(新教材)高中化学《物质的量》教学课件人教版1

1、高中化学必修第一册第二章 海水中的重要元素钠和氯第三节 物质的量第2课时 气体摩尔体积高中化学必修第一册第二章 海水中的重要元素钠和氯第三节 物二、气体摩尔体积 在上一节课，我们学习了物质的量，它表示含有一定数目粒子的集合体，单位为mol。那么对于气体，如何表示它的分子数呢？以及后面将学习的溶液又如何表示其中所含的离子数呢？今天首先讨论气体粒子数的计算问题。二、气体摩尔体积 在上一节课，我们学习了物质的量，它表 同学们都测过肺活量吧，在测肺活量时，其实测的是我们呼出的气体的体积 若某男生常温常压下（25、101KPa）测得的肺活量为3600mL，试推求他呼出气体中大约含有多少个气体分子？ 同学

2、们都测过肺活量吧，在测肺活量时，其实测的是我们呼出运用所学求解 V（L） N（个） n（mol）m（g）单位体积粒子数气体密度 M摩尔体积 ？NA运用所学求解 V（L） N（个） n（mol）m（g）单科学探究提出问题:猜想与假设：2、已知密度，计算1mol不同物质的体积引入气体摩尔体积是否具有可行性气体摩尔体积的数值可能存在某种特殊性设计实验:1、比较1molH2和1molO2的体积大小有什么关系科学探究提出问题:猜想与假设：2、已知密度，计算1mol不同进行实验:分析实验:1、比 较1molH2和1molO2的体积大小有什么关系 2H2O 2H2+O2通电V: 2 2 1m: 36 4 3

3、2n: 2 2 1VH2:VO2 = 2:1nH2:nO2 = 2:1实验结论:在相同状况下，气体的物质的量之比等于气体的体积之比进行实验:分析实验:1、比 较1molH2和1molO2的体2、已知密度，计算1mol不同物质的体积、计算标准状况下，1mol气体的体积物质状态质量密度体积O2气体32g1.429g/LH2气体2g 0.0899g/L 22.4L 22.4L2、已知密度，计算1mol不同物质的体积、计算标准状况下， 、计算20 时，1mol固体、液体的体积物质状态质量密度体积Fe固体567.86g/cm37.1cm3Al固体272.70g/cm310cm3H2O液体180.998g

4、/cm318cm3H2SO4液体981.83g/cm353.6cm3实验结论:在相同状况下，1mol气体的体积相同，而1mol固体或液体的体积不同 、计算20 时，1mol固体、液体的体积物质状态质量密 、在不同条件下，1mol不同状态的物质的体积比较物质状态0 101KPa25 101KPa0 202KPaO2气体22.4L24.5L 11.2LH2气体22.4L24.5L 11.2LFe固体7.1cm37.1cm37.1cm3Al固体10cm310cm310cm3H2O液体18cm318cm318cm3H2SO4液体53.6cm353.6cm353.6cm3 、在不同条件下，1mol不同状

5、态的物质的体积比较物质状态重要结论:、压强不变，升高温度：气体体积增大、温度不变，增大压强：气体体积减小、相同温度和压强下， 1mol气体的体积相同，而1mol固体或液体的体积不同、不同温度和压强下， 1mol气体的体积会改变，而1mol固体或液体的体积基本不变重要结论:、压强不变，升高温度：气体体积增大、温度不变，讨论与分析:、影响物质体积的因素有哪些？微粒的大小微粒的多少微粒的间距1mol固体或液体的体积1mol物质的体积1mol固气体体积决定主要决定主要决定温度和压强讨论与分析:、影响物质体积的因素有哪些？微粒的大小微粒的多 、如何解释不同温度和压强下， 1mol气体的体积会改变，而1m

