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一、气体摩尔体积
〔引入〕 前面我们学习了物质的量的有关知识, 请同学们回忆物质的量与质量、 粒子数 目之间有什么关系?物质的量是怎样把宏观质量与微观粒子数联系起来的?
〔思考〕
1. 物质的量( n)、微粒数( N )和阿伏加德罗常数( N A)之间有什么关系?
2. 物质的量( n)、质量( m)和摩尔质量( M )之间有什么关系?
(学生回答)
〔展示〕 质量 物质的量 粒子数
宏观 微观
?
体积 粒子数
〔讨论+计算〕在
〔讨论+计算〕在 0℃、 1.01× 10
Pa 时 1mol 下列物质的体积为多少?
物质
Fe
状态
固体
密度 体积
7.8g/ml
Al
固体
2.7g/ml
H2O
液体
1g/ml
H2SO 4
液体
1.83g/ml
H2
气体
0.0893g/L
O 2
气体
1.429g/L
CO 2
气体
1.965g/L
N2
气体
1.25g/L
〔讨论〕由体积数据结合物质状态可得出什么结论 ?
结论 :
1. 在相同条件下, 1mol 气体所占的体积比 1mol 固体或液体所占的体积大得多
2. 在相同条件下, 1mol 固体或液体的体积各不相同,而 1mol 气体的体积却几乎完全相
同
〔思考〕从微观角度分析,物质的体积由哪些因素决定 ?
(一)决定物质的体积( V)的微观因素: 1. 粒子 数目
2. 粒子 大小
3. 粒子 间距离
〔思考〕 1. 固体、液体体积的主要决定因素有哪些?
粒子数目
固、液体体积
取决于
粒子大小
〔思考〕 2. 气体体积的主要决定因素有哪些? 些?
[实验启示 ] 气体分子间的平均距离要比固体和液体中粒子之间的平均距离大得多。
粒子数目
气体体积
取决于
粒子间平均距离 ( d)
〔思考〕分子间的平均距离受哪些条件影响?是怎样影响的?
〔讨论〕为什么在标准状况下 1mol 任何气体所占的体积都相同呢?其他的相同条件下, 1mol
任何气体所占的体积是否都相同呢?
(二)气体摩尔体积 定义:单位物质的量的气体所占的体积。 符号: V m
单位: L/mol 或 m3/mol 等
V
Vm
公式: n
Pa对象:任何气体(纯净或混合气体) 标准状况:温度: 0℃、压强 1.01× 105
Pa
标准状况: Vm 约 22.4L/mol
思考: 1mol 气体在任何状况下所占的体积是不是都相等 ? 是不是都约为 22 .4L?
几点注意:
1、状态:气体
2、状况:一定温度和压强下,一般指标准状况 3、定量: 1mol
4、数值:约为 22 .4L
5、通常状况: 20℃、 1atm(与标准状况比较)
6、气体体积与微粒数目有关,与种类无关。
7、结论:在标准状况下, 1mol 任何气体所占的体积都约为 22 .4L 。
8、有关计算: (标准状况下)
V = n× 22.4L/mol ( n—气体的物质的量)
二、例题
(一) . 选择题:
1. 下列物质在常温、常压下,各取 0.1mol ,其体积最大的是( )
A. 原子半径为 0.152nm 的金属锂 B. 原子半径为 0.227nm 的金属钾 C. 原子半径为 0.158nm 的硫原子 D. 原子半径为 0.128nm 的金属铜
2. 决定一定量气体的体积大小和主要因素是( )
A. 气体分子的大小
B. 气体分子的相对分子质量 C. 气体分子间的平均距离 D. 气体分子的数目
3. 标准状况下,若两种气体所占的体积不同,其原因是( )
A. 气体性质不同
B. 气体分子的大小不同
C. 气体分子间平均距离不同
D. 气体的物质的量不同
答案: 1. B 2. C 3. D
(二) . 判断正误:
1. 温度为 0℃,压强为 505kPa 时, CO 2 的气体摩尔体积为 22.4L/mol ( )
2. 标准状况下,一定量的任何气体体积都约为 22.4L ( )
3. 标准状况下, 1molH 2O 的体积约为 22.4L ( )
4. 当温度高于 0℃时, 1mol 任何气体体积都大于 22.4L ( )
5. 相同条件下, 1molCO 和 1molCO 2 所含分子数相同,体积也相同 ( ) 答案: 1. 错 2. 错 3. 错 4. 错 5. 对
(三)、有关气体摩尔体积的计算:
例题 1:在标准状况下, 3.2gSO2 的体积是多少 ? ( 约 1.12L)
例题 2:在标准状况下, 测得 0.88g 某气体的体积为 448mL. 计算此气体的相对分子质量。
(44)
例题 3:标况下, 2.24LH 2 与 2L 氧气反应生成多少 mol 水?
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