《高一化学必修第一册精品讲义（新教材人教版）》课时2.9 气体摩尔体积

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课时 2.9 气体摩尔体积

【学习目标】

1、掌握气体摩尔体积的含义和应用

2、能运用气体摩尔体积与物质的量之间的简单计算

【主干知识梳理】

一、决定物质体积大小的因素

【思考与讨论】下表列出了 20℃时几种固体和液体的密度，请计算出 1 mol 这几种物质的体积

状态物质粒子数 1 mol 该物质的质量密度( g·cm－3) 1 mol 该物质的体积( cm3)

固态 Fe 6.02×1023 56 g 7.86 7.12

Al 6.02×1023 27 g 2.70 10

液态 H2O 6.02×1023 18g 0.998 18.04

H2SO46.02×1023 98 g 1.83 53.55

结论相同条件下 1 mol 固体、液体的体积差别较大

【思考与讨论】下表列出了 0℃、101 KPa(标准状况)时O2和H2密度，请计算出 1 molO2和H2的体积

状态物质粒子数 1 mol 该物质的质量密度( g·L－1) 1 mol 该物质的体积(L)

固态 O26.02×1023 32 g 1.429 22.39 L

H26.02×1023 2.016 g 0.0899 22.42 L

结论相同条件下，1 mol 气体的体积近似相等，在标准状况下约为 22.4 L

1、物质体积大小的影响因素：

从微观来角度来看，物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子的数目、粒子的大小和粒子之间的距离

2、决定固体或液体体积的主要因素

固态、液态物质粒子之间的距离是非常小的，因此决定固体或液体体积的主要因素则是构成物质的粒子的数

目和粒子的大小。1mol 不同固态物质或液态物质含有的粒子数相同，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。由于构成不同固态、液态物质的粒子本身的大小不同，所以 1mol 固态、液态物质的体积不

同

3、决定气体体积的主要因素

对于气体来说，分子之间的距离(一般指平均距离)远远大于分子本身的直径，因此决定气体体积的主要因素

则是构成气体的分子的数目和分子之间的距离，在分子数相同(如：1mol)的条件下，其体积主要决定于分子之

间的距离，而分子间的距离与温度、压强有密切关系，而在相同的温度、压强下，任何气体分子间的距离可以

看成是相等的。因而，在相同的温度和压强下，分子数相同的任何气体都具有相同的体积

【微点拨】

①在0℃、101 KPa(标准状况)时，1mol 任何气体的体积都约为 22.4L

②在温度和压强一定时，任何气体的体积只随分子数的大小而变化

③温度和压强一定时，1mol 任何气体的体积都约为一个定值

④对于气体的体积一定要标明状态(温度、压强)

4、标准状况的定义

(1)定义：将温度为 0℃、压强为 101 KPa 的状态规定为标准状况，简写为：标况下或 STP

(2)在标准状况下，1mol 任何气体的体积都约为 22.4L

【即学即练 1】

1、四种因素：①温度和压强；②所含微粒数；③微粒本身大小；④微粒间的距离。其中对气态物质体积有显著

影响的是(　　)

A．②③④ B．②④ C．①③④ D．①②④

2、当温度和压强一定时，决定气体体积大小的主要因素是(　　)

A．分子直径的大小 B．分子间距离的大小 C．分子间引力的大小 D．分子数目的多少

3、影响一定数量气体体积大小的主要因素是(　　)

A．气体分子的摩尔质量 B．微粒本身的大小 C．微粒的质量 D．微粒间的平均距离

二、气体摩尔体积

1、定义：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 －

(或L/mol)

4、计算公式：Vm＝

5、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

6、数值：①在标准状况(温度为 0℃，压强为 101 KPa)下，气体摩尔体积为 22.4 L·mol－1

②在通常状况(温度为 25℃，压强为 101 KPa))下，气体摩尔体积为 24.5L·mol－1

③ 当温度和压强一定时，气体的摩尔体积为一定值

7、标准状况下气体体积的计算

计算关系公式

①气体的物质的量 n＝ mol

② 气体的摩尔质量 M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1

③ 气体的分子数 N＝n·NA＝·NA

④ 气体的质量 m＝n·M＝·M g

【微点拨】

(1)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是不适用的

(2)气体摩尔体积与气体的种类也无关，不仅适用于纯气体，也适用于混合气体

如：0.3molH2与0.7molO2的混和气在标准状况下的体积约为 22.4 L

(3)气体摩尔体积并不都约等于 22.4 L·mol－1，22.4 L·mol－1只是气体摩尔体积在标准状况下的一个特例

如：如果 1mol 气体为 22.4L，则它 (填”一定”或”不一定”)处于标准状况

(4)气体摩尔体积受温度和压强的影响，若温度和压强保持一定，那么气体摩尔体积也保持不变

(5)使用标况下气体摩尔体积应注意

① 看所处条件：必须为标准状况。非标准状况下，1 mol 气体的体积不一定是 22.4 L

② 看物质状态：必须为气态。如：标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气体物质

③ 看数值单位：单位是 L·mol－1，而不是 L；数值“22.4”为近似值

【即学即练 2】

1、判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)标准状况下，气体摩尔体积为 22.4 L(　　)