6、ol固体或液体的体积基本不变答案:教材P52实验结论：相同状况下，引入摩尔体积是可行的 、如何解释不同温度和压强下， 1mol气体的体积会改变，二、气体摩尔体积1、定义：单位物质的量的气体所占的体积2、符号：Vm3、公式：Vm = V/n4、单位：L/mol 或 m3/mol5、取值：不是固定不变的，它取决于气体所处的温度和压强在0和101KPa下：气体摩尔体积为22.4L/mol在25和101KPa下：气体摩尔体积为24.5L/mol二、气体摩尔体积1、定义：单位物质的量的气体所占的体积2、符6、标准状况下的气体摩尔体积在0、101KPa时，1mol任何气体的体积都约为22.4L条件标准对象

7、数值6、标准状况下的气体摩尔体积在0、101KPa时，1mol注意事项：、气体摩尔体积只适用于气体、气体摩尔体积不仅适用于单一气体， 也适用于混合气体、条件不同时，气体摩尔体积不同、同温同压下，气体摩尔体积的大小只与气体分子数有关，与分子的种类无关注意事项：、气体摩尔体积只适用于气体、气体摩尔体积不仅适实践体验：1、判断下列说法是否正确 常温常压下，1mol任何气体的体积都为22.4L 标准状况下，气体摩尔体积都为22.4L 标准状况下，1mol水的体积为22.4L 标准状况下，1molO2和N2的混合气体的体积为22.4L 只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能为22.4L实践体验：1、判断

8、下列说法是否正确 常温常压下，1mol任 2、在标准状况下，测得1.92g 的某气体的体积为672ml。计算该气体在此条件下的相对分子质量。 解法一：根据 M=m/n 来计算 在标况下，该气体的物质的量为 n = V / Vm = 0.672 L / 22.4 L/mol =0.03 mol 故它的摩尔质量为： M = m / n = 1.92 g / 0.03 mol =64.1 g/mol 答：在标准状况下该气体的相对分子质量为64.1 2、在标准状况下，测得1.92g 的某气体的体积为672m2、在标准状况下，测得1.92g 的某气体的体积为672ml。计算该气体在此条件下的相对分子质量

9、。 解法二：根据 M= Vm 来计算 在标况下，该气体的密度为 = m / V = 1.92g / 0.672 L =2.86 g/L 则有： M = Vm = 2.86 g/L 22.4 L/mol = 64.1 g/mol 答：在标准状况下该气体的相对分子质量为64.12、在标准状况下，测得1.92g 的某气体的体积为672ml3、标准状况下，5. 6LCO2中含有多少摩尔CO2分子？ 约 含有多少个CO2分子？ 它的质量是多少？ 1个 CO2分子的质量分子约是多少克？ 解： CO2的式量是44, CO2的摩尔质量是 44g/mol ， 则： n (CO2) = 5. 6 L / （22.

10、 4L/mol ）= 0. 25 mol N (CO2) 0. 25mol （ 6.02 1023）mol-1 = 1.51 1023 m (CO2) = 0. 25 mol 44g/mol = 11 g 1个CO2 分子的质量 (44g)/(6.02 1023) = 7.31 1023 g 答：略3、标准状况下，5. 6LCO2中含有多少摩尔CO2分子？ 4、在标准状况下，1.6g 某气态氧化物 RO2 的体积为 0.56 L试求：该气体的物质的量和摩尔质量的相对原子质量，并说出其元素名称。 解：在标况下，由n = V / Vm 有 n = 0.56 L / 22.4 L/mol = 0.0

11、25 mol 而M = m / n = 1.6 g / 0.025 mol = 64 g/mol R 的摩尔质量为：X = M 216 g/mol = (64 32) g/mol = 32 g/mol R 的相对原子质量为32 所以R 是硫元素4、在标准状况下，1.6g 某气态氧化物 RO2 的体积为 高中化学必修第一册第二章 海水中的重要元素钠和氯第三节 物质的量第3课时 阿伏伽德罗定律及其推论高中化学必修第一册第二章 海水中的重要元素钠和氯第三节 物 因为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。所以,粒子数相同的任何气体都具有相同的体积。 即在相同的温度和压强下,相同

