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第2課時 氣體摩爾體積
第二章 海水中的重要元素——鈉和氯 第三節(jié) 物質(zhì)的量
一、導(dǎo)入新課
1.計算在0 ℃，101 KPa(標(biāo)況)1 mol氫氣和1 mol氧氣的體積。
物質(zhì) 1 mol 物質(zhì)的質(zhì)量(g) 密度 (g/L) 體積 (L)
H2 2.016g 0.0899
O2 32g 1.429
22.42
22.39
2.在相同的條件下1 mol 固體、1 mol液體的體積是否也相等？
物質(zhì) 狀態(tài) 1 mol 微粒 1 mol 質(zhì)量(g) 密度 (g/cm3) 體積(cm3)
Fe
Al
H2O
H2SO4
固體
固體
液體
液體
56
27
18
98
7.86
2.70
1.83
7.12
10.00
18.04
53.55
6.02×1023
0.998
不相等
相等
？
1.決定物質(zhì)體積大小的因素
(1)物質(zhì)體積大小的影響因素
二、氣體摩爾體積
(2)粒子數(shù)目相同物質(zhì)的體積關(guān)系
不同
相同
二、氣體摩爾體積
2.圖解氣體摩爾體積
溫度
壓強(qiáng)
0 ℃
101 kPa
22.4 L·mol-1
二、氣體摩爾體積
3.標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積的計算
(1)計算關(guān)系
②氣體的摩爾質(zhì)量M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1；
二、氣體摩爾體積
(2)計算填空
34.0 g氨氣的物質(zhì)的量是________，標(biāo)準(zhǔn)狀況下氨氣的體積是________，所含的氨氣分子數(shù)是__________。
2.0 mol
44.8 L
1.204×1024
V(NH3)＝n(NH3)·Vm＝2.0 mol×22.4 L·mol－1＝44.8 L。
N(NH3)＝n(NH3)·NA＝2.0 mol×6.02×1023 mol－1＝1.204×1024。
二、氣體摩爾體積
【歸納總結(jié)】
(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積
(2)計算公式
二、氣體摩爾體積
例1　下列敘述正確的是
A.1 mol任何氣體的體積都為22.4 L
B.1 mol任何物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積都為22.4 L
C.只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體摩爾體積才約為22.4 L·mol－1
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L任何氣體的物質(zhì)的量都是1 mol
解析　A中沒有指明該物質(zhì)所處的溫度、壓強(qiáng)；
B中沒有指明該物質(zhì)的狀態(tài)；
C中在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的摩爾體積也可能是22.4 L·mol－1；
選項D正確。
√
二、氣體摩爾體積
解析　常溫、常壓(非標(biāo)準(zhǔn)狀況)下11.2 L CO2的物質(zhì)的量不是0.5 mol，所含原子數(shù)不是1.5NA；
48 g O3的物質(zhì)的量為1 mol，所含氧原子數(shù)為3NA；
標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2O為液態(tài)，不能應(yīng)用氣體摩爾體積計算其物質(zhì)的量；
標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L H2的物質(zhì)的量為1 mol，所含氫原子數(shù)為2NA。
例2　設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述中正確的是
A.常溫常壓下，11.2 L CO2所含的原子數(shù)為1.5NA
B.常溫常壓下，48 g O3含有的氧原子數(shù)為3NA
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L H2O所含分子數(shù)為NA
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L H2所含原子數(shù)為NA
√
二、氣體摩爾體積
【思維啟迪】
使用“22.4 L·mol－1”要“三看”
