1.3.2.1气体摩尔体积

0.0893g/L
体积 7.2cm3 10cm3 18cm3 53.6cm3
H2
O2 CO2 N2
气体
气体 气体 气体
22.4L
22.39L 22.39L 22.4L
1.429g/L 1.965g/L 1.25g/L
结论：
1. 1 mol不同的固态或液态的物 质，体积不同。 2.在相同状态下，1 mol气体的体 积基本相同。 3.同样是1 mol的物质，气体和固 体的体积相差很大。
填写下列空白：
（1）标况下，0.5molH2占有的体积是 11.2 L （2）标况下， 2molO2占有的体积是 44.8 （3）标况下，4.48LCO2的物质的量是 0.2 mol （4）标况下，33.6LH2 的物质的量是 1.5 mol L
在标准状况下, 2 . 2 g CO2 的体积是多少？ 解：
3、M=ρVm=ρ*22.4（适用于标况的气体）
4、M（平）=
m(总) n(总)
=
M1n1+M2n2+M3n3……
n1+n2+n3……
=M1w1%+M2w2%+M3w3%
1.氮气、二氧化碳以体积比2：3（相同条件） 混合，求混合气体的平均摩尔质量。
2、氮气与氧气混合气体的密度是相同条件下 氢气密度的15.5倍，求两种气体的体积比 （相同条件）。
计算公式：
气体的体积（L）
物质的量（mol)=
气体摩尔体积（L/mol)
即：n = V Vm
标准状况下：
n=
V
22.4L/mol
公式间的换算：
N
÷NA ×NA
×Vm
n
×M ÷M
÷Vm
m
V
（气体）
n=
N — NA
n=
m — M
V n= —
Vm
[判断]
1. 标准状况下，1mol任何物质的体积都约是22.4L。
粒子大小
现在我们来分析一下温度和压强对气体体积的影响
结论：温度升高，体积增大，温度降低，体积减小 原因：温度升高，粒子间距增大，温度降低，粒子间 距减小。
结论：压强增大，体积减小，压强减小，体积增大
原因：压强增大，粒子间距减小，压强减小，粒子间 距增大。
影响1mol物质体积大小的因素
决定
1.微粒的大小
决定
固体、液体体积 气体体积
2.微粒间的距离 受温度和压强影响
如果温度和压强一定，则微粒间的平均距离一 定，体积也就一定。
2.气体摩尔体积
定义：单位物质的量的气体所占的体积。 符号：Vm 单位：L/mol
V 公式：Vm= —— n
标准状况下的气体摩尔体积:
条件：标准状况(S T P) 0℃、 1.01×105 Pa 对象：1mol任何气体,可以是单一纯净的气体，也可
二、气体摩尔体积
1 mol任何物质的粒子个数都相等，约 为6.02×1023个。 1 mol任何物质的质量不相等，其数值 与式量相同
1 mol任何物质的体积呢?
对比分析：
以下是1mol物质在00C、101KPa下的体积 由体积数据结合物质状态你得出什么结论?
物质 Fe Al H2O H2SO4 状态 固体 固体 液体 液体 密度 7.8g/cm3 2.7g/cm3 1g/cm3 1.83g/cm3
一、影响物质体积大小的因素：
1.物质所含粒子数目多少 2.粒子大小 3.粒子间的距离
首先我们来分析1mol固态和液态物质体积为 什么不同。
固态结构微粒间的距离很小
液态结构微粒间的距离也小
讨论影响1mol固体和液体物质体积的因素有哪些？ 粒子数目 粒子间距 粒子大小
1mol固体或Biblioteka 体物质的体积只与构成这种物质的 粒子大小有关，由于不同的物质粒子大小不相等，所 以1mol不同的固体和液体体积大小不同。
思考： 1.物质体积大小取决于哪些微观因素? 2.为什么相同外界条件下， 1 mol固、液态物质所具有的体积不 同，而1 mol气态物质所具有的体积 却基本相同?
