《高一化学人教版必修1知识点解读：气体摩尔体积.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一化学人教版必修1知识点解读：气体摩尔体积.doc（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、气体摩尔体积1.物质的体积、密度和质量之间的关系(B)= 2.计算1 mol不同固体和液体物质的体积(请按表计算)物质1 mol该物质的质量密度1 mol物质所具有的体积Fe56 g7.8 gcm-3(20)7.2 cm3Al27 g2.7 gcm-3(20)10 cm3Pb207 g11.3 gcm-3(20)18.3 cm3H2O18 g1 gcm-3(4)18 cm3H2SO498 g1.83 gcm-3(20)53.6 cm33.归纳1 mol不同固体和液体物质体积的特点并分析其主要原因对于固体和液体物质来说，1 mol不同物质的体积是不同的。决定物质体积大小的主要因素有三个：(1)微
2、粒数的多少；(2)微粒间的距离；(3)微粒本身的大小。构成液态、固态物质的微粒间的距离是很小的，在微粒数相同的条件下，固液态物质的体积主要决定于原子、分子或离子本身的大小。由于构成不同物质的原子、分子或离子的大小是不同的，所以它们1 mol的体积也就有所不同。这就像100粒大米、100个乒乓球、100个足球分别堆放在一起，它们的总体积差别甚大一样。课本知识导学运用课本知识诠解重要提示1.气体摩尔体积(1)影响物质体积的因素：决定物质体积的因素有三方面：摩尔体积是指1mol任何物质所占有的体积，各取1mol固态、液态、气态三种状态的物质，则影响它们体积的只有后两个因素，哪一个是主要的呢?(参照书
3、本固体、液体、气体分子之间距离比较示意图)由固体、液体很难被压缩这一事实可知：构成固体、液体的粒子之间的距离远小于离子本身的大小，故决定1mol固体和液体物质体积的主要因素是粒子的大小，不同物质的粒子大小不一样，所以1mol固体和液体物质的体积应各不相同。由气体易被压缩这一事实可知，构成气体的粒子之间的距离较大(大约是气体分子直径的10倍)，故决定1mol气体物质体积的主要因素为粒子之间的距离。因为构成气体的粒子之间的距离较大，粒子间作用较弱，甚至可以忽略不计，温度和压强等外界条件的改变，能明显影响气体粒子之间的距离，从而明显改变气体的体积，故比较1mol不同气体的体积是否相同，要在相同的温度
4、和压强下。大量实验证明：在相同的温度和压强下，各种气体粒子之间的平均距离是相等的，所以，相同的温度和压强下，1mol任何气体的体积应是相等的。试计算以下几组数据，验证以上结论的正确性：根据20时，Fe、Al、Pb、H2O、H2SO4的相对原子质量或相对分子质量、密度，求1mol上述物质的体积。(经过计算，体积各不相同)根据H2、O2、CO2的相对分子质量和在标准状况下的密度，求1mol上述气体的体积。(经过计算，体积都大约为22.4L)(2)气体摩尔体积定义：单位物质的量的气体所占的体积叫气体摩尔体积。气体摩尔体积的表达式Vm=单位：L/mol(LmolB)或m3/mol(m3molB)。使用
5、气体摩尔体积时的注意事项。a.应指明温度和压强b.对任何气体包括混合气体都成立c.气体的物质的量为1mol2.阿伏加德罗定律相同温度，相同压强时，相同体积的任何气体，都含有相同数目的分子数。3.气体计算(1)V(标)nVm=n22.4L/mol(2)p(标)MVm= 1.外界条件如温度T、压强p对物质体积的影响：对固态、液态物质来说，体积V受T、p的影响较小。对一定量气体来说，T和p对气体分子间的平均距离有较大的影响。2.T一定，增大p，气体分子间平均距离减小，所以体积V减小。反之，压强p减小，体积V增大。3.p一定，升高温度T，气体分子间的平均距离增大，气体的V增大。反之，T降低，气体的V减