(1)看所處條件：必須為標(biāo)準(zhǔn)狀況。非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol氣體的體積不一定是22.4 L。
(2)看物質(zhì)狀態(tài)：必須為氣態(tài)。如標(biāo)準(zhǔn)狀況下水、酒精、四氯化碳等為非氣體物質(zhì)。
(3)看數(shù)值單位：單位是L·mol－1，而不是L；數(shù)值“22.4”為近似值。
二、氣體摩爾體積
由圖可知：A試管中收集到的氣體是 ，B試管中收集到的氣體是 ，二者的體積之比是 。
1.氣體體積與物質(zhì)的量關(guān)系的實驗探究
(1)實驗觀察
電解水的實驗裝置如下圖所示：
氫氣
氧氣
2∶1
三、阿伏伽德羅定律
(2)計算推理
若有1.8 g水電解，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為 g，物質(zhì)的量為 mol；產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量為 g，物質(zhì)的量為 mol；二者物質(zhì)的量之比為 。
(3)相關(guān)結(jié)論
①同溫同壓下，氣體的物質(zhì)的量之比等于 之比。
②同溫同壓下，1 mol的不同氣體，其體積 。
0.2
0.1
1.6
0.05
2∶1
體積
相同
三、阿伏伽德羅定律
2.阿伏加德羅定律
(1)定律內(nèi)容：同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有 。
(2)特別提示：
①阿伏加德羅定律適用于任何氣體，包括混合氣體，不適用于非氣體；
②同溫、同壓、同體積、同分子數(shù)，共同存在，相互制約，且“三同定一同”；
③標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積是阿伏加德羅定律的一個特例。
(3)有關(guān)推論：
①同溫同壓下，氣體的體積之比等于其 之比；
②同溫同體積時，氣體的壓強(qiáng)之比等于其 之比；
③同溫同壓下，氣體的密度之比等于其 之比；
④同溫同壓下，同體積的任何氣體的質(zhì)量之比等于其 之比。
相同的分子數(shù)
物質(zhì)的量
物質(zhì)的量
摩爾質(zhì)量
摩爾質(zhì)量
三、阿伏伽德羅定律
解析　只有氣體物質(zhì)才符合阿伏加德羅定律——在同溫同壓下，具有相同體積的氣體的物質(zhì)的量相等；
具有相同物質(zhì)的量的兩種由分子構(gòu)成的物質(zhì)具有相同的分子數(shù)；
因溫度、壓強(qiáng)不能確定， 1 L 一氧化碳和1 L氧氣的物質(zhì)的量大小不能確定，二者的質(zhì)量大小無法比較。
例3　下列敘述正確的是
A.同溫同壓下，相同體積的物質(zhì)，其物質(zhì)的量必然相等
B.任何條件下，等物質(zhì)的量的氧氣和一氧化碳所含的分子數(shù)必然相等
C.1 L一氧化碳?xì)怏w一定比1 L氧氣的質(zhì)量小
D.同溫同壓下，等體積的物質(zhì)所含的分子數(shù)一定相等
√
三、阿伏伽德羅定律
例4　同溫同壓下，1 mol氫氣與1 mol氧氣，它們的
A.質(zhì)量相同，體積不同 B.分子數(shù)相同，質(zhì)量不同
C.體積相同，分子數(shù)不同 D.體積相同，原子數(shù)不同
解析　同溫同壓下，物質(zhì)的量相同的氫氣和氧氣，其分子數(shù)和體積都相同；
它們都是雙原子分子，含有的原子數(shù)也相同；
它們的摩爾質(zhì)量不同，其質(zhì)量一定不同。
√
三、阿伏伽德羅定律
四、課堂小結(jié)
1.判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體摩爾體積為22.4 L(　　)
(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，阿伏加德羅常數(shù)個四氯化碳分子的體積約為22.4 L(　　)
(3) 1 mol某氣體的體積若為22.4 L，該氣體必定處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下(　　)
(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol氫氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w的體積約為22.4 L(　　)
(5) 1 mol一氧化碳和1 mol氧氣所含的分子數(shù)相同，體積也相同(　　)
(6)同溫同壓下，同體積的物質(zhì)所含的分子數(shù)一定相等(　　)
(7)同溫同壓下，1 mol(或分子數(shù)相同的)任何氣體的體積相同(　　)
(8)相同體積的密閉容器中，1 mol氮?dú)獗? mol氧氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)小(　　)
