内容正文:
【暑假起跑线】2021年初升高化学新教材预习学案第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第三节 物质的量
第2课时 气体摩尔体积
1.了解气体摩尔体积及其单位;掌握V、n、Vm之间的换算与计算。
2.了解阿伏加德罗定律及应用;
通过学习我们已经知道,1mol任何粒子集体所含的粒子数目 相同 ,1mol粒子的质量 数值上
等于摩尔质量 。那么1mol物质的体积是否相同呢?
一.物质体积大小的影响因素
1.物质在固态或液态时,粒子间的平均距离比气态小的多,决定固体、液体的体积的主要因素 粒子大小和粒子数目 ,由于粒子的大小是 不同的 ,所以,1mol不同的固态或液态物质的体积是 不同的 。而气体物质分子之间的距离很大,远大于粒子大小,故气体物质的体积主要决定于 粒子数目和粒子间的距离 。
①粒子 大小
②粒子 数目
③粒子间的 距离
2.决定气体粒子间距离的主要因素是温度和压强(有何影响?),不同气体在相同的温度和压强下,气体粒子之间的距离 相同 。所以,粒子数相同的气体在相同条件下有着相同的体积。
3. 在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。 这就是阿伏伽德罗定律。
【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 不同 ;
(2) 在同温同压条件下,粒子数相同的任何气体的体积 相同 。
【注意】气体的体积受温度、压强的影响很大,因此,说到气体的体积时,必须指明外界条件,否则就没有意义。
二.气体摩尔体积(符号 Vm )
1.定义: 单位物质的量的任何气体在相同条件下占有相同的体积。这个体积称为气体摩尔体积。
2.单位: L·mol-1或L/mol
3.表达式:气体摩尔体积=eq \f(气体所占的体积,气体的物质的量),即Vm=eq \f(V,n)。
4.影响因素:气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强。
温度越高,体积 越大 ;压强越大,体积 越小 。
5.标准状况( 0℃,101kpa )下,气体摩尔体积约为 22.4 L·mol-1,常温常压下,Vm≈24.5 L·mol-1。
【注意】(1)气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强。
(2)只适用于气态物质,对于固态物质和液态物质来讲不适用。这里所指的“气体”,可以是纯净物,也可是混合物。
6.气体摩尔体积的相关计算
①气体的物质的量n=eq \f(V,Vm) ②气体的密度ρ=eq \f(m,V)=eq \f(m,n·Vm)=eq \f(M,Vm)
③气体的分子数N=n·NA=eq \f(V,Vm)·NA ④气体的质量m=n·M=eq \f(V,Vm)·M
三.阿伏伽德罗定律及其应用
1.内容: 在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
2.适用范围:任何气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。
3.“三同定一同”规律:同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”则必有第“四同”。
阿伏伽德罗定律又称为“四同定律”。
4.阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
公式
语言表达
T、p相同
eq \f(V1,V2)=eq \f(n1,n2)
同温、同压下,气体的体积与物质的量成正比
T、V相同
eq \f(p1,p2)=eq \f(n1,n2)
同温、同体积的气体,其压强与物质的量成正比
T、p相同
eq \f(ρ1,ρ2)=eq \f(M1,M2)
同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比
四.掌握求算气体摩尔质量的五种常用方法
1.根据标准状况下气体的密度(ρ):M=ρ×22.4 L·mol-1。
2.根据气体的相对密度 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(D=\f(ρ1,ρ2))), D=eq \f(M1,M2)。
3.根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=eq \f(m,n)。
4.根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=eq \f(NA·m,N)。
5.对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:
M=eq \x\to(M1)×a%+eq \x\to(M2)×b%+eq \x\to(M3)×c%+…,
其中a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
1.物质的量相同的甲烷(CH4)和氨气(NH3),一定相同的量是
A.电子数
B.体积
C.质量
D.原子数
2.(2021·海原县第一中学高一月考)标况下,某气体