6、小。4.T、p都一定，气体分子间的平均距离都相同，只要气体含有的分子数相同(气体分子的物质的量相同)时，气体的体积也相同。5.在标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4LmolB。这个体积是在特定条件下的气体摩尔体积，由它可求一定量的气体在标准状况下的体积。6.阿伏加德罗定律中包括四个相同：同温(T)、同压(p)、同体积(V)、同分子数(N或n)。只要其中三个量相同，第四个量一定相同，即：同定一同。基础例题点拨一拖二【例题1】448mL某气体在标准状况下的质量为1.28g，求该气体的相对分子质量。【分析】该气体的相对分子质量在数值上等于该气体的摩尔质量。既可通过标准状况下气体的密度求摩尔质量，也
7、可以通过气体的质量和物质的量来求摩尔质量。有以下几种解法。【解析】(1)0.448L为1.28g，22.4L气体的质量为x0.448L22.4L=1.28gx，x=64g即该气体的相对分子质量为64。(2)标准状况下该气体的密度为2.86gLB，拖1在相同状况下，下列气体的密度是最大的是()A.O2B.CH4C.H2D.CO2E.N2已知空气的平均摩尔质量为29gmolB。下列气体在实验室收集时，能用向上排空气法收集的是()A.CO2B.N2C.CH4D.Cl2E.H2F.O2该气体的摩尔质量为2.86gLB22.4LmolB64gmolB即该气体的相对分子质量为64。(3)M=/Nm=mV=
8、64gmolB即该气体的相对分子质量为64。 答案：DADF【例题2】相同物质的量的各固体或液体的体积并不相同，其主要原因是()A.粒子大小不同B.粒子质量不同C.粒子间距离不同D.粒子间作用力不同【分析】固体、液体物质体积的大小主要由粒子的数目和粒子的大小决定，而本题中所给各物质的物质的量相同，即粒子数相同，所以其体积由粒子大小决定。【解析】A拖2在给定温度和压强下的理想气体，影响其所占体积大小的主要因素是()A.分子直径的大小B.分子间距离的大小C.分子间引力的大小D.分子数目的多少答案：B重难点突破重点难点易混点易错点方法技巧重点难点1.对标准状况下的气体摩尔体积的理解气体摩尔体积的定义
9、为“单位物质的量气体所占的体积”，即“气体摩尔体积是气体的体积与气体的物质的量之比”。从气体摩尔体积的定义中我们可以看出气体的体积的数学表达式为：气体摩尔体积(Vm)=气体的体积(V)气体的物质的量(n)气体摩尔体积的一个特例就是在标准状况下的气体摩尔体积(Vm)。在标准状况下，1 mol任何气体的体积都约等于22.4 L。在理解标准状况下的气体摩尔体积时，不能简单地认为“22.4 L就是气体摩尔体积”，因为这个22.4 L是有特定条件的。这些条件就是：(1)标准状况，即0和101.325kPa，气体的物质的量为1 mol，只有符合这些条件的气体的体积才约是22.4 L。因此，22.4 L是1
10、 mol任何气体在标准状况下的体积。(2)这里所说的标准状况指的是气体本身所处的状况，而不指其他外界条件的状况，例如，“1 mol H2O(g)在标准状况下的体积为22.4 L”是错误的，因为在标准状况下，我们是无法得到气态水的。(3)气体摩尔体积的计算2.标准状况下气体摩尔体积和阿伏加德罗定律的关系标准状况下气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例：同温0，同压101kPa，同体积约22.4 L，分子数目相同NA个(1 mol物质所含微粒数)。所以掌握阿伏加德罗定律对我们解决实际问题很有帮助。3.气体反应中的计算同一气体反应中，各气体的体积比等于化学方程式中气体物质的化学计量数比。列式计算时，
