第二章 第三节 第二课时　气体摩尔体积-2025年高中化学必修第一册同步课件

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第2课时　气体摩尔体积【课程目标】　1.能从宏、微结合的角度理解影响物质体积大小的因素；知道气体摩尔体积的含义，能了解阿伏加德罗定律的内容。2．能基于物质的量认识物质的组成及变化，建立n、m、Vm之间换算的模型。内容索引01.夯基提能02.素养落实03.课时作业（十五）知识点一　气体摩尔体积知识点二　阿伏加德罗定律及推论题型 计算气体摩尔质量的五种方法01.夯基提能知识点一　气体摩尔体积1．决定物质体积大小的因素(1)物质的体积与聚集状态的关系【师说·助学1】　在一定条件下，1 mol不同物质的体积如下表所示。观察并分析表中的数据，你能得出哪些结论？思考导引：①同温同压下，1 mol气体的体积________；②同温同压下，1 mol不同的固态物质或液态物质的体积差别_________；③同温同压下，1 mol气体的体积________1 mol非气态物质的体积。近似相等较大远大于(2)气体体积与温度、压强的关系【师说·助学2】　已知1 mol不同气体在不同条件下的体积。思考导引：①标准状况是指________________。②在标准状况下，1 mol气体的体积都约为____________。③1 mol气体，在温度相同时压强越大，体积____________。④1 mol气体，在压强相同时温度越高，体积____________。0 ℃，101 kPa　22.4 L　越小越大【师说·助学3】　已知影响物质体积的微观因素有三个：构成物质的微粒大小、微粒数目、微粒之间的距离。试从微观角度探究“相同温度和压强下，1 mol任何气体体积几乎相等”的原因。提示：①气体的分子数相同　②分子间的距离几乎相同　③气体粒子的大小相对于气体粒子间的距离可以忽略(3)物质体积的影响因素【归纳总结】　在相同的温度和压强下，分子数相同的任何气体其体积都几乎相同。固体或液体气体相等 Vm　L·mol－1【即学即练】1．正误判断，错误的说明原因。(1)一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小和数目决定：___________________________________________________________________(2)在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA：___________________________________________________________________(3)标准状况下的Vm＝22.4 L·mol－1，那么Vm＝22.4 L·mol－1时也一定是标准状况：___________________________________________________________________错误。一定温度、压强下，气体体积由其分子数目决定，与分子的大小几乎无关。错误。常温常压是指20 ℃和101 kPa，此条件下Vm＞22.4 L·mol－1，故常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数应小于0.5NA。错误。当温度高于0 ℃，压强大于101 kPa时，也存在Vm＝22.4 L·mol－1的情况。2．(1)标准状况下，33.6 L Cl2的物质的量是________，16 g O2所占体积约是________。(2)标准状况下，34 g NH3的物质的量是________，所占体积约是________，所含的NH3分子数是___________。(3)标准状况下，含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合气体所占体积约是________。1.5 mol　11.2 L　2 mol　44.8 L1.204×1024　44.8 L知识点二　阿伏加德罗定律及推论1．阿伏加德罗定律的内容 简记为“三同定一同”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粒子。[提醒]　阿伏加德罗定律适用于任何气体，包括混合气体，不适用于非气体。 物质的量 摩尔质量 【归纳总结】　阿伏加德罗定律的推论。结论不必死记硬背，可由pV＝nRT(R为常数)公式推导【即学即练】1．正误判断，错误的说明原因。(1)同温同压下，同体积的物质所含的分子数一定相等：________________________________________________________。