内容正文:
新高一化学衔接课程
第5讲 气体摩尔体积 物质的量浓度
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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
一、决定物质体积大小的因素
气球在挤压下体积很容易变小,而铅球在挤压下体积很难发生变化,为什么会这样?
固态、液态、气态物质中,微粒的运动方式、微粒间的距离是不同的。
不同聚集状态的物质微观结构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
1.物质的聚集状态
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 摩尔质量/g·mol-1 密度 1mol物质的体积
Al 26.98 2.70 g·cm-3 9.99 cm3
Fe 55.85 7.86 g·cm-3 7.12 cm3
H2O 18.02 0.998 g·cm-3 18.06 cm3
C2H5OH 46.07 0.789 g·cm-3 58.39 cm3
H2 2.016 0.0899 g·L-1 22.42 L
N2 28.02 1.25 g·L-1 22.46 L
CO 28.01 1.25 g·L-1 22.41 L
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。
(1)相同条件下,1 mol固体、液体的体积差别较大。
(2)相同条件下,1 mol气体的体积近似相等。
(3)在标准状况(1.01×105Pa、273K)下,1mol气体的体积约为22.4 L。
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?
在温度和压强一定时,物质的体积主要由微粒数、微粒的大小和微粒间的距离来决定。
(1)影响物质体积的微观因素
微粒数 微粒大小 微粒间的距离
固体
液体
气体
√
√
√
√
√
√
当微粒数一定时,固态物质或液态物质的体积由微粒大小决定,气态物质的体积主要取决于微粒间的距离。
(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,因此体积不同;
不同的气体,由于粒子间的距离几乎相等,因此体积大致相同。
1mol水、氯化钠和氧气的体积
【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
C
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,粒子数相同的任何气体都具有大致相同的体积。
(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, = =
n1
n2
N1
N2
V1
V2
(3)适用范围:
阿伏加德罗定律适用于任何气体,包括混合气体。
2.气体摩尔体积
(1)定义:单位物质的量的气体所占有的体积。
(2)计算公式:Vm= 。
(3)符号:Vm,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温度和压强。
V
n
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22.4L,即标准状况下,气体摩尔体积约为22.4L·mol-1。
标准状况:指温度为0℃(273K)、压强为1.01×105Pa 。
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。( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)×
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?
标准状况下的气体摩尔体积是气体摩尔体积的一个特例。
2.22.4L·mol-1与标况下的气体摩尔体积有什么关系?
标况下,Vm≈ 22.4L