2.3.2 气体摩尔体积、阿伏伽德罗定律-2023-2024学年高一化学必备【考点·题型】讲与练（人教版2019必修第一册）

2.3.2 气体摩尔体积、阿伏伽德罗定律 核心素养发展目标 1.能从宏观和微观相结合的角度理解影响物质体积大小的因素，知道气体摩尔体积的含义，能叙述阿伏加德罗定律的内容。 2.能基于物质的量认识物质的组成及变化，建立n、m、Vm之间计算的模型，熟悉阿伏加德罗定律的应用。 考点梳理 一、决定物质体积大小的因素 1．决定物质体积大小的因素 (1)物质体积大小的影响因素 (2)粒子数目相同物质的体积关系 2、物质体积大小的影响因素： 从微观来角度来看，物质体积的大小取决于构成物质的粒子的数目、粒子的大小和粒子之间的距离 3、决定固体或液体体积的主要因素 固态、液态物质粒子之间的距离是非常小的，因此决定固体或液体体积的主要因素则是构成物质的粒子的数目和粒子的大小。1mol不同固态物质或液态物质含有的粒子数相同，这就使得固态物质或液态物质的体积主要取决于粒子的大小。由于构成不同固态、液态物质的粒子本身的大小不同，所以1mol固态、液态物质的体积不同 4、决定气体体积的主要因素 对于气体来说，分子之间的平均距离远远大于分子本身的直径，因此决定气体体积的主要因素则是构成气体的分子的数目和分子之间的距离，在分子数相同(如：1mol)的条件下，其体积主要决定于分子之间的距离，而分子间的距离与温度、压强有密切关系，而在相同的温度、压强下，任何气体分子间的距离可以看成是相等的。因而，在相同的温度和压强下，分子数相同的任何气体都具有相同的体积 【微点拨】 ①在0℃、101 KPa(标准状况)时，1mol任何气体的体积都约为22.4L ②在温度和压强一定时，任何气体的体积只随分子数的大小而变化 ③温度和压强一定时，1mol任何气体的体积都约为一个定值 ④对于气体的体积一定要标明状态(温度、压强) 4、标准状况的定义 (1)定义：将温度为0℃、压强为101 KPa的状态规定为标准状况，简写为：标况下或STP (2)在标准状况下，1mol任何气体的体积都约为22.4L 二、气体摩尔体积 数值： ①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 ②在通常状况(温度为25℃，压强为101 KPa))下，气体摩尔体积为24.5L·mol－1 ③当温度和压强一定时，气体的摩尔体积为一定值 7、标准状况下气体体积的计算 计算关系 公式 ①气体的物质的量n＝ mol ②气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1 ③气体的分子数N＝n·NA＝·NA ④气体的质量m＝n·M＝·M g 标准状况下的气体摩尔体积 使用气体摩尔体积要特别注意： ①要看所处条件：必须为标准状况。非标准状况下，1 mol气体的体积不一定是22.4 L。 ②要看物质状态：必须为气态。如标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气态物质。 ③看数值单位：单位是L·mol－1，而不是L；数值“22.4”为近似值 二、阿伏加德罗定律 1．气体体积与物质的量关系的实验探究 (1)实验观察 电解水的实验装置如下图所示： 由图可知：A试管中收集到的气体是氢气，B试管中收集到的气体是氧气，二者的体积之比是2∶1。 (2)计算推理 若有1.8 g水电解，产生氢气的质量为0.2 g，物质的量为0.1 mol；产生氧气的质量为1.6 g，物质的量为0.05 mol；二者物质的量之比为2∶1。 (3)相关结论 ①同温同压下，气体的物质的量之比等于体积之比。 ②同温同压下，1 mol的不同气体，其体积相同。 2．阿伏加德罗定律 (1)定律内容：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同的分子数。 (2)特别提示： ①阿伏加德罗定律适用于任何气体，包括混合气体，不适用于非气体； ②同温、同压、同体积、同分子数，共同存在，相互制约，且“三同定一同”； ③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。 (3)有关推论： ①同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比； ②同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比； ③同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比； ④同温同压下，同体积的任何气体的质量之比等于其摩尔质量之比。 (1)阿伏加德罗定律的推论 相同条件 结论 公式 语言叙述 同温同压 ＝＝ 同温同压下，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比 同温同体积 ＝＝ 同温同体积下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比 同温同压 ＝ 同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比 同温同压同体积 ＝ 同温同压下，体积相同的气体，其质量与摩尔质量成正比 (2)阿伏加德罗定律推论的理解 ①气体的体积与温度、压强有关。相同温度下，单位物质的量的气体压强越小，气体体积越大；相同压强下，单位物质的量的气体温度越高，气体体积越大。