(2)同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子：________________________________________________________。(3)同温同体积下，1 mol氢气与1 mol氧气，它们的压强相同：________________________________________________________。(4)同温同压下，氧气的密度是氢气的16倍：________________________________________________________。错误。“同体积的物质”应为“同体积的任何气体物质”。错误。“相同数目的原子”应为“相同数目的分子”。正确。正确。2．在一个密闭容器中盛有11 g X气体(X的摩尔质量为44 g·mol－1)时，压强为1×104 Pa。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5×104 Pa，这时容器内气体X的分子数约为(　　)A．3.3×1025 B．3.3×1024C．7.5×1023 D．7.5×1022答案：C 3．同温同压下等质量的SO2气体和CO2气体，下列有关比较的叙述中，正确的是________。①密度比为16∶11 ②密度比为11∶16③体积比为16∶11 ④体积比为11∶16答案：①④ 02.素养落实 例 完成下列问题。(1)标准状况下，某气体的密度为1.43 g·L－1，则该气体的摩尔质量约为______________。(2)标准状况下，0.51 g某气体的体积为672 mL，则该气体的摩尔质量为______________。(3)在标准状况下，CO和CO2的混合气体共39.2 L，质量为61 g，则混合气体的平均摩尔质量约为______________。(4)在标准状况下，H2和HCl的混合气体密度为1.25 g·L－1，则该混合气体的平均摩尔质量为______________。32.03 g·mol－1　17 g·mol－134.9 g·mol－1　28 g·mol－1 【变式演练】1．[2024·浙江奉化期末]在标准状况下，与32 g O2的体积相等的N2(　　)A．质量为14 g B．分子数为6.02×1024C．体积为22.4 L D．物质的量为2 mol答案：C 2．CO和CO2的混合气体18 g，完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况)。(1)混合气体中CO的质量是________g；(2)混合气体中CO2在标准状况下的体积是_________L；(3)混合气体在标准状况下的密度是__________g·L－1；(4)混合气体的平均摩尔质量是__________g·mol－1。7　5.61.6136  03.课时作业（十五）【基础练|学考测评】题组一　决定物质体积大小的因素1．(3分)[2024·浙江宁波高一期中]现有下列四种因素①温度和压强，②所含微粒数，③微粒本身大小，④微粒间的距离，其中对气体物质体积有显著影响的是(　　)A．①②③ B．①③④ C．①②④ D．①②③④答案：C解析：对气体物质体积有显著影响的因素包括温度和压强、所含微粒数的多少以及微粒间的距离3个方面，故选项C正确。 答案：D题组二　气体摩尔体积3．(3分)有一份气体样品的质量是14.2 g，标准状况下的体积为4.48 L，该气体的摩尔质量是(　　)A．28.4 g B．28.4 g·mol－1C．71 g·mol－1 D．14.2 g·mol－1答案：C解析：该气体的物质的量为4.48 L÷22.4 L·mol－1＝0.2 mol，其摩尔质量为14.2 g÷0.2 mol＝71 g·mol－1。4．(3分)[2024·河北正定高一检测]标准状况下，下列物质中含氢原子个数最多的是(　　)A．3.01×1024个H2S分子B．22.4 L H2C．23 g C2H5OHD．22.4 L NH3答案：A 5．(3分)[2024·浙江嘉善高一期末]丙烷通常被用来驱动火车、公交车、叉车和出租车，也被用来充当休旅车和露营时取暖和做饭的燃料。下列关于丙烷(C3H8)的说法中正确的是(　　)A．1 mol C3H8的气体体积为22.4 LB．常温常压下，11.2 L C3H8的物质的量为0.5 molC．5 L C3H8和5 L CO2的质量相等D．丙烷在标准状况下的密度为1.96 g·L－1答案：D 6．(3分)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)A．标准状况下，11.2 L CH4和C2H4中含有的氢原子数目为2NAB．标准状况下2.24 L H2与足量O2在密闭容器中反应，转移电子数为0.1NAC．