1 2 2气体摩尔体积46张

1、1-2-2气体摩尔体积PPT46张 第二节 化学计量在实验中的应用 第2课时 气体摩尔体积 要点整合夯基础 课堂对点达标练 课堂探究破重难 课时作业 一、探究气体的体积与物质的量的关系一、探究气体的体积与物质的量的关系 1电解水产生气体的体积关系电解水产生气体的体积关系 装置：装置： 现象：产生现象：产生H2与与O2的体积比约为的体积比约为22电解水产生气体的物质的量关系电解水产生气体的物质的量关系 1。 0.2 g ，氢气的物质，氢气的物质若电解若电解1.8 g水，则产生氢气的质量为水，则产生氢气的质量为 的量为的量为 0.1 mol ，产生氧气的质量为，产生氧气的质量为 1.6 g ，氧气

2、的物质的量，氧气的物质的量为为 0.05 mol ，二者物质的量之比为，二者物质的量之比为2 1。 3气体的体积与物质的量关系气体的体积与物质的量关系 同温同压下，气体的体积之比等于同温同压下，气体的体积之比等于 物质的量物质的量 之比。之比。 二、物质体积的影响因素二、物质体积的影响因素 物质体积的大小取决于构成这种物质的物质体积的大小取决于构成这种物质的 粒子数目粒子数目 、 粒子之间的距离粒子之间的距离 粒子大小粒子大小 和和 。 1固态或液态物质固态或液态物质 是非常小的，故是非常小的，故1 mol固态或液态物质固态或液态物质 粒子之间的距离粒子之间的距离 固态或液态物质的体积主要取决

3、于固态或液态物质的体积主要取决于 粒子的大小粒子的大小 ，不同的固态，不同的固态或液态物质，或液态物质， 粒子的大小粒子的大小 是不相同的，因此，是不相同的，因此，1 mol不同的不同的固态或液态物质的体积是固态或液态物质的体积是 不相同不相同 的。的。 2气态物质气态物质 对于气体来说，对于气体来说，粒子之间的距离粒子之间的距离 远大于远大于 粒子本身的直径粒子本身的直径 ，所以所以1 mol气体的体积主要取决于气体的体积主要取决于 气体粒子之间的距离气体粒子之间的距离 。 而在而在同温同压下，任何气体同温同压下，任何气体 粒子之间的距离粒子之间的距离 可以看成是相等的，可以看成是相等的，1

4、 mol任何气体都具有任何气体都具有 相同相同 的体积。的体积。 三、气体摩尔体积三、气体摩尔体积 1概念：单位物质的量的概念：单位物质的量的 气体气体 所占的所占的 体积体积 。 ，常用单位有，常用单位有 L/molm 2符号及单位：符号为符号及单位：符号为 V (或或 133Lmol /mol )和和 m (或或 m mol )。 13气体摩尔体积的数值。气体摩尔体积的数值。 。气体摩尔体积的数值决定于气体所处的气体摩尔体积的数值决定于气体所处的 温度和压强温度和压强 22.4例如标准状况下，气体摩尔体积约为例如标准状况下，气体摩尔体积约为 L mol (较常用较常用)；在；在125 和和

5、101 kPa的条件下，气体摩尔体积约为的条件下，气体摩尔体积约为24.5 L mol 。 4物质的量物质的量(n)、气体体积气体体积(V)和气体摩尔体积和气体摩尔体积(Vm)的关系为的关系为 VVm n 。 1四、阿伏加德罗定律四、阿伏加德罗定律 内容：内容： 同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同的分同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同的分 子数子数 。 探究点一探究点一 气体摩尔体积及相关计算气体摩尔体积及相关计算 一、气体摩尔体积一、气体摩尔体积 1气体摩尔体积的适用范围是气态物质。气体摩尔体积的适用范围是气态物质。 2气体的体积与温度、压强有关，在标准状况下气体的体积与温度、压

6、强有关，在标准状况下(0 、1.01105 Pa)1 mol任何气体的体积约是任何气体的体积约是22.4 L。(标准状况可用标准状况可用STP表示表示) 3 “22.4 L”这个数值是近似值，这个数值是近似值，但在计算时就取但在计算时就取22.4 L/mol即可。即可。 4气体摩尔体积不仅适用于纯气体，也适用于混合气体。气体摩尔体积不仅适用于纯气体，也适用于混合气体。如如0.3 mol H2与与0.7 mol O2的混合气在标准状况下的体积约为的混合气在标准状况下的体积约为22.4 L。 51 mol气体的体积为气体的体积为22.4 L，则它可能处在标准状况下，则它可能处在标准状况下也可能处在

