析与解答：只要物质的量相同，所含粒子数目就相同。ImolHSO含有7mol原子，ImoH含有2mol原子。由此可推知2mol H2SO与7molH2所含原子数相同的关系式。设质量为x的代与0.5mol H 2SO所含原子数相同2HSO7H22mol7X2g0.5molx0.5moJ x7x2gx= 一一 =3.5g 工5g标准状况下，3.5g H 2的体积=2g/博H x 22.4L/mol=39.2L答案：2 .5gH2与0.5molH2SO所含原子数相同，在标准状况下的体积为39.2L。例2、某气体在标准状况下240mLi勺质量为0.3g ,求它的式量。分析与解答：式量与摩尔质量数值相等，单位不同。求气体的式量可通过求气体的摩尔质量得 到答案，标准状况下1mol气体的质量即22.4L气体的质量。03g气体的密度r=1.25g/L气体的摩尔质量=22.4L X r=22.4L X 1.25g/L=28g/mol所以气体白式量为283 .相对密度法例3、已知某气体在相同状况下与空气的密度之比是0.97 ,求该气体的式量。分析与解答：Mj_= Pi_根据同温同压下，气体式量之比等于气体密度之比：蛇 即=0.97,空气的平均摩尔质量为29g/mol ,该气体摩尔质量 M=29g/mol X0.97=28.13g/mol。4 .求混合气体的平均式量、各成份的质量、体积。混合气体的平均式量，等于混合气体中各组成气体的体积分数与该组分气体的式 量乘积的总和。即：平均式量/=M x a%+MK b%+（M、M为混合气体中各组分气体的式量，a% b%混合气体中各组成气体的体 积分数）例4、煤气是等体积的H和CO的混合气体，试求在标准状况下1L水煤气的质量?分析与解答：求1L水煤气的质量m=r V,需先求水煤气在标准状况下的密度：M_平均摩尔质量=可气体摩尔体积,平均摩尔质量 M =MH2 X 50%+MOX 50%=2g/molx 50%+28g/molX 50%=15g/molm水煤气=, V= 嗫- V=22.4L/mol x 1L=0.67g例5、在0c和1.01 x 105Pa下，下列各组气体混合后得到的气体， 其平均式量可能达至IJ 40的是A、2和 Q R CO和 Q C、SO和 CO D HI 和 CI2分析与解答：平均式量要达到40,则混合气中的一种气体的式量应大于40,另一种气体式量应小于40或两种气体的式量均为40。依选项中各气体的式量，只有 B符合题意，但进一步思考，D中HI与C12如恰好 反应生成I2和HCl, HCl的分子量小于40, 12在题给条件下为固体，此选项应不合题 意，但当HI与Cl2有一种过量时，则可能达到平均式量，即D也是正确的。答案：B、D5 .有关化学方程式的计算依据阿伏加德罗定律，反应中若有气体参加或生成，化学方程式中相关量不仅代 表物质的量，物质的质量，还代表气体体积之间的关系。例如：120 c 时2H + O2 = 2H2O质量：4g32g36g物质的量：2mol1mol2mol相同条件下体积：2体积 1体积 2体积即化学方程式中各物质化学式前的化学计量数之比等于它们的分子个数比，物质的量之比，相同条件下气体的体积之比；所以根据化学方程式反映出的这些量的关系， 可以进行多种计算。为了计算方便，应根据题意选择相关量的单位。列比例时，不同物质相关的单位 可以不同，同一物质的相关单位必须一致。例6、取粉末状碳酸钠样品（含有杂质氯化钠）12g,放入50g 14.6%的盐酸中恰好完全反应。求：（1）样品中碳酸钠的质量分数；（2）反应后生成（标准状况下） CO多少L?解：盐酸中溶质白质量为：50gx 14.6%=7.3g,设样品中纯碳酸钠的物质的量为 x,生成CO体积为y,NaCO + 2HCl = 2NaCl + CO 2 T+HO 1mol2X 36.5g22.4Lx 7.3gy欢迎下载Imo? _ 2 x 36,5g*7.3gx=0.1mol2x36.5g_22,473g yy=2.24L106g碳酸钠的质量为:0.1mol x 106g/mol = 10.6g，其质量分数为 12g x 100%=88.3%答：略