内容正文:
第2课时 气体摩尔体积
发 展 目 标
体 系 构 建
1.知道气体摩尔体积的概念,能够利用物质的量、气体摩尔体积、标准状况下气体的体积三者之间的关系,进行简单的计算。
2.了解阿伏加德罗定律及其推论,并能够运用阿伏加德罗定律解决简单问题。
一、影响物质体积大小的因素
在相同条件下,微粒数相同的不同固态物质或液态物质的体积是否相同?
[提示] 不相同。因为固态物质、液态物质体积主要受微粒的数目和微粒本身的大小不同影响,而不同的固态物质、液态物质的微粒大小各不相同。
二、气体摩尔体积
气体摩尔体积适用范围是气体,是否必须为纯净气体?
[提示] 不是。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。
[知识延伸] 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微粒。
2.适用范围:阿伏加德罗定律及其推论仅仅适用于气体,可以是单一气体,也可以是混合气体,对固体和液体不适用。
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”。
相同体积的两个容器,一个盛放氧气,一个盛放氢气,在同温、同压下,两容器中气体分子的数目有何关系?
[提示] 相同。在同温、同压下,同体积的不同气体具有相同的微粒数。
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)当温度和压强一定时,1 mol气体的体积均为22.4 L。
(×)
(3)标准状况下,1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。
(×)
(4)当温度和压强一定时,相同物质的量的气体的体积相同。
(√)
2.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( )
A.常温常压下,11.2 L CO2所含的原子数为1.5NA
B.常温常压下,48 g O3含有的氧原子数为3NA
C.标准状况下,22.4 L H2O所含分子数为NA
D.标准状况下,22.4 L H2所含原子数为NA
B [常温常压(非标准状况)下,11.2 L CO2的物质的量不是0.5 mol,所含原子数不是1.5NA;48 g O3的物质的量为1 mol,所含氧原子数为3NA;标准状况下,H2O为液态,不能应用气体摩尔体积计算其物质的量;标准状况下,22.4 L H2的物质的量为1 mol,所含氢原子数为2NA。]
3.常温下,34.0 g氨气的物质的量是 ;在标准状况下,氨气的体积是 ,所含的氨气分子数是 个。
[解析] 根据气体相关计算公式n==2.0 mol。V(NH3)=n(NH3)·Vm=2.0 mol×22.4 L·mol-1=44.8 L。N(NH3)=n(NH3)·NA=2.0 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1024个。(标准状况)可知:n(NH3)===
[答案] 2.0 mol 44.8 L 1.204×1024
气体摩尔体积及相关计算
(素养养成——宏观辨识与微观探析)
热气球主要用于航空、体育运动和游览观光,由于热气球操作简单,对起飞、着陆场地的要求不高,热气球运动真正发展成为一项时尚、健康的户外休闲和体育运动。
[问题1] 你知道热气球升空的原理吗?气体的体积与温度、压强有何关系?
[提示] 热气球是利用加热的空气或某些气体(如氢气或氦气)的密度低于气球外的空气密度以产生浮力飞行。热气球主要通过自带的机载加热器来调整气囊中空气的温度,从而达到控制气球升降的目的。升高温度或减小压强气体的体积增大,反之气体的体积减小。
[问题2] 在标准状况下,1 mol气体的体积约是22.4 L,如果当1 mol气体的体积约是22.4 L时,一定是标准状况吗?为什么?
[提示] 不一定。因为影响气体的体积的因素是温度、压强两个条件,非标准状况下,1 mol气体的体积也可能是22.4 L。
1.在标准状况下的气体摩尔体积
(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。因此在使用气体摩尔体积时。一定要看清气体所处的状态。
(2)1种状态:必须为气体,且任何气体均可,包括混合气体。如水、酒精、汽油、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
(3)2个数据:“1 mol”“约22.4 L”。
2.气体摩尔体积的计算
①气体的物质的量n=。
②气体的密度ρ=。
==
③气体的微粒数N=n·NA=·NA。
④气体的质量m=n·M=·M。
3.求解气体摩尔质量“五”方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=。
(