内容正文:
2.3.2 气体摩尔体积
视频中干冰发生了什么变化?瓶子为什么会炸裂?
固体 气体
干冰升华
膨胀、体积变大
影响物质体积大小的因素是什么呢?
【结论】
①相同条件(同温同压)下,1mol(粒子数相同)不同气体体积相同。
②相同条件(同温)下,1mol(粒子数相同)不同液体或固体体积不相同。
③1mol气体的体积远大于1mol液体或固体的体积。
1L=1000 cm3
物质的体积
物质是由分子、原子或离子构成
微观探析
宏观现象
球所占的体积
①100个篮球和100个乒乓球紧密堆积
球的大小
②100个篮球和10个篮球都紧密堆积
球的数目
③100个篮球紧密堆积、100个篮球间隔1米在操场均匀分布
球的间距
粒子大小
粒子数目
粒子间距
决定
固体或液体
决定
气体
【思考】气体分子间距受什么因素影响?
压强 温度
压强(P)增大,气体分子间距减少,体积变小。
温度(T)升高,气体分子间距增大,体积变大。
【小结】
物质的体积
粒子大小
粒子数目
粒子间距
决定
固体、液体的体积
决定
气体的体积
受温度、压强影响
阿伏伽德罗定律:“三同定一同”
在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
一、影响物质体积大小的因素
包括混合气体,不适用于非气体
H2 O2 N2 CH4 CO
22.42L 22.39L 22.41L 22.41L 22.41L
资料:0℃、101KPa(标准状况下),1 mol 常见气体的体积如下:
结论:标准状况下,1 mol 不同气体体积近似等于22.4L。
二、气体摩尔体积
【思考】阅读课本P56-67,说说你对“气体摩尔体积”的理解,其单位和符号如何?标准状况下,气体摩尔体积等于多少?
单位物质的量的气体所占的体积。
Vm
L/mol(或L·mol-1 )和m3/mol(或m3·mol-1)
1、定义:
2、符号:
4、单位:
3、表达式:
Vm
=
V
n
5、数值:
标况下(0℃、101KPa),Vm ≈ 22.4 L/mol
【学以致用1】判断正误,并说明理由
接天莲叶无穷碧,PV = nRT(理想气体状态方程)
(1)1 mol任何气体的体积都为22.4 L ( )
(2)1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 L ( )
(3)标准状况下,1 mol水所占的体积是22.4 L ( )
(4)在常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA ( )
(5)在常温常压下,1 mol氦气含有的原子数为NA ( )
(6)标准状况下,H2的气体摩尔体积是22.4 L ( )
(7)标准状况下,1 mol O2的体积是22.4 L·mol-1 ( )
(8)只有在标况下,气体的摩尔体积才可能约为22.4L/mol ( )
×
√
×
×
×
×
×
×
使用“ Vm ≈ 22.4 L/mol”的注意事项
前提:标准状况;
对象:气体,可以是单一气体,也可以是混合气体;
如标准状况下,水、酒精、CCl4等物质都不是气体。
若T>00C 1.01×105Pa
Vm > 22.4 L/mol
【学以致用2】
1.标准状况下,67.2L 的O2物质的量是多少?
2.标准状况下,67.2L 的O2的质量是多少?
3.标准状况下,67.2L O2中有多少个O2分子?
n(O2)=
V(O2)
Vm
=
67.2L
22.4L/mol
=3mol
m(O2)=n(O2)∙M(O2)=3mol×32g/mol = 96g
N(O2)=n(O2)∙NA=3mol×6.02×1023mol-1=1.806×1024
NA
M
Vm
n
m
N
V
三、阿伏伽德罗定律及推论
“同温、同压、同体积、同分子数(同物质的量)”。
只要有任何的“三同”,必有第“四同”——“三同定一同”。
在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
1.定律
2.推论
PV=nRT(理想气体状态方程)
①同温同压时(T 、P一定时)
n1
=
V1
-
V2
-
n2
=
N1
-
N2
②同温同体积时(T 、V一定时)
=
P1
-
P2
n1
-
n2
N1
-
N2
=
析·典型范例
【例2】同温同压下,A容器中的氧气和B容器中的氨气所含的原子个数相同,则A、B两容器中气体体积之比为( )
A.1∶2 B.2∶1
C.2∶3 D.3∶2
B
【例1】在相同条件下,物质的量之比为1:4的H2与O2所含的分子个数比为_________,体积之比为__________。
1:4
1:4
③同温同压时(T 、P一定时)
④已知标准状况下的密度ρ
三、阿伏伽德罗定律及推论
PV=nRT(理想气体状态方程)
2.推论
=
ρ 1
-
ρ 2
M1
-
M2
Mr1----相对分子质量
-
Mr2---相对分子质量
=
M = ρVm
析·典型范例
【例3】已知在相同的条件下,某气体相对H2的密度是16,求该气体的摩尔质量。
=
M(未知气体)
M(H2)
ρ(未知气体)
ρ(H2)
16=
M(未知气体)
2g/mol
M(未知气体)=32g/mol
【例4】在标准状况下,已知H2的密度是 0.0899g/L,求H2的摩尔质量是多少?
M(H2) = ρ(H2)Vm =0.0899g/L×22.4L/mol≈2g/mol
析·典型范例
【例5】同温同压下,等质量的CH4和CO2气体相比,下列说法不正确的是( )
A.密度比为4∶11 B.分子数之比为4∶11
C.体积比为11∶4 D.物质的量之比为11∶4
B
Lavf58.29.100
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$