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第10讲气体摩尔体积
1.在已有知识的基础上理解气体摩尔体积的概念及相关计算。
2.理解决定物质体积的因素及其体积差异的原因。
3.通过气体摩尔体积的学习,培养探究反应或问题实质的意识。
4.通过分析物质体积大小的影响因素,加强对宏观与微观的联系,培养对抽象问题的分析、归纳、推理和总结的能力。
一、决定物质体积大小的因素
1.物质体积大小的影响因素
(1)影响物质体积的因素
(2)粒子数目相同时不同物质的体积关系
1mol不同的固态物质或液态物质含有的粒子数相同,而__________是非常小的,这就使得固态物质或液态物质的体积主要取决于__________。但因为不同物质的粒子大小是不相同的,所以,1mol不同的固态物质或液态物质的体积是__________。
对于气体来说,__________(一般指平均距离)远远大于粒子本身的直径,所以,当粒子数相同时,气体的体积主要取决于__________。而在相同的温度和压强下,任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的,因此,粒子数相同的任何气体都具有相同的体积。
二、气体摩尔体积
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
1.定义:一定温度和压强下,单位__________的气体所占有的__________,叫做气体的摩尔体积
2.符号:__________
3.单位:__________(或L/mol)
4.计算公式:__________
5.数值:在标准状况(温度为0℃,压强为101KPa)下,气体摩尔体积为__________L·mol-1
影响气体摩尔体积的因素:气体摩尔体积的数值取决于气体所处的__________和__________。①升高温度:气体摩尔体积__________;②增大压强:气体摩尔体积__________。
【温馨提示】对气体摩尔体积的理解
(1)1个条件:必须为__________。非标准状况下,1mol气体的体积不一定是22.4L。
(2)1种状态:物质的聚集状态必须是__________。如水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
(3)2个数据:“1mol”,“约为22.4L”。
(4)对象:标准状况下(0℃和101kPa)时,气体摩尔体积约等于22.4L/mol(“约”字很重要)
(5)注意:①标准状况下,1mol任何气体的体积都约为__________
②标准状况:温度0℃,压强为101kPa
③标准状况下Vm=__________
④物质在标准状况下为气体,若不是或均不能用22.4L·mol-1进行计算。
(6)比较
单位
使用条件
使用范围
物质种类
摩尔质量(M)
g/mol
任何条件
所有物质
__________
气体摩尔体积(Vm)
L/mol
__________
所有气态物质
不须注明物质种类
备注
M的大小只和物质的种类有关,Vm的大小只和压强和温度有关
三、阿伏加德罗定律
在相同的温度和压强下,任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的,这是理解气体体积的理论基础。
1.定律:同温同压下,相同体积的任何气体具有相同的__________(即物质的量相同)。
【说明】同温、同压、同体积、同分子数,共同存在,相互制约,“三同”定“一同”。
2.推论
①同温、同压:气体的体积与物质的量成__________;
②同温、同压:气体的密度与摩尔质量成__________;
③同温、同体积:气体的压强之比与其物质的量成__________;
④同温、同压、同体积:气体的质量与摩尔质量成__________。
3.适用范围:适用于__________物质,即不但适用于__________气体(如N2),也适用于__________气体(如N2和O2的混合气体)。
【拓展提升】(1)理想气体状态方程——阿伏伽德罗定律推论
pV=nRT
说明:p为压强,V为体积,n为物质的量,R为常数,T为温度
条件
结论(等式)
语言叙述
T、p相同
eq\f(V1,V2)=eq\f(n1,n2)=eq\f(N1,N2)
同温同压下,体积之比等于__________之比,等于分子数之比
T、V相同
eq\f(p1,p2)=eq\f(n1,n2)=eq\f(N1,N2)
同温同体积下,压强之比等于__________之比,等于分子数之比
T、p相同
eq\f(ρ1,ρ2)=eq\f(M1,M2)
同温同压下,密度之比等于__________
【技巧点拨】可通过理想气体状态方程:pV=nRT进行推导。
注意:当
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