化学必修1_气体摩尔体积.ppt

第一章 第二节,化学计量在实验中的应用,气体摩尔体积,体积,示 意 图,1摩尔物质的体积,固态,液态,气态(标准状况),液体物质,固体、液体 物质粒子间间 隔很小，在微 粒数目相同的 情况下，固体、 液体的体积主 要由粒子本身 大小决定。,不同种固、液微 粒的大小不同导致 1mol不同种固、液 体体积不同,固体物质,分子间距大约是分子直径的10倍,1mol气体在任何情况下，体积都相等呢？,2、分子间的平均距离受哪些条件影响？是怎样影响的？,3、为什么在标准状况下1mol任何气体所占的体积都相同呢？,1、决定气体体积大小的主要因素有哪些？,标准状况（S.T.P）：温度（0、273K） 压强（101KPa、1.01105Pa),一、阿伏加德罗定律：,1 、定义:在相同条件（同温同压）下,相同体积的任何气体含有的相同数目的分子数。,2、数学表达式,相同条件下： V1/V2 = N1/N2,注意：,（1）“三同”定“一同”。,（2）适用于气态物质。既适用于单一 气体，又适用于混合气体。,（1）定义：单位物质的量的气体所具有的体积 （2）符号： V （3）单位：“L/mol”或“Lmol-1” （4）条件：气体，1 mol （5）计算： VnV,1 气体摩尔体积不仅适用于单一气体，还适用于混合气体。,2 气体摩尔体积只适用于气体。,3 条件不同时，气体摩尔体积不同。,我们需要注意的几点：,4 同温、同压下，气体摩尔体积只与气体分子数目有关，而与分子种类无关。,例一: 在标准状况下, 2 . 2 g CO2 的体积是多少？,= 0 . 05 mol 22 . 4 L / mol,= 1 . 1 2L,解：,解：,= 0 . 005 mol,n = m / M,= 28 g / mol,三、阿伏加德罗推论：,推论、n1/n2 =N1/N2-(1) 也就是：微观粒子数与物质的量成正比 推论、n1/n2=V1/V2 -(2) 也就是：同温同压下气体的体积与其物质的量成正比 推论、综合两式，得出： 同温同压下 n1/n2=N1/N2=V1/V2 推论4、同温同压下 1/2 = M1/M2,气体状态方程：PV= n R T,知 识 归 纳,物质的量,微粒数,NA,NA,M,M,质量,气体体积 (标准状况),Vm(22.4L/mol),M 摩尔质量,NA 阿伏加德罗常数,Vm 气体摩尔体积, 气体密度,同温同压下,质量相同的N2、CO2、Cl2、CH4、O 2五种气体所占的体积由大到小 的顺序是（ ）,练习,CH4、N2、O2、CO2、Cl2,求气体体积的大小,求物质的量大小,质量相同看摩尔质量,等质量的物质其摩尔质量越小，其物质的量越大,等物质的量的以上气体，质量由大到小的顺序是什么？,相同物质的量的物质，摩尔质量越大质量越大,温度升高，分子间距离增大，而使气体体积膨胀,由于压强的增大使得分子间距离减小，而使气体 体积缩小,第二节,化学计量在实验中的应用2,从实验学化学,气体摩尔体积,例 题 5. 5克氨在标准状况时体积是多少?,解: 氨的式量是17,氨的摩尔质量是 17g/mol 。,5. 5g,17g/mol,= 0. 32 mol,答：5. 5氨在标准状况时的体积是7. 2L,V(NH3) = Vmn = 22. 4L/mol 0. 32mol = 7. 2L,V (标况）,有关“物质的量”的计算关系,讨论 请列出标准状况下求算气体体积可能的方法：,1、V=m/ 2、V=nVm,为什么1mol液体、固体的体积各不相同，而1mol气体在标准状况下的体积是基本相同的？,物质体积的决定因素： 1、微粒的数目 2、微粒的大小 3、微粒间的平均距离,当微粒的数目一定时（1mol)物质的体积决定于微粒的大小和间距,固体或液体,气体,气体分子在较大空间快速运动 气体分子平均间距较大。 通常情况下一般气体分子直径 约是0.4nm,分子间的平均距离 是4nm，即平均距离是分子直 径的10倍左右 气态物质的体积比它在固 态或液态时大1000倍左右,气态物质的结构特点,二、气体摩尔体积,1、概念：单位物质的量气体所占的体积叫做气体摩尔体积，气体摩尔体积的符号为Vm。气体摩尔体积的常用单位有L/mol和m3/mol。,（1）必须是气体物质，不适用于固体或液体。 （2）物质的量为1摩尔。 （3）研究对象是任何气体，可以是单一成份的纯净气体，也可以是几种成份组成的混合气体。 （4）标准状况下，体积约是22.4升。,注意,在标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4 L/mol，,（1）标准状况下，0.5mol H2占有的体积是_ L。 （2）标准状况下，2mol O2占有的体积是_L。 （3）标准状况下，4.48L CO2的物质的量是_mol。 （4）标准状况下，33.6L H2的物质的量是_mol。 （5）标准状况下，16g O2的体积是_L。 （6）标准状况下，11.2L N2中含中的N2分子数是_个。,课堂练习,11.2,44.8,0.2,1.5,11.2,3.011023,是否1摩尔的气体只有在标准状况下的体积约是22.4升,2、影响气体体积的外界因素 气体体积较大的受到温度和压强的影响,温度升高,分子间平均距离增大,体积增大,温度降低,分子间平均距离减小,体积减小,压强增大,分子间平均距离减小,压强减小,分子间平均距离增大,若温度升高，压强增大，则体积仍可能为22.4升,课堂练习 2判断下列说法是否正确？为什么 （1）标况下任何气体的体积都约是22.4L。 （2）1摩尔二氧化碳占有的体积约为22.4L。 （3）1摩尔水在标准状况下的体积约为22.4L。 （4）1摩尔二氧化硫在20时的体积比22.4L大。 （5）1摩尔氯化氢在3.03105Pa时的体积比22.4L少。,3.标准状况下有（1）6.72LCH4 (2) 3.011023个HCl分子 （3）13.6gH2S，下列对这三种气体的关系从小到大的排列顺序是： A、物质的量_ B、体积_ C、质量_ D、氢原子_ 4.N2、CO2、SO2三种气体的质量比为7：11：16时，它们的分子个数比为_；物质的量之比为_；同温同压下体积比为_,填表：标准状况下，氧气的体积与其物质的量、质量的关系。,思考与交流：同温同压下，气体的质量比是否一定等于体积比？,推论一：同温同压下，气体的物质的量之比等于气体的体积比。,试一试：能否根据阿伏加德罗定律和已知的推论一，列出当温度、压强相同时，气体密度与气体的摩尔质量的关系式？,推论二：同温同压下，气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比。,练习1、试求标况下氧气的密度。,练习2、氢气球在日常生活中大有用处，但易遇火爆炸，有危险，请思考为了安全，氦气、CO2可否代替氢气充入气球？（提示：空气的平均相对分子质量为29）,练习3、同温同压下，下列密度相同的气体组是 （ ） A、CO、N2 B、NO、CH4 C、C2H4、NO D、SO2、Cl2,A,讨论：试讨论同温同体积情况下，气体物质的量与压强的关系。,例：将H2、O2、N2三种气体分别装在三个容积相等的容器中，当温度和密度完全相同时，三种气体压强(P)的大小关系正确的是 （ ） A、P(H2)=P(O2)=P(N2) B、P(H2)P(N2)P(O2) C、P(H2)P(O2) P(N2) D、P(N2)P(O2) P(H2),推论三：同温同体积的气体，压强之比等于其物质的量之比也等于其分子数目之比。,B,1、同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数,2、同温同压下，1molO2和1molH2的体积相同，都为22.4L,3、同温同压下，1molNH3和1molNH4Cl的体积相同,5、同温同压下，4.4gCO2和0.2H2的体积相同,6、同温同压下，2LO2和1LH2的分子数之比为2：1,4、相同物质的量的O2和H2所占有的体积相同,深化理解,(1)1mol任何气体的体积都约为22.4L (2)S.T.P 下，1mol任何物质的体积都约为22.4L (3)S.T.P下，任何气体所占的体积为22.4L (4)常温常压下，1mol任何气体的体积为22.4L (5) 标况下， 1mol水的体积为22.4L (6)1mol某气体体积为22.4L,则其一定处于标况下,讨论：同温度和同压下(并不一定是标准状况)， 1mol不同的气体体积是否相同？,概念辨析,1mol,主要因素,次要因素,1mol,忽略,决定因素,从微观角度分析,决定物质体积的三个因素,判断正误,（2）标准状况下任何气体的体积都约是22.4L。,（1）1摩尔CO2占有的体积约为22.4L。,（3） 1摩尔H2O在标准状况下的体积约为22.4L。