类比、讨论、总结
• 10个乒乓球和20个乒乓球都紧密堆积,谁 （粒子数目） 占的体积大? • 20个乒乓球和20个篮球都紧密堆积在一 起,哪一堆所占有的体积大? （粒子大小） • 有两堆篮球的数目均为20个,一堆球与球 的距离间隔1米,另一堆的间隔0.1米在操 场上均匀分布,哪一堆篮球占操场的总体 积大? （粒子间的距离）
（错，物质应是气体）
2. 1mol气体的体积约为22.4L。 （错，应标明条件－标准状况） 3. 标准状况下，1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L。 （对，气体体积与分子种类无关）
4. 22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。
（错，未指明气体体积是否在相同条件下测定） 6. 只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约为22.4L/mol。 （错，不一定）
3.阿伏加德罗定律
定律：
在相同的
都含有
和
。
下，相同体积的任何气体
推论
（1）同温同压下气体的体积之比等于其物质的量之比
V1 n1 N1 V2 n2 N 2
（2）同温同体积下，气体的压强之比等于其物质的量
之比，即
P n1 N1 1 P2 n2 N 2
（3）同温同物质的量下，气体的压强之比等于其体积
V1 P2 的反比，即 V2 P 1
（3）同温同压下，任何气体的摩尔质量之比等于其
密度之比,即
M 1 1 M 2 2
。
（4）同温同压下，同质量的气体的体积与其摩尔质
量成反比，即 V1 M 2 。
V2 M1
【训练1】 在两个密闭容器中,分别充有质量相 同的甲､乙两种气体,若两容器的温度和压强均 相同,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正 确的是( ) A.甲的分子数比乙的分子数多 B.甲的物质的量比乙的物质的量少 C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小 D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小 [答案] B
约1700倍
3.06×104ml
18.0ml
100
100℃H2O(g)
50
1mol
1mol H2O(l)
原因：由液态到气态，粒子间距显著增大。
2 3 4 5 6 7 8 9 10
气体分子平均距离是分子直径的10倍左右
讨论：在相同条件下影响1mol不同气体体积的因素有哪 些？
粒子数目
粒子间距
受温度和压强影响
【训练2】同温同压下，下列有关等质量的二 氧化硫气体和二氧化碳气体的比较的叙述中 正确的是（ ） A。密度比为16：11 B 密度比为11：16 C 体积比为1：1 D 体积比为11：16
[答案] D
4、与平均摩尔质量有关的计算
1、M=m/n（适用于任何条件任何状态的物质）
2、M1/M2=ρ1/ρ2=D(相对密度）（适用于同温同压下）
n（CO2） = =
m [CO2] M[CO ]
2
2.2g 44 g · mol －1
=
0 . 05mol
V（CO2） = n（CO2） · Vm（CO2）
= 0 . 05 mol × 22 . 4 L / mol
= 1 . 1 2L
作业： 1、在标准状况下，测得1.92g某气体的体积为 672ml，计算该气体的相对分子质量。 2、在同温同压下，两个体积相同的玻璃容器中分 别盛满N2和O2。计算容器中： （1） N2和O2的物质的量之比和分子数目之比 （2） N2和O2的质量比。
固体物质
7.2cm3
10cm3
18.3cm3
1mol铁
1mol铝
1mol铅
液体物质
100
100
50
50
54.1cm3
18.0cm3
1mol水
1mol硫酸
下面我们来分析1mol不同气态物质在相同 条件下体积为什么基本相同。
【思考与交流】 将1mol液态水加热变成1mol气态水，体 积将会发生变化吗？
以是混合气体。
结论 气体摩尔体积约为22.4L/mol
6.02×1023 分子
标态下的气体摩尔体积
使用气体摩尔体积（22.4L/mol）时注意：
1）条件是标准状况（0°C、101kPa） 2）使用对象是气体，包括混合气体。气 体的体积只与气体的分子数目有关，跟 种类无关 3）气体摩尔体积的数值决定于气体所处 于的外界条件，即温度和压强 4）22.4是一个近似值