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气体摩尔体积
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
1.知道气体摩尔体积的概念，能够利用物质的量、气体摩尔体积、标准状况下气体的体积三者之间的关系，进行简单的计算。
2.了解阿伏加德罗定律及其推论，并能够运用阿伏加德罗定律解决简单问题。
3.认识到微观和宏观的相互转化是研究化学的科学方法之一。
在实验室中有一瓶氢气，我们应该如何得到该气体的物质的量呢？
我们已经学习了两个计算物质的量的公式：
应用以上的公式是不是可以计算氢气的物质的量？
不可以，因为既不可能得到氢气的分子数，也不可能称量出氢气的质量
那么我们能得到氢气的什么物理量呢？
体积
已知氢气的体积，能否求解氢气的物质的量？
观察并分析下列表格的数据，你能得到哪些结论？
粒子数相同
体积相同
体积不同
体积不同
（2）相同温度和压强下，1mol不同液体或固体体积不相同。
（3）相同温度和压强下，1mol不同气体体积相同。
（1）在标准状况下，1mol任何气体的体积均约为22.4L
？
一、影响体积的因素
2、所占的体积哪个大？
粒子的大小
1、1个 和 N个 小黄人所占的体积哪个大？
粒子的数目
3、紧密和松散排列所占的体积哪个大？
粒子的间距
一、影响体积的因素
粒子数目
粒子大小
粒子间距
问题1：物质体积大小取决于哪些微观因素？
一、影响体积的因素
问题2：固、液、气体的结构有何特点？
以H2O为例
气体分子间平均距离远远大于气体分子本身的直径
构成固态结构微粒间的距离很小
构成液态结构微粒间的距离小
可压缩性 扩散性
体积和形状固定
体积固定 外形不固定
分子直径
气体物质
分子间的平均距离
分子的直径为0.4nm
分子之间的平均距离为4nm
一、影响体积的因素
问题3：解释相同条件下，为什么1mol 不同固体或液体的体积是不相同的？
粒子的数目
粒子的大小
决定
固体或液体体积
1mol不同固体和液体体积不同，是因为不同物质的粒子大小是不相同的。
一、影响体积的因素
问题4：解释相同条件下，为什么1mol 不同气体的体积是近似相等？
粒子的数目
决定
气体体积
粒子间的距离
1mol不同气体，气体的体积主要由微粒间的距离大小决定，而分子间的平均距离受温度和压强的影响。
理想气体状态方程
PV=nRT
从微观角度分析,决定物质体积的三个因素
状态 粒子个数 粒子大小 粒子间距 结论
1mol固体或液体 6.02×1023
1mol气体 6.02×1023
主要因素
忽略
忽略
决定因素
同温同压下，不同气体粒子间的距离相等
构成不同固体、液体的粒子大小是不同的
体积不同
体积相同
1 mol不同气体的体积相同
结论：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含相同数目的粒子（或相同物质的量）。
阿伏加德罗定律
在一定的温度和压强下，1mol气体的体积就应该是一个常数
气体摩尔体积
理想气体状态方程
PV=nRT
（R=8.314Pa·m3·mol-1·K-1 ）
T、P、 V相同， n相同 N相同
（三同定一同）
T、P、 n相同， V相同 N相同
同温同压下，气体分子的间距相同
二、气体摩尔体积
单位物质的量的气体所占的体积。
Vm
1.定义：
2.符号：
5.影响因素：
L·mol-1 或 m3·mol-1
3.单位：
4.表达式：
Vm
＝
V
n
温度和压强
在一定温度和压强下，Vm是个常数，如果条件变化了，则Vm亦随之改变。
观察1 mol不同气体在不同温度压强下的体积,完成结论。
化学式 条件 1 mol气体体积/L
H2 0 ℃，101 kPa 22.4
O2 0 ℃，101 kPa 22.4
CO 0 ℃，101 kPa 22.4
H2 0 ℃，202 kPa 11.2
CO2 0 ℃，202 kPa 11.2
N2 273 ℃，202 kPa 22.4
NH3 273 ℃，202 kPa 22.4
结论：①1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为________。
②1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积__ _ 相等。
22.4 L
不一定
二、气体摩尔体积
单位物质的量的气体所占的体积。
Vm
1.定义：
2.符号：
5.影响因素：
L·mol-1 或 m3·mol-1
3.单位：
4.表达式：
Vm
＝
V
n
温度和压强
在一定温度和压强下，Vm是个常数，如果条件变化了，则Vm亦随之改变。
②在温度0℃、压强101KPa时（标准状况）， Vm约为 22.4L/mol
注意：气体摩尔体积只适用于气态物质，对于固态物质和液态物质来讲不适用。
这里所指的“气体”，可以是纯净物，也可是混合物。
1、下列说法是否正确 ？为什么？
（1）1 mol CO2占有的体积约为 22.4 L
（2）1 mol H2O在标准状况下的体积约为 22.4 L
（3）20℃、101Kpa下，1molH2的体积约是22.4L。
错误。因未指明气体所处的状况。
错误。因水在标准状况下不是气体。
（4）标准状况下，0.5molH2 和0.5molO2 的混合气体的体积约为22.4L。
错误。不是标况
正确。
（5）只有在标准状况下，气体摩尔体积才是22.4L/mol.
