2.2氣體摩爾體積

2.2.2氣體摩爾體積

在初中我們學(xué)習(xí)了摩爾質(zhì)量，一摩爾任何微粒的質(zhì)量在以克為單位時，在數(shù)值上等于它的相對分子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量。那么，一摩爾任何微粒的體積又是怎樣的情況呢？引入：一、氣體摩爾體積物質(zhì)狀態(tài)微粒數(shù)（個）外界條件體積Fe固體6.02×102320℃7.2（cm3）Al固體6.02×102320℃10（cm3）H2SO4液體6.02×102320℃53.6（cm3）H2O液體6.02×102320℃18.0（cm3）結(jié)論：1mol固體的體積不同；1mol液體的體積不同Q:為什么會出現(xiàn)這種情況呢？影響物質(zhì)體積的因素又是什么？1、影響物質(zhì)體積的因素（1）構(gòu)成物質(zhì)微粒的多少。構(gòu)成物質(zhì)粒子越多，體積越大。（2）構(gòu)成物質(zhì)微粒本身的大小。構(gòu)成物質(zhì)粒子越大，體積越大。類比：12個籃球代表的微粒緊密堆積與6個籃球代表的微粒緊密堆積，哪一個總體積大？類比：12個籃球代表的微粒緊密堆積與12個乒乓球代表的微粒緊密堆積，哪一個總體積大？（3）構(gòu)成物質(zhì)微粒之間的距離。構(gòu)成物質(zhì)粒子之間的距離越大，那么這種物質(zhì)的體積越大。類比：8個乒乓球代表的微粒按方法一（疏松）和方法二堆積（緊密），哪一種方法總體積大？討論:為什么1mol固體的體積不同，1mol液體的體積也不同？微粒數(shù)目微粒大小微粒間距都是1mol非常小，是次要因素，可忽略主要因素物質(zhì)狀態(tài)微粒數(shù)（個）外界條件體積H2氣體6.02×10230℃，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓22.4(L)O2氣體6.02×10230℃，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓22.4(L)CO2氣體6.02×10230℃，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓22.3(L)Q:氣體的情況又是如何呢？不僅是這樣，通過很多的數(shù)據(jù)，我們可以得到這樣的結(jié)論：結(jié)論：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol氣體的體積都約為22.4L。注意：標(biāo)準(zhǔn)狀況是指0℃，101kPa。Q:為什么固體和液體體積不等，而氣體卻是相等的呢？我們同樣地從影響因素上來分析。首先都是1mol，第1條是一樣的，而對于氣體而言，和固體和液體不同地方在于，它的分子間距離是比較大的。氣體分子之間的平均距離約是其分子自身大小的10倍。因此，對于氣體的體積而言，分子的直徑可以忽略不計。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體分子之間的間距為4納米，分子直徑的大小為0.4納米

。對于氣體而言，只要是狀況相同，也就是溫度和壓強相同的情況下，它的分子間的平均距離又大致是相等的。固、液體氣體微粒數(shù)目微粒大小微粒間距都是1mol非常小,是次要因素，可忽略主要因素都是1mol主要因素次要因素，可忽略所以,這就導(dǎo)致一個結(jié)果：

1mol氣體在狀況相同情況下，它們的體積大致都是相等的。2、比較氣體體積時要注意的問題（1）溫度：在壓強一定時，升高溫度，分子間的平均距離增大，氣體體積增大；降低溫度，分子間的平均距離減小，氣體體積減小。（熱脹冷縮）（2）壓強：在溫度一定時，增大壓強，分子間的平均距離減小，氣體體積減小；減小壓強，分子間的平均距離增大，氣體體積增大。1mol氣體的體積都約為22.4L，加了一個限定條件：0℃，101kPa，把溫度和壓強限定了。Q:是不是所有的狀況下，

1mol氣體的體積都是22.4L呢？3、氣體摩爾體積(1)定義：(2)符號：(3)公式：L/mol或L·mol-1Vn(4)單位：氣體摩爾體積約為22.4L/mol0℃，標(biāo)準(zhǔn)狀況(S.T.P)101kPa下，1mol任何氣體的體積基本相同在一定溫度一定壓強下，單位物質(zhì)的量氣體所占的體積VmVm=同溫同壓下，（1）標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol水的體積約為22.4L。判斷下列說法是否正確，為什么？說法錯誤。水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體。（2）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.3mol的CO和0.7mol的CO2混合氣體的體積約為22.4L。說法正確。（3）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol的HCl和NH3混合氣體的體積約為22.4L。說法錯誤。

