安徽省靈璧中學(xué) 湯偉 張茹英
“阿伏加德羅定律”要點(diǎn)點(diǎn)撥
安徽省靈璧中學(xué)湯偉張茹英
阿伏加德羅定律是我們學(xué)習(xí)氣體及其相關(guān)變化過程中遇到的一個極為重要的規(guī)律。如果我們還沒有充分理解該定律的本質(zhì)和內(nèi)涵,就盲目地運(yùn)用,勢必會出現(xiàn)錯誤。下面筆者針對高一學(xué)生,就如何學(xué)習(xí)該知識要點(diǎn)做一探究,供參考。
阿伏加德羅定律指出,對于任何氣體,在同溫、同壓下,若氣體的體積相同,則氣體內(nèi)含有的分子個數(shù)相同,即氣體的物質(zhì)的量相同。我們可以簡單地總結(jié)為“三同”定“一同”。
學(xué)習(xí)該定律,我們要重點(diǎn)把握兩個核心。一是研究對象:單一氣體或混合氣體;二是“三同”定“一同”,即只有在同溫、同壓、同體積的條件下,才有分子數(shù)相同這一結(jié)論。
學(xué)習(xí)該定律,我們還要理解如下幾個容易出錯的問題。
①同溫、同壓下,相同體積的任何氣體所含有的原子數(shù)是否相同?
所含有的原子數(shù)目不一定相同。同溫、同壓下,相同體積的任何氣體都含有相同的分子數(shù),但不同的氣體分子可能含有不同的原子數(shù),所以同溫、同壓下,相同體積的任何氣體不一定都含有相同的原子數(shù)。
②同溫、同壓下,氣體的體積大小與氣體的物質(zhì)的量有什么關(guān)系?
同溫、同壓下,氣體分子之間的距離相同,所以分子數(shù)越多,氣體體積越大,即同溫、同壓下,氣體的體積與物質(zhì)的量成正比。
③同溫、同壓下,相同體積的任何氣體所具有的質(zhì)量是否相同?
具有的質(zhì)量不一定相同。同溫、同壓下,相同體積的任何氣體都具有相同的物質(zhì)的量,氣體的摩爾質(zhì)量不同時,相同物質(zhì)的量的氣體的質(zhì)量也不相同。
例1同溫、同壓下,A容器中H2和B容器中NH3所含氫原子數(shù)相同,則兩個容器的容積比VA∶VB為()。
A.3∶2 B.1∶3 C.2∶3 D.1∶2
解析1 mol H2含2 mol氫原子,1 mol NH3含3 mol氫原子,若H2和NH3所含氫原子數(shù)相同,則H2和NH3的物質(zhì)的量之比為3∶2,同溫、同壓下氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比,兩個容器的容積比也為3∶2。
答案A
例2下列說法正確的是()。
A.同溫、同壓下,原子數(shù)目相同的氣體必具有相同的體積
B.等體積的O2和H2的質(zhì)量之比為16∶1
C.不同的氣體若體積不等,則它們所含的分子數(shù)一定不等
D.同溫、同體積下,兩種氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比
解析同溫、同壓下,原子數(shù)目相同的氣體分子數(shù)不一定相同,所以體積也不一定相同。只有同溫、同壓下,等體積的O2和H2的質(zhì)量之比才是16∶1。不同的氣體,若只是體積不相同,其物質(zhì)的量在不同條件下也有可能相同,所以分子數(shù)也有可能相同。根據(jù)阿伏加德羅定律的推論可知,同溫、同體積下,兩種氣體的壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比。
答案D
阿伏加德羅定律的推論比阿伏加德羅定律更加具有實(shí)用性,其常用的重要推論主要有以下四個:
例3在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,a g氣體A與b g氣體B的分子數(shù)相同,下列說法不正確的是()。
A.氣體A與氣體B的摩爾質(zhì)量之比為a∶b
B.同溫、同壓下,氣體A與氣體B的密度之比為b∶a
C.質(zhì)量相同的氣體A與氣體B的分子數(shù)之比為b∶a
D.相同狀況下,同體積的氣體A與氣體B的質(zhì)量之比為a∶b
解析解答本題應(yīng)注意以下幾點(diǎn):同溫、同壓下,分子數(shù)相同的氣體的物質(zhì)的量相同,物質(zhì)的量相同的氣體的質(zhì)量之比等于摩爾質(zhì)量之比;同溫、同壓下,氣體的密度之比等于摩爾質(zhì)量之比。對于分子數(shù)相同的氣體,其摩爾質(zhì)量之比等于質(zhì)量之比,A、D對。同溫、同壓下,A與B的密度之比應(yīng)等于其摩爾質(zhì)量之比a∶b,B項(xiàng)錯。質(zhì)量相同的氣體的分子數(shù)之比等于摩爾質(zhì)量之比的倒數(shù),C項(xiàng)對。
答案B
例4(1)同溫、同壓下,兩種氣體A和B的體積之比為2∶1,質(zhì)量之比為8∶5,則A與B的密度之比為____,摩爾質(zhì)量之比為____。
(2)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下:
a.6.72 L CH4氣體b.3.01×1023個HCl氣體分子
c.13.6 g H2S氣體d.0.2 mol NH3
按下面的要求對這四種氣體從大到小排列(用上述序號表示):
①按四種氣體的物質(zhì)的量的順序:____;
②按標(biāo)準(zhǔn)狀況下四種氣體的體積的順序:____;
③按四種氣體的質(zhì)量的順序:____。
答案(1)4∶54∶5(2)①b>c>a>d②b>c>a>d③b>c>a>d