错误。当温度高于0℃，压强大于101Kpa时，气体摩尔体积也可能为22.4L/mol。
注意：
气体摩尔体积只适用于气态物质(包括混合气体），对于固态物质和液态物质来讲，都是不适用的。
气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它与温度和压强有关
★
★
标准状况下气体摩尔体积约为22.4L/mol
（标准状况：T=0 ℃，P=101KPa）
在标准状况下，1mol任何气体的体积都约是22.4L
常见的标准状况下不是气体的物质有：H2O、HF 、CCl4、SO3
2.应用公式计算，完成填空。
在标准状况下:
1molO2的体积约为 L
0.5molCO2的体积约为 L
44.8LNH3的物质的量为 mol
33.6LN2的物质的量为 mol
11.2
2
1.5
22.4
三、以物质的量为中心的计算
1、标准状况下，2.2g CO2的体积是多少？
2、标准状况下，6.72L CO2的质量是多少g？
3、标准状况下，11.2L氢气中含多少个H2分子？
4、在标准状况下，测得1.92 g某气体的体积为 672 mL，计算此气体的相对分子质量。
解法一： 解：标况下，n=0.672/22.4=0.03 mol
M = 1.92g/0.03mol =64 g·mol－1 即气体的相对分子质量为64
解法二：解：标况下，该气体的密度为： ρ（标） = 1.92/0.672=2.86 g·L－1
则M=ρ（标）×22.4 L·mol－1 =64g·mol－1
即该气体的相对分子质量为64
三、以物质的量为中心的计算
混合气体平均相对分子质量的求算
1.已知标准状况下气体密度ρ，M =ρ·22.4L/mol
2.根据摩尔质量定义法，用混合气体总质量除以总物质的量
3.已知混合气体各组分及各组分体积分数，平均相对分子质量为各组分相对分子质量的平均值
=M（N2）×4/5+ M（O2）×1/5=29g/mol
=
科学史话：阿伏伽德罗定律
阿伏伽德罗是意大利人，1776年8月出生于都灵市的一个律师家庭，16岁时取得了法学学士学位，20岁时取得了法学博士学位。从24岁起，阿伏伽德罗的兴趣转到数学和物理学方面。1804年，阿伏伽德罗被都灵的科学院推选为通信院士。1819年，正式被选为科学院院士。1820年被聘为都灵大学数学物理教授。尽管他的学识很渊博，但由于政治原因，不久他就失去了这个职位。在1834年11月28日，阿伏伽德罗重新被任命为都灵大学的教授，直到1850年退休为止。他于1856年7月9日在都灵市病故，享年80岁。
阿伏伽德罗在1811年提出了一种假说，使分子理论在后来获得很大发展。这就是现在化学书上所讲的“同体积的气体，在温度相同、压力相同时，含有同数目的分子。”这就是阿伏伽德罗定律。
四、阿伏伽德罗定律的推论
PV=nRT
在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
推论1 同温同压下，任何气体的体积之比等于物质的量（或粒子数）之比
V1
V2
n1
n2
N1
N2
练习：
标准状况下①2g H2 ②分子数为3.01x1023 CO2 ③0.8mol HCl ④1.12L Cl2
①③②④
体积由大到小的顺序是
四、阿伏伽德罗定律的推论
PV=nRT
在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
推论2 同温同压下，任何气体的密度之比等于它们的摩尔质量之比。
练习：
在标准状况下，空气的平均式量为29，相同条件下的下列气体密度比空气密度大的是（ ）
①CO2 ②H2 ③Cl2 ④HCl ⑤N2
①③④
=相对密度
四、阿伏伽德罗定律的推论
PV=nRT
在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
推论3 同温同压下，相同质量的任何气体的体积比等于它们的摩尔质量
的反比。
同温同压下，等质量的下列气体的体积由大到小排列顺序
①CO2 ②H2 ③Cl2 ④HCl ⑤SO2
=
练习：
四、阿伏伽德罗定律的推论
PV=nRT
在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
推论4 同温同压下，同体积的任何气体的质量之比等于它们的摩尔质量
之比。
=
练习：
标准状况下，等体积的氧气和某气体质量比为1：2.5，则该气体的摩尔质量是多少？
四、阿伏伽德罗定律的推论
PV=nRT
推论5
同温同体积下，
气体的压强之比等于它们的物质的量之比。
即：p1∶p2 = n1∶n2
练习：等物质的量的CO2和CO进行比较，则CO2与CO的：
（1）分子数之比为 ；
（2）原子数之比为 ；
（3）同温同压下，体积之比为 ___________；
（4）同温同压下，密度之比为——————；
（5）同温同体积下，气体压强之比为——————;
四、阿伏伽德罗定律的推论
PV=nRT
推论6
推论7
同压同物质的量，
气体的体积之比等于它们的温度之比。
即：V1∶V2 = T1∶T2
同温同物质的量，
气体的体积与压强成反比。
即：V1∶V2 = p2∶p1
气
体
摩
尔
体
积
物质体积大小的影响因素
气体摩尔体积
阿伏伽德罗定律及其推论
定义
符号
单位
标准状况下的气体摩尔体积
气体摩尔体积的有关计算
阿伏伽德罗定律
阿伏伽德罗定律的推论
物质的粒子数目
粒子的大小
粒子之间的距离
微观因素
宏观因素
温度
压强
决定固体或液体体积的主要因素
决定气体体积的主要因素
微粒数目
微粒大小
微粒的平均距离
温度
压强
1. 同温同压下等质量的SO2气体和CO2气体，下列有关比较的叙述中，正确的是( )
①密度比为16∶11　②密度比为11∶16　③体积比为16∶11　④体积比为11∶16
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
B
2. 同温、同压下，向两密闭容器中分别充满等质量的O2和O3气体，则
①两容器的体积比为______。
②两种气体的密度比为______。
3∶2
2∶3
2.标况下，由CO和CO2组成的混合气体6.72L，质量为12g。则此混合气体中CO和CO2的物质的量之比为：
x + y =0.3
28x + 40y =12
=
=
n混 = =
M混 = =

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