最新高一化学气体摩尔体积知识精讲

高一化学气体摩尔体积

【本讲主要内容】

气体摩尔体积

【知识掌握】 【知识点精析】

一. 决定物质体积的因素：

1.

2. 影响物质体积的因素：温度、压强（改变微粒的平均间距）

3. 液体、固体的体积：主要由微粒本身大小决定

4. 气体的体积：主要由微粒间的平均距离决定（分子间距>>分子直径）

二. 摩尔体积：

1. 摩尔体积：单位物质的量的物质占有的体积。

2.

影响因素：温度和压强（改变分子间距）

3. 固态和液态物质的摩尔体积：主要由微粒本身大小决定。 因此不同的固体或液体物质在同一条件下摩尔体积不同。

4. 气体的摩尔体积：单位物质的量的气体所占有的体积，即每摩尔气体物质占有的体积。用V m 表示

①由于气体分子间距远大于分子直径，气体摩尔体积主要由气体分子间距决定。 ②分子间距受温度和压强影响，因此必须说明所处的条件。

一般常用的是标准状况下的气体摩尔体积：标况下，任何气体的摩尔体积都约为22.4L/mol 。

注意：①0℃，1个标准大气压（1atm ，含101325Pa ）为标准状况，若条件改变，气体摩尔体积相应也改变。

②只适用于气态物质。

③适用于纯净物气体，也适用于互不反应的气态混合物。 原因：在标准状况下，不同气体分子间距是相等的。

三. 阿伏加德罗定律：（“四同”定律）

1. 内容：在相同的温度下和压强下，相同体积的气体中含有相同数目的分子。 *注意：

（1）只适用于气体物质，因为在相同的温度和压强下，不同气体的分子平均间距是相

等的，而分子本身直径因远小于分子的平均间距而忽略不计。固体和液体中分子的直径大于分子间距，体积大小主要由分子本身大小决定。

（2）阿伏加德罗定律适用于任何温度和压强条件下，而标况下气体的摩尔体积22.4L/mol 只适用于0℃，1atm 时，只是阿伏加德罗定律的一个特定情况。

（3）温度、压强、气体体积、气体分子数这四个量中只要任意三个量相同，第四个量必然相同。

*介绍（课外知识）：

P ：气体的压强（Pa ） V ：气体的体积（m 3）

n ：气体分子物质的量（mol ） T

R 从公式中可以得知，当P 、V 、n 、T 四个量中任意三个量相等时，第四个量必然相等。

℃，1atm 时根据公式：

2. 阿伏加德罗定律的推论：

（1）在相同的温度和压强条件下，气体体积之比等于气体分子数之比，即气体物质的

证明：（一）气体体积决定于气体分子的平均间距，而同温同压条件下，不同气体分子的平均间距相等，因此气体分子数与气体体积成正比。

应用：①测定未知物质（气体）的分子式

②求混合气体的平均分子量

③根据气体的平均分子量求混合气体中气体的体积比

（2）在相同的温度和压强下，气体的密度之比等于分子量之比，即摩尔质量之比

11

22

M M ρρ= 应用：①利用相对密度法测定气体的分子量

②比较气体密度相对大小

（3）相同的温度和相同体积时，气体的压强之比等于气体分子数之比，即气体物质的

由于温度（T ），体积（V ）相同，因此压强与分子数成正比

法二：气体的压强是由于气体分子在运动时撞击容器壁产生的。在温度与体积相同时，容器内气体分子数越多，单位时间内撞击容器壁的气体分子越多，压强越大。

阿伏加德罗定律的推论最重要，用途最大的是以上三个，但是还有以下几个，请同学们自己进行推导：

（1

（2 （3

*总结：

1. 求气体密度的方法：

（1

（3

2. 求气体分子量的方法：

（1 （2

（3

【解题方法指导】

例1. 在相同的温度和压强时（120℃，1atm ），1体积酒精蒸气可以与3体积氧气恰好完全 反应生成2体积CO 2与3体积水蒸汽，求酒精的分子式？

解：则在反应中酒精，氧气，CO 2、H 2O 分子数之比为1：3：2：3，若设酒精分子式为R

O 3H 2CO 3O R 22点燃

2+−→−+

由质量守恒定律可知酒精分子式为C 2H 6O

例3. CH 4与CO 的混合气体平均分子量为20，求混合时CH 4与CO 的体积比？ 解：法一、设CH 4有x mol ，CO 有y mol

()

()()12162020282028162020202816/20/28/16=--=->-+=+∴=+⋅+⋅=

y x y x y

x y x mol

g ymol xmol ymol

mol g xmol mol g M

1

244==

CO

CH CO

CH n n V V 同温同压下

法二、十字交叉法：

例4. 证明：在相同的温度和压强下，气体的密度之比等于分子量之比，即摩尔质量之比

11

22

M M ρρ= 证明：法一、111

111

222

2

m n M V V m n M V V ρρ⨯==⨯

由于温度（T ）与压强（P ）一定，∴分子量与密度之比为一个定值

1

2

1

2

M M ρρ=

例5.

【考点突破】

【考点指要】

在高考中，主要考查两个方面的知识：一是22.4L/mol 的适用范围（针对标准状况下的气体物质）；二是阿伏加德罗定律的推论及其应用。本章节三节课的知识在高考中一共占6分（一道选择题）。

【典型例题分析】

1. （1999全国8）下列说法正确的是（N 表示阿伏加德罗常数的值） A. 28g 氮气所含有的原子数目为N

B. 4g 金属钙变成钙离子时失去的电子数目为0.1N

C. lmol 甲烷的质量与N 个甲烷分子的质量之和相等

D. 标准状况下，22.4L 甲烷和乙炔混合物所含的分子数为N