内容正文:
第2课时 气体摩尔体积
学习目标
1.了解气体摩尔体积的涵义及应用。
2.能运用气体摩尔体积进行简单的计算。
3.能够理解阿伏加德罗定律及其推论,并会运用它分析问题。
4.体会定量研究对化学科学的重要作用。
知识点一 决定物质体积大小的因素(★★)
1.物质体积大小的影响因素
2.粒子数目相同时不同物质的体积关系
想一想
1.请说明在相同状况下,1 mol不同固体或不同液体的体积为什么不同?
提示 影响物质体积的因素一般包括微粒数目,微粒大小,微粒之间的距离。对于固体和液体来说,它们微粒之间的间距很小,所以1 mol不同固体或不同液体的体积主要取决于微粒的大小,由于不同物质微粒的大小不同,所以1 mol不同固体或不同液体的体积大小不同。
2.请说明在相同状况下,1 mol不同气体的体积为什么相同?
提示 影响物质体积的因素一般包括微粒数目,微粒大小,微粒之间的距离。对于气体来说,它们微粒之间的间距很大,所以1 mol不同气体的体积主要取决于微粒之间的间距,由于相同状况下任何气体粒子间的距离相等,所以1 mol不同气体的体积大小相同。
3.阿伏加德罗定律
(1)内容:同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子(即物质的量相同)。
(2)适用范围:适用于任何气体物质,即不但适用于单一气体,也适用于混合气体。
想一想
两种气体的体积相同,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,当温度和压强不同时,体积相同的两气体所含的分子数不一定相同,物质的量也不一定相同。
角度一 影响物质体积因素的分析与判断
1.相同物质的量的各种固体或液体的体积并不相同,其主要原因是( )
A.粒子大小不同
B.粒子质量不同
C.粒子间距离不同
D.粒子间作用力不同[来源:学.科.网Z.X.X.K]
答案 A
2.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
角度二 阿伏加德罗定律及其推论的应用
3.下列条件中,两种气体所含原子数一定相等的是( )
A.同质量、不同密度的N2和CO
B.同温度、同体积的H2和N2
C.同体积、同密度的C2H6和NO
D.同压强、同体积的N2O和CO2
A
A
√
因为N2和CO具有相同的摩尔质量,所以两者质量相同时物质的量也相同,分子个数应相同,又因两者都是双原子分子,故原子个数也相等,分子数、原子数多少与密度无关
B
×
同温、同体积时,气体的物质的量之比等于压强之比,而B选项中没有提到压强,所以分子个数不一定相等
C
×
体积相同、密度相等,所以质量相等,C2H6和NO的摩尔质量也相等,所以分子个数相等,但由于它们的分子组成不同,所以原子个数不相等
D
×
同压强、同体积时,由于没有说明温度,所以两种气体的物质的量不一定相等,故原子个数不一定相等
4.(1)同温同压下,同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳分子数之比为____________,物质的量之比为______________,原子总数之比为____________,质量之比为____________,密度之比为____________。
(2)相同温度和压强下,现有等质量的SO2和O2。二者体积比为__________,分子个数比________,密度比______________________________________。
解析 (1)同温同压下,同体积CH4、CO2的物质的量相同,分子数相等,原子总数之比等于分子中原子个数之比,即5∶3;物质的量相等时,质量之比等于摩尔质量之比,即4∶11;相同状况下,气体密度之比等于相对分子质量之比,即4∶11。(2)SO2与O2的摩尔质量之比为2∶1,等质量时,物质的量之比为1∶2,由阿伏加德罗定律可推出体积比和分子数之比均为1∶2,密度之比为2∶1。
答案 (1)1∶1 1∶1 5∶3 4∶11 4∶11
(2)1∶2 1∶2 2∶1
阿伏加德罗定律的必记推论
相同条件
结论
公式
语言表达
T、p相同
=
同温、同压下,气体的体积与物质的量成正比
T、V相同
=
同温、同体积的气体,其压强与物质的量成正比
T、p相同
=
同温、同压下,气体的密度与其相对分子质量成正比
知识点二 气体摩尔体积(★★★)
[点拨] 阿伏加德罗定律的内容要点是“三同定一同”:即温度、压强、气体体积、气体分子数四个量中其中三个量相同的任何气体,另一个量也相同。气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。
想一想
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 不一定,气体在标准状况下