×
×
×
√
×
×
√
×
五、達(dá)標(biāo)檢測
(9)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，16 g氧氣與2 g氫氣的體積比是1∶2(　　)
(10)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 g氫氣的體積大于10 g氧氣的體積(　　)
√
√
五、達(dá)標(biāo)檢測
2.(2019·福清市華僑中學(xué)期末)下列有關(guān)氣體體積的敘述中，正確的是
A.一定溫度和壓強(qiáng)下，各種氣態(tài)物質(zhì)的體積大小，由構(gòu)成氣體的分子大小決定
B.一定溫度和壓強(qiáng)下，各種氣態(tài)物質(zhì)的體積大小由構(gòu)成氣體的分子數(shù)決定
C.不同的氣體，若體積不同，則它們所含的分子數(shù)也不同
D.氣體摩爾體積指1 mol任何氣體所占的體積約為22.4 L
√
解析　對于氣體物質(zhì)，在一定溫度和壓強(qiáng)下，分子間的距離遠(yuǎn)大于分子本身的大小，因此其體積的大小主要由分子數(shù)的多少來決定，故A錯誤、B正確；
氣體的體積隨溫度和壓強(qiáng)的變化而變化，體積不同的氣體，在不同的條件下，其分子數(shù)可能相同，也可能不同，C錯誤；
氣體摩爾體積會隨著溫度、壓強(qiáng)的變化而變化，22.4 L·mol－1是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積，故D錯誤。
五、達(dá)標(biāo)檢測
3.下列說法正確的是
A.22.4 L氧氣中含有NA個氧氣分子
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.5 mol水的體積約為11.2 L
C.44 g二氧化碳的體積約是22.4 L
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2 mol氮?dú)獾捏w積約為44.8 L
√
解析　A、C中都沒有指明為標(biāo)準(zhǔn)狀況；
B中水為液態(tài)，其體積不可能為11.2 L。
五、達(dá)標(biāo)檢測
解析　同溫同壓下，同體積的任何氣體含有的分子數(shù)相同，所含的原子數(shù)不一定相同，A正確， D錯誤；
在非標(biāo)準(zhǔn)狀況時1 mol氣態(tài)物質(zhì)的體積也有可能為22.4 L，B錯誤；
C中氧氣和氨氣的物質(zhì)的量相同，摩爾質(zhì)量前者大于后者，質(zhì)量前者大于后者，C錯誤。
4.下列說法正確的是
A.20 ℃、1.01×105 Pa時，同體積的氧氣和氮?dú)夂邢嗤瑪?shù)目的分子數(shù)
B.1 mol氣態(tài)物質(zhì)，當(dāng)體積為22.4 L時，該氣體一定處于標(biāo)準(zhǔn)狀況
C.同溫同壓下，相同體積的氧氣和氨氣，前者質(zhì)量小于后者
D.同溫同壓下，相同體積的任何氣體單質(zhì)所含分子數(shù)和原子數(shù)都相同
√
五、達(dá)標(biāo)檢測
5.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若11.2 L氧氣含有n個氧原子，則阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值可表示為
A.4n B.3n C.2n D.n
√
五、達(dá)標(biāo)檢測
6.現(xiàn)有m g某氣體，它由雙原子分子構(gòu)成，它的摩爾質(zhì)量為M g·mol－1。若阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示，則：
(1)該氣體的物質(zhì)的量為________。
(2)該氣體所含原子總數(shù)為________。
(3)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________。
(4)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為__________。
(5)該氣體一個分子的質(zhì)量為________。
五、達(dá)標(biāo)檢測
由質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積可求氣體的密度，也可由M＝Vm·ρ求氣體的密度；
氣體摩爾質(zhì)量(M g·mol－1)與阿伏加德羅常數(shù)(NA)的比值，即為一個分子的質(zhì)量。
五、達(dá)標(biāo)檢測

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