内容正文:
第6讲 气体摩尔体积
衔接
知识
分析
初中教材要求
高中教材要求
1.了解气体体积与温度、压强、物质质量间的相互关系
2.会用m=ρ×V
1.了解影响物质体积的因素
2.掌握物质的量、气体摩尔体积和气体体积之间的关系
3.了解阿伏伽德罗定律及其推论
一、不同聚集状态物质的基本特征
聚集状态
微观结构
微粒运动方式
宏观性质
固态
物质中粒子紧密排列,粒子间的空隙很小
在固定的位置上振动
有固定的形状,几乎不能被压缩
液态
物质中粒子排列较紧密,粒子间空隙较小
可以自由移动
没有固定的形状,很难被压缩
气态
物质中粒子之间的距离比较大
可以自由移动
没有固定的形状,容易被压缩
二、气体压强(P)与温度(T)和体积(V)关系
1.温度越高,气体压强越大,反之则气体压强越小。一定质量的物体,体积越小,分子越密集。
2.在温度不变时,一定质量的气体体积越小,压强越大;体积越大,压强越小。
知识点1 影响物质体积的因素
1.影响物质体积的因素
2.探究讨论
(1)数据分析
1 mol气体
H2
O2
0 ℃、101 kPa时的体积/L
22.4
22.4
1 mol液体
H2O
H2SO4
20 ℃时的体积/cm3
18.0
53.6
1 mol固体
Fe
Al
20 ℃时的体积/cm3
7.12
10.0
(2)结论
①粒子数目相同物质的体积关系
②物质的体积大小的影响因素
【小试牛刀】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距离( )
(2)相同条件下,粒子数相同的任何气体都具有相同体积( )
(3)同温同压下,1 mol任何物质所占有的体积均相同( )
(4)等质量的H2,压强越小、温度越高,气体所占体积越大( )
(5)气体压强增大,体积缩小的主要原因是分子的体积减小( )
【答案】(1) √ (2) √ (3)× (4)√ (5)×
【特别提醒】
由于气体分子在很大的空间运动,分子本身相对于分子间隔很小,可以忽略不计,因此影响气体体积的因素只有微粒数目和微粒间隔,当外界条件相同时,微粒间隔相同,若微粒数目相同,则不同的气体的体积都相同。
【典例1】在一定温度和压强下,气体体积主要取决于( )
A.分子间的平均距离 B.分子微粒大小 C.分子数目的多少 D.分子式量的大小
【答案】C
【解析】影响体积大小的因素有分子直径的大小、分子间距离的大小、分子数目的多少,在一定温度和压强下,气体分子间的距离相等,因分子间距离远大于气体分子大小,则影响其所占体积大小的主要因素是分子数目的多少,故选D。
知识点2 气体的摩尔体积
1.定义:单位物质的量的气体所占的体积。用符号Vm表示,常用的单位为L·mol-1。
2.数值:在标准状况下(273 K和101 kPa时),气体摩尔体积才是22.4 L·mol-1,在非标准状况下,1 mol气体的体积可能是22.4 L,也可能不是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.公式:Vm=。
4.适用范围:单一气体或混合气体(任何气体)。
5.在标准状况(温度为0℃,压强为101 KPa)下,气体摩尔体积为22.4 L·mol-1
【小试牛刀】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)标准状况下,气体摩尔体积为22.4 L( )
(2)标准状况下,阿伏加德罗常数个四氯化碳分子的体积约为22.4 L( )
(3)1 mol某气体的体积若为22.4 L,该气体必定处于标准状况下( )
(4)标准状况下,1 mol氢气和氮气的混合气体的体积约为22.4 L( )
(5)1 mol一氧化碳和1 mol氧气所含的分子数相同,体积也相同( )
(6)标准状况下,1mol任何物质所占有的体积都约是22.4L( )
(7)标准状况下,1mol任何气体的体积都约是22.4L( )
(8)标准状况下,1L H2和1L水的物质的量相同( )
(9)1molSO2在20℃时的体积比22.4L大( )
(10)1molHCl在3.03×105Pa时的体积比22.4L小( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)√ (8)× (9)× (10)×
【易混易错】
(1)使用Vm=22.4 L·mol-1时,一定注意以下几个方面:①一个条件:标准状况下。②一个对象:只限于气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。③两个数据:“1 mol”、约“22.4 L”。
(2)当1 mol气体的体积