64 g Cu与Cl2完全反应，转移电子数为NAD．常温常压下，22.4 L H2O的分子个数为NA答案：A解析：CH4和C2H4中均含有4个氢原子，标准状况下11.2 L CH4和C2H4的物质的量为0.5 mol，含有的氢原子数为2NA，故A正确；标准状况下2.24 L H2与O2反应转移电子数为0.2NA，故B错误；Cu与Cl2反应生成CuCl2，64 g Cu的物质的量为1 mol，与Cl2完全反应，转移电子数为2NA，故C错误；常温常压下H2O不是气体，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，故D错误。题组三　阿伏加德罗定律及推论7．(3分)如图所示，相同状况下，分别用氯化氢和四种混合气体吹出体积相等的五个气球。A、B、C、D四个气球中，与氯化氢所含原子数一定相等的是(　　)答案：C解析：相同状况下、体积相等的气球中，气体的物质的量相等。HCl是双原子分子，只要混合气体的平均原子数等于2即满足题意。A项有可能等于2，B项一定大于2，C项一定等于2，D项一定大于2。8．(3分)在下列示意图中，白球代表氢原子，黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量忽略不计)，其中能表示等质量的氢气与氦气的是(　　)答案：A 9．(3分)将质量均为m g的O2和X气体分别充入相同体积的密闭容器中，二者压强(p)与温度(T)的关系如图所示，则X气体可能是(　　)A．H2 B．NH3C．CO D．SO2答案：D10．(3分)[2024·天津静海区高一检测]相同状况下，等质量的O2和CO2相比较，下列叙述正确的是(　　)A．体积比为8∶11B．密度之比为1∶1C．物质的量之比为11∶8D．原子个数之比为12∶11答案：C 【综合练|选考通关】11．(3分)[2024·天津静海区高一检测]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．XY3 B．XY C．X3Y D．X2Y3答案：D解析：由体积比等于物质的量之比，可知化学方程式为2X2＋3Y2===2Z，再由原子守恒可知Z的化学式为X2Y3。12．(3分)[2024·泸州重点中学高一联考]下列各组物质中，所含分子数一定相同的是(　　)A．2 g H2和16 g O2B．0.1 mol HCl和2.24 L ArC．150 ℃、1.01×105 Pa时，1 L CO2和1 L H2OD．28 g CO和6.02×1022个O3答案：C  答案：B 14．(7分)[2024·南京建邺区高一检测]在标准状况下，5.6 L氮气、33 g二氧化碳和0.5 mol甲烷。(1)其中物质的量最大的是______________。(2)物质所含分子数目最多的是__________。(3)物质所占体积最大的是______________，这三种气体的体积比为________________________________。CO2　CO2　CO2　V(N2)∶V(CO2)∶V(CH4)＝1∶3∶2解析：V(N2)＝5.6 L，n(N2)＝0.25 mol，m(N2)＝7 g，N(N2)＝0.25NA，N(N)＝0.5NA；m(CO2)＝33 g，n(CO2)＝0.75 mol，V(CO2)＝16.8 L，N(CO2)＝0.75NA，N(原子)＝2.25NA；n(CH4)＝0.5 mol，m(CH4)＝8 g，V(CH4)＝11.2 L，N(CH4)＝0.5NA，N(原子)＝2.5NA。 (1)反应前O2的体积是______________mL(标准状况下)。(2)化合物XY2的摩尔质量是__________。672　解析：(1)观察反应方程式，可知反应前后气体体积不变，故V(O2)＝672 mL。76 g·mol－1　 (3)若XY2分子中X、Y两元素质量比是3∶16，则X、Y两元素分别为________和________(填元素符号)。CS 【培优练|能力提升】16．(7分)现有16.0 g CO和CO2的混合气体，在标准状况下其体积为8.96 L。请回答下列问题。(1)该混合气体的平均摩尔质量为__________。(2)混合气体中碳原子的个数为____________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。40 g·mol－1　0.4NA　(3)将混合气体依次通过如图所示装置，最后收集在气球中(体积在标准状况下测定)。①气球中收集到的气体中，电子总数为________(用NA表示，假设气体全部进入气球中)。②若将混合气体通入足量的Na2O2中，转移的电子数为________(用NA表示)。1.4NA　0.3NA