第2课时-气体摩尔体积(知识点归纳及例题解析)

第2课时气体摩尔体积[学习目标定位] 1.知道决定气体体积的主要因素，能叙述阿伏加德罗定律的内容。

2.知道气体摩尔体积的含义，记住标准状况下的气体摩尔体积。

3.能进行气体体积、物质的量、微粒数目之间的换算。

一决定物质体积大小的因素1.在温度和压强一定时，决定物质体积大小的主要因素有：微粒的数目、微粒的大小、微粒间的距离。

2.根据表格中的数据完成下列填空：(1)在温度和压强一定时，任何1 固态物质或液态物质所含微粒数目相同。

微粒之间的距离很小，但微粒的大小不同，所以1 固态物质或液态物质的体积往往是不同的。

(2)对气态物质来说：通常情况下微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍，因此，当微粒数相同时，气态物质体积的大小则主要取决于气体微粒间的距离。

(3)温度和压强会较大程度地影响气体体积，当压强一定时，升高温度则微粒之间的距离变大，气体体积增大。

反之，体积缩小(即通常所说的热胀冷缩)；当温度一定时增大压强，微粒之间的距离减小，气体体积缩小。

(4)在温度和压强一定时，微粒间的距离近似相等，因此，在相同温度和压强下，任何具有相同微粒数的气体都具有大致相同的体积。

归纳总结1.物质体积大小的影响因素2.粒子数目相同物质的体积关系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C二气体摩尔体积1.气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占的体积，符号是，常用的单位是L·－1。

标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L·－1。

对于气体摩尔体积的理解，应注意以下几点：(1)气体摩尔体积的适用范围是气态物质。

在标准状况下，1 气体所占的体积约是22.4 L。

(2)气体的体积与温度、压强有关。

相同温度下，单位物质的量的气体压强越小，气体体积越大；相同压强下，单位物质的量的气体温度越高，气体体积越大。

(3)气体摩尔体积不仅适用于纯气体，也适用于混合气体。

如0.3 H2与0.7 O2的混合气在标准状况下的体积约为22.4 L。

(4)1 气体在非标准状况下的体积，可能是22.4 L，也可能不是22.4 L。

2.标准状况下，气体摩尔体积的有关计算①气体的物质的量n＝；②气体的摩尔质量M＝·ρ＝22.4ρg·－1；③气体的分子数N＝n·＝·；④气体的质量m＝n·M＝·M g。

归纳总结1.标准状况下的气体摩尔体积2.计算公式n＝＝＝(标准状况)2.下列叙述正确的是( )A.1 任何气体的体积都为22.4 LB.1 任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 LC.标准状况下，1 水所占的体积是22.4 LD.标准状况下，22.4 L任何气体的物质的量都是1答案D解析A中没有指明该物质所处的状况，即温度、压强，错误；B中没有指明该物质的状态，错误；C中水在标准状况下不是气体，错误；D中是对气体摩尔体积概念的应用，正确。

3.设代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( )A.在常温常压下，11.2 L 2含有的分子数为 0.5B.在常温常压下，1 氦气含有的原子数为C.32 g氧气含原子数为个O2的质量只有在标准状况下才是32 g答案B解析在A中，标准状况下，11.2 L 2含有的分子数为0.5，而题中为常温常压，故A错误；B中氦气为单原子分子，1 氦气含有原子数目为，B正确；C中O2的摩尔质量为32 g·－1，且O2为双原子分子，所以32 g O2含原子数为×2＝2，C错误；个O2的质量为32 g，与状态无关，与外界条件无关，D错误。

理解感悟在有关阿伏加德罗常数的正误判断题目中，常考查标准状况下的气体摩尔体积，常见问题如下：(1)忽视外界条件是标准状况，如常温常压下，1 H2的体积不是22.4 L。

(2)忽视研究对象是气体，如标准状况下H2O、酒精、3等不是气体。

(3)将1 气体的体积与气体摩尔体积的单位混淆，前者单位为L，后者单位为L·－1。

三阿伏加德罗定律1.判断下列说法的正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)标准状况下，1 任何气体的体积都约是22.4 L(√)(2)同温同压下，1 (含有相同的粒子数)任何气体的体积相同(√)(3)同温同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子数(√)(4)标准状况下，16 g氧气与2 g氢气的体积比是1∶2(√) 2.实验探究气体的体积与物质的量的关系(1)下图为电解水的实验装置。

图中A试管中收集到的气体是H2，B试管中收集到的气体是O2，二者的体积比是2∶1。

(2)物质的量比与气体体积比的关系若有1.8 g H2O电解，产生H2的质量为0.2 g，物质的量为0.1 ；产生O2的质量为1.6 g，物质的量为0.05 ；二者物质的量之比为2∶1。

(3)实验结论①在同温同压下，气体的物质的量比等于体积比。

②在同温同压下，1 的不同气体，其体积相同。

归纳总结阿伏加德罗定律(1)阿伏加德罗定律：相同温度相同压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子(分子)。

