第2课时气体摩尔体积(知识点归纳及例题解析)

第2课时气体摩尔体积

[学习目标定位] 1.知道决定气体体积的主要因素，能叙述阿伏加德罗定律的内容。2.知道气体摩尔体积的含义，记住标准状况下的气体摩尔体积。3.能进行气体体积、物质的量、微粒数目之间的换算。

一决定物质体积大小的因素

1.在温度和压强一定时，决定物质体积大小的主要因素有：微粒的数目、微粒的大小、微粒间的距离。

2.根据表格中的数据完成下列填空：

状态物质密度1 mol该物质

的质量

1 mol该物质

的体积

结论

固态Fe g·cm－3(20 ℃) 56 g cm3

相同条件下1

mol固体、液

体的体积差

别较大

Al g·cm－3(20 ℃) 27 g 10 cm3

液态

H2O g·cm－3(20 ℃) 18 g cm3

H2SO4g·cm－3(20 ℃) 98 g cm3

气态O2

g·L－1(0 ℃、101 kPa)

(标准状况)

32 g L

相同条件下，

1 mol 气体

的体积近似

相等，在标准

状况下约为

L

H2

9 g·L－(0 ℃、101

kPa)1(标准状况)

g L

(1)在温度和压强一定时，任何1 mol固态物质或液态物质所含微粒数目相同。微粒之间的距离很小，但微粒的大小不同，所以1 mol固态物质或液态物质的体积往往是不同的。

(2)对气态物质来说：通常情况下微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍，因此，当微粒数相同时，气态物质体积的大小则主要取决于气体微粒间的距离。

(3)温度和压强会较大程度地影响气体体积，当压强一定时，升高温度则微粒之间的距离变大，气体体积增大。反之，体积缩小(即通常所说的热胀冷缩)；当温度一定时增大压强，微粒之间的距离减小，气体体积缩小。

(4)在温度和压强一定时，微粒间的距离近似相等，因此，在相同温度和压强下，任何具有相同微粒数的气体都具有大致相同的体积。

归纳总结

1.物质体积大小的影响因素

2.粒子数目相同物质的体积关系

1.同温同压下，若两种气体所占体积不同，其主要原因是()

A.气体分子的大小不同

B.气体分子间平均距离不同

C.气体的物质的量不同

D.气体的摩尔质量不同

答案 C

二气体摩尔体积

1.气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占的体积，符号是V m，常用的单位是L·mol－1。标准状况下，气体摩尔体积约为L·mol－1。对于气体摩尔体积的理解，应注意以下几点：

(1)气体摩尔体积的适用范围是气态物质。在标准状况下，1 mol 气体所占的体积约是L。

(2)气体的体积与温度、压强有关。相同温度下，单位物质的量的气体压强越小，气体体积越大；相同压强下，单位物质的量的气体温度越高，气体体积越大。

(3)气体摩尔体积不仅适用于纯气体，也适用于混合气体。如mol H2与mol O2的混合气在标准状况下的体积约为L。

(4)1 mol气体在非标准状况下的体积，可能是L，也可能不是L。

2.标准状况下，气体摩尔体积的有关计算

①气体的物质的量n＝错误!mol；

②气体的摩尔质量M＝V m·ρ＝ρ g·mol－1；

③气体的分子数N＝n·N A＝错误!·N A；

④气体的质量m＝n·M＝错误!·M g。

归纳总结

1.标准状况下的气体摩尔体积

2.计算公式

n＝m

M＝N

N A＝错误!(标准状况)

2.下列叙述正确的是()

mol任何气体的体积都为L

mol任何物质在标准状况下所占的体积都为L

C.标准状况下，1 mol水所占的体积是L

D.标准状况下，L任何气体的物质的量都是1 mol

答案 D

解析A中没有指明该物质所处的状况，即温度、压强，错误；B中没有指明该物质的状态，错误；C中水在标准状况下不是气体，错误；D中是对气体摩尔体积概念的应用，正确。

3.设N A代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()

A.在常温常压下，L Cl2含有的分子数为

B.在常温常压下，1 mol氦气含有的原子数为N A

g氧气含原子数为N A

个O2的质量只有在标准状况下才是32 g

答案 B

解析在A中，标准状况下，L Cl2含有的分子数为，而题中为常温常压，故A错误；B 中氦气为单原子分子，1 mol氦气含有原子数目为N A，B正确；C中O2的摩尔质量为32 g·mol

－1，且O2为双原子分子，所以32 g O2含原子数为32 g

32 g·mol－1

×2N A＝2N A，C错误；N A个O2的质量为32 g，与状态无关，与外界条件无关，D错误。

理解感悟在有关阿伏加德罗常数的正误判断题目中，常考查标准状况下的气体摩尔体积，常见问题如下：

(1)忽视外界条件是标准状况，如常温常压下，1 mol H2的体积不是L。

(2)忽视研究对象是气体，如标准状况下H2O、酒精、SO3等不是气体。

(3)将1 mol气体的体积与气体摩尔体积的单位混淆，前者单位为L，后者单位为L·mol－1。

三阿伏加德罗定律

1.判断下列说法的正误，正确的划“√”，错误的划“×”

(1)标准状况下，1 mol任何气体的体积都约是L(√)

(2)同温同压下，1 mol(含有相同的粒子数)任何气体的体积相同(√)

(3)同温同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子数(√)

(4)标准状况下，16 g氧气与2 g氢气的体积比是1∶2(√)

2.实验探究气体的体积与物质的量的关系

(1)下图为电解水的实验装置。图中A试管中收集到的气体是H2，B试管中收集到的气体是O2，二者的体积比是2∶1。

(2)物质的量比与气体体积比的关系

若有g H2O电解，产生H2的质量为g，物质的量为mol；产生O2的质量为g，物质的量为mol；二者物质的量之比为2∶1。

(3)实验结论

①在同温同压下，气体的物质的量比等于体积比。

②在同温同压下，1 mol的不同气体，其体积相同。