高中化学 1.2 《气体摩尔体积》第2课时　课件 新人教版必修1.ppt

第二节化学计量在实验中的应用第2课时气体摩尔体积 从实验学化学 1805年 盖 吕萨克 joesphlouisgay lussac 在用定量的方法研究气体反应体积间的关系时 发现了气体定律 当压强不变时 反应前的气体跟反应后生成的气体体积间互成简单的整数比 为了解释此规律 1811年 意大利物理学家阿伏加德罗 amedeoavogadro 在化学中引入了分子概念 提出了阿伏加德罗假说 即在同温同压下 同体积的任何气体都含有相同数目的分子 阿伏加德罗假说不仅圆满地解释了盖 吕萨克的实验结果 还确定了气体分子含有的原子数目 开辟了一条确定相对分子质量和相对原子质量的新途径 但是 这个假说在当时并没有得到公认 当时 化学界的权威道尔顿 johndalton 和贝采里乌斯反对阿伏加德罗假说 他们认为由相同原子组成分子是绝对不可能的 在19世纪60年代 由于意大利化学家康尼查罗 stanislaocannizzaro 的工作 阿伏加德罗假说才得到了公认 现在 阿伏加德罗假说已经被物理学和化学中的许多事实所证实 公认为是一条定律了 什么是阿伏加德罗定律 它与气体摩尔体积有什么联系呢 1 理解气体摩尔体积 摩尔质量的含义 2 阿伏加德罗定律及推论 物质的体积与组成物质粒子的关系 在电解水的实验中 相同条件下 生成o2和h2的体积比是 o2和h2的物质的量之比为 1molo2和1molh2的体积 1mol固体 液体的体积 1 总结规律 相同条件下 相同物质的量的气体体积近似 而固体 液体却 相同条件下 相同物质的量的不同物质所占的体积大小关系为 固体 2 决定物质体积大小的因素 物质粒子数的 物质粒子本身的 物质粒子之间 的大小 在粒子数相同的条件下 物质的体积决定于物质粒子本身的大小 物质粒子之间距离的大小 1 2 1 2 相等 不相等 相等 不相等 液体 气体 多少 大小 距离 3 决定气体体积大小的因素 气体分子间平均距离 大得多 因此 当气体的物质的量 粒子数 一定时 决定气体体积大小的主要因素是粒子间 的大小 4 影响气体分子间平均距离大小的因素 温度和压强 温度越高 体积越大 压强越 体积越 当温度和压强一定时 气体分子间的平均距离大小几乎是 故粒子数一定时 其 是一个定值 5 阿伏加德罗定律 1 内容 在相同的温度和压强下 相同体积的任何 都含有相同 2 适用范围 仅适用 物质 比分子本身的直径 平均距离 大 小 相等的 体积 气体 分子数 气体 尝试应用 1 气体的体积主要由以下什么因素决定的 气体分子的直径 气体物质的量的多少 气体分子间的平均距离 气体分子的相对分子质量a b c d c 2 在相同的温度和压强下 相同体积的任何物质都含有相同的分子数 这句话对吗 答案 不对 阿伏加德罗定律只适用于气体 综合拓展 一 阿伏加德罗定律的理解及其推论1 对阿伏加德罗定律的理解要明确两点 1 阿伏加德罗定律仅适用于气体 可以是单一气体 也可以是混合气体 对固体 液体不适用 2 阿伏加德罗定律的条件是三个 同 只有在同温 同压 同体积的条件下 才有分子数相等这一结论 2 阿伏加德罗定律推论 1 同温同压下 气体的体积之比等于其物质的量之比 即 2 同温同体积下 气体的压强之比等于其物质的量之比 即 3 同温同压下 相同体积的任何气体的质量之比 等于其摩尔质量或密度之比 即 4 同温同压下 任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比 即 尝试应用 3 关于同温 同压下等体积的n2o和co2的叙述 质量相同 碳原子数与氮原子数相等 所含分子数相等 其中正确的是 解析 由于在同t 同p 同v 则n相同 n相同 又由于这两种物质的m均同 则m m n 故m相同 答案 气体摩尔体积 1 定义 所占的 叫做气体摩尔体积 2 符号 3 与物质的量的关系 vm 4 单位 或m3 mol 1 5 特定条件 标准状况 下的数值 或2 24 10 2m3 mol 1 答案 1 单位物质的量的气体体积2 vm3 4 l mol 15 22 4l mol 1 综合拓展 二 气体摩尔体积与阿伏加德罗定律的关系标准状况下 273k 1 01 105pa 1mol任何气体的体积都约为22 4l 这是阿伏加德罗定律的一个特例 特别提示 阿伏加德罗定律及其推论适用于任何气体 包括混合气体 但对固体 液体不适用 特别提示 由相对密度法求算气体的相对分子质量时 只要两种气体处于相同状况下即可 不一定是标准状况 