(2)相同条件下的气体，同体积时，分子数相同；反之，分子数相同时，体积也相同；气体的体积比等于分子数比(或物质的量比)。

4.下列说法不正确的有( )个氧分子与个氢分子的质量比等于16∶1B.标准状况下，22.4 L以任意比混合的氢气和一氧化碳混合物所含原子数为2C.标准状况下，0.5个H2O分子所占体积约为11.2 LD.16 g O2和O3的混合物中共含有个氧原子答案C解析分子数相同时，质量比等于相对分子质量比，(O2)∶(H2)＝32∶2＝16∶1，A项对；阿伏加德罗定律也适用于混合气体，B项中含1 分子，所以H2与共含2 原子，对；C项中H2O不是气体，错；D项，O2、O3都是由氧原子组成的，质量相同时，必含相同的原子数，16 g O是1 氧原子，所以D项对。

5.两个体积相同的密闭容器，一个盛有氯化氢，另一个盛有H2和2的混合气体，在同温同压下，两个容器内的气体一定具有相同的( )①质量②密度③分子总数④原子总数A.①②B.②④C.③④D.①③答案C解析同温同压下两个容器体积相同，则所含的分子数相同，又因、H2、2都是双原子分子，故原子总数也相同，质量、密度不一定相同。

6.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是( )A.两种气体的物质的量相等2比O3的质量小C.两种气体的分子数目相等D.两种气体的氧原子数目相等答案D解析由题意知O2与O3的质量相等，所以其物质的量之比等于其摩尔质量的反比。

即：n(O2)∶n(O3)＝M(O3)∶M(O2)＝3∶2，A不对；B项二者的质量相等，B不对；C项两种气体的分子数目N(O2)∶N(O3)＝n(O2)∶n(O3)＝3∶2，C 不对；D项两种气体的氧原子数目为N(O2)∶N(O3)＝[n(O2)×2]∶[n(O3)×3]＝6∶6相等，故D对。

1.阿伏加德罗定律可适用于任何气体(纯净的或是互不反应的混合气体)，但不适用于液体或固体。

2.同温、同压、同体积、同分子数称为“四同”，四“同”共同存在，相互制约，只要有三个“同”成立，第四个“同”就必定成立，在实际应用中往往是知道三“同”而求导另一“同”。

3.标准状况下气体的摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例，与m、N、V之间的换算关系是n＝＝＝。

1.下列有关气体体积叙述正确的是( )A.一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小决定B.一定温度、压强下，气体体积由其物质的量的多少决定C.气体摩尔体积是指1 任何气体所占的体积约为22.4 LD.不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定不等答案B解析气体的体积在温度、压强一定时，体积与其物质的量成正比；当分子数目相同时，气体体积的大小主要决定于气体分子之间的距离，而不是分子本身体积的大小，所以A、D错误，B正确；非标准状况下气体摩尔体积不一定为22.4 L·－1，C错误。

2.下列说法正确的是( )A.1 任何气体的体积都约是22.4 LB.20 ℃、1.01×105时，同体积的O2和2含有相同数目的分子数C.1 气态物质，当体积为22.4 L时，该气体一定处于标准状况D.2 任何气体体积都约为44.8 L答案B解析A中缺少标准状况的条件；B中根据阿伏加德罗定律，同温同压下，同体积的任何气体都含有相同数目的分子数，故B正确；C中，1 气态物质在非标准状况时，体积也有可能等于22.4 L；D中缺少标准状况条件。

3.下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是( )A.体积相等时密度相等B.原子数相等时具有的中子数相等C.体积相等时具有的电子数相等D.质量相等时具有的质子数相等答案C解析依据阿伏加德罗定律：在同温同压下的两种气体体积相同，分子数相同，而和N2分子所含电子数相同，C项正确；同温同压同体积条件下密度之比等于摩尔质量之比，12C18O的摩尔质量为30 g·－1,14N2的摩尔质量为28 g·－1，A项错误；1个12C18O分子中所含中子数为16,1个14N2分子中所含中子数为14，B项错误；12C18O和14Nn＝，m相同、M不同，n不2分子中所含质子数相同，同，故等质量的两种气体所具有的质子数不同，D项错误。

4.现有m g某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为M g·－1。

若阿伏加德罗常数用表示，则：(1)该气体的物质的量为。

(2)该气体所含原子总数为个。

(3)该气体在标准状况下的体积为 L。

(4)该气体在标准状况下的密度为g·L－1。

(5)该气体一个分子的质量为 g。

答案(1) (2) (3) (4)(5)解析(1)由n＝可求。

(2)由物质的量可求得该气体的分子数，进一步可求得原子数。

(3)由V＝可求得该气体在标准状况下的体积。

(4)由质量和已求得的标准状况下的体积可求得密度，也可以由M＝·ρ求得密度。

(5)由摩尔质量为M g·－1，知每一个分子的质量为 g。

5.相同条件下，同质量的X、Y两种气体，相对分子质量分别为A、B；则：(1)X与Y的体积比为，分子个数比为，密度比为。

(2)相同条件下的X、Y两种气体体积相同，则X与Y的质量比为，物质的量比为。

(3)标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体8.96 L，其质量为7.60 g，则混合气体平均相对分子质量为；混合气体中甲烷的体积为；一氧化碳的质量为。

答案(1)B∶A B∶A A∶B(2)A∶B1∶1(3)19 g·－1 6.72 L 2.8 g解析(1)二者的摩尔质量之比为A∶B，等质量时物质的量之比为B∶A，由阿伏加德罗定律可推出体积之比和分子数之比均为B∶A，密度之比为A∶B。