对气体摩尔体积引发的思考

对气体摩尔体积引发的思考

刘小刚

刘小刚

〔摘要〕气体摩尔体积、中和热都是考试热点，要准确、快速的完成此类题目，就必须对概念的广义深入理解。要较好驾驭课堂，精准的把握考点，引导学生灵活应试，我们一线老师还要不断钻研、归纳总结，更好的指导学生学习。

〔关键词〕气体摩尔体积中和热思考两位年轻的化学老师在上完气体摩尔体积课后交谈：只有气体才有摩尔体积，只有标准状况下才有相同的气体摩尔体积。我为之一振，把教科书拿出来，再次认认真真研读了一遍，突然感慨：我们的教科书中的陈述要好好体会、思考。

教材内容：我们知道，物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离这三个因素。

lmol任何物质中的粒子数目都是相同的，即为6.02×1023。因此，在粒子数目相同的情况下，物质体积的大小就主要取决于构成物质的粒子的大小和粒子之间的距离。

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决定于粒子的大小。但因为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，气体的体积主要决定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。这一规律19世纪初就已经被发现了。

我们也可以说，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粒子。单位物质的量的气体所l与的体积叫做气体摩尔体积。

气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强。例如，在0℃和101kPa（标准状况）的条件下，气体摩尔体积约为22.4L/mol；在25℃和101kPa的条件下，气体摩尔体积约为24.5L/mol。

教材分析：从以上教材内容可以得到以下信息：①宏观物质的体积大小由粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离三种因素决定；②物质的摩尔体积由粒子的大小和粒子之间的距离决定；③固体、液体的摩尔体积主要取决粒子本身的大小，气体摩尔体积主要取决粒子之间的距离；④在一定条件下，固体、液体摩尔体积不相同，气体摩尔体积近似等于固定数值。

结论及考点：①任何物质都有摩尔体积，大小可能相同，也可能不同；②固体、液体的摩尔体积差异大，其摩尔体积意义不大，固不作为研究对象，任何气体摩尔体积在相同条件下数值几乎相等，因此，一般只研究气体摩尔体积；③标准状况只是任一条件下的一种，任何气体摩尔体积相同，近似等于22.4L/mol。特别注意，在非标准状况下，通过改变温度和压强，气体摩尔体积也可能等于22.4L/mol。

结论的应用：我们在化学选修四中学习了酸碱中和反应的反应热———中和热。教材以稀盐酸和氢氧化钠中和反应释放热量的实验让学生理解的中和热，但却没有明确给出中和热的概念及概念的内涵，而此知识点在高考大纲考查的范围之内，这样这方面的信息主要来自教参或高考复习资料。

那么，如何把中和热的概念及概念的外延让学生接受，并能够应对常规练习和最终的高考试题，这就需要我们教师结合教参和自己的思考，围绕高考大纲逐一落实考查知点。

我认为关于中和热在一些老师和学生中会有这样的误区：①中和热只能是强酸强碱中和反应释放的热量吗？如强酸HCl、HNO3、H2SO4、HClO4与强碱NaOH、KOH、Ba（OH）2等之间的反应；②浓的强酸或强碱（或体碱）参加反应，放出的热量是中和热吗？如浓H2SO4或固体NaOH、Ca（OH）2等参与反应；③有弱酸或弱碱参加的中和反应，放出的热量是中和热吗？如弱酸H3PO4、CH3COOH、HClO、H2CO3、H2SO3与常见弱碱NH3·H2O参与反应。④在常温常压下，稀的强酸强碱反应中和热近似等于57．3kJ/mol，那其余情况的中和热是大于或小于57.3kJ/mol，还是一定不能等于57.3kJmol吗？

以上问题在教参或综合复习资料中我们能够得到一些答案，但更多是在教学过程的积累。因此，这就给我们没有进行过系统复习的青年教师，对知识的内涵和外延的把握带来一定的障碍。在十几年的教学中，我认为对中和热从以下几个方面把握：①任何酸和碱发生中和反应生成1molH2O所释放出的热量都叫中和热，中和热属于热量，体现在具体的中和反应中就为反应热，即为负值；②酸碱中和反应的中和热为57.3kJ/mol，一般只代表离子方程式能书写成H（+aq）+OH（-aq）=H2O（l）的中和反应的热方程式中和热；③浓的强酸或强碱（固体碱）溶于水是放热，它们参与反应的中和热大于57.3kJ/mol，弱酸弱碱在水中电离吸收一定热量，它们参与反应的中和热小于57.3kJ/mol。特别注意，在常温常压下，也可能出现浓的强酸与弱碱、浓的强碱与弱酸的中和热也可能为57.3kJ/mol；四、酸碱中和反应中的热量主要为中和热，也可包括溶解热、电离热、沉淀热（H2SO4+Ba（OH）2=BaSO4↓+2H2O的中和反应）等。

气体摩尔体积、中和热都是考试热点，要准确、快速的完成此类题目，就必须对概念的广义深入理解。当然，高中化学中还有好多类似的问题，如化学反应速率，其实我们都说是化学反应速率，而其是实用参加反应的物质的反应速率来表示该反应的反应速率，因此，用不同物质反应速率表该反应快慢是一样的，但数值大小可能不同。要较好驾驭课堂，精准的把握考点，引导学生灵活应试，我们一线老师还要不断钻研、归纳总结，更好的指导学生学习。

教育人常说：给学生一杯水，自己就得有一缸水。其实教育给我们启示：知识的丰富来自思考。

作者单位：新疆兵团第二师八一中学