11、上下单位一致，左右单位相对应。例如：2H2+O22H2O21V(H2)V(O2) =V(H2)V(O2) 4.如何确定气体的分子组成一般思路是：由体积比推导出微粒分子个数比，再根据质量守恒定律来确定化学式。如2体积气体Ax与1体积气体By恰好完全反应生成2体积的A2B，由阿伏加德罗定律可知：气体的分子数之比等于其体积比，即AxByA2B=212，所以两气体反应物为双原子分子即A2和B2。随笔：随笔：1.对气体摩尔体积的概念不清。气体摩尔体积是对气体而言，并且是在标准状况下1mol气体的体积，若不在标准状况下或不是气体就不适用。如标准状况下乙醇是液体，不能用气体摩尔体积进行计算。固体和液体也有摩
12、尔体积，但一般没有相同的数值。标准状况(0、1.01105Pa)不同于通常状况(25，1.01105Pa)。2.易把物质的量的数值当作微粒的个数。物质的量的大小，可衡量物质所含微粒的多少，它的个数应该是物质的量乘以阿伏加德罗常数。3.气体摩尔体积的使用是有条件的，误认为任何状况下都为22.4L。只有在标准状况下为气态的物质体积才为22.4L，改变了条件1mol气态的物质体积就不为22.4L。拖3下列说法中不正确的是()A.1mol某气体的体积为22.4L，该气体所处的状态不一定是标准状况B.非标准状况下，1mol任何气体的体积必定不是22.4LC.某气体含有NA个原子，该物质在标准状况下的体积
13、一定是22.4LD.任何状况下，1molCO2和18gH2O所含的分子数和原子数都相等答案：BC(解析：做选择题首先要看清是选正确的，还是选错误的。由于22.4L是1mol任何气体在标准状况下的体积，所以A正确B错误。C错误，因为这种情况只有单原子分子的稀有气体符合选项，而双原子或多原子分子不符合。D正确，因为比较粒子数实质上是比较它们的物质的量)【例题3】 下列叙述中，不正确的是( ) A.在标准状况下，1molH2O的体积约是22.4LB.在标准状况下，0.5molH2、0.5molN2组成的混合气体的体积约为22.4LC.在非标准状况下，1mol任何气体的体积不可能约22.4LD.在同温
14、同压下，气体分子间距离几乎相等【错解】学生因对气体摩尔体积概念的理解不全面而错选B。【易错分析】气体体积大小相关量为气体物质的量(粒子个数)；粒子间距离(温度、压强)；相对来说，粒子本身的大小则是影响气体体积的次要因素。气体摩尔体积是个严密定义，必须明确其内容才能正确无误地运用。气体摩尔体积：(1)气体、非液体、非固体但可以是混合气体；(2)标准状况(STP)；(3)气体体积标况近似值约22.4L/mol。在此基础上涉及有关气体体积的计算则显得有据可依。【正解】AC拖4下列说法正确的是()A.在常温常压下，11.2L氯气含有的分子数为0.5NAB.在常温常压下，1mol氦气含有的原子数为NAC
15、.32g氧气含原子数目为2NAD.在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同答案：BC (解析：标准状况下11.2L氯气的分子数应为0.5NA，而题中是常温常压，故A选项错误；B选项中氦气为单原子分子，1mol氦气含有原子数为NA，故B选项正确；C选项中O2的摩尔质量为32gmolB，且O2为双原子分子，所以32g氧气含原子数为32g/32gmolB2NA=2NA，故C选项正确；D选项中强调的是气体单质所含原子数相同，气体分子可能是单原子分子也可能是多原子分子，故分子数相同时，原子数不一定相同)【例题4】(全国高考题)在一定温度和压强下，1体积X2(气)和3体积Y2(气)化合生成2体积Z(气)；则Z气体的化学式是()A.XY3B.XYC.X3YD.X2Y3【分析】阿伏加德罗定律的另一种表示形式是：在同温同压下，气体的体积之比等于分子数之比。进一步拓展：在同温同压下，参加反应和生成气体的体积之比等于气体分子数之比，等于气体的化学计量数之比。【解析】A根据阿伏加德罗定律可知此反应的化学方程式为