7、非标准状况下。也可能处在非标准状况下。 6通常状况下，气体分子之间的距离是其分子直径大小的通常状况下，气体分子之间的距离是其分子直径大小的10倍左右。倍左右。 二、标准状况下的气体摩尔体积及有关计算二、标准状况下的气体摩尔体积及有关计算 1标准状况下的气体摩尔体积标准状况下的气体摩尔体积 (1)标准状况是指标准状况是指0 、1.0110 Pa的状况。例如：的状况。例如：1 mol H2O在标准状况下的体积是在标准状况下的体积是22.4 L是错误的。是错误的。 (2)气体摩尔体积气体摩尔体积 Vm的常用单位是的常用单位是Lmol。 (3)适用于标准状况下任何气体，包括混合气体。适用于标准状况下任

8、何气体，包括混合气体。 (4)并不一定只有在标准状况下并不一定只有在标准状况下1 mol气体的体积才是气体的体积才是22.4 L，在非标准状况下，在非标准状况下，1 mol气体也有可能是气体也有可能是22.4 L。 512标准状况下气体体积的计算标准状况下气体体积的计算 V(1)气体的物质的量气体的物质的量n 22.4 L/mol(2)气体的摩尔质量气体的摩尔质量MVm22.4 L/mol(标准状况标准状况) V(3)气体的分子数气体的分子数NnNANA 22.4 L/molV(4)气体的质量气体的质量mnMMV 22.4 L/mol 1两种气体体积相同，所含的分子数一定相同吗？两种气体体积相

9、同，所含的分子数一定相同吗？ 提示：提示：不一定。因为气体体积受温度和压强的影响较大，不一定。因为气体体积受温度和压强的影响较大，当温度和压强不同时，体积相同的两气体的物质的量不一定相当温度和压强不同时，体积相同的两气体的物质的量不一定相同，故所含的分子数也不一定相同。同，故所含的分子数也不一定相同。 21 mol气体的体积是气体的体积是22.4 L，该气体所处的状态一定是，该气体所处的状态一定是标准状况下吗？标准状况下吗？ 提示：提示：不一定，不一定，1 mol气体处于高温、高压或低温、低压的气体处于高温、高压或低温、低压的情况下，也可能是情况下，也可能是22.4 L。 3标准状况下，标准状

10、况下，1 mol水的体积约为水的体积约为22.4 L，对吗？，对吗？ 提示：提示：不对，标准状况下，水是固体，而气体摩尔体积是不对，标准状况下，水是固体，而气体摩尔体积是针对气体而言。针对气体而言。 4气体微粒之间的距离与温度、压强有何关系？气体微粒之间的距离与温度、压强有何关系？ 提示：提示：(1)温度一定，增大压强，气体微粒之间的距离减小。温度一定，增大压强，气体微粒之间的距离减小。反之，压强减小，气体微粒之间的距离增大。反之，压强减小，气体微粒之间的距离增大。 (2)压强一定，升高温度，气体微粒之间的距离增大。反之，压强一定，升高温度，气体微粒之间的距离增大。反之，温度降低，气体微粒之间

11、的距离减小。温度降低，气体微粒之间的距离减小。 (3)当温度、压强一定时，不同气态物质微粒之间的距离近当温度、压强一定时，不同气态物质微粒之间的距离近似相等，因此，在温度、压强一定时，任何具有相同微粒数目似相等，因此，在温度、压强一定时，任何具有相同微粒数目的气体都具有大致相同的体积。的气体都具有大致相同的体积。 例例11 (双选双选)下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A在在0 、101 kPa条件下，某气体的体积为条件下，某气体的体积为22.4 L，则，则该气体的物质的量约为该气体的物质的量约为1 mol B1 mol某气体体积为某气体体积为22.4 L，则该气体所处状态为标准，则该气

12、体所处状态为标准状况状况 C1 mol H2和和O2的混合气体，的混合气体， 在标准状况下体积约为在标准状况下体积约为22.4 L D固态固态CO2又叫干冰，又叫干冰，含含1 mol CO2的干冰在标准状况下的干冰在标准状况下体积必定小于体积必定小于22.4 L 思路分析思路分析 使用使用“22.4 L mol ”时应注意：时应注意： 1(1)条件：必须为标准状况，因此使用时，一定要看清气体条件：必须为标准状况，因此使用时，一定要看清气体所处的状况。所处的状况。 (2)物质状态：必须为气体。如水、酒精、物质状态：必须为气体。如水、酒精、准状况下不是气体。准状况下不是气体。 CCl4等物质在标等

