内容正文:
第2课时 气体摩尔体积
[新课程标准] 1.了解气体摩尔体积的含义。2.能够运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的关系进行简单计算(重点)。3.了解阿伏加德罗定律及其推论。
[新知探究]
1.影响物质体积大小的因素
(1)影响物质体积的因素
①构成物质的粒子数目的多少;②粒子本身的大小;③粒子之间的距离。
(2)影响气体体积的主要因素
对于气体来讲,分子之间的距离远远大于分子本身的“直径”,所以决定气体体积大小的主要因素是:①分子之间的平均距离;②分子数目的多少。
2.气体摩尔体积
(1)定义:一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占有的体积叫作气体摩尔体积,用Vm表示,单位:L·mol-1或m3·mol-1。
(2)Vm、V与n之间的关系式:Vm=。
(3)影响气体摩尔体积的因素
①气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强。
②标准状况下(即0_℃、101_kPa),气体摩尔体积约为22.4_L·mol-1。
3.阿伏加德罗定律
同温、同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子(即阿伏加德罗定律)。
[自主检测]
1.1 mol不同的固体物质,体积大小不相同,主要原因是( )
A.粒子大小不同
B.粒子质量不同
C.粒子间的平均距离不同
D.粒子间的引力不同
答案:A
2.关于下列说法,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)气体摩尔体积就是22.4 L·mol-1。(×)
(2)1 mol任何气体的体积约为22.4 L。(×)
(3)44 g CO2的体积约为22.4 L。(×)
(4)1 mol某气体的体积为22.4 L,则该气体所处状况为标准状况。(×)
(5)标准状况下,0.5 mol H2O的体积约为11.2 L。(×)
(6)5.6 g N2的体积(STP)为4.48 L,含0.2 NA个N2。(√)
学习任务一 影响物质体积大小的因素
1.通过学习,我们知道,1 mol任何物质的粒子个数都相等,都约为6.02×1023,1 mol任何物质的质量(以g为单位)在数值上等于构成该物质的粒子(分子、原子、离子等)的相对原子质量或相对分子质量。那么,1 mol任何物质的体积可用如下方法确定。
根据表格中的数据计算在相同条件下1 mol不同物质的体积(保留小数点后一位),填入下表。
物质
状态
质量
密度/20 ℃
体积
Fe
固体
56 g
7.86 g/cm3
NaCl
固体
58.5 g
2.167 g/cm3
H2O
液体
18 g
0.998 g/mL
C2H5OH
液体
46 g
0.798 g/mL
物质
状态
质量
密度/(0 ℃,101 kPa)
体积
H2
气体
2 g
0.089 3 g/L
O2
气体
32 g
1.429 g/L
CO2
气体
44 g
1.965 g/L
N2
气体
28 g
1.25 g/L
答案:7.1 cm3 27.0 cm3 18.0 mL 57.6 mL 22.4 L 22.4 L 22.4 L 22.4 L
2.根据计算数据分析,1 mol不同固体和液体、1 mol不同气体在相同条件下体积的特点?
答案:根据计算数据分析,1 mol不同固体和液体的体积不同,1 mol不同气体在相同条件下体积近似相等,标准状况下约为22.4 L。
3.借助模型,从构成物质的微观粒子角度分析影响物质体积的因素有哪些?
答案:影响物质体积的因素有:①微粒的数目;②微粒本身的大小;③微粒之间的距离。
4.影响固体、液体体积的主要因素是什么?
答案:影响固体、液体体积的主要因素是:①微粒的数目;②微粒本身的大小。
5.影响气体体积的主要因素是什么?
答案:影响气体体积的主要因素是①微粒的数目;②微粒之间的距离。
6.影响气体分子之间距离的因素有哪些?
答案:影响气体分子之间距离的因素有温度和压强,温度越高,分子间距越大;压强越大,分子间距越小。
[归纳总结]
学习任务二 气体摩尔体积
1.1 mol任何气体在标准状况下的体积基本相等,都约为22.4 L。Vm为22.4 L·mol-1一定是标准状况,对吗?
答案:不对,1 mol任何气体在标准状况下所占的体积约为22.4 L,反之,1 mol任何气体在所占的体积约为22.4 L时,不一定是标准状况,可以通过升温加压或降温减压实现。
2.相同温度和压强下,1 mol O2和1 mol空气的体积相同吗?为什么?
答案:相同温度和压强下,1 mol O2和1 mol空气的体积相同,因为当温度和压强相同时,任何气体分子的间距都近似相等,所以不管1 mol单一气体还是混合气体的体积都近似相等。
3.常温常压