内容正文:
第5讲 气体摩尔体积
【学习目标】
1.了解物质的微观结构与性质的关系及影响物质体积的因素。
2.了解阿伏加德罗定律的内容。
3.了解气体摩尔体积的概念及单位。
4.了解气体摩尔体积和标准状况下气体摩尔体积的关系。
【基础知识】
一、决定物质体积大小的因素
1.物质的聚集状态、性质及微观结构
物质的聚集状态
微观结构
微粒的运动方式
宏观性质
固态
微粒排列______,微粒间空隙______
在固定的位置上______
有固定的形状,几乎不能被压缩
液态
微粒间排列______,微粒间空隙______
可以____________
没有固定的形状,但不易被压缩
气态
微粒间距离______
可以____________
没有固定的形状,容易被压缩
2.物质体积大小的影响因素
(1)决定物质体积大小的微观因素:
填写下表(打“√”或“×”)
粒子的数目
粒子的大小
粒子间的距离
固体体积
液体体积
气体体积
粒子的数目和粒子的大小决定______或______的体积,粒子的数目和粒子间的距离决定______的体积。
(2) 粒子数目相同时物质的体积关系
同温同压下,不同的固体或液体,由于粒子的大小不同,因此______不同;不同的气体,由于粒子间的距离几乎相同,因此______大致相同。
二、阿伏加德罗定律
1.阿伏加德罗定律的内容
相同的温度和压强下,粒子数相同的任何气体都具有____________。
2.适用范围
阿伏加德罗定律适用于______气体,包括______气体。
三、气体摩尔体积
1.定义:单位____________的气体所占有的______。
符号:______,单位__________________和m3·mol-1(或m3/mol)。
2.计算公式:Vm=_________。
3.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______。
4.标准状况下的气体摩尔体积
在标准状况下,1mol任何气体的体积都约为______,即标准状况下,气体摩尔体积约为_________,其中,标准状况是指温度为____________、压强为____________。
标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。
【考点剖析】
考点一:微粒数目相同物质的体积关系
【例1】下图是1 mol水由0 ℃转化成100 ℃水蒸气时体积的变化。
由图分析下列关于决定物质体积的因素的说法,不正确的是( )
A.物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距
B.相同条件下,粒子数相同的任何气体都具有相同体积
C.同温同压下,1 mol任何物质所占有的体积均相同
D.等质量的H2,压强越小、温度越高,气体所占体积越大
考点二:气体摩尔体积
1.气体摩尔体积
(1)气体摩尔体积只适用于气态物质,对于固态物质和液态物质来讲是不适用的,气体可以为相互不反应的混合气体。
(2)气体摩尔体积与气体的种类无关。
(3)气体摩尔体积并不都约等于22.4 L·mol-1,22.4 L·mol-1只是气体摩尔体积在标准状况下的一个特例。
(4)气体摩尔体积受温度和压强的影响,若温度和压强保持一定,那么气体摩尔体积也保持不变。
(5)同温同压下,气体的体积只由气体的分子数决定。
2.标准状况下的气体摩尔体积
【例2】下列说法不正确的是( )
A.同温、同压下,相同质量的气体都占有相同的体积
B.同温、同压下,相同体积的气体都含有相同数目的分子
C.1 mol O2中含有1.204×1024个氧原子,在标准状况下占有体积22.4 L
D.由0.2 g H2和8.8 g CO2、5.6 g CO组成混合气体,其密度是相同状况下O2密度的0.913倍
考点三:阿伏加德罗定律及其应用
1.正确理解阿伏加德罗定律
(1)适用范围:任何气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。
(2)定律中的同温同压,不一定指在标准状况下;气体摩尔体积为22.4 L·mol-1只是一种特殊情况。
(3)因为气体的物质的量之比等于分子数之比,同温同压下,具有相同体积的气体的物质的量相等,分子数相等。
2.阿伏加德罗定律的推论
(1)同温同压下,气体的物质的量之比等于体积比。
即:T、p相同,=
(2)由ρ=,分子和分母都除以n,得ρ=。
同温、同压下,气体的密度与其相对分子质量(或是摩尔质量)成正比。
即:T、p相同,=。
由ρ=,已知标准状况下,Vm=22.4L·mol-1,由此可以计算标准状况下气体的密度或气体的摩尔质量(相对分子质量)。
【例3】两份质量相同的CH4和NH3比较,下列结论错误的是( )
A.分子个数比为17∶16
B.同温同压下两种