内容正文:
第1章 认识化学科学
第3节 化学中常用的物理量
——物质的量
质量(m)
微粒数(N)
在科学研究或实际生产中,涉及气态物质时,测量体积往往比称量质量更方便。所以,气体一般都是测量体积,而不是称量质量。
那么,气体体积与物质的量之间有什么关系呢?
n =
M
m
NA
N
n =
物质的量(n)
物质的体积(V)
结论:
(1)相同条件下(同温同压),1mol(粒子数相同)不同液体或固体体积不相同。
(2)相同条件下(同温同压),1mol(粒子数相同)不同气体体积相同。
【学习任务一】影响物质体积大小的因素
相同粒子数目,相同距离
相同大小,
相同粒子数目
相同大小,
相同距离
数目
大小
距离
一、物质体积的影响因素
1、影响物质体积大小的三个因素
a.粒子的数目
b.粒子的大小
c.粒子间的距离
探究讨论
固体或液体:微粒间距离相比微粒大小可以忽略
1、影响物质体积大小的三个因素
a.粒子的数目
b.粒子的大小
c.粒子间的距离
(1)固体或液体
①影响因素 c 忽略不计,影响因素是 a b,原因是 c 的距离非常小。
②结论:1 mol不同的固态物质或液态物质的体积不同。
为什么1mol不同的固态或液态的物质的体积不同。在相同状态下,1mol气体的体积却基本相同?
探究讨论
紧密堆积
微粒间有距离
粒子间距远大于粒子大小
1、影响物质体积大小的三个因素
a.粒子的数目
b.粒子的大小
c.粒子间的距离
(2)气体
为什么1mol不同的固态或液态的物质的体积不同。在相同状态下,1mol气体的体积却基本相同?
探究讨论
①影响因素: b 忽略不计,影响因素是 ac 。
②同温同压,任何气体分子间距几乎相同
结论:同温同压,同物质的量的任何气体占有相同的体积。
③决定气体分子间距的是温度和压强
1mol物
质的体积
粒子数目
粒子大小
粒子间距
固体、液体体积
决定
决定
气体体积
气体摩尔体积
受温度和压强影响
对于粒子数相同的气体来说,如果温度和压强相同,则微粒间的平均距离基本相同,体积也就相同。
★实验证明:同温同压时,任何气体粒子之间的距离可以看成是相等,故同温同压时,1mol气体的体积几乎相等。
1mol下列气体在0℃、101kPa下的体积
名称 状态 密 度(g/L) 质量(g) 体积(L)
H2 气体 0.0893
O2 气体 1.429
CO2 气体 1.965
N2 气体 1.25
2
22.4
32
22.39
44
22.39
28
22.4
从表格体积数据得出结论
0℃、101kPa下,1mol任何气体的体积均约是22.4L
探究讨论
【学习任务二】气体摩尔体积
1、定义:
二、气体摩尔体积
单位物质的量的气体所占的体积。
符号:Vm 常用单位:L/mol m3/mol
2、 公式: Vm= V / n
3、 Vm 特例:
在标准状况下,Vm=22.4 L/mol
22.4L
(标准状况)
6.02×1023分子
0.282m
特别注意
1、只适用于气态物质,可以是单一气体也可以是混合气体
2、使用22.4 L的四要素:标况、1mol、气态、约值
3.标准状况(0℃,101KPa)下,HF、H2O、SO3、CCl4、酒精等不属于气态。
(错,物质应是气体)
(错,应标明条件-标准状况)
(对,气体体积与分子种类无关)
(错,未指明气体体积是否在相同条件下测定)
判断正误,并说明理由
1. 标准状况下,1mol任何物质的体积都约是22.4L。
2. 1mol气体的体积约为22.4L。
3. 标准状况下,1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L。
4. 22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。
5. 只有在标准状况下,气体的摩尔体积才可能约为22.4L/mol。
(错,不一定)
【概念辨析】
6.下列各组物质中,分子数相同的是( )
A. 2 L CO和2 L CO2
B. 9 g H2O和标准状况下11.2 L CO2
C. 标准状况下1 molO2和22.4 L H2O
D. 0.1 mol H2和2.24 L HCl
1、标准状况下,11.2L的O2质量是多少g?
【分析】
V(已知)
m(?)
n(?)
n(O2)=V(O2)/Vm=11.2L/22.4L∙mol-1=0.5mol
m(O2)=n(O2)∙M(O2)=0.5mol×32g/mol=16g
2、标准状况下,5.6升O2中有多少个O2分子?
【点睛】物质的量是联系质量(m)、体积(V)、粒子数(N)之间的桥梁,故先求物质的量,再进行其它换算。