化学3.2《气体摩尔体积》课件(大纲版必修1)

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1、气体摩尔体积和阿伏 加德罗定律大纲版必修1教材导读一决定物质体积大小的因素物质体积大小主要取决于 、 、。构成液态、固态物质的粒子间的 距离是很小的，在粒子数目一定时，固态、液态物质的体积 主要决定于 ，由于构成不同物质 的 是不同的，所以，它们的体积 也就有所不同。气体分子间有 _的距离，各 种气体在一定温度和压强下，分子间的_几乎是相等的 ，因此，在一定的温度和压强下，气体体积的大小只随 的多少而变化。 粒子多少粒子间距 粒子本身大小粒子本身大小 粒子本身大小间距分子较大1、 气体摩尔体积 （ “Vm”)定义：单位物质的量(即1 mol)的气体具有的体积。在标准状况下 ，1mol的任何气体

2、所占的体积都约是22.4L，这个体积叫做标准 状况下气体的摩尔体积。符号： Vm单位： Lmol-1公式： 理解：（1）它只适用于气体（单一或混合气体都可以）。（2）标准状况下（0 ，1.01105Pa）。（3）气体的物质的量为mol时，体积都约为22.4L。定义: 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分子数。即同T、 P时，当V相同时，N、n（气体）相同。 2.阿伏加德罗定律和推论（仅适用于气体）特别提醒：阿伏伽德罗定律主要是应用于不同气体之间 的比较，也可以是同一种气体的比较，被比较的 气体可以是纯净气体，也可以是混合气体根据理想气体的状态方程推理： PV=nRT=m

3、RT/M（R为常数）（1）同T、P： V1/V2 = n1/n2 = N1/N2（2）同T、V： P1/P2 = n1/n2（3）同T、P： 1/2 = M1/M2（4）同T、P、V： （5）同T、P、m： V1/V2 = M2/M1 1:2=n2:n1（6）同T、V、m： P1/P2 = M2/M11、正确理解并灵活运用阿伏加德罗定律及其推论 ：m1:m2=M1:M2=d1:d2=D2、气体的相对分子质量求算方法：（1）标态密度法：Mr = 22.4（2）摩尔质量法：Mr = m/n（3）相对密度法：同T、P：1/2=M1/M2（4）物质的量分数或体积分数法： Mr=Mr1a1+Mr2a2M

4、r3a3，其中a为物质的量分数。实战演练实战演练 1、1 mol Cl2和36.5g HCl气体相比较， 两者的体积关系是（ ） A前者大 B后者大 C相等 D不能确定 【解析】两气体的状态未定，无法比较体积大 小。D2在标准状况下,6.72L NO2通过水后,收集到5.04 L气体,则被氧化的NO2体积为 。【解析】3NO2+H2O=2HNO3+NO，每差2个体积 ，则被氧化的NO2为2个体积，所以被氧 化的NO2为1.68 L。1.68L3(2003年宁波市理综试题)下列关于气体的说法中，正 确的是 ( )A、气体的体积等于气体分子的体积之和B、气体的温度升高说明它的所有分子的动能都增大C

5、、一定质量的某种气体，温度不变、体积增大时，它的压强一定减小D、一定质量的某种气体，体积不变，压强增大时，它的温度可能不变C解析：气体的体积取决于分子间的平均距离，而不是本身分子的大小，A 不正确；影响气体温度的因素有多种，温度升高，它的所有分子的动能不 一定增大，B不正确；由阿伏加德罗定律及推论，可知C正确，D不正确 。4常温下把NH3、O2、HCl、CO按体积比 1234混合,计算混合气体的密度是同条 件下H2的多少倍? 【解析】气体混合后，NH3与HCl发生反应，剩余气体 为O2、HCl、CO，其体积比为：224即 112。平均相对分子质量为： (32+36.5+282)/4=31.12

6、5，对H2的相对密度为： 31.125/2=15.6。【答案】15.6倍能力能力 思维思维 方法方法 【例1】(全国高考题)根据阿伏加德罗定律判断，下 列叙述中正确的是 ( ) A、同温同压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比 B、同温同压下两种气体的物质的量之比等于密度之比 C、同温同压下两种气体的摩尔质量之比等于密度之 比 D、同温同体积下两种气体的物质的量之比等于压强之比CD【例2】（全国高考题）在某温度时， 一定量的元素A的氢化物AH3，在一定 体积的密闭容器中可以完全分解成两 种气态单质，此时压强增加了75%。 则A单质的一个分子中有 个A原 子，分解反应的化学方程式是 。4AH3A

7、4+6H24【解析】AH3分解成两种气态单质后，在密闭容器内压强增加了75%，是本题给出的惟一条件。在考虑解题途径时，要想到题目的要求是确定单质A的分子中原子数。微观的粒子数与物质的量有联系，而联系物质的量或粒子数与压强之间的关系是阿伏加德罗定律。这样，就决定了应用阿伏加德罗定律，结合题目所给出的压强改变，就成为解出此题的基本理论依据。按照阿伏加德罗定律，在温度、体积都不变的条件下，气态物质的压强与其物质的量成正比。 【答案】4、4AH3A4+6H2【解题回顾】本题通过无机化合物的分解反应，来考查考生确定 无机物的能力，比较灵活，有新意。题目中所给出的条 件只是反应后压强增大了75%这个惟一的

