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第2课时气体摩尔体积第二章海水中的重要元素——钠和氯课程标准核心素养1.了解气体摩尔体积的含义和应用，体会定量研究对化学科学的重要作用。2.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化，并运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。1.变化观念：认识气体摩尔体积在化学定量研究中的重要作用。2.宏观辨识与微观探析：建立气体摩尔体积的概念，基于气体摩尔体积定量认识物质的组成及物质的化学变化。第二章海水中的重要元素——钠和氯阿伏加德罗定律1．物质体积大小的决定因素：______________、__________、_______________。粒子的数目粒子的大小粒子之间的距离2．探究讨论(1)分析数据1mol气体0℃、101kPa时的体积/L1mol液体20℃时体积/cm31mol固体20℃时体积/cm3H222.4H2O18.0Fe7.12O222.4H2SO453.6Al10.0(2)结论①温度和压强一定，1mol不同的固体或液体所含粒子数目_____，而粒子之间的距离很小，但不同物质的__________不相同，所以1mol不同的固体或液体的体积往往__________。②对气体来说，通常情况下粒子之间的距离要比粒子本身的直径大很多倍，因此，当粒子数相同时，气体的体积主要取决于气体_______________。相同粒子大小不相同粒子间的距离③温度和压强会较大程度地影响气体体积。压强一定，升高温度，粒子之间的距离_____，气体体积_____；反之，气体体积_____。温度一定，增大压强，粒子之间的距离_____，气体体积_____；反之，气体体积增大。④温度和压强一定，任何气体粒子间的距离__________，因此，在相同的_____和_____下，粒子数相同的任何气体都具有_______________。3．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__________的粒子。变大增大缩小减小缩小近似相等温度压强相同的体积相同数目阿伏加德罗定律的推论相同条件结论公式语言叙述同温同压V1V2＝n1n2＝N1N2同温同压下，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比同温同体积p1p2＝n1n2＝N1N2同温同体积下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比相同条件结论公式语言叙述同温同压ρ1ρ2＝M1M2同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比同温同压同体积m1m2＝M1M2同温同压下，体积相同的气体，其质量与摩尔质量成正比(1)阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体。(2)同温、同压、同体积和同分子数，共同存在，相互制约，只要“三同”成立，“第四同”必定成立。1．下列四种因素：①温度和压强；②所含粒子数；③粒子本身大小；④粒子间的距离。其中对气态物质体积有显著影响的是()A．②③④B．②④C．①③④D．①②④解析：选D。气态物质粒子之间的距离要比粒子本身的直径大很多倍，故粒子本身的大小对气态物质体积无显著影响。2．现有同温同压下1molH2和1molO2，下列说法正确的是()A．质量相同，体积不同B．分子数相同，质量不同C．体积相同，分子数不同D．体积相同，原子数不同解析：选B。同温同压下，1molH2和1molO2的分子数相同，原子数相同，体积也相同，但质量一定不同。3．在一定温度和压强下，2体积X2气体与3体积Y2气体恰好完全反应，生成2体积气体化合物Z，则Z的化学式可能是()A．XY3B．XYC．X3YD．X2Y3解析：选D。同温同压下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，在化学反应中，参加反应的各物质的物质的量之比又等于各物质的化学计量数之比。由题意可得化学方程式为2X2＋3Y2===2Z，由原子守恒可得Z的化学式为X2Y3或Y3X2。气体摩尔体积1．定义：单位____________的气体所占的体积。2．单位和符号：单位为______和_______，符号为Vm。3．表达式：Vm＝Vn。4．特例：标准状况下(即0℃和101kPa)，气体摩尔体积约为____________。物质的量L/molm3/mol22.4L/mol5．使用气体摩尔体积四注意气体摩尔体积相关计算(1)气体的物质的量：n＝mM＝NNA＝VVm；(2)气体的摩尔质量：M＝Vm·ρ(ρ为气体的密度，单位为g/L)；(3)气体的分子数：N＝n·NA＝VVmNA；(4)气体的质量：m＝n·M＝VVmM＝ρV。1．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．常温常压下的气体摩尔体积约为22.4LC．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4LD．相同物质的量的气体摩尔体积也相同解析：选A。B项，常温常压下的气体摩尔体积Vm22.4L/mol；C项，标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L/mol；D项，相同物质的量的气体的摩尔体积还与气体所处的状况有关。2．已知标准状况下5.6L的X气体分子的质量为8g，则X气体的摩尔质量是()A．16gB．32gC．64g/molD．32g/mol答案：D3．(2019·郑州高一检测)用NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列叙述中正确的是()A．常温常压下，11.2LCO2所含的原子数为1.5NAB．常温常压下，48gO3含有的氧原子数为3NAC．标准状况下，22.4LH2O所含分子数为NAD．标准状况下，22.4LH2所含原子数为NA解析：选B。A项，常温常压下，11.2LCO2的物质的量不是0.5mol，因此所含原子数不是1.5NA；B项，n(O3)＝48g48g/mol＝1mol，含氧原子数为3NA；C项，标准状况下H2O为液态，不能用22.4L/mol计算其物质的量；D项，n(H2)＝22.4L22.4L/mol＝1mol，含氢原子数为2NA。课堂小结合格考训练1．同温同压下，若两种气体所占体积不同，其主要原因是()A．气体分子的大小不同B．气体分子间平均距离不同C．气体的物质的量不同D．气体的摩尔质量不同答案：C2．瓦斯中甲烷与氧气的体积比为1∶2时极易爆炸，此时甲烷与氧气的质量比为()A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶4解析：选D。相同条件下，甲烷与氧气的体积比为1∶2，则甲烷与氧气的物质的量之比为1∶2，此时甲烷与氧气的质量比为(1mol×16g/mol)∶(2mol×32g/mol)＝1∶4。3．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，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，常温常压下1molNH3的体积不是22.4L。4．同温同压下，用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球，其中气体为CH4的是()解析：选D。在同温同压下，气体的物质的量越大，气体所占的体积就越大，对等质量的气体来说，其相对分子质量越小，气体的物质的量就越大(n＝mM)。CH4的相对分子质量为16，最小，等质量的四种气体中，其物质的量最大，故CH4的体积最大。5．(1)标准状况下，4gH2、11.2LO2、1molH2O中，所含分子数最多的是______(填化学式，下同)，含原子数最多的是______，质量最大的是________，体积最小的是________。(2)同温同压下，同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳分子数之比为__________，物质的量之比为__________，原子总数之比为__________，质量之比为__________，密度之比为__________。解析：(1)3种物质的物质的量分别为n(H2)＝4g2g·mol－1＝2mol，n(O2)＝11.2L22.4L·mol－1＝0.5mol，n(H2O)＝1mol。物质的量越大，所含分子数越多，故所含分子数最多的是H2；所含原子数分别为2mol×2＝4mol，0.5mol×2＝1mol，1mol×3＝3mol，故所含原子数最多的是H2；质量分别为4g，0.5mol×32g·mol－1＝16g，1mol×18g·mol－1＝18g，故质量最大的是H2O；体积分别为V(H2)＝22.4L·mol－1×2mol＝44.8L，V(O2)＝11.2L，而水在标准状况下为液态，其体积只有18mL，故体积最小的是H2O。(2)同温同压下，同体积的CH4、CO2的物质的量相同，分子数相等，原子总数之比等于分子中原子个数之比，即5∶3；物质的量相等时，质量之比等于摩尔质量之比，即4∶11；相同状况下，气体密度之比等于相对分子质量之比，即4∶11。答案：(1)H2H2H2OH2O(2)1∶11∶15∶34∶114∶11