化學《學案導學與隨堂筆記》人教版一學案：第一章　從實驗學化學 第二節(jié) 第2課時 含答案

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第2課時氣體摩爾體積[學習目標定位]1.知道決定氣體體積的主要因素，能敘述阿伏加德羅定律的內容。2.知道氣體摩爾體積的含義,記住標準狀況下的氣體摩爾體積。3.能進行氣體體積、物質的量、微粒數(shù)目之間的換算。一、決定物質體積大小的因素1。在溫度和壓強一定時，決定物質體積大小的主要因素：微粒的數(shù)目、微粒的大小、微粒間的距離。2。根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)完成下列填空：狀態(tài)物質密度1mol該物質的質量1mol該物質的體積結論固態(tài)Fe7。86g·cm－3(20℃)56g7。12cm3相同條件下1mol固體、液體的體積差別較大Al2.70g·cm－3(20℃)27g10cm3液態(tài)H2O0.998g·cm－3(20℃）18g18.04cm3H2SO41。83g·cm－3(20℃）98g53。55cm3氣態(tài)O21。429g·L－1(0℃、101kPa)（標準狀況)32g22。39L相同條件下，1mol氣體的體積近似相等,在標準狀況下約為22.4LH20。0899g·L－1（0℃、101kPa）（標準狀況）2.016g22.42L3。分析出現(xiàn)上述結論的原因。（1)在溫度和壓強一定時，任何1mol固態(tài)物質或液態(tài)物質所含微粒數(shù)目相同.微粒之間的距離很小，但微粒的大小不同，所以1mol固態(tài)物質或液態(tài)物質的體積往往是不同的。（2)對氣態(tài)物質來說:通常情況下微粒之間的距離要比微粒本身的直徑大很多倍，因此,當微粒數(shù)相同時,氣態(tài)物質體積的大小則主要取決于氣體微粒間的距離。(3）在溫度和壓強一定時，微粒間的距離近似相等，因此，在相同溫度和壓強下,任何具有相同微粒數(shù)的氣體都具有大致相同的體積。1。物質體積大小的影響因素2.粒子數(shù)目相同物質的體積關系1。下列四種因素：①溫度和壓強②所含微粒數(shù)③微粒本身大小④微粒間的距離，其中對氣態(tài)物質體積有顯著影響的是（）A.②③④B。②④C.①③④D。①②④答案D解析氣態(tài)物質微粒之間的距離要比微粒本身的直徑大很多倍，故微粒本身的大小對氣態(tài)物質體積無顯著影響。2。同溫同壓下,若兩種氣體所占體積不同，其主要原因是（）A.氣體分子的大小不同B。氣體分子間平均距離不同C.氣體的物質的量不同D。氣體的摩爾質量不同答案C二、氣體摩爾體積1。氣體摩爾體積是單位物質的量的氣體所占的體積，符號是Vm，表達式:Vm＝eq\f(V,n)。常用的單位是L·mol－1。標準狀況下，氣體摩爾體積約為22.4L·mol－1.2。對于氣體摩爾體積的理解，應注意以下幾點：（1)氣體摩爾體積的適用范圍是氣態(tài)物質。在標準狀況下，1mol氣體所占的體積約是22.4L。（2)氣體的體積與溫度、壓強有關。相同溫度下，單位物質的量的氣體壓強越小，氣體體積越大；相同壓強下，單位物質的量的氣體溫度越高,氣體體積越大。（3）氣體摩爾體積不僅適用于純氣體，也適用于混合氣體。如0。3molH2與0.7molO2的混合氣在標準狀況下的體積約為22.4L.(4）1mol氣體在非標準狀況下的體積，可能是22。4L，也可能不是22.4L。3.標準狀況下，氣體摩爾體積的有關計算①氣體的物質的量n＝eq\f（V，22。4)mol;②氣體的摩爾質量M＝Vm·ρ＝22。4ρg·mol－1；③氣體的分子數(shù)N＝n·NA＝eq\f（V，22.4）·NA；④氣體的質量m＝n·M＝eq\f（V，22。4)·Mg。1.標準狀況下的氣體摩爾體積2。