专题1 第二单元 第2课时 气体摩尔体积(配套教参Word)-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记(苏教版 江苏专版)
第2课时 气体摩尔体积
[核心素养发展目标] 1.知道不同聚集状态物质的一些特性,根据物质的存在状态进行分类。2.了解影响气体体积的主要因素,初步学会运用气体摩尔体积等概念进行简单的计算。3.理解阿伏加德罗定律及其推论,并能运用阿伏加德罗定律及其推论解决简单问题。
一、决定物质体积大小的因素
1.不同聚集状态物质的微观结构与宏观性质
聚集状态 | 微观结构 | 微粒的运动方式 | 宏观性质 |
固态 | 微粒排列紧密,微粒间的空隙很小 | 在固定的位置上振动 | 有固定的形状,几乎不能被压缩 |
液态 | 微粒排列较紧密,微粒间的空隙较小 | 可以自由移动 | 没有固定的形状,不易被压缩 |
气态 | 微粒间的距离较大 | 可以自由移动 | 没有固定的形状,容易被压缩 |
思考
讨论不同宏观物质的物理性质可能存在哪些差异?可能的原因是什么?
提示 固体具有固定的形状,液体、气体没有固定的形状;气体容易被压缩,而固体、液体不易被压缩。在固态、液态、气态物质中,微粒的运动方式、微粒之间的距离是不同的。不同聚集状态的物质微观结构上的差异导致了物质性质的不同。
2.分析不同聚集状态物质的体积
已知下列物质的密度,试计算1 mol这些物质的体积,将结果填入下表(说明:固体、液体密度均为293 K时的测定值,气体密度为1.01×105 Pa、273 K时的测定值)。
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 | 7.86g·cm-3 | 7.11 cm3 |
学科网(北京)股份有限公司
H2O | 18.02 | 0.998g·cm-3 | 18.06 cm3 |
C2H5OH | 46.07 | 0.789g·cm-3 | 58.39 cm3 |
H2 | 2.016 | 0.089 9g·L-1 | 22.42 L |
N2 | 28.02 | 1.25 g·L-1 | 22.42 L |
CO | 28.01 | 1.25 g·L-1 | 22.41 L |
结论:(1)相同条件下1 mol固体、液体的体积差别较大(或不相同)。
(2)同温同压下,1 mol气体的体积近似相等。
3.影响物质体积大小的因素
气态物质中微粒间的距离与外界温度、压强有关。因此,当温度、压强一定时,任何具有相同微粒数的气体都具有大致相同的体积。
1.判断正误
(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)当压强一定时,温度越高,气体分子间的距离越大;温度一定时,压强越大,气体分子间的距离越大( )
(3)1 mol一氧化碳和1 mol氧气所含的分子数相同,体积也相同( )
答案 (1)× (2)× (3)×
2.在同温同压下,下列与气体体积大小有关的主要因素是( )
A.气体的种类 B.分子间的平均距离
C.分子本身的大小 D.气体的分子数
答案 D
学科网(北京)股份有限公司
解析 在同温同压下,气体分子间的平均距离相等,与气体的种类无关,A、B错误;对于气体来说,气体分子间的距离远大于分子本身的大小,分子本身可以忽略不计,C错误;在同温同压下,影响气体体积的主要因素是气体的分子数,D正确。
二、气体摩尔体积
思考1
对一定量气体体积的探究。已知1 mol不同气体在不同条件下的体积:
化学式 | 条件 | 1 mol气体体积/L |
H2 | 0 ℃,101 kPa | 22.4 |
O2 | 0 ℃,101 kPa | 22.4 |
CO | 0 ℃,101 kPa | 22.4 |
H2 | 0 ℃,202 kPa | 11.2 |
CO2 | 0 ℃,202 kPa | 11.2 |
N2 | 273 ℃,202 kPa | 22.4 |
NH3 | 273 ℃,202 kPa | 22.4 |
(1)从上表分析得出结论:
①1 mol任何气体,在标准状况下的体积都约为22.4 L。
②1 mol不同的气体,在不同的条件下,体积可能(填“一定”“一定不”或“可能”)相等。
(2)理论依据:相同条件下,1 mol任何气体的体积几乎相等,原因是①气体的微粒数相同,②微粒间的距离相同。
1.气体摩尔体积
2.标准状况下的气体摩尔体积
学科网(北京)股份有限公司