尝试应用 4 在两个容积相同的容器中 一个盛装氯化氢气体 另一个盛装氢气和氯气的混合气体 在同温同压下 两容器内的气体一定具有相同的 a 原子数b 密度c 质量d 相对分子质量 解析 同温同压下 相同体积的气体所含分子数相等 因为h2 cl2 hcl都是双原子分子 所以 它们所含原子数相等 答案 a 一 标准状况下气体的摩尔体积 下列说法中正确的是 a 1molo2和1moln2所占的体积都约为22 4lb h2的气体摩尔体积约为22 4lc 在标准状况下 1molh2和1molh2o所占的体积都约为22 4ld 在标准状况下 22 4l由n2 n2o组成的混合气体中所含有的n的物质的量约为2mol 解析 气体体积受温度 压强的影响 这里未指明温度 压强 故a错 气体摩尔体积的单位为l mol 1 故b错 标准状况下 水为液态 不适用于气体摩尔体积 故c错 标准状况下 22 4l混合气体中 分子总数也为1mol 故d对 答案 d名师点睛 解题时抓住概念的四个要点 条件是标准状况 物质的量是1mol 状态是气体 体积约为22 4l 对选项逐一对照 变式应用 1 下列说法正确的是 a 1mol任何气体的气体摩尔体积都约是22 4l mol 1b 20 1 0 105pa 同体积的o2与co2含有相同的分子数c 1mol气态物质 当体积为22 4l时 该气体一定处于标准状况d 2mol气体体积约为44 8l 解析 a项缺少标准状况的条件 b项根据阿伏加德罗定律 同温 同压下 同体积的任何气体都含有相同的数目的分子 故b项正确 c项 1mol气态物质在非标准状况时 体积也有可能等于22 4l d项缺少标准状况条件 答案 b 二 阿伏加德罗定律标准状况下 mga气体与ngb气体分子数相等 下列说法不正确的是 a 标准状况下 同体积的气体a和气体b的质量比为m nb 25 时 1kg气体a与1kg气体b的分子数之比为n mc 同温同压下 气体a与气体b的密度之比为m nd 标准状况下 等质量的a与b的体积比为m n 解析 标准状况下 气体a与b的分子数相等 则n a n b 相同条件下 体积相等 则气体的物质的量相等 则质量比为m n a对 等质量的a b的物质的量之比为摩尔质量的反比 即n m b对 同温同压下 c对 标准状况下 d错 答案 d名师点睛 阿伏加德罗定律 抓住 三同 定一同 应用公式 pv rt或pm rt 解题更便捷 变式应用 2 mg氢气和ng氦气的下列说法中 正确的是 a 同温同压下 h2与he的体积比为m 2nb 同温同压下 若m n 则h2与he的分子数之比为2 1c 同温同压下 同体积时 h2与he的质量比m n 1d 同温同压下 h2与he的密度比为2 1 解析 h2 he的摩尔质量分别为2g mol 4g mol 同温同压下 物质的量之比等于气体体积之比 v h2 v he m 2 n 4 2m n a错 分子数之比等于物质的量之比 b正确 同温同压下 同体积时气体物质的量相等 则m 2 n 4 m n 1 2 c错 同温同压下 气体密度之比等于相对分子质量之比 h2 he 2 4 1 2 d错 答案 b 三 气体摩尔体积和物质的量关系 448ml某气体在标准状况下的质量为1 28g 求该气体的相对分子质量 解析 解法一 0 448l气体质量为1 28g 设标准状况下22 4l气体 1mol 的质量为x 根据n 0 448l 22 4l mol 1 1 28g x 解得x 64g mol 1 即该气体的摩尔质量为64g mol 1 相对分子质量为64 解法二 标准状况下该气体的密度 为1 28g 0 448l 2 86g l 1 根据m 22 4 2 86g l 1 22 4l mol 1 64g mol 1即该气体的相对分子质量为64 解法三 0 448l气体的物质的量 n 0 448l 22 4l mol 1 0 02mol 气体的摩尔质量m m n 1 28g 0 02mol 64g mol 1 答案 64 变式应用 3 在同温同压下 下列几种气体中 等质量时所占体积最大的是 a 一氧化碳b 氢气c 二氧化碳d 氖气 解析 在同温同压下 气体的物质的量越大 气体所占的体积就越大 对等质量的气体 其相对分子质量越小 气体的物质的量越大 n 答案 b 水平测试 1 下列有关物理量相应的单位表达错误的是 a 摩尔质量g mol 1b 气体摩尔体积l mol 1c 溶解度g 100gd 密度g cm 3 解析 溶解度是指100g溶剂中溶质在达到饱和时所溶解的质量 单位是g 答案 c 能