高一化学必修一讲义：阿伏加德罗定律及平均摩尔质量的计算

阿伏加德罗定律及平均摩尔质量的计算

【教学目标】

1、掌握阿伏加德罗定律及其重要推论

2、掌握阿伏加德罗定律及其相关计算

【知识梳理】

一、阿伏加德罗定律

1、定律内容：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同的分子数

2、理想气体的状态方程：pV ＝nRT

[其中：p 为气体压强，V 为气体体积，n 为物质的量，R 为常数，T 为温度(单位为开尔文，符号是K)] 由理想气体的状态方程结合物质的量的相关公式可以推出：RT M m

nRT PV ==

【微点拨】

①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

②同温、同压、同体积、同分子数，共同存在，相互制约，且“三同定一同”

③标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例

④是分子不是原子

⑤同温同压下，相同体积的任何气体含有相同物质的量的分子

【即学即练1】

1、在同温同压下，同体积的氢气和甲烷，它们的分子数之比是( )；原子数之比是( )；物质的量之比( )； 质量之比( )

A ．2：5

B ．1：1

C ．1：5

D ．1：8

2、同温同压下，同体积的下列气体，质量最大的是( )

A ．NH 3

B ．SO 2

C ．CH 4

D ．H 2

二、阿伏伽德罗定律的推论 (可通过pV ＝nRT 及n ＝m M 、ρ＝m V 导出)

1、体积之比

(1)语言叙述：同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，也等于其分子数之比

(2)公式：V 1V 2＝n 1n 2＝N 1

N 2

(3)应用：比较相同条件(同温同压)下，如：0.3 mol H 2和0.2 mol CH 4

①比较气体体积的大小可以直接比较物质的量的大小：V( H 2)>V(CH 4)

②求体积比可以转化为求物质的量之比：V( H 2)：V(CH 4)＝0.3:0.2＝3:2 ③求体积分数可以转化为求物质的量分数：%60%1002.03.03

.02=⨯+=的体积分数H

2、压强之比

(1)语言叙述：同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比，也等于其分子数之比

(2)公式：p 1p 2＝n

1n 2＝N 1N 2

3、密度之比

(1)语言叙述：同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，也等于其相对分子质量之比

(2)公式：ρ1

ρ2＝M 1M 2

(3)应用：比较相同条件(同温同压下)，气体的密度相对大小

4、质量之比

(1)语言叙述：同温同压下，同体积的气体的质量之比等于其摩尔质量之比，也等于其相对分子质量之比

(2)公式：m 1m 2＝M 1M 2

【即学即练2】

1、同温同压下，同质量的下列气体，体积最大的( )

A ．NH 3

B ．SO 2

C ．CH 4

D ．H 2

2、在标准状况下，所占体积最大的是( )

A ．98g H 2SO 4

B ．6.02×1023个N 2分子

C ．44.8L HCl

D ．6g H 2

3、下列各组物质中，所含分子数一定相同的是( )

A ．1g H 2和8 gO 2

B ．0.1mol HCl 和2.24 L He

C ．150℃，1.01×105Pa 时，18LH 2O 和18LCO 2

D ．常温常压下28gCO 和6.02×1022个CO 分子

4、(多选)关于m g H 2和n g He 的下列说法中，正确的是( )

A ．同温同压下，H 2与He 的体积比为m ∶2n

B ．同温同压下，若m=n ，则H 2与He 的分子数之比为2∶1

C ．同温同压下，同体积时，H 2与He 的质量比

n m ＞1 D ．同温同压下，H 2与He 的密度比为1∶2 5、标准状况下，m g A 气体与n g B 气体分子数相等，下列说法不正确的是( )

A ．标准状况下，同体积的气体A 和气体

B 的质量比为m ∶n

B ．25 ℃时，1 kg 气体A 与1 kg 气体B 的分子数之比为n ∶m

C ．同温同压下，气体A 与气体B 的密度之比为m ∶n

D ．标准状况下，等质量的A 与B 的体积比为m ∶n

6、同温同压下，下列气体的密度最大的是( )

A ．F 2

B ．Cl 2

C ．HCl

D ．CO 2

二、混合气体的平均摩尔质量(M )或平均相对分子质量

1、混合气体的平均摩尔质量：总

总n m M = 2、求混合气体的平均摩尔质量的方法 (1)混合气体的平均摩尔质量：总总n m M =

(2)根据混合气体中各组分的物质的量分数或体积分数求混合气体的平均摩尔质量

①M ＝m (总)n (总)＝M 1n 1＋M 2n 2＋…＋M i n i n (总)

＝M 1a 1%＋M 2a 2%＋…＋M i a i % 其中a i %＝n i n (总)

×100%，是混合气体中某一组分的物质的量分数。 ②M ＝M 1n 1＋M 2n 2＋…＋M i n i n (总)＝M 1V 1＋M 2V 2＋…＋M i V i V (总)

＝M 1b 1%＋M 2b 2%＋…＋M i b i % 其中b i %＝V i V (总)

×100%，是混合气体中某一组分的体积分数 (3)已知混合气体的密度：M ＝混ρ×22.4

【即学即练3】

1、在相同条件下，测得CO 和CO 2的平均相对分子质量为32，求CO 和CO 2的物质的量之比？CO 和CO 2的体积之比？CO 的体积分数？CO 和CO 2的质量之比？CO 的质量分数？