新人教版必修1气体摩尔体积

(3)同温同压下:任何气体的摩尔体积Vm都相同,但不一 定等于22.4 L·mol-1。 (4)不能混淆标准状况和常温常压,两者压强相同,但温 度不同。因为温度升高气体分子之间的距离变大,所以 常温常压下的气体摩尔体积比标准状况下的气体摩尔 体积大。
(5)气体摩尔体积不能理解为体积,体积的单位是L或m3, 而气体摩尔体积的单位是L·mol-1或m3·mol-1。
(2)同温同压下,相同体积的物质含有相同数目的分子。 ()
提示:×。阿伏加德罗定律只适用于气体物质,对液体、 固体物质不适用。
知识点一 气体摩尔体积及相关计算 【重点释疑】 1.标准状况下的气体摩尔体积
(1)1个条件: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。因此在使用气体摩尔体积 时,一定要看清气体所处的状态。 (2)1种状态:必须为气体。如水、酒精、CCl4等物质在 标准状况下不是气体。 (3)2个数据:“1 mol”“约22.4 L”。
【情境·思考】 CO2是植物光合作用的必需原料。某研究机构测定CO2含 量如图所示。
则本次测定样品每立方米气体中CO2的体积是多少? 提示:44.8 L。从图示中可以得出测量是在标准状况下
进行的88,CgO2的含量为88 g·m-3,因此含有的CO2的体积 为 44 g mol1 ×22.4 L·mol-1=44.8 L。
【情境·思考】篮球起源于美国马萨诸塞州,1891年12月21日由 詹姆士·奈史密斯创造,是奥运会核心比赛项目,是以手为中心 的身体对抗性体育运动。用打气筒给篮球打气时,气体源源不断 地被打进去,而篮球的体积却不发生很大变化。 气体体积与什么因素有关?两种气体体积相同,所含的分子数一 定相同吗?
提示:影响气体体积大小的主要因素是气体分子之间的距离,给 篮球打气时,篮球的体积不会发生很大变化是因为气体分子之间 的距离在不断缩小。两种气体体积相同,所含的分子数不一定相 同。因为气体体积受温度和压强的影响较大,温度和压强不同时, 体积相同的两种气体的物质的量不一定相同,故所含的分子数也 不一定相同。
第2课时 气体摩尔体积
一、影响物质体积大小的因素
结论:
(1)在相同条件下粒子数相同的不同固态或液态物质的 体积_不__相__同__;
(2)在同温同压条件下,粒子数相同的任何气体的体积 相同
都_____。
【巧判断】 (1)1 mol不同的固体物质,体积大小不相同,主要原因 是粒子大小不同。 ( ) 提示:√。固体物质的体积主要取决于构成粒子的大小 和粒子数目的多少。
2
M2
(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然
成立;还可以用下式计算:M=M1×a%+M2×b%+M3×c% ……a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或
体积分数)。
【思考·讨论】 (1)1 mol任何气体在标准状况下的体积基本相等,都约 为22.4 L,Vm为22.4 L·mol-1一定是标准状况,对吗?
【知识拓展】求解气体摩尔质量“五”方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M= m 。
n
(2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德
m
罗常数(NA):M=NA· N 。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ :
M=ρ ×22.4(g·mol-1)。
(4)根据同温同压下气体的相对密度(D= 1 ): M1 =D。
三、阿伏加德罗定律 1.内容:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同 数目的粒子。 2.适用范围:阿伏加德罗定律及其推论仅仅适用于气体, 可以是单一气体,也可以是混合气体,对固体和液体不 适用。
3.“三同定一同”规律:同温、同压、同体积、同分子 数中只要有“三同”则必有第“四同”。
【巧判断】 (1)同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目 的原子。 ( ) 提示:×。同温同压下,相同体积的任何气体都含有相 同数目的分子,不同分子所含原子可能不同。
2.气体摩尔体积的适用范围 气体摩尔体积的适用范围是气体,可以是Байду номын сангаас一气体,也 可以是混合气体,如0.2 mol H2与0.8 mol O2的混合气 体在标准状况下的体积约为22.4 L。需要注意的是混 合气体中气体之间不能发生化学反应。
3.气体摩尔体积的计算
①气体的物质的量n= V
Vm
②气体的密度ρ
=
m＝ m ＝ M V n Vm Vm
V
③气体的分子数N=n·NA= Vm·NA。
V
④气体的质量m=n·M= Vm ·M。
【易错提醒】(1)在气体分子个数、温度、压强一定时, 气体体积的大小决定于气体分子间的平均距离,与分子 种类无关。 (2)气体摩尔体积只适用于气态物质且与气体种类无关, 只要温度和压强一定,气体摩尔体积就一定。
(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,分子间的距离越大。 ( ) 提示:×。温度一定时,压强越大,气体分子间的距离越 小。
(3)常温常压下,1 mol O2和1 mol CO2的体积几乎相同。 ()
提示:√。同温同压下,气体的分子间距离几乎相等,因 此1 mol O2和1 mol CO2的体积几乎相同。
二、气体摩尔体积
【巧判断】 (1)气体摩尔体积是一定值,无论什么条件一定是 22.4 L·mol-1。 ( ) 提示:×。气体摩尔体积受温度、压强影响,不同的温 度、压强下数值不同。
(2)标准状况下1 mol CCl4所占的体积为22.4 L。 ()
提示:×。标准状况下CCl4为液体,不能套用气体摩尔 体积。
提示:不对,1 mol任何气体在标准状况下所占的体积约 为22.4 L,反之,1 mol任何气体在所占的体积约为 22.4 L时,不一定是标准状况,可以通过升温加压或降 温减压实现。
(2)相同温度和压强下,1 mol O2和1 mol空气的体积相 同吗?为什么? 提示:相同温度和压强下,1 mol O2和1 mol空气的体积 相同,因为当温度和压强相同时,任何气体分子的间距 都近似相等,所以不管1 mol单一气体还是混合气体的 体积都近似相等。