2022_2022学年高中化学第一章从实验学化学第二节化学计量在实验

第二课时气体摩尔体积

[课标要求]

1．了解气体摩尔体积的含义。

2．掌握标准状况下有关气体摩尔体积的计算。

3．理解阿伏加德罗定律及其推论。

1．物质体积大小的影响因素

结论：

(1)在相同条件下粒子数相同的不同固态或液态物质的体积不相同。

(2)在同温同压条件下，粒子数相同的任何气体的体积都相同。

[特别提醒] 决定气体体积大小的因素是分子的数目和分子之间的距离。2．气体摩尔体积

(1)概念：单位物质的量的气体所占的体积，符号为V m。

(2)单位：L·mol－1或L/mol。

(3)表达式：气体摩尔体积＝气体所占的体积

气体的物质的量

，即V m＝

V

n

。

1.标准状况下，气体的摩尔体积约为2

2.4 L·mol－1。

2．使用22.4 L·mol－1时需注意：物质状态必须为气体，条件必须是标准状况，22.4 L·mol－1是个近似值。

3．气体体积与物质的量的关系：V＝n·V m。

4．阿伏加德罗定律：同温、同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子。

气体摩尔体积

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- 2 - (4)标准状况下，气体摩尔体积约为 22.4 L·mol －1。

1．标准状况下，1 mol 任何物质的体积都约是22.4 L 吗？

提示：不是。物质的状态有气体、固体或液体，在标准状况下，1 mol 气体的体积约为22.4 L ，而1 mol 固体或液体的体积均不是22.4 L 。

2．当1 mol 气体的体积为22.4 L 时，能否说明该气体一定处于标准状况下？

提示：不能。标准状况下，1 mol 气体的体积均约为22.4 L ，但1 mol 气体的体积为22.4 L 时，并不一定说明该气体处于标准状况下，比如适当的升高温度(气体膨胀)、增大压强(压缩气体)，也能使1 mol 气体的体积变为22.4 L 。

3．气体摩尔体积适用范围是气体，是否必须为纯净气体？

提示：气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体，但是以混合气体中气体之间不发生化学反应为前提。如标准状况下0.2 mol H 2和0.8 mol O 2的混合气体约为22.4 L 。

1．气体摩尔体积的适用条件

(1)标准状况(0 ℃、1.01×105 Pa)。

(2)物质在标准状况下为气体，若不是气体或非标准状况均不能用22.4 L·mol

－1进行计

算。

(3)气体可以是单一气体也可以是混合气体。

2．标准状况下，气体摩尔体积的相关计算

①气体的物质的量n ＝V V m 。

②气体的密度ρ＝m V ＝m n ·V m ＝M V m

。 ③气体的分子数N ＝n ·N A ＝V

V m ·N A 。

④气体的质量m ＝n ·M ＝V

V m

·M 。

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1．下列说法正确的是( )

A ．在标准状况下，1 mol 水的体积是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Cu 原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

解析：选D A 项中的水、C 项中的Cu 均不是气体，而气体摩尔体积只适用于气体；B 项未指明温度、压强；D 项中N 2和CO 的摩尔质量均为28 g·mol －1，则其体积V ＝n ·V m ＝m M ·V m ＝28 g 28 g·mol

－1×22.4 L·mol －1＝22.4 L ，D 正确。 2．下列说法正确的是( )

A ．常温常压下，22.4 L CO 2中含有N A 个CO 2分子

B ．标准状况下，4.48 L CO 含有0.2N A 个原子

C ．22.4 L Cl 2中含有N A 个Cl 2分子

D ．标准状况下，1.12 L O 2和1.12 L CO 2均含0.1N A 个氧原子

解析：选D A 项，常温常压下，22.4 L CO 2的物质的量不是1 mol ；B 项，因CO 为双原子分子应含有0.4N A 个原子；C 项未指明标准状况；D 项，标准状况下，1.12 L 气体物质的量为0.05 mol ，一分子O 2和CO 2中均含2个氧原子，则氧原子的个数均为0.1N A 。

电解水的实验探究

1．实验原理：2H 2O=====通电 2H 2↑＋O 2↑

2．实验装置

3．实验现象：V (H 2)∶V (O 2)＝2_∶1

4．计算推理(假设电解1.8 g H 2O)

2H 2O=====通电 2H 2↑＋O 2↑

阿伏加德罗定律

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5.在同温同压下，电解水生成H 2和O 2的体积比等于它们的物质的量之比。 即相同温度和压强下，相同体积的H 2和O 2的物质的量相同。

1．在同温、同压下1 L H 2和1 L O 2所含的分子数相同吗？

提示：相同。同温同压下，1 L H 2和1 L O 2的物质的量相同，则二者所含的分子数相同。

2．同温同压下，相同质量的H 2和O 2所占的体积相同吗？其体积比是多少？

提示：不相同。其体积比为12∶132

＝16∶1。 3．相同温度下，向相同容积的密闭容器中分别充入1 mol H 2和2 mol O 2，容器中气体的压强比是多少？

提示：同温同容下，气体的压强比等于气体的物质的量之比，即容器中气体的压强比为1∶2。

1．阿伏加德罗定律——“三同定一同”

在相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。

2．阿伏加德罗定律的推论

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