2022年高中化学第一章第二节化学计量在实验中的应用学案新人教版必修 .pdf

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1、- 1 - 化学计量在实验中的应用（第2 课时）【学习目标】1. 知道影响气体体积大小的因素；2. 能说出气体摩尔体积的含义；3. 能运用气体摩尔体积的计算公式进行简单的计算。【学习过程】物质的体积与组成物质粒子有什么关系？物质物质的量（ mol）质量（ g）密度（ gcm3）体积（ cm3）Fe 1 56 7.8 7.2 Al 1 27 2.7 10 H2O 1 18 1.0 18 H2SO41 98 1.83 53.6 H21 2 0.0899 22.4 O21 32 1.429 22.4 CO21 44 1.977 22.3 （1）总结规律：相同条件下，相同物质的量的不同物质所占的体积：

2、固体液体气体。相同条件下，相同物质的量的气体体积近似相等，而固体、液体却不相等。（2）决定物质体积大小的因素：物质粒子数的多少；物质粒子本身的大小；物质粒子之间距离的大小。（3）决定气体体积大小的因素：气体分子间平均距离比分子直径大得多，因此，当气体的物质的量 ( 粒子数 ) 一定时，决定气体体积大小的主要因素是粒子间平均距离的大小。（4）影响气体分子间平均距离大小的因素：温度和压强，温度越高，体积越大；压强越大，体积越小。当温度和压强一定时，气体分子间的平均距离大小几乎是一个定值，故粒子数一定时，其体积是一定值。1. 气体摩尔体积： 一定的温度和压强下，单位物质的量气体所占的体积叫气体摩尔体

3、积。Vm V/n ，单位为 Lmol-1和 m3mol-1。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 2 - （1）标准状况即0、 1 个大气压（ 101 kPa ） ，简写为STP 。（2）在相同的温度和压强下，1mol 任何气体所占的体积在数值上近似相等。任何气体包括纯净气体和混合气体。（3）标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4 L mol-1。（4）气体摩尔体积受温度和压强的影响，不同条件下，气体的摩尔体积可能

4、不同，标况下约为22.4 L mol-1，但不是标况时也可能是22.4 L mol-1( 比如温度高于0，压强小于101 kPa) 。2. 阿伏加德罗定律：（1）定义：相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。（即同温同压同体积同分子数）（2）推论： (n: 物质的量； ：气体的密度；M ：气体的摩尔质量；V：气体的体积；m ：气体的质量；N：气体的分子数) 同温、同压下：V1/V2 n1/n2 N1/N2同温、同体积下：P1/P2 n1/n2 N1/N2同温、同压下：1/ 2 (M1/M2) (m2/m1) 同温、同压、同体积下：m1/m2 M1/M2同温、同压、同质量下：V

5、1/V2 M2/M1同温、同体积、同质量下：P1/P2 M2/M1 （1）标准状况下的气体摩尔体积：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 3 - （2）计算公式：nmMNNAV22.4( 标准状况 ) 。（3）若没有给出标准状况下，不能直接应用 22.4L mol1进行计算； 已知在标准状况下，而给出的是非气体物质（如H2O ） ，不能直接应用 22.4L mol1进行计算。【当堂检测】1. 下列说法中正确的是 (

6、 ) A标准状况下， 22.4 L mol1就是气体摩尔体积B1 mol H2的质量只有在标准状况下才约为2 g C标准状况下，18 g 水的体积为22.4 L DH2和 O2的混合气体1 mol 在标准状况下的体积约为22.4 L 2. 在标准状况下，与12 g H2的体积相等的N2的( ) A质量为12 g B物质的量为6 mol C体积为 22.4 L D物质的量为12 mol 3. 标准状况下，下列物质占体积最大的是( ) A98 g H2SO4 B 6.021023个 CO2 C44.8 L HCl D6 g H24. (1)9.03 1023个 CH4中，含 _mol 碳原子， _

7、mol 氢原子， _mol 质子， _mol 电子，与 _个 NH3含有相同数目的氢原子，标准状况下9.031023个CH4所占的体积为_。(2) 相同温度和压强下，等质量的SO2和 O2。二者体积比为_，分子个数比 _，密度比_。(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_。5. 对一定量气体体积的探究。已知1 mol 不同气体在不同条件下的体积：化学式条件1 mol 气体体积 /L H20 ， 101 kPa 22.4 O20 ， 101 kPa 22.4 CO 0 ， 10

8、1 kPa 22.4 H20 ， 202 kPa 11.2 CO20 ， 202 kPa 11.2 N2273 ， 202 kPa 22.4 NH3273 ， 202 kPa 22.4 (1) 从上表分析得出的结论：1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为_。1 mol 不同的气体，在不同的条件下，体积_( 填“一定”、“一定不”或“不一定”) 相等。(2) 理论依据：相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等，原因是_ ，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页

9、，共 5 页 - - - - - - - - - - 4 - _ 。(3) 应用：在标准状况下，4 g O2的体积为多少升？( 写出计算过程 ) 答案与解析题号答案解析1 D气体摩尔体积是指一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体积，22.4 Lmol1仅是标准状况下气体摩尔体积的近似值，A项不正确； 1 mol H2的质量与是否是标准状况无关，B 项不正确；标准状况下，水不是气体，18 g 水的体积不是22.4 L ，C项不正确2 B n(H2) 12 g2 g/mol6 mol ，则标准状况下n(N2) 也应为 6 mol，6 mol N2的质量为6 mol28 g/mol 168

10、g，在标准状况下的体积为622.4 L3 D A中 H2SO4为液态，体积较小；B中n(CO2) 1 mol ，体积为 22.4 L；D中n(H2) 3 mol，体积为 322.4 L 4 (1)1.561515 1.2041024( 或 2NA) 33.6 L (2 )121221(3)19 6.72 L 2.8 g （1）n(CH4) NNA9.0310236.021023 mol11.5 mol ，所以含有 1.5 mol碳原子， 6 mol 氢原子；由于每个CH4分子中含有 10 个质子和 10个电子，所以含质子、电子的物质的量均为15 mol， 2 mol NH3中含有 6 mol

11、H,2 mol NH3的分子个数为2 NA，即 1.2041024。(2) 二者的摩尔质量之比为21，等质量时物质的量之比为 12，由阿伏加德罗定律可推出体积之比和分子数之比均为12，密度之比为21。(3) 混合气体的物质的量为8.96 L22.4 L mol10.4 mol ，Mmn7.60 g0.4 mol19 gmol1，平均相对分子质量为19，设 CO的物质的量为x，则有： 7.60 g x28 gmol1(0.4 molx) 16 gmol1，求得x名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -

12、- - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - - 5 - 0.1 mol。n(CH4) 0.3 mol，V(CH4) 6.72 L，m(CO)0.1 mol 28 gmol12.8 g 5 (1) 22.4 L不一定(2) 气体分子数目相等相同条件下，气体分子间的平均距离几乎相等(3)V(O2) n22.4 L mol 1mM22.4 Lmol14 g32 gmol122.4 Lmol 12.8 L (1) 从表中的数据可以看出：1 mol 任何气体在标准状况下，体积都约为22.4 L ；1 mol 不同气体，在不同条件下， 体积不一定相同。 (2) 因为在相同的温度和压强下，任何气体分子间的平均距离几乎相同且 1 mol 气体的分子数目也相同，所以在相同条件下， 1 mol 任何气体的体积几乎相等。(3)4 g O2的物质的量n(O2) 4 g32 gmol10.125 mol。在标准状况下的体积为0.125 mol22.4 Lmol 12.8 L 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -