内容正文:
第5讲 气体摩尔体积 物质的量浓度
【内容导航】
1.决定物质体积大小的因素
2.阿伏加德罗定律和气体摩尔体积
3.溶质的物质的量浓度
【知识梳理】
一、决定物质体积大小的因素
1.物质的聚集状态
固态、液态、气态物质中,微粒的__________、_____________是不同的。不同聚集状态的物质__________的差异导致了物质性质的不同。
不同聚集状态物质的微观结构与宏观性质
聚集状态
微观结构
微粒的运动方式
宏观性质
固态
微粒排列紧密,微粒间的空隙很小
在固定的位置上振动
有固定的形状,几乎不能被压缩
液态
微粒排列较紧密,微粒间的空隙较小
可以自由移动
没有固定的形状,不易被压缩
气态
微粒间的距离较大
可以自由移动
没有固定的形状,容易被压缩
2.从微观角度分析物质体积大小的影响因素
【交流讨论】
1.计算1mol下列物质的体积:
物质
状态
摩尔质量/g·mol-1
密度
1mol物质的体积
Al
固态
26.98
2.70 g·cm-3
Fe
固态
55.85
7.86 g·cm-3
H2O
液态
18.02
0.998 g·cm-3
C2H5OH
液态
46.07
0.789 g·cm-3
H2
气态
2.016
0.0899 g·L-1
N2
气态
28.02
1.25 g·L-1
CO
气态
28.01
1.25 g·L-1
固态和液态密度在25℃(298K)、1.01×105Pa条件下测定,气体密度在0℃(273K)、1.01×105Pa条件下测定。
2.分析表中的数据,你能得出哪些结论?
3.影响物质体积的因素有哪些?
(1)影响物质体积的微观因素
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
当微粒数一定时,固态物质或液态物质的体积由__________决定,气态物质的体积主要取决于_________________。
(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______不同,因此_____不同;不同的气体,由于粒子间的距离几乎______,因此______大致相同。
【即学即练1】有关物质的体积的说法不正确的是( )
A.固体和液体的体积主要是由物质的微粒数目和微粒的大小决定的
B.气体的体积与温度和压强有关
C.当温度和压强一定时,任何具有相同微粒数的物质都具有相同的体积
D.当温度和压强一定时,1mol气体的体积大致相等
二、阿伏加德罗定律和气体摩尔体积
1.阿伏加德罗定律
(1)阿伏加德罗定律:相同的温度和压强下,粒子数相同的任何_______都具有大致相同的_______。
(2)推论
当温度和压强一定时,气体的物质的量(或分子数)之比等于体积之比。
即:T、P一定时,___________________________________
(3)适用范围:阿伏加德罗定律适用于_______气体,包括_______气体。
2.气体摩尔体积
(1)定义:单位______________的气体所占有的_______。
(2)计算公式:Vm=_______。
(3)符号:_______,单位L·mol-1(或L/mol)和m3·mol-1(或m3/mol)。
(4)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_______。
3.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。
【交流讨论】判断正误
(1)1molH2O在标准状况下的的体积约为22.4L。( )
(2)标准状况下,1mol空气的体积约为22.4L。( )
(3)1molO2的体积为22.4L,则气体一定处于标况下。( )
(4)常温常压下,11.2LO2所含原子数为NA。( )
【交流讨论】
1.气体摩尔体积和标准状况下的气体摩尔体积的关系是什么?
2.22.4L·mol-1与标况下的气体摩尔体积有什么关系?
3.22.4L·mol-1仅仅是标况下的气体摩尔体积吗?
4.使用气体摩尔体积时,要注意哪些问题?
【即学即练2】填空
(1)标准状况下,0.5molN2的体积约为_______,1.5molO2的体积约为_______。
(2)标准状况下,33.6LN2的物质的量为_______,8.96LCO