12、体积的任何气体(包括混合气体)都含有相同数目的粒子 温故而知新：阿伏加德罗定律 因为在相同的温度和压强下,任何气体粒子之间的距离可以三、阿伏伽德罗定律及其推论1、阿伏伽德罗定律：2、实质： 在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体(包括混合气体)都含有相同数目的粒子 四同定律 揭示温度(T)、压强(P)、气体体积(V)和物质的量(n)四者之间的关系。四者中若有三者相同，则第四者一定相同；若两者相同，则另外两者成比例。即“三同定一同，两同定比例”三、阿伏伽德罗定律及其推论1、阿伏伽德罗定律：2、实质： 理解阿伏加德罗定律（四同定律）： 在该定律中有“四同”：同温、同压、同体积、同分子数目，有“三

13、同”就可定“一同”。如同温同压下，同体积的两种气体必含有相同数目的分子；同温同压下同分子数的两种气体必然同体积；在同温下，两种气体同体积又同分子数，则必然同压。 三同定一同：理解阿伏加德罗定律（四同定律）： 在该定律中有“四同” 两同定比例：阿伏加德罗定律的推论 根据阿伏加德罗定律及理想气体状态气态方程（PV=nRT）限定不同的条件，便可得到阿伏加德罗定律的多种形式：理想气体状态方程(克拉贝龙方程)：PV=nRT理想气体：指温度不太低，压强不太高，单位体积内分子数很少的气体P:压强 V：体积 n：物质的量 R:常数 T:温度 两同定比例：阿伏加德罗定律的推论 根据阿伏加德罗定假设： 气体1：P

14、1V1=n1RT1 气体2：P2V2=n2RT2作比：P1V1P2V2n1RT1n2RT2P1V1P2V2n1T1n2T2R为常数假设： 气体1：P1V1=n1RT1 气体2：P2V2=1、在同温同压下，即T1=T2 P1=P2P1V1P2V2n1T1n2T2V1V2n1n2N1N2推论1：同温同压下，任何气体的体积之比都等于其物质的量之比，也等于其分子数之比1、在同温同压下，即T1=T2 P1=P2P1V1P2例题1、同温同压下，10molX2气体与5molY2气体完全反应生成10mol某气体，是确定生成物的化学式解：设生成物的化学式为ZV(X2):V(Y2):V(Z)=n(X2):n(Y2

15、):n(Z)= n(X2):n(Y2):n(Z)=10:5:10=2:1:2则该反应的化学方程式为：2X2+Y2=2Z则Z的化学式为：X2Y练习1、在标准状况下，质量为m克的下列物质，所占体积最大的是（ ）A.H2 B.CH4 C.Cl2 D.CO2例题1、同温同压下，10molX2气体与5molY2气体完全2、在同温同体积下，即T1=T2 V1=V2P1V1P2V2n1T1n2T2P1P2n1n2N1N2推论2：同温同体积下，任何气体的压强之比都等于其物质的量之比，也等于其分子数之比2、在同温同体积下，即T1=T2 V1=V2P1V1P3、在同温同分子数(或等物质的量)下，即T1=T2 n1

16、=n2P1V1P2V2n1T1n2T2推论3：同温同分子数(或物质的量)下，量气体的压强与其体积成反比。P1P2V2V13、在同温同分子数(或等物质的量)下，即T1=T2 n1=例题2、同温同体积下，相同压强的H2和CH4中原子的个数比是（ ）A.2:5 B.1:1 C.1:5 D.1:8解：因为同温同体积，所以P1P2n1n2 又因为相同压强，所以n(H2)=n(CH4) 所以原子个数比为：2n:5n=2:5A例题2、同温同体积下，相同压强的H2和CH4中原子的个数比是 PV=nRT 和 n=mM PV= RTmM PVM=mRT气体1：P1V1M1=m1RT1 气体2： P2V2M2=m2