計算公式n＝eq\f（m，M）＝eq\f(N,NA)＝eq\f(V,22.4）（標準狀況）3。下列敘述正確的是（)A.1mol任何氣體的體積都為22.4LB.1mol任何物質在標準狀況下所占的體積都為22.4LC。只有在標準狀況下，氣體摩爾體積才約為22。4L·mol－1D.標準狀況下，22.4L任何氣體的物質的量都是1mol答案D解析A中沒有指明該物質所處的狀況，即溫度、壓強，錯誤；B中沒有指明該物質的狀態(tài)，錯誤；C中在非標準狀況下,氣體的摩爾體積也可能是22。4L·mol－1,錯誤；D中是對氣體摩爾體積概念的應用，正確。4.設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。2LCO2所含的原子數(shù)為1。5NAB.常溫常壓下，48gO3含有的氧原子數(shù)為3NAC。標準狀況下,22.4LH2O所含分子數(shù)為NAD。標準狀況下，22。4LH2所含原子數(shù)為NA答案B解析A項，常溫、常壓下11。2LCO2的物質的量不是0。5mol，因此所含原子數(shù)不是1。5NA；B項，n（O3)＝eq\f（48g，48g·mol－1）＝1mol，含氧原子數(shù)為3NA；C項,標準狀況下H2O為液態(tài)，不能應用22.4L·mol－1；D項,n(H2）＝eq\f(22。4L,22.4L·mol－1)＝1mol，含氫原子數(shù)為2NA。方法點撥氣體摩爾體積使用時注意事項（1)1個條件:必須指明條件。非標準狀況下，1mol氣體的體積不一定是22.4L.（2）1種狀態(tài)：必須為氣態(tài).如水、酒精、SO3、CCl4等物質在標準狀況下不是氣體.（3）1個單位：氣體摩爾體積單位是L·mol－1，而不是L.三、阿伏加德羅定律1.實驗探究氣體的體積與物質的量的關系（1）下圖為電解水的實驗裝置。圖中A試管中收集到的氣體是H2，B試管中收集到的氣體是O2，二者的體積之比是2∶1。（2）物質的量比與氣體體積比的關系若有1.8gH2O電解，產生H2的質量為0。2g，物質的量為0。1mol;產生O2的質量為1。6g，物質的量為0。05mol；二者物質的量之比為2∶1。(3)實驗結論①在同溫同壓下,氣體的物質的量之比等于體積之比.②在同溫同壓下,1mol的不同氣體，其體積相同。2.判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”.（1）標準狀況下，1mol任何氣體的體積都約是22。4L（)(2）同溫同壓下,1mol（含有相同的粒子數(shù))任何氣體的體積相同（）（3)同溫同壓下,相同體積的任何氣體含有相同數(shù)目的分子數(shù)(）（4）標準狀況下，16g氧氣與2g氫氣的體積比是1∶2（）答案(1)√（2)√(3)√(4）√阿伏加德羅定律(1)阿伏加德羅定律：相同溫度相同壓強下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子（分子）。（2）相同條件下的氣體,同體積時，分子數(shù)相同；反之，分子數(shù)相同時，體積也相同；氣體的體積之比等于分子數(shù)（或物質的量）之比。(3)同溫同壓下,氣體的體積之比等于其物質的量之比.（4）同溫同體積時，氣體的壓強之比等于其物質的量之比。5.下列敘述正確的是（)A。同溫同壓下，相同體積的物質，其物質的量必然相等B.任何條件下，等物質的量的氧氣和一氧化碳所含的分子數(shù)必然相等C。1L一氧化碳氣體一定比1L氧氣的質量小D.同溫同壓下，等體積的物質所含的分子數(shù)一定相等答案B解析只有氣體物質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的量相等.具有相同物質的量的兩種由分子構成的物質具有相同的分子數(shù)。