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第2课时气体摩尔体积,一、物质体积的决定因素,大小,距离,【微点拨】同温同压下,任何气体微粒之间的距离几乎相等。,二、气体摩尔体积1.气体摩尔体积:(1)概念:在一定的温度和压强下,_的气体所占的体积。(2)符号:_。(3)单位:_或m3mol-1。(4)物质的量、气体体积与气体摩尔体积之间的关系:n=_,单位物质的量,Vm,Lmol-1,V/Vm,2.标准状况下气体的摩尔体积:(1)标准状况的含义:温度_、压强为_。(2)标准状况下气体的摩尔体积:_。,0,101kPa,22.4Lmol-1,【微点拨】在使用22.4Lmol-1这个量时要特别注意描述物质的状态和所处的状况。,三、阿伏加德罗定律1.内容:同温同压下,相同体积的任何气体含有_数目的分子。2.内容总结:“三同”定“一同”,相同,温,压,体积,分子数,【自我小测】1.思考辨析:(1)在微粒数相同的情况下,固体或液体的体积主要由分子间距决定。()分析:。微粒数相同时,固体或液体的体积由微粒大小决定。(2)标准状况下,0.5molH2所占体积为11.2L。()分析:。在标准状况下1mol气体的体积是22.4L,所以0.5molH2所占体积为11.2L。,(3)标准状况下,6.021023个分子所占的体积约是22.4L。()分析:。应该是标准状况下6.021023个气体分子所占的体积是22.4L。(4)气体的摩尔体积为22.4Lmol-1时的状况一定为标准状况。()分析:。气体的摩尔体积是22.4Lmol-1的情况不一定是标准状况,在温度低压强小或者温度高压强大的状态下也有可能是22.4Lmol-1。,2.气体的体积主要是由以下什么因素决定的()气体分子的直径气体物质的量的多少气体分子间的平均距离气体分子的相对分子质量A.B.C.D.,【解析】选C。决定物质体积大小的因素有分子的直径、物质的量的多少和分子间的平均距离,因为气体分子直径要比气体分子间的平均距离小得多,因此决定气体体积大小的主要因素是。,3.下列有关物理量相应的单位表达错误的是()A.摩尔质量gmol-1B.气体摩尔体积Lmol-1C.溶解度g/100gD.密度gcm-3,【解析】选C。有单位,数值才有意义,所以在表示物理量的时候要注意有无单位,单位是什么,从而准确理解其含义,溶解度是指100g水所能溶解溶质的最大质量,单位是g。,4.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(其质量忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是(),【解析】选A。等质量的He与氢气的物质的量之比为12,则H2的体积是He的2倍,H2的分子个数是He的2倍,且氢气为双原子分子,而He为单原子分子。,5.(LK必修1P23改编)下列关于1molCl2的说法错误的是()A.质量是71gB.分子数是6.021023C.体积是22.4LD.原子数是1.2041024【解析】选C。未指明气体所处的状态,无法确定1molCl2的体积是否为22.4L。,一、气体的摩尔体积及计算公式典题探究:1.(2015大连高一检测)下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是()A.在一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积B.在0,1标准大气压下的气体摩尔体积约为22.4LC.标准状况下,1mol酒精的体积约为22.4LD.相同物质的量的气体,其体积也相同,【解题指南】解答本题需注意以下两点:(1)气体摩尔体积与温度和压强有关。(2)气体的摩尔体积与气体物质的量没有关系。,【解析】选A。A项符合气体摩尔体积的定义,A项正确;摩尔体积的单位是Lmol-1,B不正确;酒精在标准状况下是液体,C不正确;物质的量相同的气体在同温同压下体积相等,D不正确。,2.2molCl2和2molCO2相比较,下列叙述中正确的是()A.分子数相等B.原子数相等C.体积相等D.质量相等【解题指南】解答本题需注意以下两点:(1)使用气体摩尔体积时要注意是在同一温度和压强下使用。(2)分子数相等时原子数不一定相等。,【解析】选A。等物质的量的Cl2和CO2分子数相等,但原子数不等,因为Cl2是双原子分子,而CO2是三原子分子;体积也不一定相等,只有在同温同压条件下,等物质的量的气体的体积才相等;Cl2和CO2的摩尔质量不同,所以等物质的量时,质量不等。,【归纳总结】气体摩尔体积的有关计算公式,气体的物质的量气体的摩尔质量M=Vm气体的分子数N=nNA=NA气体的质量m=nM=M,【拓展深化】气体摩尔质量的计算方法1.已知混合物质的总质量m(混)和总物质的量:2.已知标准状况下混合气体的密度(混):(混)=22.4(混),3.已知同温同压下混合气体的密度(混)是一种简单气体A的密度(A)的倍数d(也常叫相对密度法):d=即有:(混)=dM(A)4.已知混合物各成分的摩尔质量和在混合体系内的物质的量的分数或体积分数:(混)=MaA%+MbB%+McC%,【对点训练】下列物质的体积约为22.4L的是()A.标准状况下1molH2OB.20、101kPa时36.5gHClC.常温常压下17gNH3D.0、101kPa时0.4molH2和0.6molO2的混合气体,【解析】选D。A项,标准状况下H2O为液态;B项,20、101kPa不是标准状况,且温度比标准状况高,故1mol气体在该状况下体积大于22.4L;C项,常温常压不是标准状况。