高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量优质导学案

第三节　物质的量(学案)

第2课时　气体摩尔体积

基础知识梳理：

一、气体摩尔体积

探究讨论：           固体            液体                     气体

数据分析与探究

1．决定物质体积大小的因素

(1)物质体积大小的影响因素

【答案】：

(2)粒子数目相同物质的体积关系

2．气体摩尔体积

（1）定义：                                                                                 

（2）符号：                

（3）单位：                

（4）数学表达式：                                                                             

（5）标准状况下的气体摩尔体积：

在         ℃、             kPa时，1mol任何气体的体积都是             

标准状况下，气体的摩尔体积Vm=                  

【答案】：

（1）单位物质的量的气体所占的体积

（2）Vm

（3）L/mol

（4）Vm=V/n

（5）0℃    101   22.4L    22.4L /mol

3．标准状况下气体体积的计算

(1)计算关系

①气体的物质的量               mol；

②气体的摩尔质量               g·mol－1；

③气体的分子数                    ；

④气体的质量                      g。

【答案】：

①气体的物质的量n＝ mol；

②气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1；

③气体的分子数N＝n·NA＝·NA；

④气体的质量m＝n·M＝·M g。

二、阿伏加德罗定律

1．气体体积与物质的量关系的实验探究

(1)实验观察

电解水的实验装置如下图所示：

由图可知：A试管中收集到的气体是         ，B试管中收集到的气体是      ，二者的体积之比是      。

(2)计算推理

若有1.8 g水电解，产生氢气的质量为0.2 g，物质的量为0.1 mol；产生氧气的质量为1.6 g，物质的量为0.05 mol；二者物质的量之比为2∶1。

(3)相关结论

①同温同压下，气体的物质的量之比等于             之比。

②同温同压下，1 mol的不同气体，其体积              。

2．阿伏加德罗定律

(1)定律内容：                                        。

(2)特别提示：

①阿伏加德罗定律适用于任何气体，包括混合气体，不适用于非气体；

②同温、同压、同体积、同分子数，共同存在，相互制约，且“三同定一同”；

③标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。

(3)有关推论：

(1)阿伏加德罗定律的推论

3、突破阿伏加德罗常数应用的陷阱

1）．抓“两看”，突破气体与状况陷阱

一看“气体”是否处在“标准状况”。

二看“标准状况”下，物质是否为“气体”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注：CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、苯等在标准状况下均不为气体]。

2）．排“干扰”，突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱

给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生的正确判断，误以为无法求解物质所含的粒子数，实际上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。

【典型例题】

类型一、气体摩尔体积

【例1】．下列说法正确的是(　　)

A．标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L

B．0.5 mol H2所占的体积是11.2 L

C．标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L

D．标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L

【答案】：D

【例2】．下列说法中不正确的是(　　)

A．HCl的相对分子质量与6.02×1023个HCl分子的质量(以g为单位)在数值上相等

B．6.02×1023个氮分子和6.02×1023个氢分子的质量比等于14∶1

C．32 g氧气所含的原子数目为2×6.02×1023

D．常温常压下，0.5×6.02×1023个一氧化碳分子所占体积是11.2 L

【答案】：D

【例3】．下列叙述正确的是（    ）                                                     

A.1 mol 任何气体的体积都约为22.4 L

B.1 mol 任何物质在标准状况下所占的体积都约是22.4 L

C.标准状况下，1 mol 水所占有的体积是22.4 L

D.标准状况下，22.4 L的任何气体的物质的量都约是1 mol

【答案】：D

【例4】．下列叙述中，正确的是（  ）

A.在标准状况下，1molH2O的体积约为22.4L

B.在标准状况下，0.5molH2、0.5molN2组成的混合气体的体积约为22.4L

C.在非标准状况下，1mol任何气体的体积不可能为22.4L

D.标准状况下，气体的摩尔体积为22.4L

【答案】：B

【例5】．如果g某气体中含有的分子数为，则g该气体在标准状况下占有的体积应表示为（式中为阿伏加德罗常数）（　　）

　A．　　　　B．　C．　　　D．

【答案】：A

类型二、阿伏加德罗定律及其推论
【例1】．下列两种气体的分子数一定相等的是（    ）

    A．质量相等、密度不等的N2和CO    B．等体积、等密度的CO和NO

    C．等温、等体积的O2和N2                D．等压、等体积的N2和CO2

【答案】：A

【例2】．】两个体积相同的容器，一个盛有NO，另一个盛有N2和O2，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

【答案】：A  C

【例3】．下列条件下，两种气体的分子数一定不相等的是(　　)

A．相同质量、不同密度的N2和C2H4B．相同体积、相同密度的CO和C2H4

C．相同温度相同压强相同体积的O2和N2D．相同压强、相同体积、相同质量的O2和N2

【答案】：D

【例4】．在同温、同压下，相同质量的下列气体占有的体积由大到小的顺序是：                         

  ①Cl2    ②N2     ③ H2     ④ CO2    ⑤ O2

【答案】：③  ②  ⑤  ④  ①

【例5】．150 mL A2气体跟50 mL B2气体恰好完全反应，生成的气体体积为100 mL(同温、同压条件下)，试填空：

(1)生成物的化学式是________。

(2)推断化学式的依据是________。

【答案】：BA3       B2+3A2=2BA3

类型三、计算

【例1】．已知某气体在相同状况下与空气密度之比是0.97，求该气体的式量。

【答案】：28

【例2】．在标准状况下，测得1.92g某气体的体积为672mL。计算此气体的相对分子质量。

【答案】：64

【例3】．标准状况下，89.6LCO和44.8LCO2混合，求混合气体的平均式量。

【答案】：30