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含义及应用。
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。
知识点一 气体摩尔体积(★★★)
1.气态物质的特征
对于气体来说,分子之间的平均距离比分子直径大得多,因此气体体积的大小主要取决于气体分子之间的平均距离。在相同状况下,1 mol任何气体含有的分子数都相同,分子之间的平均距离也近似相等,所以它们的体积基本相同。
2.气体摩尔体积
想一想
气体在非标准状况下的摩尔体积一定不是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
1.气体摩尔体积适用范围是气体,是否必须为纯净气体?
提示 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.如何计算标准状况下O2的密度?
提示 ρ(O2)==1.43 g·L-1=
1.适用范围
气体摩尔体积的适用范围是气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。
2.注意要点
3.计算类型
①气体的物质的量n=
②气体的密度ρ===
③气体的分子数N=n·NA=·NA
④气体的质量m=n·M=·M
角度一 影响物质体积因素的分析与判断
1.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 气体摩尔体积的理解
2.下列说法正确的是( )
A.气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
B.在标准状况下,体积为22.4 L的物质都是1 mol
C.在非标准状况下,1 mol任何气体所占的体积不可能是22.4 L
D.在标准状况下,0.5 mol O2和0.5 mol N2的混合气体所占的体积约为22.4 L
D [气体摩尔体积是指在一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占有的体积,单位是L·mol-1,A不正确。在标准状况下,体积为22.4 L的气体才都是1 mol,B不正确。在非标准状况下,1 mol任何气体所占的体积也可能是22.4 L,C不正确。0.5 mol O2和0.5 mol N2的混合气体共1 mol,在标准状况下所占的体积约为22.4 L,D正确。]
气体摩尔体积使用时的“112”
(1)1个条件:必须为标准状况。非标准状况下,1 mol气体的体积不一定是22.4 L。
(2)1种状态:必须为气态。如水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
(3)2个数据:“1 mol”,“约为22.4 L”。
角度三 气体摩尔体积的多维计算
3.(1)标准状况下,0.5 mol H2占有的体积约为_________L。
(2)标准状况下,44.8 L H2的质量约为_________g。
(3)标准状况下,3.01×1023个氧气分子所占的体积约为_________L。
(4)标准状况下,33.6 L氧气所含的氧分子数约为_______个。
(5)标准状况下,16 g氧气和42 g N2的混合气体的体积约为_________L。
(6)标准状况下,3.2 L CO和N2混合气体的密度是_________g·L-1。[来源:学,科,网]
解析 (1)V=0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L。
(2)44.8 L H2的物质的量为=2 mol,m(H2)=2 mol×2 g·mol-1=4 g。
(3)n(O2)==0.5 mol,V(O2)=0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L。
(4)n(O2)==1.5 mol,N=1.5×6.02×1023=9.03×1023。
(5)n(O2)==1.5 mol,故混合气体的体积为(0.5+1.5)mol×22.4 L·mol-1=44.8 L。=0.5 mol,n(N2)=
(6)CO和N2的摩尔质量都是28 g·mol-1, 标准状况下混合气体的密度与气体的大小无关,ρ==28 g·mol-1/22.4 L·mol-1=1.25 g·L-1。=
答案 (1)11.2 (2)4 (3)11.2 (4)9.03×1023
(5)44.8 (6)1.25
知识点二 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