HCl和NH3會反應(yīng)生成固體NH4Cl。可以是混合氣體，但必須是互不反應(yīng)的兩種氣體。（5）注意點:Q:是不是在其它條件下，

Vm就不可能是22.4L呢？也有可能。我們可以通過調(diào)節(jié)溫度和壓強，也可以使Vm在其它狀況下為22.4L，但我們用的比較多的是：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積約為22.4L/mol×M÷M質(zhì)量（m）物質(zhì)的量（n）微粒數(shù)（N）

÷NA

×NA氣體體積×Vm÷VmVm的單位：L/mol)M的單位：g/molNA的單位：mol-1練習(xí)1：判斷下列說法是否正確（1）氣體摩爾體積約為22.4L/mol。

（）（2）1molSO2在20℃

，101kPa時體積比22.4L大

。（）（3）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1molSO3的體積約為22.4L。（）SO3在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體，特別要注意：水、SO3、某些有機物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體。錯誤正確錯誤（4）常溫常壓下,1molH2的體積約為22.4L。（）（5）常溫常壓下,1gH2的體積約為22.4L。（）錯誤正確練習(xí)2：5.1gNH3物質(zhì)的量是多少？在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占有體積是多少？練習(xí)3：如果ag某氣體中含有的分子數(shù)為b，則cg該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為多少？阿伏加德羅定律及其推論n=——=—VmVNNA回顧：

外界條件相同(溫度和壓強相同)，NA與Vm是相同的，我們可以得到：—=—V2V1N1N2語言表述：在溫度和壓強相同的情況下，相同體積的氣體含有相同的粒子數(shù)。1、定律：同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。(1)使用范圍：氣體(單一氣體或混合氣體）(2)“三同導(dǎo)一同”：

同T、同P、同V同n(N)二、阿伏加德羅定律2.阿伏加德羅定律的推論：

PV=nRTn—氣體的物質(zhì)的量，單位mol，P—氣體的壓強，單位：atm；V—氣體的體積，單位：L；R—恒量，0.082L.atm.mol-1.K-1,T-熱力學(xué)溫度，K理想氣體狀態(tài)方程推論1：T、P一定，V1V2n1n2=

同溫同壓下，氣體的體積比等于其分子數(shù)之比。PV=nRT微粒個數(shù)比2

12質(zhì)量比4g：32g:36g物質(zhì)的量比2V

1V2V2H2+O22H2O點燃示例:物質(zhì)的量比等于系數(shù)比質(zhì)量比等于系數(shù)乘以式量之比體積比2mol

1mol2mol體積比等于系數(shù)比例1：在相同的條件下，1體積X2與3體積Y2氣體化合生成2體積氣體乙，則乙的化學(xué)式（）A、XY3B、X3YC、XYD、X2Y3A推論2：T、P一定，PV=nRTM1M2ρ1ρ2=

同溫同壓下，氣體的密度比等于其相對分子質(zhì)量之比。PV=nRTmMPV=RTρVMPV=RTPM=ρRT例2：某氣體密度是相同條件下H2密度的16倍，則磁氣體的相對分子質(zhì)量是_______推論3：PV=nRTP、T、V一定，PV=nRTmMPV=RTM1M2m1m2=

同溫同壓同體積的氣體，質(zhì)量之比等于其相對分子質(zhì)量之比。例3：某恒容容器質(zhì)量為50g,當(dāng)其充滿CO2時質(zhì)量為58.8g,在相同條件下，如果裝甲烷則質(zhì)量為_____推論4：P、T、m一定，PV=nRTPV=nRTmMPV=RTM2M1V1V2=

同溫同壓同質(zhì)量的氣體，其體積之比等于其相對分子質(zhì)量的反比。例4：在相同的溫度和壓強下，等質(zhì)量的SO2和CO2相比較，下列敘述正確的是（）A、體積之比為16：11