人教版 (2019)第三节 物质的量第2课时学案

第2课时　气体摩尔体积

[核心素养发展目标]　1.能从宏观和微观相结合的角度理解影响物质体积大小的因素，知道气体摩尔体积的含义，能叙述阿伏加德罗定律的内容。2.能基于物质的量认识物质的组成及变化，建立n、m、Vm之间的计算模型，熟悉阿伏加德罗定律的应用。

一、决定物质体积大小的因素

1．数据分析

在一定条件下，1 mol不同物质的体积如下表所示。观察并分析表中的数据，你能得出哪些结论？与同学讨论。

结论：(1)同温同压下，1 mol气体的体积     ，在标准状况下约为     。

(2)同温同压下，1 mol不同的固态物质或液态物质的体积     。

2．决定物质体积大小的因素

(1)一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小和数目决定(　　)

(2)固态物质和液态物质的体积决定于粒子大小和粒子数目(　　)

(3)同温同压下，若两种气体所占体积不同，其主要原因是气体分子间平均距离不同(　　)

(4)1 mol一氧化碳和1 mol氧气所含的分子数相同，体积也相同(　　)

(5)同温同压下，同体积的物质所含的分子数一定相等(　　)

1．在同温同压下，粒子数相同的不同固态或液态物质的体积为什么不相同？

2．对一定量气体体积的探究。

已知1 mol不同气体在不同条件下的体积：

(1)从上表分析得出结论：

①1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为     。

②1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积     (填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。

(2)理论依据：相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等，原因是①     ，②     。

二、气体摩尔体积

1．气体摩尔体积

2．标准状况下的气体摩尔体积

3．理解气体摩尔体积应注意的几个问题

(1)标准状况下的气体摩尔体积Vm＝22.4 L·mol－1，非标准状况时不能使用。

(2)n＝，只适用于气态物质(单一或者混合气体)，对于标准状况下的固态和液态物质(如水、酒精、碳、三氧化硫等)，均不适用。

(1)1 mol任何气体的体积都为22.4 L(　　)

(2)1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 L(　　)

(3)标准状况下，1 mol水所占的体积是22.4 L(　　)

(4)在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA(　　)

(5)标准状况下的Vm＝22.4 L·mol－1，那么Vm＝22.4 L·mol－1时也一定是标准状况(　　)

1．下列说法正确的是(　　)

A．在常温常压下，1 mol氦气含有的原子数为2NA

B．在标准状况下，H2的气体摩尔体积约为22.4 L

C．在标准状况下，1 mol H2和1 mol C所占的体积都约为22.4 L

D．在标准状况下，22.4 L由N2、N2O组成的混合气体中所含有的氮原子的物质的量约为2 mol

2．(1)标准状况下，33.6 L Cl2的物质的量是     ，16 g O2所占体积约是     。

(2)标准状况下，含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合气体所占体积约是     。

(3)标准状况下，11.2 L二氧化碳和氧气的混合气体中含有的氧原子数是     。

3．(1)标准状况下，某气体的密度为1.43 g·L－1，则该气体的摩尔质量约为     。

(2)标准状况下，0.51 g某气体的体积为672 mL，则该气体的摩尔质量为     。

标准状况下，气体摩尔体积的有关计算

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。

三、阿伏加德罗定律

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粒子。

特别提醒　①阿伏加德罗定律适用于任何气体，包括混合气体。②同温、同压、同体积、同分子数，“四同”相互制约，即“三同定一同”。

2．阿伏加德罗定律的推论

(1)数据分析

在同温同压(以0 ℃，101 kPa即标准状况为例)下，完成下列问题。

①1 mol O2的体积是     ,2 mol H2的体积是     ，＝。

由此可推知：同温同压下，气体的体积之比等于其     之比。

②44.8 L O2的物质的量是     ，质量是     ,44.8 L H2的物质的量是     ，质量是     ，＝。

由此可推知：同温同压下，同体积的气体的质量之比等于其     之比。

③1 mol O2的质量是     ，体积是     ，ρ(O2)＝＝ g·L－1(列式不化简，下同)。

1 mol H2的质量是     ，体积是     ，ρ(H2)＝＝ g·L－1。

由此可推知：

同温同压下，气体的密度之比等于其     之比。

在标准状况下，气体的密度＝ g·L－1。

(2)阿伏加德罗定律的推论

(1)同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子(　　)

(2)同温同压下，相同体积的氧气和氨气，前者质量小于后者(　　)

(3)同温同压下，1 mol氢气与1 mol氧气，它们的分子数相同，质量不同(　　)

(4)同温同压下，CO与CO2的密度之比为7∶11(　　)

1．在两个容积相同的容器中，一个盛装氯化氢气体，另一个盛装氢气和氯气的混合气体。在同温同压下，两容器内的气体一定具有相同的(　　)

A．原子数   B．密度

C．质量   D．相对分子质量

2．在一个密闭容器中盛有11 g X气体(X的摩尔质量为44 g·mol－1)时，压强为1×104 Pa。如果在相同温度下，把更多的气体X充入容器，使容器内压强增至5×104 Pa，这时容器内气体X的分子数约为(　　)

A．3.3×1025   B．3.3×1024

C．7.5×1023   D．7.5×1022

3．同温同压下等质量的SO2气体和CO2气体，下列有关比较的叙述正确的是(　　)

①密度比为16∶11　②密度比为11∶16　③体积比为16∶11　④体积比为11∶16

A．①③   B．①④

C．②③   D．②④

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，各种气态物质的体积大小，由构成气体的分子大小决定

B．一定温度和压强下，各种气态物质的体积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．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　)

