第三节物质的量
第2课时气体摩尔体积
[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。
一、气体摩尔体积
1.决定物质体积大小的因素
(1)物质的体积与聚集状态的关系
思考1在一定条件下,1mol不同物质的体积如下表所示。观察并分析表中的数据,你能得出哪些结论?
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:同温同压下,1mol不同的固态物质或液态物质的体积差别__________。同温同压下,1mol气体的体积__________。
(2)气体体积与温度、压强的关系
思考2已知1mol不同气体在不同条件下的体积:
化学式
条件
1mol气体体积/L
H2
0℃,101kPa
22.4
O2
0℃,101kPa
22.4
CO
0℃,101kPa
22.4
H2
0℃,202kPa
11.2
CO2
0℃,202kPa
11.2
N2
273℃,202kPa
22.4
NH3
273℃,202kPa
22.4
Ⅰ.从上表分析得出结论:
①1mol任何气体,在标准状况下的体积都约为__________。?
②1mol不同的气体,在不同的条件下,体积__________(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。?
Ⅱ.理论依据:相同温度和压强下,1mol任何气体的体积几乎相等,原因是①__________,?
②__________________________________________________________,?
③_________________________________________________________。?
(3)物质体积的影响因素
结论:在相同的__________和__________下,粒子数相同的任何气体都具有__________。
2.气体摩尔体积
(1)气体摩尔体积
(2)标准状况下的气体摩尔体积
特别提醒①n=VVm,只适用于气态物质(单一或者混合气体),对于固态和液态物质(如水、酒精、碳、三氧化硫等)均不适用。②标准状况下的气体摩尔体积Vm=22.4L·mol-1,Vm与温度、压强有关
思考3完成下列问题。
(1)标准状况下,某气体的密度为1.43g·L-1,则该气体的摩尔质量约为__________。?
(2)标准状况下,0.51g某气体的体积为672mL,则该气体的摩尔质量为__________。?
(3)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共39.2L,质量为61g,则混合气体的平均摩尔质量约为__________。?
(4)在标准状况下,H2和HCl的混合气体密度为1.25g·L-1,则该混合气体的平均摩尔质量为__________。?
标准状况下(0℃,101kPa),气体摩尔体积的有关计算
①气体的物质的量n=V22.4
②气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρg·mol-1;混合气体的平均摩尔质量M=m总n总=22.4ρ混g·
③气体的分子数N=n·NA=V22.4·NA
④气体的质量m=n·M=V22.4·Mg
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)在常温常压下,11.2LCl2含有的分子数为0.5NA ()
(3)标准状况下,2molCO2的气体摩尔体积为44.8L·mol-1 ()
(4)标准状况下的Vm=22.4L·mol-1,那么Vm=22.4L·mol-1时也一定是标准状况 ()
2.(1)标准状况下,33.6LCl2的物质的量是__________,16gO2所占体积约是__________。?
(2)标准状况下,含有1.5molH2和0.5molO2的混合气体所占体积约是__________。?
(3)标准状况下,11.2L二氧化碳和氧气的混合气体中含有的氧原子数是__________。?
二、阿伏加德罗定律及推论
1.阿伏加德罗定律的内容
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。
特别提醒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,“四同”,相互制约,即“三同定一同”。
2.阿伏加德罗定律的推论
思考在同温同压(以0℃,101kPa即标准状况为