因溫度、壓強不能確定，故1LCO和1LO2的物質的量大小也不能確定,即二者的質量大小無法比較.6.如圖兩瓶體積相等的氣體，在同溫同壓下瓶內氣體的關系一定正確的是（)A。原子數(shù)相等 B。密度相等C。質量相等 D.摩爾質量相等答案A解析由同溫同壓可得Vm相同，再由公式n＝eq\f(V,Vm）可得兩瓶內分子的物質的量相同，又都是雙原子分子，所以原子的物質的量相同，由原子個數(shù)之比等于其物質的量之比可得兩瓶內分子所含原子數(shù)相同，A項正確；兩瓶內分子的物質的量相等，由m＝nM,M不一定相等，故m不一定相等,同時由ρ＝eq\f（m，V）也可得ρ不一定相等。1。阿伏加德羅定律可適用于任何氣體(純凈的或是互不反應的混合氣體），但不適用于液體或固體。2.同溫、同壓、同體積、同分子數(shù)稱為“四同”，四“同"共同存在，相互制約，只要有三個“同"成立,第四個“同”就必定成立，在實際應用中往往是知道三“同”而求導另一“同"。3。標準狀況下氣體的摩爾體積是阿伏加德羅定律的特例,與m、N、V之間的換算關系是n＝eq\f（m,M）＝eq\f（N,NA)＝eq\f（V,22。4L·mol－1)。1。下列有關氣體體積敘述正確的是（)A。一定溫度、壓強下,氣體體積由其分子的大小決定B。一定溫度、壓強下，氣體體積由其物質的量的多少決定C。氣體摩爾體積是指1mol任何氣體所占的體積約為22。4LD.不同的氣體，若體積不等，則它們所含的分子數(shù)一定不等答案B解析氣體的體積在溫度、壓強一定時,體積與其物質的量成正比；當分子數(shù)目相同時，氣體體積的大小主要決定于氣體分子之間的距離，而不是分子本身體積的大小，所以A、D錯誤，B正確；非標準狀況下氣體摩爾體積不一定為22。4L·mol－1，C錯誤.2。下列說法正確的是（)A.20℃、1.01×105Pa時，同體積的O2和CO2含有相同數(shù)目的分子數(shù)B。1mol氣態(tài)物質,當體積為22.4L時，該氣體一定處于標準狀況C.2mol任何氣體體積都約為44.8LD。同溫同壓下，相同體積的任何氣體單質所含分子數(shù)和原子數(shù)都相同答案A解析根據(jù)阿伏加德羅定律，同溫同壓下，同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子數(shù)，故A正確，D錯誤；B中，1mol氣態(tài)物質在非標準狀況時，體積也有可能等于22.4L；C中缺少標準狀況條件。3。標準狀況下，若11。2L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。4nB。3nC.2nD.n答案D解析根據(jù)恒等式eq\f（V，22。4)＝eq\f（N,NA）可知NA＝eq\f（n×22。4L·mol－1，2×11。2L)＝nmol－1。4.現(xiàn)有mg某氣體，它由雙原子分子構成,它的摩爾質量為Mg·mol－1.若阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,則:(1）該氣體的物質的量為mol。（2）該氣體所含原子總數(shù)為個。(3）該氣體在標準狀況下的體積為L。（4)該氣體在標準狀況下的密度為g·L－1。(5）該氣體一個分子的質量為g。答案（1)eq\f（m,M）(2)eq\f(2mNA,M）（3）eq\f(22.4m，M）（4)eq\f(M,22。4)（5）eq\f(M，NA）解析（1)由n＝m/M可求。(2）由物質的量可求得該氣體的分子數(shù)，進一步可求得原子數(shù)。(3)由V＝nVm可求得該氣體在標準狀況下的體積。（4）由質量和已求得的標準狀況下的體積可求得密度，也可以由M＝Vm·ρ求得密度.（5)由摩爾質量為Mg·mol－1，知每一個分子的質量為eq\f(M，NA）g。5。