内容正文:
第2课时 气体摩尔体积
发展目标
体系构建
1.通过对1 mol物质的体积的交流研讨,提出摩尔体积这个概念,体会引入“气体摩尔体积”的意义。
2.能够运用物质的量与气体摩尔体积间的关系进行简单计算。
3.了解阿伏加德罗定律及应用。
4.能够熟练掌握物质的量在化学方程式中的应用。
一、气体摩尔体积
1.影响物质体积的因素
1 mol物质的体积如下表:
化学式
体积(20 ℃,101 kPa)
Fe
7.2 cm3
NaCl
27.0 cm3
H2O
18.0 cm3
C2H5OH
58.3 cm3
H2
24.0 L
O2
24.0 L
CO2
23.9 L
(1)上表中固体、液体在相同状况下体积各不相同。
上表中气体在相同状况下体积几乎相同。
(2)原因分析:
①
②气体分子间距受温度和压强影响,在相同的温度和压强下,气体分子间距离近似相等。
③固体、液体的粒子大小各不相同,粒子间距离比粒子的直径小的多,可忽略不计,当粒子数目相同时,固体、液体体积各不相同。
气体分子间距离比分子直径大得多,忽略粒子大小的影响,在相同的温度和压强下,粒子数目相同时气体体积相同。
(3)结论:讨论1 mol气体的体积比讨论1 mol固体或者液体的体积更有意义和价值。
2.气体摩尔体积
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都含有相同数目的分子。
2.内容总结:“三同”定“一同”
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 L。
( )
(2)标准状况下,36 g水的体积约为44.8 L。
( )
(3)1 mol任何气体所含分子数都相等,体积也都约为22.4 L。
( )
(4)在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含原子数目相同。
( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
2.标准状况下,0.4 mol HCl气体的体积是( )
A.22.4 L
B.11.2 L
C.4.48 L
D.8.96 L
D [V=0.4 mol×22.4 L·mol-1=8.96 L。]
3.下列叙述正确的是( )
A.影响气体体积的主要因素是气体分子的大小
B.1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 L
C.只有在标准状况下,气体摩尔体积才约为22.4 L·mol-1
D.标准状况下,22.4 L任何气体的物质的量都约为1 mol
D
标准状况下气体摩尔体积及相关计算
CO2是植物光合作用的必需原料。某研究机构测定CO2含量如图所示。
1.在该测定条件下,1立方米空气所含气体分子的物质的量是多少?
提示:n=≈44.6 mol。=
2.在本次测定中,每立方米空气所含的CO2气体的体积是多少?
提示:V=n·Vm=×22.4 L·mol-1=44.8 L。·Vm=
1.标准状况下的气体摩尔体积
的体积都
,
↓ ↓ ↓
条件 标准 对象
↓
数值
(1)标准状况(0 ℃、1.01×105 Pa)。
(2)物质在标准状况下为气体,若不是气体或非标准状况均不能用22.4 L·mol-1进行计算。
(3)气体可以是单一气体也可以是混合气体。
2.标准状况下,气体摩尔体积的相关计算
(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。
(1(同温同压下:任何气体的摩尔体积Vm都相同,但不一定等于22.4 L·mol-1。
(2(不能混淆标准状况和常温常压,两者压强相同,但温度不同。 因为温度升高气体分子之间的距离变大,所以常温常压下的气体摩尔体积比标准状况下的气体摩尔体积大。
(3(气体摩尔体积不能理解为体积,体积的单位是L或m3,而气体摩尔体积的单位是L·mol-1或m3·mol-1。
1.下列说法中正确的是( )
A.32 g O2的体积为22.4 L
B.22.4 L N2含有阿伏加德罗常数个氮气分子
C.在标准状况下,22.4 L水的物质的量为1 mol
D.在0 ℃、1.01×105 Pa下,22 g CO2和16 g O2混合后的体积约为22.4 L
D [32 g O2为1 mol,但1 mol气体的体积不一定是22.4 L,同样22.4 L气体的物质的量也不一定为1 mol,即22.4 L N2不一定含有阿伏加德罗常数个氮气分子,故A、B均不正确;在标准状况下,水为液态,22.4 L水的物质的量不是1 mol,故C不正确;0 ℃、1.01×105 Pa就是标准状况下对应的温度和压强,在该条件下,1 mol任何气体(包括混合气体)的体积都约为22.4 L。]