第二节气体摩尔体积公开课.ppt

气体摩尔体积 宜昌金东方学校 第一课时 1 上一节我们学习了 物质的量 n 及其单位摩尔 mol 由n可以求出哪些物理量 思考 2 在实验室或在生产中 对于气态物质常使用它的体积而不是质量 那么物质的量与气体体积 物质的质量之间有什么关系 科学探究 1 电解水 生成的H2和O2的体积比约是 2 电解1 8克水 根据电解水的化学方程式计算生成的O2 H2的质量 物质的量 填下表 0 2g 0 1mol 1 6g 0 05mol 2 1 2 1 根据实验观察和推算能否初步得到下列结论 在相同温度和压强下 1molH2和O2的体积相同 在相同条件下 1molH2和O2的体积相同 那1mol固体和液体的体积是否相同呢 计算 1摩尔固体 液体物质的体积 结论 相同条件下 1mol不同固体或液体物质的体积是的 不相同 思考 对于1mol不同的固体和液体物质 为什么它们的体积各不相同呢 决定物质体积大小的因素有哪些呢 粒子数目的多少影响物质体积的大小 粒子本身的大小影响物质体积的大小 粒子之间的距离影响物质体积的大小 决定物质体积大小的因素有三个 物质所含粒子数目的多少 粒子本身的大小 粒子之间的距离 小结 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 结论 2 在标准状况下 1mol任何气体所占的体积 L 标准状况 温度为0 压强为101KPa 都约是22 4 结论 1 相同状态 相同物质的量的气体体积大致相同 思考 相同条件 标准状况 下 1molH2和O2的体积相同 那1mol任何气体的体积是否都相同呢 填写下列表格 101 325kPa 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 实验数据 思考 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 T P 温度 0 273K 压强 101KPa 1 01 105Pa 气体分子间的距离是直径的10倍 标准状况下气体摩尔体积要点 条件 标准状况 0 101KPa 对象 任何气体物质的量 1mol结论 体积约占22 4L 气体摩尔体积 常用单位有L mol L mol 1 或m3 mol 符号为Vm 概念 单位物质的量气体所占的体积 练习一 1 标准状况下 1mol任何物质的体积都约是22 4L 错 物质应是气体 2 1mol气体的体积约为22 4L 错 应标明条件 标准状况 3 标准状况下 1molO2和N2混合气体的体积约为22 4L 对 气体体积与分子种类无关 4 22 4L气体所含分子数一定大于11 2L气体所含的分子数 错 未指明气体体积是否在相同条件下测定 5 标准状况下 气体的摩尔体积都是22 4L 错 约为 单位应为L mol 6 只有在标准状况下 气体的摩尔体积才可能约为22 4L mol 错 不一定 练习二 D 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 4LB 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 在同温同压下 相同分子数的气体 其体积 在同温同压下 体积相同的气体 其分子数 在同温同压下 气体体积的大小与分子数目成 比 相同 相同 正 思考 在一定温度和压强下 并不一定是标准状况 1mol不同的气体体积是否相同 第二节气体摩尔体积 第二课时 1 什么叫气体摩尔体积 为什么标准状况下 1摩尔任何气体的体积大约相同 气体分子间的距离有什么特点 受温度和压强的影响 分子间距离比分子直径大 与分子的种类无关 相同条件下 间距几乎相同 复习 思考 同温同压下 体积相同的气体的物质的量是否相同 所含分子个数是否相同 气体的体积主要决定于气体所含的分子个数 而与气体分子的种类无关 在一定的温度和压强下 分子间的平均距离是相等的 即同温同压下 相同体积的气体含有相同数目的分子 则表示粒子集体的物质的量也必然相同 这一结论最早是由意大利科学家阿伏伽德罗发现的 并被许多的科学家所证实 因此 又叫做阿伏伽德罗定律 1 定律 同温同压下 相同体积的任何气体都含有相同的分子数 1 使用范围 气体 2 四同 同温 同压 若同体积则同分子数 3 标况下气体摩尔体积是该定律的特例 二 阿伏加德罗定律 推论1 同温同压下 任何气体的体积之比 物质的量之比 所含的分子数之比 T P相同 V1 V2 n1 n2 N1 N2 例1 相同物质的量的Fe和Al分别与足量的稀盐酸反应 生成的氢气在相同条件下的体积之比为 2 3 练习1 同温同压下 等质量的二氧化硫和二氧化碳气体的体积之比为 11 16 练习2 在同温同压下 相同质量的下列气体 占有的体积由大到小的顺序是 Cl2 N2 H2 CO2 O2 例2 求标准状况下氢气和氧气的密度比 解 标准状况下 1mol的气体 例3 某气体A对氧气的相对密度为0 5 求 A的式量是多少 A气体对空气的相对密度是多少 同温同压下 小结 气体的式量在数值上等于其摩尔质量 气体的摩尔质量 气体密度 g L 22 4L mol 标准状况下 M d g L 22 4L mol A的式量为 16 A气体对空气的相对密度为 0 55 例4 一定温度下 在一容积不变的密闭容器中 氯气与氨气刚好完全反应生成氯化铵和氮气 求反应前后容器中的压强之比 解 氯气与氨气反应的化学方程式为3Cl2 8NH3 N2 6NH4Cl所以 P前 P后 n前 n后 11 1 练习 1 标准状况下 4 4克CO2与多少克O2所占的体积相同 2 A气体对空气的相对密度为0 966 求 该气体的式量 该气体在标准状况下的密度3 同温同体积下 等质量的SO2和CO2的物质的量之比为 压强之比为 密度之比为 分子个数之比为 原子个数比为 3 2gO2 28 0 1 25g L 11 16 11 16 16 11 11 16 11 16 问题探究 在平时的学习中 我们经常提到空气的平均相对分子质量为29 而空气的体积组成为 N2 78 O2 21 Ar 0 94 CO2 0 04 H2 0 02 请大家讨论如何根据各成分的体积分数求得空气的平均相对分子质量 分析 对于混合气体而言 其平均相对分子质量在数值上应该等于混合气体的平均摩尔质量 由M m n可知 M M1xn1 M2xn2 Mixni m总n总 M1n1 M2n2 Mini n总 由阿伏伽德罗定律可以推知 同温同压下 T P相同 V1 V2 n1 n2 N1 N2 即它们各自的物质的量分数等于其对应的体积分数 所以有 M M1xV1 M2xV2 MixVi 对空气而言 其平均摩尔质量就应为 M 78 x28 21 x32 0 94 x40 0 04 x44 0 02 x2 28 954因此 空气的平均相对分子质量为29 三 有关混合气体平均式量的计算 即平均摩尔质量 练习5 某水煤气中H2和CO的体积分数都是50 求平均式量 若的质量H2和CO的质量分数