内容正文:
第二章第三节物质的量
第2课时
气体摩尔体积
适用精简高效
固体物质
液体物质
气体物质
一、影响物质体积大小的因素
同温同压下任何气体粒子之间的距离几乎相等
粒子间距d
固体.液体粒子间的距离非常小;气体粒子间的距离远大于粒子本身的直径
}
固体、液体体积
决定
}
决定
气体体积
物质的体积
粒子数目
粒子间距
粒子大小
若 粒子数目 相同,气体 粒子间距 受哪些条件影响?
P 不变,T 升高
粒子间距增大,
气体体积变大
T 不变,P 增大
粒子间距减小,
气体体积变小
压强
温度
主题1:决定物质体积大小的因素及阿伏加德罗定律
同温同压,1mol不同物质的体积大小
气体 0℃,101kPa时的体积/L 液体 20℃时的体积/cm3 固体 20℃时的体积/cm3
H2 22.4 H2O 18.0 Fe 7.12
O2 22.4 H2SO4 53.6 Al 10.0
结论:相同的条件下,等物质的量的固体或液体的体积是不同的,但气体的体积几乎相同。
1.概念:单位物质的量的气体所占的体积。
3.单位: L/mol 或(L•mol-1)
m3/mol或(m3•mol-1)
2.符号:Vm
1mol气体 0℃、101kPa时的体积/L
H2 22.4
O2 22.4
可以是单一气体,也可以是混合气体
4.影响因素:温度、压强
标准状况
主题2:气体摩尔体积
二、气体摩尔体积
5.标准状况下的气体摩尔体积
任何气体可以是单一气体,也可以是混合气体
标准状况(温度为0℃,压强为101 kPa)下,气体摩尔体积约为22.4L/mol
②气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρ g·mol-1
总结:标准状况下,与气体摩尔体积有关的计算
气体的体积
物质的量
①
摩尔质量
②
粒子数
③
质量
④
①气体的物质的量n= mol
V
22.4
③气体的分子数N=n·NA=
·NA
V
22.4
④气体的质量m=n·M=
·M g
V
22.4
6.计算公式:
主题2:气体摩尔体积
7、理想气体状态方程(温度、压强、物质的量、体积四个变量,已知三个可求另一个):
压强 物质的量 温度
↑ ↑ ↑
P V = n R T
↓ ↓
体积 常数
V=m/ρ,n=m/M可以获得 PM = ρRT
阿伏加德罗常数及推论:同温同压下:
物质的量与体积成正比
密度与相对分子质量成正比
①1 mol任何气体的体积都为22.4 L( )
②1 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同温同压下,同体积的物质所含的分子数一定相等( )
⑧同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的原子( )
⑨同温同压下,相同体积的氧气和氨气,前者质量小于后者( )
⑩同温同体积下,1 mol氢气与1 mol氧气,它们的压强相同( )
⑪同温同压下,氧气的密度是氢气的16倍( )
夯实基础:正误判断
×
×
×
√
√
典例1、下列关于气体摩尔体积的几种说法正确的是( )
A.22.4 L任何气体的物质的量均为1 mol
B.非标准状况下,1 mol气体的体积不可能是22.4 L
C.0.1 mol H2、0.2 mol O2、0.3 mol N2和0.4 mol CO2组成的混合气体在
标准状况下的体积约为22.4 L
D.同温同压下,相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同
C
解析 A项,通常在标准状况下,22.4 L任何气体的物质的量为1 mol,错误;B项,非标准状况下,1 mol气体的体积也可能是22.4 L,错误;C项,0.1 mol H2、0.2 mol O2、0.3 mol N2和0.4 mol CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为(0.1 mol+0.2 mol+0.3 mol+0.4 mol)×22.4 L·mol-1=22.4 L,正确;D项,在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含分子数相同,但原子数不一定相同,错误。
下列说法正确的是( )
A.在常温常压下,11.2 L N2含有的分子数为0.5NA。
B.标准状况下,22.4 L H2和O2的混合气体所含分子数为NA。
C.标准状况下,18 g H2O的体积是22.4 L。
D.0.5 mol CO2的体积是11.2 L。
典例2
B
特别提醒:
标准状况(0℃,101KPa)下,HF、NO2、SO3、CCl4、H2O、酒精等不属于气态。
典例3、在体积相同的两个密闭容器中分别充满C2H4、C3H6气体,当
这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是( )
A.两种气体的压强是P(C2H4)<P(C3H6) B.C2H4比C3H6的质量小
C.两种气体的分子数目相等 D.两种气体的氢原子数目相等
D
解析、C2H4和C3H6的体积相同,密度相等,则C2H4和C3H6的质量相等;C2H4、C3H6的摩尔质量依次为28 g·mol-1、42 g·mol-1,等质量的C2H4和C3H6的物质的量之比为3:2。A项,同温同压下,压强之比等于物质的量比,P(C2H4)∶P(C3H6)=3:2,故P(C2H4)>P(C3H6),错误;B项,由上分析,两气体的质量相等,错误;C项,两气体的分子数为3∶2,分子数不相等,错误;D项,两气体的分子数目之比为3:2;所含氢原子数之比为(3×4):(2×6)=1:1,即所含氢原子数目相等,正确。
典例4、同温同压下,将1体积的CO2和2体积的CO进行比较,则CO2与CO的:
(1)物质的量之比为 ;
(2)分子数之比为_________;
(3)原子数之比为 ;
(4)质量之比为 ___________;
(5)摩尔质量之比为 ___________;
(6)密度之比为——————;
1:2
3:4
11:14
11:7
11:7
1:2
典例5、现有mg某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为Mg·mol-1。若阿伏加德罗常数的值用NA表示,则:
(1)该气体的物质的量为________。
(2)该气体所含原子总数为________。
(3)该气体在标准状况下的体积为________。
(4)该气体在标准状况下的密度为__________。
(5)该气体一个分子的质量为________。
g
M
NA
物质的量的“桥梁”作用
物质的
质量m(g)
÷M
(g/mol)
物质的量n
(mol)
÷22.4 L/mol
÷NA
微粒数N(个)
标况下气体
体积V(L)
×M
(g/mol)
× NA
课堂小结
L
g·L-1
mol
$