13、物质在标解析解析 答案答案 AC 针对训练针对训练11 下列说法正确的是下列说法正确的是( ) A22.4 L任何气体的物质的量均为任何气体的物质的量均为1 mol B0.2 mol H2和和0.8 mol CO2组成的混合物气体在标准状况组成的混合物气体在标准状况下的体积约为下的体积约为22.4 L C标准状况下，标准状况下，1 mol任何物质的体积必定是任何物质的体积必定是22.4 L D22.4 L CO2和和18 g H2O所含的分子数相等所含的分子数相等 解析：解析：没有指明标准状况，没有指明标准状况，A项错误；气体摩尔体积适用项错误；气体摩尔体积适用于单一气体，于单一气体，也可以是

14、混合物气体，也可以是混合物气体，只要符合气体物质的量为只要符合气体物质的量为1 mol，且为标准状况下，体积就约为，且为标准状况下，体积就约为22.4 L，B项正确；标准状项正确；标准状况下，况下，1 mol任何气体的体积必定是任何气体的体积必定是22.4 L，C项错误；项错误；18 g H2O是是1 mol H2O，但，但22.4 L CO2不一定是不一定是1 mol，因为其条件不确，因为其条件不确定，定，D项错误。项错误。 答案：答案：B 例例12 设设NA为阿伏加德罗常数，标准状况下某种为阿伏加德罗常数，标准状况下某种O2和和N2的混合气体的混合气体m g含有含有b个分子，则个分子，则n

15、 g该混合气体在相同该混合气体在相同状况下所占的体积应是状况下所占的体积应是( ) 22.4 nb22.4 mbA. L B. L mNAnNA22.4 nNAnbNAC. L D. L mb22.4 m思路分析思路分析 气体摩尔体积既适用于单一气体又适用于混气体摩尔体积既适用于单一气体又适用于混合气体。合气体。 解析解析 方法一：在相同条件下，相同气体的物质的量之比方法一：在相同条件下，相同气体的物质的量之比等于质量比，等于质量比，m g混合气体的物质的量为混合气体的物质的量为bNAb/ NA molnbn? ?混混? ?，n(混混)mNA mol。 故故n g混合气体在标准状况下的体积为：

16、混合气体在标准状况下的体积为： Vn(混混)22.4 L mol1，即，即V22.4 nbmNA L。 mol，m gn g bbn方法二：方法二：n g混合气体的分子数为：混合气体的分子数为：Nn g。 m gn g混合气体的物质的量为：混合气体的物质的量为：n(混混)NbnNAmNA 故故n g混合气体的体积为：混合气体的体积为： Vn(混混)22.4 L/mol22.4 bnmNA L。 mmol。 方法三：混合气体的平均摩尔质量为：方法三：混合气体的平均摩尔质量为： Mm? ?混混? ?n? ?混混? ?m gb/ NmNA1Ab gmol 。 n g混合气体的物质的量为：混合气体的物

17、质的量为： n(混混)n gmNbnA mol。 g1mNAbmol故故n g混合气体的体积是：混合气体的体积是： VbnmNA mol22.4 L mol122.4 bnmNA 答案答案 A L。 针对训练针对训练12 在标准状况下，在标准状况下， 将将1 g H2、11 g CO2和和4 g O2混合，该混合气体的体积约为混合，该混合气体的体积约为( ) A16.8 L C19.6 L B14 L D8.4 L 解析：解析： 混合气体的总的物质的量为混合气体的总的物质的量为0.5 mol0.25 mol0.125 mol0.875 mol，标准状况下的体积为，标准状况下的体积为0.875

18、mol22.4 L/mol19.6 L。气体的体积与其种类无关。气体的体积与其种类无关。 答案：答案：C 探究点二探究点二 阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律 1总结一个口诀总结一个口诀 阿伏加德罗定律可总结为阿伏加德罗定律可总结为“四同定律四同定律”，即，即“三同得一三同得一同同”：在相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同：在相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。数目的分子。 2防范三个易错点防范三个易错点 易错点一易错点一 适用范围：任何气体，可以是单一气体，也可适用范围：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。以是混合气体。 易错点二易错点二 定律中的同温同压，