同溫同壓下,同體積的氨氣和硫化氫氣體（H2S)的質量比為;同質量的氨氣和硫化氫氣體的體積比為，其中含有的氫的原子個數(shù)比為;若二者氫原子數(shù)相等,它們的體積比為。答案1∶22∶13∶12∶3解析根據(jù)阿伏加德羅定律，同溫同壓下，同體積的氣體物質的量相同。故氨氣和硫化氫氣體(H2S）的質量比為17∶34＝1∶2；同質量的氨氣和硫化氫的物質的量之比為eq\f(1，17）∶eq\f（1，34)＝2∶1，氫的原子個數(shù)比為(2×3）∶(1×2）＝3∶1;二者氫原子數(shù)相等時,物質的量之比等于eq\f（1,3)∶eq\f(1，2）＝2∶3，故體積之比為2∶3.[基礎過關]題組一正確理解有關概念1。下列有關氣體摩爾體積的描述中，正確的是(）A。單位物質的量的氣體所占的體積就是氣體摩爾體積B.氣體摩爾體積一定是22.4L·mol－1C.1mol氣體體積為22.4L,則一定是標準狀況D.相同物質的量的氣體摩爾體積也相同答案A解析氣體體積受溫度、壓強的影響,隨著條件的不同，氣體摩爾體積對應的數(shù)值有無數(shù)種,不一定是22。4L·mol－1，B錯誤；非標準狀況通過調節(jié)溫度和壓強也可以使1mol氣體體積達到22.4L,C錯誤；氣體摩爾體積與物質的量無關，當條件不同時氣體的摩爾體積不一定相同,D錯誤。2。下列說法中正確的是（）A.標準狀況下，18g水的體積為22.4LB。1molH2的質量只有在標準狀況下才約為2gC。氣體摩爾體積指1mol任何氣體所占的體積約為22.4LD.H2和O2的混合氣體1mol在標準狀況下的體積約為22。4L答案D解析1molH2的質量與是否是標準狀況無關，B項不正確;標準狀況下，水不是氣體,18g水的體積不是22.4L，A項不正確.題組二n＝eq\f(V,Vm）＝eq\f（m，M）＝eq\f（N，NA）的應用3。NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是()A。標準狀況下，0。1NA個水分子所占的體積約為2。24LB.11。2LCO2的物質的量為0。5molC。NH3的摩爾質量等于NA個氨分子的質量之和D.101kPa、4℃時,18mL水和202kPa、27℃時32gO2所含分子數(shù)均為NA答案D解析在標準狀況下水不是氣體，不能用氣體摩爾體積來計算,A項錯誤；題中沒有指明溫度、壓強，因此不能確定11。2LCO2的物質的量就是0.5mol，B項錯誤；NH3的相對分子質量為17，其摩爾質量為17g·mol－1，NA個NH3分子的質量之和為17g,三者在數(shù)值上相同，但單位不同，C項錯誤；4℃時，18mL水就是18g水,其物質的量為1mol，含有NA個水分子；32gO2的物質的量是1mol，不管在什么溫度和壓強下，1molO2都含有NA個O2分子。4。如果ag某氣體中含有的分子數(shù)為b，則cg該氣體在標準狀況下的體積是(式中NA為阿伏加德羅常數(shù)的值）（)A。eq\f(22。4ab，cNA）L B.eq\f(22.4bc，aNA）LC.eq\f（22.4ac,bNA)L D。eq\f（22。4b,acNA）L答案B解析設該氣體的摩爾質量為M，則eq\f（ag·NAmol－1，M）＝b,所以M＝eq\f（aNA，b）g·mol－1。cg該氣體在標準狀況下的體積為eq\f（cg，\f（aNA，b)g·mol－1)×22.4L·mol－1＝eq\f（22.4bc，aNA)L。5.在標準狀況下有：①6。72LCH4②3.01×1023個HCl分子③13.6gH2S④0。2molNH3.下列對這四種氣體的描述正確的是（）a.體積②〉③〉①〉④b.密度②>③>④>①c.質量②〉③>①〉④d.氫原子個數(shù)①>③〉④>②A。abcB.bcdC。cbdD。abcd答案D解析先把題中提供的量都分別轉化為各物質的物質的量，然后再比較它們的體積、密度等。標準狀況下6.72LCH4的物質的量為0.3mol，3。