气体摩尔体积 优质课讲课思路

气体摩尔体积

生活经验告诉我们：固体有一定的形状，液体没有固定的形状，但是有固定的体积。气体没有固定的形状和体积，气体溶液被压缩，而固体和液体不易被压缩。这是因为气体分子间间距较大，外界条件（如：温度，压强）改变时，很容易引起分子间距的改变而引起体积的改变。液体和固体相对分子间紧密接触，一般有固定的体积。

气体体积我们不陌生，可是为什么要在中间加上摩尔（mol）二字呢？一个概念的诞生，总是伴随着对事物规律的高度总结。让我们一起去学习吧~ 首先让我们来锻炼下计算能力，请求出一下物质的体积。

注：固体、液体密度均为室温测定值，气体密度为101kpa，0℃时的测定值。【问题1】气体的体积由那些因素决定呢？

宏观因素：温度和压强（热胀冷缩，压强越大体积越小）

微观因素：微粒的数目、微粒的大小和微粒之间的距离

由上表计算结果可知，相同微粒个数的气体体积要比固体和液体的体积大很多。这是为什么呢？主要是因为分子之间的距离很大引起的。当然，距离大

小是相对的。相对于距离来讲分子的大小可以忽略，所以是什么气体分子，对气体的体积几乎没有影响。只要给定了微粒的个数，确定了分子之间的距离，不管是相同气体，不同气体还是混合气体，它们的体积应该是一定的。（感觉自己总结出来了一条很腻害的规律额…）

只要温度和压强一定，即分子间的距离确定了。相同微粒个数（同物质的量）的分子所占有的体积是相同的。其实这就是传说中的阿伏伽德罗定律。

【阿伏伽德罗定律】同温，同压，同气体体积，则同物质的量！我们也可以亲切的称之为“四同定律”。任意三同可推导出另外一同！

【学科拓展】：阿伏伽德罗定律的伟大之处在于“宏观”确定了“微观”！即同T，同P，同V（宏观）→同n（微观）。

①阿伏伽德罗定律：当T，p一定时V，n成正比，即V∝n

其实其他三同推导另一同也对应着叱咤风云的人物。

②玻义耳定律：当n，T一定时V，p成反比，即V∝（1/p）

③盖-吕萨克定律：当p，n一定时V，T成正比，即V∝T

④查理定律：当n，V一定时T，p成正比，即p∝T

19世纪中叶法国科学家克拉伯龙综合了上述规律提出了一个方程：PV＝nRT（R为理想气体常数，R＝8.31Pa·m3·mol-1·K-1）。不过当时并未引起人们的重视，直到19世纪末在门捷列夫等科学家的支持和提倡下，人们开始普遍的使用克拉伯龙方程。

突然很想励志一波，又不知道说点什么好。额…如果你很勤奋，但是现实中你没有那么的出类拔萃，那就继续做一只加油鸭吧！

【气体摩尔体积】一定条件下，单位物质的量的气体所占有的体积。

符号：V m，单位：L/mol（或L·mol-1）

定义式：n m V V ＝

根据P T R V RT PV =→

=n n

因为R 为定值，所以只要温度和压强一定，任何气体的气体摩尔体积（V m ）相同！

【标准状况】简称“标况”（0℃，101kpa ）它将盘你三年。在标况下，1mol 任何气体的体积为22.4L 。（标况下，任何气体的气体摩尔体积为22.4L/mol ）emmmmm ，22.4是怎么来的呢？

a

10127331.8m n n KP K

V P T R V RT PV ⨯=→=→

=（R 取R ＝8.31Pa ·m 3·mol -1·K -1） 计算得：Vm=22.4 L/mol

使用注意：①标况 ②标况下（0℃）状态一定要是气体（gas ，gas ，gas ） 【真问题】0℃，101KPa 对应Vm=22.4 L/mol 。那么当Vm=22.4 L/mol 时，外界条件一定是0℃，101KPa 吗？

标况下，Vm=22.4 L/mol 。是因为0℃，101KPa 时，确定了气体分子间的距离。则气体的体积仅由微粒个数决定，与微粒种类无关。所以Vm 其实是由分子间的间距所决定。如果温度高一些，压强大一些也有可能使分子间间距与标况下分子间间距相等。所以当Vm=22.4 L/mol 时，外界条件不一定是0℃，101KPa 。

【夯实基础1】下列说法正确的是( )

A.在标准状况下,1 mol 酒精的体积是22.4 L

B.1 mol 氢气所占的体积一定是22.4 L

C.标准状况下,6.02×1023个水分子所占有的体积约是22.4 L

D.标准状况下,28 g N 2与CO 的混合气体,体积为22.4 L 答案:D

【夯实基础2】下列两种气体的分子数一定相等的是( )

A.体积相等、质量不等的CO 和N 2

B.等温等体积的O 2和N 2

C.等体积等密度的CO 和N 2

D.等压等体积的O 2和N 2 答案:C

【夯实基础3】在一定条件下,某化合物X 受热分解:2X

A↑+2B↑+4C↑,测

得反应后生成的混合气体对H 2的相对密度为11.43,在相同条件下,X 的相对分子质量是

( )

A.11.43

B.22.85

C.80.01

D.160.02 答案:C

RT PM RT V PM RT M PV RT PV ρ=→=→=

→=m

m n

同T ，同P ，R 是定值。则相对密度21

21M M =

ρρ

【挑战自我1】如果a g 某气体中含b 个分子,则c g 该气体在标准状况下的体积是(N A 为阿伏加德罗常数的值)( )

A.

L B.

L C.

L D.

L

解析:a g 气体含有b 个分子,则c g 气体中含有

个分子,其物质的量为n=

mol,在标准状况下的体积为V=

mol ×22.4 L ·mol-1=

L 。

答案:A

【挑战自我2】同温、同压下,某容器充满O 2质量为116 g,若充满CO 2质量为122 g,现充满某气体质量为114 g,则该气体的相对分子质量为( ) A.28

B.60

C.32

D.44