内容正文:
第2课时 气体摩尔体积
学习目标
核心素养建构
1.理解气体摩尔体积的含义。
2.掌握标准状况下气体体积的计算。
3.理解阿伏加德罗定律及其简单推论。
[知 识 梳 理]
一、决定物质体积大小的因素
1.物质体积大小的影响因素
结论:
(1)在相同条件下粒子数相同的不同固态或液态物质的体积不相同;
(2)在同温同压条件下,粒子数相同的任何气体的体积都相同。
2.阿伏加德罗定律
同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
【自主思考】
1.两种气体体积相同,所含的分子数一定相同吗?
提示 不一定。因为气体体积受温度和压强的影响较大,温度和压强不同时,体积相同的两种气体的物质的量不一定相同,故所含的分子数也不一定相同。
二、气体摩尔体积
【自主思考】
2.(1)气体摩尔体积适用范围是气体,是否必须为纯净气体?
(2)气体在非标准状况下的气体摩尔体积,一定不是22.4 L·mol-1吗?
提示 (1)气体摩尔体积的适用范围是气体,可以是单一气体,也可为混合气体,如标准状况下0.2 mol H2和0.8 mol O2的混合气体约为22.4 L,但要特别注意以混合气体中气体之间不发生化学反应为前提。
(2)不一定。气体在标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1,升高温度,体积增大,增大压强,体积减小。所以,在温度和压强适当的情况下,气体摩尔体积也可能为22.4 L·mol-1。
[效 果 自 测]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)在相同条件下,1 mol任何物质的体积均相同。( )
(2)同温同压下,1 mol气体的体积均为22.4 L。( )
(3)0.5 mol H2的体积约是11.2 L。( )
(4)标准状况下,1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。 ( )
(5)两种气体分子的分子数相同,体积也相同。( )
(6)同温同压下,相同物质的量的气体的体积相同。( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
2.下列说法中,正确的是( )
A.一定状况下,N2的摩尔体积可能恰好为11.2 L/mol
B.在标准状况下1 mol N2的体积是22.4 L/mol
C.1 mol N2的体积约是22.4 L,则N2是处于标准状况
D.在标准状况下H2O的摩尔体积约是22.4 L/mol
解析 由于温度和压强影响气体摩尔体积,则一定状况下N2的摩尔体积可能恰好为11.2 L/mol,A项正确;在标准状况下,1 mol N2的体积是22.4 L/mol×1 mol=22.4 L,B项错误;1 mol N2的体积约是22.4 L,气体摩尔体积为22.4 L/mol,由于温度和压强影响气体体积,则N2不一定是处于标准状况,C项错误;标准状况下水不是气体,则水的摩尔体积不是22.4 L/mol,D项错误。
答案 A
3.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
H2[来源:学|科|网]
0 ℃,101 kPa
22.4
O2
22.4
CO
22.4[来源:学_科_网]
H2
0 ℃,202 kPa
11.2
CO2
11.2
N2
273 ℃,202 kPa
22.4
NH3
22.4
(1)从上表分析得出的结论:
①1 mol任何气体,在标准状况下的体积都约为________。
②1 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①____________,②______________。
(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)
解析 (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)==0.125 mol。在标准状况下的体积为0.125 mol×22.4 L·mol-1=2.8 L。
答案 (1)①22.4 L ②不一定
(2)①气体分子数目相等 ②相同条件下,气体分子间的平均距离几乎相等
(3)V(O2)=n×22.4 L·mol-1=×22.4 L·mol-1=2.8 L。×22.4 L·mol-1=
探究一、气体摩尔体积
【探究讨论】
1.标准状况下的气体摩尔体积Vm=22.4 L·mo