01×1023個HCl分子的物質的量為0.5mol，13.6gH2S的物質的量為0.4mol，然后進行比較即可得出結論。題組三阿伏加德羅定律6。同溫同壓下,用等質量的CH4、CO2、O2、SO2四種氣體分別吹出四個氣球，其中氣體為CH4的是(）答案D解析在同溫同壓下，氣體的物質的量越大，氣體所占的體積就越大，對等質量的氣體,其相對分子質量越小，氣體的物質的量越大（n＝eq\f(m，M））。CH4的相對分子質量為16,最小，相等質量的4種氣體中，其物質的量最大,故其體積最大。7.在下列條件下，兩種氣體的分子數(shù)一定相等的是（)A.同密度、同壓強的N2和C2H4B。同溫度、同體積的O2和N2C。同體積、同密度的C2H4和COD。同壓強、同體積的O2和N2答案C解析根據(jù)阿伏加德羅定律及其推論可以判斷A、B、D錯誤；C項，同體積、同密度的C2H4和CO質量相等，C2H4和CO的相對分子質量都是28，所以等質量時兩者物質的量相等，分子數(shù)也相等.8。在兩個容積相同的容器中，一個盛有NH3氣體,另一個盛有H2和O2的混合氣體。在同溫同壓下，兩容器內的氣體不可能具有相同的（)A。原子數(shù)B.分子數(shù)C.質量D.電子數(shù)答案A解析同溫同壓下相同體積的氣體，具有相同的物質的量和分子數(shù)；由于NH3、H2、O2含有原子數(shù)不等，故原子數(shù)不可能相同;NH3、H2、O2的相對分子質量分別為17、2、32,H2、O2的混合氣體的平均摩爾質量可能為17g·mol－1，故氣體的質量可能相同；NH3、H2、O2含有電子數(shù)分別為10、2、16,H2、O2混合氣體中分子含有電子數(shù)的平均數(shù)可能為10,故氣體可能具有相同的電子數(shù).［能力提升］9.（1）同溫同壓下，同體積的甲烷(CH4）和二氧化碳物質的量之比為，原子總數(shù)之比為,密度之比為.(2)在標準狀況下，4gH2、11.2LO2、1molH2O中,所含分子數(shù)最多的是，含原子數(shù)最多的是，質量最大的是，體積最小的是。答案(1)1∶15∶34∶11(2）H2H2H2OH2O解析（1)同溫同壓下,同體積CH4、CO2的物質的量相同，原子總數(shù)之比等于分子中原子個數(shù)之比，即5∶3；物質的量相等時，質量之比等于摩爾質量之比,即4∶11；相同狀況下，氣體密度之比等于相對分子質量之比,即4∶11。(2)3種物質的物質的量分別為n（H2）＝eq\f(4g，2g·mol－1）＝2mol，n（O2)＝eq\f(11.2L,22。4L·mol－1)＝0。5mol，n(H2O)＝1mol。物質的量越大,所含分子數(shù)越多，故所含分子數(shù)最多的是H2；所含原子數(shù)分別為2mol×2＝4mol,0。5mol×2＝1mol，1mol×3＝3mol，故所含原子數(shù)最多的是H2；質量分別為4g,0.5mol×32g·mol－1＝16g，1mol×18g·mol－1＝18g，故質量最大的是H2O；體積分別為V（H2）＝22。4L·mol－1×2mol＝44。8L，V(O2)＝11。2L,而水在標準狀況下為液態(tài)，其體積只有18mL，故體積最小的是H2O。10.已知1mol不同氣體在不同條件下的體積：化學式條件1mol氣體體積/LH20℃，101kPa22.4O20℃，101kPa22。4CO0℃，101kPa22。4H20℃,202kPa11.2CO20℃，202kPa11。2N2273℃，202kPa22.4NH3273℃，202kPa22.4(1）從上表分析得出的結論：①1mol任何氣體，在標準狀況下的體積都約為。②1mol不同的氣體，在不同的條件下，體積（填“一定”“一定不"或“不一定"）相等。（2)理論依據(jù):相同條件下，1mol任何氣體的體積幾乎相等,原因是①,②