第10讲 气体摩尔体积-【教师版】新高一化学暑假衔接（人教版）.docxVIP

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，而粒子之间的距离是非常小的，这就使得固态物质或液态物质的体积主要取决于粒子的大小。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不相同的。

对于气体来说，粒子之间的距离（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气体粒子之间的距离。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。

气体摩尔体积

在一定条件下，1mol不同物质的体积如表所示。观察并分析表中的数据，你能得出哪些结论？与同学讨论。

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，单位物质的量的气体所占有的体积，叫做气体的摩尔体积

2.符号：Vm

3.单位：L·mol－1(或L/mol)

4.计算公式：Vm＝eq\f(V,n)

5.数值：在标准状况(温度为0℃，压强为101KPa)下，气体摩尔体积为22.4L·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温度和压强。①升高温度：气体摩尔体积增大②增大压强：气体摩尔体积减小

【温馨提示】对气体摩尔体积的理解

(1)1个条件：必须为标准状况。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气体或者气体的混合物。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22.4L

②标准状况：温度0℃，压强为101kPa

③标准状况下Vm＝22.4L·mol－1

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

要注明物质种类

气体摩尔体积（Vm）

L/mol

要注明温度和压强

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分子数(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正比；

②同温、同压：气体的密度与摩尔质量成正比；

③同温、同体积：气体的压强之比与其物质的量成正比；

④同温、同压、同体积：气体的质量与摩尔质量成正比。

3.适用范围：适用于任何气体物质，即不但适用于单一气体（如N2），也适用于混合气体（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，体积之比等于物质的量之比，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，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比

T、p相同

eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)

同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比

【技巧点拨】可通过理想气体状态方程：pV=nRT进行推导。

注意：当题目出现“体积”、“L”等字样时(除溶液)，按以下步骤：

①看条件：标准状况/0℃，101kPa/273K，101kPa

非标准状况/常温常压/25℃，101kPa/298K，101kPa