内容正文:
第2课时 气体摩尔体积
课程标准解读
1.能说出气体摩尔体积、阿伏加德罗定律的含义,并能运用阿伏加德罗定律解决简单问题。
2.能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。
3.体会定量研究对化学科学的重要作用。
知识点一 气体的摩尔体积
1.决定物质体积大小的因素
(1)物质体积大小的影响因素
(2)粒子数目相同时物质的体积关系
2.气体摩尔体积
(1)气体摩尔体积
(2)标准状况下的气体摩尔体积
理解气体摩尔体积应注意的几个问题
(1)适用范围:气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。
(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)1 mol气体在非标准状况下的体积,可能是22.4 L,也可能不是22.4 L。
[正确的打“√”,错误的打“×”]
(1)标准状况下,H2的气体摩尔体积是22.4 L。( )
(2)1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 L。( )
(3)1 mol任何气体的体积都为22.4 L。( )
(4)在常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA。( )
(5)在常温常压下,1 mol氦气含有的原子数为NA。( )
(6)标准状况下,36 g水的体积约为44.8 L。( )
答案: (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
结合下图说明物质的量是如何把一定量的物质宏观量与其所含微粒的数量联系起来的。
1 mol Cl2的质量等于6.02×1023个Cl2分子的质量和;1 mol Cl2的体积大小是由6.02×1023个Cl2分子的体积和间隙大小决定的。
问题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时是否一定是标准状况?
提示: 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。
问题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?
提示: 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,所以不论1 mol单一气体还是混合气体的体积都近似相等。
1.标准状况下气体摩尔体积
(1)适用范围:气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。
(2)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况。
(3)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。
(4)2个数据:“1 mol”,“约22.4 L”。
2.标准状况下,气体摩尔体积的有关计算
(1)气体的物质的量n= mol;
(2)气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρ g·mol-1;
(3)气体的分子数N=n·NA=·NA;
(4)气体的质量m=n·M=·M g。
1.下列有关气体体积的叙述正确的是( )
A.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同
B.一定温度和压强下,气体体积由构成气体的分子数决定
C.一定温度和压强下,气体体积由构成气体的分子大小决定
D.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 [根据分子数N=可知,不同的气体,当体积不同时,因为气体所处状态的气体摩尔体积未知,故分子数N可能相同,A项错误;一定温度和压强下,气体摩尔体积的数值确定,而气体体积V=nVm,故此时气体体积的大小取决于气体的物质的量即分子个数,B项正确,C项错误;气体摩尔体积是指一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占有的体积,数值和气体所处的状态有关,不一定为22.4 L/mol,D项错误,故选B。]
2.下列说法不正确的是( )
A.含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为22.4 L
B.标准状况下,0.5NA个CO2分子所占的体积是11.2 L
C.标准状况下,NA个H2O所占的体积为22.4 L
D.标准状况下,22.4 L任何气体都含有6.02×1023个分子
C [氦气为单原子分子,故含1 mol氦原子的氦气的物质的量为1 mol,故在标准状况下体积为22.4 L,故A正确;在标准状况下,0.5NA个CO2分子的物质的量为0.5 mol,则V=n·Vm=0.5 mol×22.4 L/mol=11.2 L,故B正确;标准状况下水不是气体,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算1 mol水的体积,故C错误;标准状况下22.4 L气体的物质的量为1 mol,而分子个数