,（4） 1摩尔SO2在20 时的体积比22.4L大。,（5）1摩尔SO2在3.03x105Pa时的体积比22.4L小。,错,错,错,错,错,练习,（1）标准状况下，0.5molH2，占有的体积约,（2）标准状况下，4.48LCO2 的物质的量,（3）标准状况下，16gO2 的体积约,（4）标准状况下，11.2LN2 中含有的N2的分子数,11.2L,0.2mol,11.2L,3.01x1023,练习,填空,3.同温同压下,质量相同的N2、CO2、Cl2、CH4、O 2五种 气体所占的体积由大到小的顺序是,1.在标况下 1) 0.5mol HCl气体占有的体积是多少？ 2) 3.36LH2 的物质的量是多少？,思考与讨论：,2.在标况下 1) 16克氧气的体积是多少？ 2) 44.8L氮气中含有的分子数是多少？,结论1 相同条件下，1摩尔不同固体或液 体物质的体积是 的。,不相同,分析比较：,结论2 在标准状况下，1mol任何气体所 占的体积 L。,都约是22.4,(标准状况是指压强为 1个大气压和温度为0 oC),在回答此问题之前我们先看一幅碘的固体、 液体、气体的分子间距离的比较图：,思考：,为什么1摩尔固态和液态物质体积不同，而1mol气态物质的体积却相同？,讨论：,决定物质体积大小的因素有哪些呢？,(1)微粒数,(2)微粒本身大小,(3)微粒间距离,答：,3、为什么在标准状况下1mol任何气体所占的体积都相同呢？,标准状况（S.T.P）：温度（0或273K） 压强（101325Pa或 1.01105Pa),1、数值计算中做了近似处理 2、分子本身有大小且其相互间有作用力, 实验启示 气体分子间的平均距离要比固体和液体中粒子之间的平均距离大得多。,01 mol H2O( 18 mL),1、下列说法正确的是（ ） （A）在标准状况下，1mol水和1molH2的体积都约是22.4L （B）2gH2和44gCO2的体积相等 （C）1mol某气体的体积为22.4L，则该气体一定处于标准状况 （D）在标准状况下，1gH2和11.2LO2的物质的量相等 （E）标准状况下，1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L,答案 D、E,课堂练习：,、,C,5.(04上海)下列两种气体的分子数一定相等的是（ ） A.质量相等、密度不等的N2和C2H4 B.等体积等密度的CO和C2H4 C.等温等体积的O2和N2 D.等压等体积的N2和CO2,4.(2000年广东)同温同压下两个容积相等的贮气瓶，一个装有C2H4，另一个装有C2H2和C2H6的混合气体，两瓶内的气体一定具有相同的（ ） A、质量 B、原子总数 C、碳原子数 D、密度,B,6（弹性）、在标准状况下，mg气体A与ng气体B的分子数相同，下列说法不正确的是（ ） A、A与B的相对分子质量之比为 m : n B、同温同压下，A. B 气体的密度之比n : m C、相同质量的A. B分子数之比为 n : m D、相同状况下,同体积的气体A与B质量之比为 m : n,由体积数据结合物质状态得出什么结论?,探究 1、相同条件下，1摩尔不同固体或液体物质的体积是 的。（相同或不相同） 2、相同条件下，1摩尔不同气体物质的体积是 的。 （相同或不相同）,判断下列说法是否正确？为什么？ 1.气体的摩尔体积为22.4Lmol-1 2.1molCO2占有的体积为22.4L 3.标况下任何气体的体积都约为22.4L 4. 1molH2O在标况下的体积为22.4L 5.1molSO2在标况下的体积没有200C时的体积大 6.1molHCl在3.03105Pa时的体积比22.4L小,判断下列说法是否正确？为什么？ （1）1LH2和1LO2在同温同压下所含分子数相同 （2）1gN2和1gO2所含分子数相同 （3）1molO2和1molN2所含分子数相同，所占体积相同 （4）1molO2和1molN2在标况下混合体积约为44.8L （5）在同温同压下，两个体积相同的玻璃容器中分别盛满N2和O2： 计算容器中N2和O2的物质的量之比和分子数目之比； 计算容器中N2和O2的质量比。,判断下列说法是否正确？为什么？ （1）1LH2和1LO2在同温同压下所含分子数相同 （2）1gN2和1gO2所含分子数相同 （3）1molO2和1molN2所含分子数相同，所占体积相同 （4）1molO