内容正文:
第2课时 气体摩尔体积
新知探究(一)——影响物质体积大小的因素
1.1 mol不同物质的体积
物质
摩尔质量/(g·mol-1)
密度
1 mol物质的体积
Al
26.98
2.70 g·cm-3
9.99 cm3
Fe
55.85
7.86 g·cm-3
7.11 cm3
H2O
18.02
0.988 g·cm-3
18.2 cm3
C2H5OH
46.07
0.789 g·cm-3
58.4 cm3
H2
2.016
0.089 9 g·L-1
22.4 L
N2
28.02
1.25 g·L-1
22.4 L
CO2
44.01
1.964 g·L-1
22.4 L
结论:(1)同温同压下,1 mol任何气体的体积近似相等,在标准状况下约为22.4_L。
(2)同温同压下,1 mol不同的固态物质或液态物质的体积不相同(或差别较大)。
2.物质体积大小的影响因素
[微点拨]
影响固态和液态物质体积大小的因素是微粒的数目和微粒的大小;影响气态物质体积大小的因素是微粒的数目和微粒之间的距离。
[题点多维训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)一定温度、压强下,气体体积由其分子的大小和数目决定。(×)
(2)固态物质和液态物质的体积决定于粒子大小和粒子数目。(√)
(3)同温同压下,若两种气体所占体积不同,其主要原因是气体分子间平均距离不同。(×)
(4)1 mol一氧化碳和1 mol氧气所含的分子数相同,体积也相同。(×)
(5)同温同压下,同体积的物质所含的分子数一定相等。(×)
2.下列关于决定物质体积的因素的说法不正确的是( )
A.物质的体积取决于微粒的数目、微粒的大小和微粒之间的距离
B.相同条件下,微粒数相同的任何气体都具有相同的体积
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
解析:选C A项,从微观角度来说,物质的体积由微粒的数目、微粒的大小和微粒之间的距离决定;B项,微粒数相同的气体的物质的量相同,则相同条件下体积也相同;C项,该结论只适用于气态物质;D项,压强越小,温度越高,气体体积越大。
3.下列说法正确的是( )
A.1 mol固体或液体的体积主要由微粒间距离决定
B.1 mol气体的体积主要由微粒的大小决定
C.1 mol O2的体积约为22.4 L
D.气体微粒间的距离受温度、压强影响大,固体或液体微粒间的距离受温度、压强影响小
解析:选D 物质三态中气体分子之间的间隔最大,固体或液体中粒子间隔小,则1 mol固体或液体的体积主要由粒子的大小决定,A错误;气体的体积受粒子数目、粒子之间的距离及粒子大小影响,又因为气体微粒间的距离远大于粒子的大小,则气体的体积大小主要受粒子数目、粒子之间距离影响,因此在相同条件下,1 mol 气体的体积主要由粒子间距离决定,B错误;状况未知,气体的体积不确定,在标准状况下1 mol O2的体积约为22.4 L,C错误;物质三态中气体微粒之间的间隔大,固体或液体中粒子间间隔小,因此气体微粒间的距离受温度、压强影响大,固体或液体微粒间的距离受温度、压强影响小,D正确。
4.同温同压下,两种气体的体积不同,其主要原因是( )
A.气体的分子大小不同
B.气体分子间的平均距离不同
C.气体的物质的量不同
D.气体的性质不同
解析:选C 同温同压时,气体分子之间的距离相等,而分子本身的大小又远小于气体分子之间的距离,故体积不同的主要原因是气体的物质的量不同。
新知探究(二)——气体摩尔体积
1.气体摩尔体积
概念
单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积,符号为Vm
单位
L·mol-1或m3·mol-1
数值
在标准状况(273 K、101 kPa)下,气体摩尔体积约为22.4_L·mol-1
计算
气体的物质的量(n)、体积(V)与气体摩尔体积(Vm)之间的关系:V=n·Vm
2.标准状况下气体的体积
[微点拨]
①标准状况下的气体摩尔体积Vm=22.4 L·mol-1,非标准状况时不能使用。
②n=只适用于气态物质(单一或者混合气体),对于标准状况下的固态和液态物质(如水、酒精、碳、三氧化硫等)均不适用。
3.气体摩尔质量或相对分子质量计算
(1)定义式:M=
(2)根据ρ(标)计算:M=22.4 L·mol-1·ρ(标)
(3)根据相对密度d(d=)计算:M1=dM2
(4)已知混合气体中各成分的物质的量分数或体积分数,则=M(A)×a%+M(B)×b%+M(C)×c%+……
[典例] (1) 0.464 g氦气的物质的量为________,在标准状况下,这些氦气的体积约为____