A．常温常压下，11.2 L CO2所含的原子数为1.5NA

B．常温常压下，48 g O3含有的氧原子数为3NA

C．标准状况下，22.4 L H2O所含分子数为NA

D．标准状况下，22.4 L H2所含原子数为NA

3．在同温同压下，11.5 g气体A所占的体积和8 g O2所占的体积相同，则气体A的相对分子质量为(　　)

A．46  B．28  C．44  D．64

4．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－1。若阿伏加德罗常数的值用NA表示，则：

(1)该气体的物质的量为     。

(2)该气体所含原子总数为     。

(3)该气体在标准状况下的体积为     。

(4)该气体在标准状况下的密度为     。

(5)该气体一个分子的质量为     。

题组一　决定物质体积大小的因素

1．下列说法正确的是(　　)

A．1 mol固体或液体的体积主要由微粒间距离决定

B．1 mol气体的体积主要由微粒的大小决定

C．O2的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1

D．气体微粒间的距离受温度、压强影响大，固体或液态微粒间的距离受温度、压强影响小

2．现有下列四种因素：①温度　②压强　③气体微粒数　④气体微粒大小，只改变一种因素时对气体摩尔体积(Vm)有显著影响的是(　　)

A．③④   B．①②③

C．①②   D．全部

题组二　气体摩尔体积

3．下列关于气体摩尔体积的说法正确的是(　　)

A．标准状况下，1 mol H2O的体积是22.4 L

B．22 g CO2的物质的量是0.5 mol，其体积为11.2 L

C．只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·mol－1，其他条件下一定不是该值

D．标准状况下，1摩尔任何气体的体积都约是22.4 L

4．(2022·北京人大附中月考)2020年11月24日长征五号火箭成功发射嫦娥五号探测器。偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能液态燃料，其燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是(　　)

A．偏二甲肼的摩尔质量为60 g

B．标准状况下，1 mol偏二甲肼的体积约为22.4 L

C．6 g偏二甲肼分子中含有0.1NA个N2分子

D．NA个偏二甲肼分子的质量为60 g

5．用NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)

A．0.5 mol锌粒与足量盐酸反应产生11.2 L H2

B．标准状况下，11.2 L CCl4所含分子数为0.5NA

C．0.1 mol CH4所含氢原子数为0.4NA

D．常温常压下，28 g N2中所含原子个数为NA

6．标准状况下，若11.2 L氧气含有N个氧原子，则阿伏加德罗常数的数值可表示为(　　)

A．4N  B．3N  C．2N  D．N

7．有一份气体样品的质量是14.2 g，标准状况下的体积为4.48 L，该气体的摩尔质量是(　　)

A．28.4 g   B．28.4 g·mol－1

C．71 g·mol－1   D．14.2 g·mol－1

题组三　阿伏加德罗定律及推论

8．标准状况下，相同质量的下列气体体积最大的是(　　)

A．CO2   B．O2

C．N2   D．CH4

9．如图所示为两瓶体积相等的气体，在同温同压时两瓶内气体(　　)

A．所含原子数相等   B．气体密度相等

C．所含质子数相等   D．摩尔质量相等

10．下列各组物质中，所含分子数一定相同的是(　　)

A．2 g H2和16 g O2

B．0.1 mol HCl和2.24 L Ar

C．150 ℃ 、1.01×105 Pa时，1 L CO2和1 L H2O

D．28 g CO和6.02×1022个O3

11．下列说法正确的是(　　)

A．同温同压下，相同数目的分子必具有相同的体积

B．等质量的O2 和H2 的物质的量之比为16∶1

C．不同的气体若体积不等，则它们所含的分子数一定不等

D．同温同体积下，两种气体的物质的量之比等于压强之比

12．在同温同压下，a g气体A与b g气体B的分子数相同，下列说法不正确的是(　　)

A．A与B两种气体的相对分子质量之比为a∶b

B．在同温同压的条件下，A与B两种气体的密度之比为b∶a

C．同质量的A、B两种气体的分子个数之比为b∶a

D．相同条件下，同体积的A气体与B气体的质量之比为a∶b

13．(2022·黑龙江大庆中学高一上期末)同温同压下，有质量相同的CO2、H2、O2、CH4、SO2五种气体，下列有关说法错误的是(　　)

A．气体的体积由大到小的顺序是H2>CH4>O2>CO2>SO2

B．所含分子数由多到少的顺序是H2>CH4>O2>CO2>SO2

C．密度由大到小的顺序是SO2>CO2>O2>CH4>H2

D．所含电子数由多到少的顺序是CO2>SO2>CH4>O2>H2

14．(1)0.5 mol (NH4)2S的质量为      g。

(2)标准状况下，1.6 g某气态氧化物RO2的体积为0.56 L，该气体的物质的量为      mol，RO2的相对分子质量为     。

(3)与0.2 mol H2含有相同电子数的氦气分子的物质的量为     。

(4)标准状况下，NH3与CH4组成的混合气体的平均密度为0.75 g·L－1，该混合气体的平均摩尔质量为     ，该混合气体与氢气的相对密度为     ，NH3的体积分数为     。

(5)同温同压下，等体积的CO和CO2的物质的量之比为     。

15．现有14.4 g CO和CO2的混合气体，在标准状况下其体积为8.96 L。回答下列问题：

(1)混合气体中碳原子的个数为     (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。

(2)将混合气体依次通过如图所示装置，最后收集在气球中(实验数据在标准状况下测定)。

①气球中收集到的气体的摩尔质量为     。

②气球中收集到的气体中，电子总数为     (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。

③气球的体积为     L。