17、RT2P1V1M1P2V2M2m1T1m2T2作比：P1V1M1P2V2M2m1RT1m2RT2R为常数 PV=nRT 和 n=mM PV= RTmM PVP1V1M1P2V2M2m1T1m2T24、在同温同压同体积下，即T1=T2 P1=P2 V1=V2M1M2m1m2推论4：同温同压同体积时，任何气体的质量之比都等于其摩尔质量之比P1V1M1P2V2M2m1T1m2T24、在同温同压同体积 PV= RTmM PM= RTmV PM= RT气体1：P1M1= 1RT1 气体2： P2M2= 2RT2作比：P1M1P2M21RT12RT2P1M1P2M21T12T2R为常数 PV= RTmM

18、PM= RTmV PM= 5、在同温同压下，即T1=T2 P1=P2 P1M1P2M21T12T2推论5：同温同压时，任何气体的密度之比都等于其摩尔质量之比M1M212D(相对密度）5、在同温同压下，即T1=T2 P1=P2 P1M1P例题3、同温同体积下，O2 H2 Cl2 SO2四种气体中密度最大的是例题4、同温同体积下，空气的式量为28.8，H2的相对分子质量为2，则空气对H2的相对密度为例题3、同温同体积下，O2 H2 Cl2 SO2四种特别提醒：、阿伏加德罗定律仅适用于单一或混合的气体，而不适用于液体和固体。、阿伏加德罗定律不仅适用于标准状况下，也适用于其他的温度和压强，只要物质的状

19、态是气体就行。特别提醒：、阿伏加德罗定律仅适用于单一或混合的气体，而不适四、气体的相对密度和平均摩尔质量的计算方法 以D表示相对密度， 表示平均摩尔质量， 表示平均相对分子质量。MMr如气体A对气体B的相对密度可以表示为：D(A)(B)M(A)M(B)即相对密度等于摩尔质量之比1、相对密度：指相同条件下两种气体的密度之比四、气体的相对密度和平均摩尔质量的计算方法 以D表示相2、平均摩尔质量：指单位物质的量的混合物（1mol混合物）的质量 定义式：Mm(混)n(混) 已知标准状况下混合气体的密度(混)则M22.4L/mol (混) 由相对密度计算已知D(混)(A)M(A)M则MD M(A)2、平

20、均摩尔质量：指单位物质的量的混合物（1mol混合物）的 已知混合气体中个成分的物质的量分数或体积分数则MM(A)a% + M(B)b% + M(C)c% + Minin(总)上式中，Mi和ni分别表示组分i的摩尔质量和物质的量 已知混合气体中个成分的物质的量分数或体积分数则MM(A)五、化学计算中的计算方法“十字交叉法”十字交叉法适合带有平均值的二元混合体系的相关计算，它是二元一次方程组求解的简化形式，把乘除运算转化为加减运算，给计算带来很大的方便。能用二元一次方程求解的题都能用“十字交叉法”例题1、用O2和CO2组成的混合气体，平均相对分子质量为36，则此气体中O2和CO2的物质的量之比为五

21、、化学计算中的计算方法“十字交叉法”十字交叉法适合带有平解：设O2和CO2的物质的量分别为x、y因为：M总=m总/n总方法1： m(O2)=n(O2)M(O2) m(CO2)=n(CO2)M(CO2) =32x =44y 则：M总= =36 32x+44yx+y 32x+44y=36x+36y x:y=2:1 解：设O2和CO2的物质的量分别为x、y因为：M总=m总/n方法2：O2CO28g/mol4g/mol36g/mol32g/mol44g/mol则:n(O2):n(CO2)=8g/mol:4g/mol=2:1温馨提示：比值的含义取决于单位的分母混合气体方法2：O2CO28g/mol4g/mol36g/mol32例题2、标准状况下，有H2和O2组成的混合气体的密度为0.56g/L，求混合气体中H2和O2的体积之比为多少？分析：由于不知道H2和O2的密度，但知道它们的摩尔质量，所以应先求出混合气体的摩尔质量 M（混合）= Vm （混合） = 22.4L/mol0.56g/L = 12g/mol例题2、标准状况下，有H2和O2组成的混合气体的密度为0.5H2O220g/mol10g/mol12g/mol2g/mol32g/mol则:n(O2):n(CO2)= V(O2):V(CO2) = 20g/mol:10g/m