19、不一定指在标准状况下；定律中的同温同压，不一定指在标准状况下；气体摩尔体积为气体摩尔体积为22.4 L mol1只是一种特殊情况。只是一种特殊情况。 易错点三易错点三 定律中包含四同定律中包含四同(同温、同压、同体积、同物质同温、同压、同体积、同物质的量的量)，只要其中有任意三个相同，则必有第四个相同，即，只要其中有任意三个相同，则必有第四个相同，即“三三同定一同同定一同”；若只有两个相同，若只有两个相同，则另外两个必定成比例，则另外两个必定成比例，即即“二二同定比例同定比例”。 3掌握三个规律掌握三个规律 阿伏加德罗定律及推论都可由理想气体状态方程及其变形阿伏加德罗定律及推论都可由理想气体状

20、态方程及其变形m推出推出(pVnRT，pVRT，pMRT，其中其中p压强、压强、VM体积、体积、T热力学温度、热力学温度、n物质的量、物质的量、R气体常数、气体常数、密度密度)。由定律可推出：。由定律可推出：“一连比、三正比、三反比一连比、三正比、三反比”的规律。的规律。 规律一规律一 一连比一连比 同温同压下，同体积的任何气体的质量之比等于其摩尔质同温同压下，同体积的任何气体的质量之比等于其摩尔质m1M11量量(或相对分子质量或相对分子质量)之比，等于其密度之比。即之比，等于其密度之比。即。 m2M22 规律二规律二 三正比三正比 (1)同温同压下，两气体的体积之比等于其物质的量之比，同温同

21、压下，两气体的体积之比等于其物质的量之比，V1n1N1等于其分子数之比。即等于其分子数之比。即T、p相同时，相同时，。 V2n2N2(2)同温同体积下，同温同体积下，两气体的压强之比等于其物质的量之比，两气体的压强之比等于其物质的量之比，p1n1N1等于其分子数之比。即等于其分子数之比。即T、V相同时，相同时，。 p2n2N2(3)同温同压下，两气体的密度之比等于其摩尔质量同温同压下，两气体的密度之比等于其摩尔质量(或相对或相对1M1分子质量分子质量)之比。即之比。即T、p相同时，相同时，。 2M2 规律三规律三 三反比三反比 (1)同温同压同质量下，两气体的体积与其摩尔质量同温同压同质量下，

22、两气体的体积与其摩尔质量(或相对或相对V1M2分子质量分子质量)成反比。即成反比。即T、p、m相同时，相同时，。 V2M1(2)同温同分子数同温同分子数(或等物质的量或等物质的量)下，下， 两气体的压强与其体积两气体的压强与其体积p1V2成反比。即成反比。即T、N(或或n)相同时，相同时，。 p2V1(3)同温同体积同质量下，两气体的压强与其摩尔质量同温同体积同质量下，两气体的压强与其摩尔质量(或相或相p1M2对分子质量对分子质量)成反比。即成反比。即T、V、m相同时，相同时，。 p2M1 1相同体积的两个容器，一个盛放氧气，一个盛放氢气，相同体积的两个容器，一个盛放氧气，一个盛放氢气，在同温

23、、同压下，两容器中气体分子的数目有何关系？在同温、同压下，两容器中气体分子的数目有何关系？ 提示：提示：同温同压下，同体积的不同气体具有相同的粒子数。同温同压下，同体积的不同气体具有相同的粒子数。 2相同体积的甲、乙两个容器，甲中盛放相同体积的甲、乙两个容器，甲中盛放1 mol氮气，乙氮气，乙中盛放中盛放2 mol氮气，氮气，则在相同温度下，则在相同温度下，甲、甲、乙两容器中压强之比乙两容器中压强之比是多少？是多少？ 提示：提示：同温同体积时，气体的压强与其物质的量成正比，同温同体积时，气体的压强与其物质的量成正比，故甲、乙两容器中压强之比是故甲、乙两容器中压强之比是1 2。 31 mol氮气

24、和氮气和1 mol氧气的体积一定相同吗？氧气的体积一定相同吗？ 提示：提示：不一定。因为不一定在相同条件下不一定。因为不一定在相同条件下(同温同压同温同压)。 例例2 在体积相同的两个密闭容器中分别充满在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是是( ) A两种气体的压强相等两种气体的压强相等 BO2比比O3的质量小的质量小 C两种气体的分子数目相等两种气体的分子数目相等 D两种气体的氧原子数目相等两种气体的氧原子数目相等 思路分析思路分析 解答此类题目时注意两点：解答此类题目时注意两点：(1)阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律也适用于混合气体。也适用于混合气体。(2)注意分析