8、数据，要挖掘 出隐藏在这个条件之后的是阿伏加德罗定律，并灵活运 用阿伏加德罗定律解决新情境下的问题。【例3】 (全国高考题)在一定体积的密闭容器中放入3L 气体R和5L气体Q,在一定条件下发生反应: 2R+5Q=4X+nY 反应完全后,容器温度不变,混合气体 的压强是原来的87.5%,则化学方程式中n值是 ( )A. 2 B. 3 C. 4 D. 5【解析】2R + 5Q 4X + nY3(余) 5 4 n 同T、V条件下P正比于n，则87.5%/1=(4+n+1)/8， n=2【解题回顾】同温同体积时,气体的压强比等于其物质的量之比。反应后的压强小于反应前,则该反应是气体的物质的量减小的反应

9、。 则有: 2+54+n, n3,选A。 1.由CO2、H2和CO组组成的混合气在同温同压压下与氮气的 密度相同。 则该则该 混合气体中CO2、H2和CO的体积积比为为A 29:8:13 B 22:1:14 C 13:8:29 D 26:16:57解析 同温同压压下混合气体与氮气的密度相同，则该则该 混 合气体的平均摩尔质质量为为28 gmol1，混合气体中CO的摩尔质质量是28 gmol1，因此在混合气体中CO的体积积可为为任意值值，CO2和H2混合后的平均摩尔质质量为为28 gmol1。求CO2和H2有两种方法:CD巩固练习方程法 设混合气体中CO2和H2的体积分别为 x、y。 44 gm

10、ol1 (x/x+y) +2 gmol1 (y/x+y) = 28 gmol1 十字交叉法：2.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 解析 NO、N2和O2均为双原子分子，质子总数分别为 15、14、16，相对分子质量分别为30、28、32；在同温同 压下相同体积的气体中所含的分子数相同，故它们的分子 总数相同、原子总数相同，而质子总数和质量不同。AC3.在150时碳酸铵可以受热完全分解，则其完 全分解后所产生的气态混合物的密度是相同条件下 氢气密度的几倍 A 96倍B48倍 C12倍

11、D 32倍 解析 150时时碳酸铵铵受热热完全分解的化学反应应方程式为为： (NH4)2CO3 =2NH3+H2O+CO2 ，根据质质量守恒定律，反应应前 1 mol即96 g碳酸铵铵受热热完全分解，则则反应应后所生成混合气体的 质质量亦应为应为 96 g。所以，反应应后生成混合气体的平均相对对分子 质质量为为M(混)=96/4=24.又根据阿伏加德罗定律之推论，气体间 的密度之比等于相对分子质量之比，则有：(混）/（H2）=Mr(混）/Mr(H2)=24/2=12倍。.(混)=C4.一定量的液态化合物XY2，在一定量O2中恰好完全 反应： XY2（l） + 3O2 (g) =XO2 (g)

12、+ 2YO2 (g) ， 冷却后在标准状况下，测得生成物的体积为672 mL， 密度为2.56 gL1，则 （1）反应前O2的体积为_。 （2）化合物XY2的摩尔质量是_ （3）在XY2分子中，X、Y两元素质量比为3:16，则X、Y两元素分别为_和_（写元素名称）672ml 76 gmol1 碳 硫5.在一个密闭固定容积的容器中盛有11gX气体(X的摩尔质量为 44g/mol)时,压强为1104Pa。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5104Pa，这时容器内气体X的分子数 约为（ ） A3.31025 B3.31024 C7.51023 D7.51022解析起始条件下

13、气体的物质质的量容易求出,即 11g/(44gmol1)=0.25mol,则终态则终态 的物质质的量为为,分子个数为1.25mol6.02mol11023=7.51023C【例4】 一个密闭容器,容积为2V L,中间用厚度不计的隔板把它隔成容积均 为VL的两部分,分别装入温度都是150的乙炔和氧气(如下图)。已知乙炔的 压强为P1,氧气的压强为P2,将隔板打开后引燃,使它们充分反应后再恢复到原 来的温度时,容器内的压强变为P0。已知: 氧气充足时: 2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(g)氧气不足时: 2C2H2(g)+3O2(g) 4CO(g)+2H2O(g)请通过计算

14、将适当的数值填入下表的空格中: 点燃点燃原来P1与P2之比 P0与P1之比反应后CO2在混合气体中所占的体积分数251323320.667 740.571 320原来P1与P2之比P0与P1之比反应后CO2在混合气体中所占 的体积分数251323【解析】 P1P2=25 恰好按第一式反应 体积分数为4/(4+2)=0.667 P0P1=(6/2)2=32(这样理解保持T 、V不变,则P与n成正比,设反应后的体积为VL，则反应后的气 体6 mol,分为2个3 mol。)另:由PV=nRT得P02V=6RT、P1V=2RT P0/P1=3/2320.667 740.571 320【解题回顾】理解并运用阿伏加德罗定律，同T、V时压强比即为物质的量 之比，结合反应式确定可发生的反应，再依据方程式求解320.667 740.571 320P1P2=1325,反应按第一式进行点燃2C2H2(g)+5O2(g) 4CO2(g)+2H2O(g)1 2.5 2 1二氧化碳体积分数为:2/2+1+(3-2.5)=57.1%P0P1=(3-2.5)+2+1/21=74 P1P2