(2)标准状况下，阿伏加德罗常数个四氯化碳分子的体积约为 22.4 L(　　)

(3)1 mol 某气体的体积若为 22.4 L，该气体必定处于标准状况下(　　)

(4)标准状况下，1 mol 氢气和氮气的混合气体的体积约为 22.4 L(　　)

(5)1 mol 一氧化碳和 1 mol 氧气所含的分子数相同，体积也相同(　　)

(6)1mol 任何气体的体积都是 22.4L( )

(7)标准状况下，1mol 任何物质所占有的体积都约是 22.4L( )

(8)标准状况下，1mol 任何气体的体积都约是 22.4L( )

(9)标准状况下，1L H2和1L 水的物质的量相同( )

(10)1molSO2在20℃时的体积比 22.4L 大( )

(11)1molHCl 在3.03×105Pa 时的体积比 22.4L 小( )

2、下列叙述正确的是(　　)

A．1 mol 任何气体的体积都为 22.4 L

B．1 mol 任何物质在标准状况下所占的体积都为 22.4 L

C．只有在标准状况下，气体摩尔体积才约为 22.4 L·mol－1

D．标准状况下，22.4 L 任何气体的物质的量都是 1 mol

3、下列有关气体摩尔体积的描述中，正确的是(　　)

A．单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积 B．气体摩尔体积一定是 22.4 L·mol－1

C．1 mol 气体体积为 22.4 L，则一定是标准状况 D．相同物质的量的气体的气体摩尔体积也相同

4、1 g 氮气所占有的体积为 V L，则氮气的摩尔体积为(　　)

A. 22.4 L·mol－1 B. 28V L·mol－1 C. L·mol－1 D. L·mol－1

5、有一份气体样品的质量是 14.2 g，标准状况下的体积为 4.48 L，该气体的摩尔质量是　(　　)

A．28.4 g B．28.4 g·mol－1 C．71 g·mol－1 D．14.2 g·mol－1

6、如果 a g 某气体中含有的分子数为 b，则 c g 该气体在标准状况下的体积是(式中 NA为阿伏加德罗常数的值)(

)

A. L B. L C. L D. L

7、现有 m g 某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为 M g·mol－1。若阿伏加德罗常数的值用 NA表示，则：

(1)该气体的物质的量为________

(2)该气体所含原子总数为________

(3)该气体在标准状况下的体积为________

(4)该气体在标准状况下的密度为________

(5)该气体一个分子的质量为________

【课后作业】

1、下列有关气体体积的叙述中，正确的是(　　)

A．一定温度和压强下，各种气态物质的体积大小，由构成气体的分子大小决定

B．一定温度和压强下，各种气态物质的体积大小由构成气体的分子数决定

C．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同

D．气体摩尔体积指 1 mol 任何气体所占的体积约为 22.4 L

2、下列说法正确的是(　　)

A．一定条件下，单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积

B．通常状况下的气体摩尔体积约为 22.4 L

C．标准状况下的气体摩尔体积约为 22.4 L

D．相同物质的量的气体，摩尔体积也相同

3、下列说法正确的是(　　)

A．22.4 L 氧气中含有 NA个氧气分子 B．标准状况下，0.5 mol 水的体积约为 11.2 L

C．44 g 二氧化碳的体积约是 22.4 L D．标准状况下，2 mol 氮气的体积约为 44.8 L

4、下列说法正确的是(　　)

A．20 ℃、1.01×105 Pa 时，同体积的氧气和氮气含有相同数目的分子数

B．1 mol 气态物质，当体积为 22.4 L 时，该气体一定处于标准状况

C．同温同压下，相同体积的氧气和氨气，前者质量小于后者

D．同温同压下，相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同

5、下列说法正确的是(　　)

A．22.4 L 氧气中含有 NA个氧气分子

B．标准状况下，0.5 mol 水的体积约为 11.2 L

C．44 g 二氧化碳的体积约是 22.4 L

D．标准状况下，2 mol 氮气的体积约为 44.8 L

6、下列说法正确的是(　　)

① 标准状况下，6.02×1023 个分子所占的体积约是 22.4 L ②0.5 mol H2所占体积为 11.2 L

③ 标准状况下，1 mol 酒精的体积为 22.4 L

④ 标准状况下，28 g CO 与N2的混合气体的体积约为 22.4 L

⑤ 各种气体的气体摩尔体积都约为 22.4 L·mol－1

⑥ 标准状况下，体积相同的气体所含的分子数相同

A．①③⑤ B．④⑥ C．③④⑥ D．①④⑥

7、标准状况下，若 11.2 L 氧气含有 n个氧原子，则阿伏加德罗常数的数值可表示为 (　　)

A．4n B．3n C．2n D．n

8、下列物质的体积约为 22.4 L 的是(　　)

A．标准状况下 1 mol H2O B．20 ℃、101 kPa 时36.5 g HCl

C．常温常压下 17 g NH3 D．标准状况下 0.4 mol H2和0.6 mol O2的混合气体

9、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

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