内容正文:
第04讲 气体摩尔体积
1.在已有知识的基础上理解气体摩尔体积的概念及相关计算。
2.理解决定物质体积的因素及其体积差异的原因。
3.通过气体摩尔体积的学习,培养探究反应或问题实质的意识。
4.通过分析物质体积大小的影响因素,加强对宏观与微观的联系,培养对抽象问题的分析、归纳、推理和总结的能力。
一、 决定物质体积大小的因素
1.物质体积大小的影响因素
(
决定固体、液体体积大小
决定气体体积大小
)(1)影响物质体积的因素
粒子的大小
物质的体积 粒子的数目
粒子间的距离
1 mol不同的固态物质或液态物质含有的粒子数相同,而粒子之间的距离是非常小的,这就使得固态物质或液态物质的体积主要取决于粒子的大小。但因为不同物质的粒子大小是不相同的,所以,1mol不同的固态物质或液态物质的体积是不相同的。
对于气体来说,粒子之间的距离(一般指平均距离)远远大于粒子本身的直径,所以,当粒子数相同时,气体的体积主要取决于气体粒子之间的距离。而在相同的温度和压强下,任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的,因此,粒子数相同的任何气体都具有相同的体积。
四同定律: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)粒子数目相同时不同物质的体积关系
2. 阿伏加德罗定律
(1)内容:同温同压下,相同体积的任何气体含有 数目的分子(即物质的量相同)。
(2)适用范围:适用于 物质,即不但适用于 气体,也适用于 气体。
(3)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
=
同温、同压下,气体的体积与物质的量成正比
T、V相同
=
同温、同体积的气体,其压强与物质的量成正比
T、p相同
=
同温、同压下,气体的密度与其相对分子质量成正比
二、 气体摩尔体积
1. 定义:一定温度和压强下,单位 的气体所占有的 ,叫做气体的摩尔体积
2. 符号:
3. 单位: (或L/mol)
4. 计算公式:
5. 数值:在标准状况(温度为0℃,压强为101 KPa)下,气体摩尔体积为22.4L·mol-1
6. 影响气体摩尔体积的因素:气体摩尔体积的数值取决于气体所处的 和 。
①升高温度:气体摩尔体积 。
②增大压强:气体摩尔体积 。
【温馨提示】对气体摩尔体积的理解
(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。
(2)1种状态:物质的聚集状态必须是气体或者气体的混合物。如水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
(3)2个数据:“1 mol”,“约为22.4 L”。
(4)对象:标准状况下(0℃和101 kPa)时,气体摩尔体积约等于22.4 L/mol(“约”字很重要)
(5)特例:标准状况下,1mol任何气体的体积都约为
①标准状况:温度0℃,压强为101kPa
②标准状况下Vm=
(6)比较
单位
使用条件
使用范围
物质种类
摩尔质量(M)
g/mol
任何条件
所有物质
要注明物质种类
气体摩尔体积(Vm)
L/mol
要注明温度和压强
所有气态物质
不须注明物质种类
备注
M的大小只和物质的种类有关,Vm的大小只和压强和温度有关
三、阿伏加德罗定律
1. 定律:同温同压下,相同体积的任何气体具有相同的
2. 推论
①同温、同压:气体的体积与物质的量成 ;
②同温、同压:气体的密度与摩尔质量成 ;
③同温、同体积:气体的压强之比与其物质的量成 ;
④同温、同压、同体积:气体的质量与摩尔质量成 。
3. 适用范围:任何气体,包括单一气体(如N2)及混合气体(如N2和O2的混合气体)。
【拓展提升】(1)理想气体状态方程-----阿伏伽德罗定律推论
pV=nRT
说明:p为压强,V为体积,n为物质的量,R为常数,T为温度
条件
结论(等式)
语言叙述
T、p相同
==
同温同压下,体积之比等于物质的量之比,等于分子数之比
T、V相同
==
同温同体积下,压强之比等于物质的量之比,等于分子数之比
T、p相同
=
同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比
(2)阿伏加德罗定律推论的理解
①气体的体积与温度、压强有关。相同温度下,单位物质的量的气体压强越小,气体体积越大;相同压强下,单位物质的量的气体温度越高,气体体积越大。
②气体的压强与气体分子数、温度有关。相同分子数时,相同体积的气体温