,【补偿训练】(2015大同高一检测)下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是()A.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积B.通常状况下的气体摩尔体积约为22.4Lmol-1C.标准状况下的气体摩尔体积约为22.4Lmol-1D.相同物质的量的气体的摩尔体积也相同,【解析】选C。气体的摩尔体积与温度和压强有关系,当温度、压强不同时,气体的摩尔体积可能不同;标准状况下气体的摩尔体积是22.4Lmol-1;气体的摩尔体积与气体的物质的量没有关系。,二、阿伏加德罗定律及推论思考探究:材料一:如果a克某气体在标准状况下含有的分子数为b,则c克该气体在标准状况下的体积是多少?材料二:在相同的温度和压强下,等体积的任何气体都含有相同数目的分子。根据以上两个材料思考下列问题:(1)阿伏加德罗定律的主要应用有哪些?(2)阿伏加德罗定律还有哪些推论?,【归纳总结】1.阿伏加德罗定律:在相同温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。即:,2.阿伏加德罗定律的推论:,【点拨】(1)比较两种气体体积的大小时要注意两种气体是否在同温同压下,只有在同温同压下,气体的体积才与物质的量成正比例关系。(2)阿伏加德罗定律及其推论仅仅适用于气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。,【典题训练】(2015梅州高一检测)下列条件下,两种气体分子数一定不相等的是()A.相同质量、不同密度的N2O和CO2B.相同体积、相同密度的CO和C2H4C.相同温度、相同压强、相同体积的O2和O3D.相同压强、相同质量的NO2和N2O4,【解题指南】解答本题需注意以下两点:(1)需注意每一个选项的前提条件。(2)关于阿伏加德罗定律及其推论的具体应用。,【解析】选D。A项中N2O和CO2的相对分子质量均为44,故质量相同时,分子数一定相等;B项中CO和C2H4相对分子质量均为28,体积相同、密度相同,则质量相等,故分子数相等;C项为同温、同压、同体积,则气体所含分子数一定相同。,【对点训练】(2015广州高一检测)同温同压下,下列气体的密度最大的是()A.F2B.Cl2C.HClD.CO2,【解析】选B。=m/V=M/Vm,同温同压下,气体摩尔体积相同,所以密度与摩尔质量成正比,摩尔质量越大,密度越大,氟气的摩尔质量为38gmol-1,氯气的摩尔质量为71gmol-1,HCl的摩尔质量为36.5gmol-1,CO2的摩尔质量为44gmol-1,摩尔质量最大的是氯气,所以密度最大的是氯气。,【补偿训练】(双选)(2015中山高一检测)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与O3的质量相等C.两种气体的分子数相等D.两种气体的氧原子数相等,【解析】选B、D。等温、等体积、等密度的O2和O3,=,故m(O2)=m(O3),因M=,故n(O2)n(O3),则压强不相等,所含分子数不等,但所含原子数一定相等。,高考命题的源头教材【高考真题】源于教材,高于教材(2013大纲版全国卷)下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是()A.体积相等时密度相等B.原子数相等时具有的中子数相等C.体积相等时具有的电子数相等D.质量相等时具有的质子数相等,【解析】选C。一个12C18O分子中含有原子总数为2,含有质子总数为6+8=14(个),含有的中子数为(12-6)+(18-8)=16(个),CO的摩尔质量为30gmol-1;一个N2分子中含有原子总数为2,含有质子总数为27=14(个),含有的中子数为2(14-7)=14(个),N2的摩尔质量为28gmol-1;根据阿伏加德罗定律的推论知:同温同压下,密度之比等于其摩尔质量之比,所以两气体密度不等,A错。原子数相等时,其中子数分别为16和14,B错。体积相等则物质的量相等,两者质子数、电子数也相等,C正确。质量相等,因摩尔质量不等,则物质的量不等,所以质子数不等,D错。,【真题溯源】理在教材内,题在教材外(LK必修1P24),早在1811年阿伏加德罗就指出:在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。后来人们将这一结论称为阿伏加德罗定律。,【真题衍生】授之以渔,授人以欲1.(双选)同温同压下,等质量的SO2和CO2相比较,下列叙述中正确的是()A.体积比11B.体积比1116C.密度比1611D.密度比1116,【解析】选B、C。设SO2和CO2的质量各为1g,则其物质的量分别为n(SO2)=mol;n(CO2)=mol,根据阿伏加德罗定律知:同温同压下,两种气体的体积之比等于其物质的量之比,即=1116;又由阿伏加德罗定律知:同温同压下,气体的密度之比等于其相对分子质量之比,即,所以答案为B、C。,2.在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,若两容器的温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是()A.甲的分子数比乙的分子数多B.甲的物质的量比乙的物质的量少C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小,【解析】选B。由公式m=V得出,甲V甲=乙V乙,则,因为甲乙,则V甲n甲,M甲=,M乙=得M乙M甲,因此B正确。,
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