气体摩尔体积课件-高一上学期化学人教版

第二章

海水中的重要元素——钠和氯第三节

物质的量2.3.2气体摩尔体积学习目标能够理解并分析影响物质体积的因素。理解气体摩尔体积的含义和应用。能够运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算，发展学科必备的科学探究精神。问题导学1mol任何粒子的集合体所含的粒子数目相同都为NA；1mol不同粒子的质量(即摩尔质量)不同；那么，1mol物质的体积是否相同呢？有没有研究体积的必要呢？在科学研究或实际生产中，涉及气态物质时，测量体积往往比称量质量更方便。所以，气体一般都是测量体积，而不是称量质量。气体的体积和物质的量、质量之间有什么关系呢？一、影响物质体积的因素【思考1】在一定条件下，1mol不同物质的质量和体积如下表所示。分析表格中的数据，你能得出哪些结论？结论：(1)相同温度和压强下，1mol不同固体或液体的体积不相同；(2)相同温度和压强下，1mol不同气体的体积相同。点拨精讲2、所占的体积哪个大？粒子的大小1、1个和N个小黄人所占的体积哪个大？粒子的数目3、紧密和松散排列所占的体积哪个大？粒子间的距离一、影响物质体积的因素【思考2】为什么相同条件下，1mol不同固体和液体的体积不同，而1mol不同气体的体积几乎相同？物质的体积与哪些因素有关？物质的体积粒子数目粒子间距粒子大小影响物质体积大小的因素一、影响物质体积的因素固态结构微粒间距离很小液态结构微粒间的距离也很小固体或液体的体积主要取决于粒子大小和粒子数目1mol固体或液体体积不同的主要原因是粒子大小不同一、影响物质体积的因素影响固体和液体体积的主要因素？分子直径分子间的平均距离气体粒子之间的距离远远大于粒子本身直径，所以粒子大小可忽略。什么因素影响粒子间的距离？气体的体积主要取决于粒子数目和粒子间的距离1mol气体体积不同的主要原因是粒子间的距离不同一、影响物质体积的因素影响气体体积的主要因素？小结：决定物质体积大小的因素固体、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。粒子的数目粒子的大小粒子间的距离决定固体或液体气体物质分子间间隔远大于分子本身大小，在微粒数目相同的情况下，气体的体积主要由微粒间的距离大小决定决定气体问题：解释相同条件下，为什么1mol不同气体的体积是近似相等？1mol不同气体，气体的体积主要由微粒间的距离大小决定，而分子间的平均距离受温度和压强的影响。理想气体状态方程PV=nRT一、影响物质体积的因素同温同压时，任何气体粒子之间的距离可以看成是相等，故相同条件下，1mol气体的体积几乎相等。【典例1】关于物质的体积的说法正确的是（

）A．1mol固体或液体的体积主要决定于微粒间的距离B．固体和液体的微粒间的空隙很小，因此不能被压缩C．气态物质微粒间的距离较大，因此气体体积决定于气体分子间的距离D．气体的体积受温度和压强的影响较大，固体或液体的体积受温度和压

强的影响较小【解析】固体和液体的体积主要决定于微粒的大小，A错误；固体和液体的空隙很小，不易被压缩，不是不能被压缩，B错误；气体的体积决定于微粒数和微粒间的距离，C错误；气体的体积受温度和压强的影响较大，因为分子间距离较大，固体或液体的体积受温度和压强的影响较小，因为分子间距离较小，D正确。D练一练【典例2】同温同压下，两种气体的体积如果不相同，请你推测其主要原因是(

)A．气体的分子大小不同B．气体的物质的量不同C．气体分子的化学性质不同D．气体分子间的平均距离不同【解析】同温同压下，气体的体积取决于其物质的量，物质的量不同，则其体积不同。B【典例3】下列关于决定物质体积的因素的说法不正确的是（

）A．物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距B．相同条件下，粒子数相同的任何气体都具有相同体积C．同温同压下，1

mol任何物质所占有的体积均相同D．等质量的H2，压强越小、温度越高，气体所占体积越大C二、气体摩尔体积1、概念：单位物质的量（1mol）的气体所占的体积。2、符号：3、单位：4、影响因素：标准状况(0℃，101KPa)，Vm≈22.4L/molVmL/mol或

L·mol-1

在给定温度和压强的条件下,Ｖm是常数。（若条件改变时，Ｖm也随之改变；即要指明Ｖm的数值，必须指明温度和压强）。22.4L(标准状况）6.02×1023分子①必须指明条件：在标准状况下(0℃,101KPa)②必须指明量的标准：即气体的物质的量为1mol

气体0℃，101KPa时的体积1molH222.4L1molO222.4L二、气体摩尔体积③使用对象只能是气态物质，可以是单一气体也可以是混合气体④标况下不是气体的常见物质：H2O、SO3、酒精、NO2、N204、HF、CCl4、CS2、苯等。注意：标准状况(0℃，101KPa)，Vm≈22.4L/mol【思考1】标准状况下的气体摩尔体积Vm＝22.4L·mol－1，那么Vm＝22.4L·mol－1时一定是标准状况下吗？【思考2】标准状况下0.2molH2与0.8molO2的混合气体的体积也是22.4L吗？答：是，气体摩尔体积适用范围是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。化学式条件气体摩尔体积/L·mol-1H20℃，101kPa22.4O20℃，101kPa22.4N2273℃，202kPa22.4NH3273℃，202kPa22.4非标准状况下的气体摩尔体积，也可能是22.4L/mol概念辨析（✘，物质应是气体）（✘，应标明条件－标准状况）（✔）1.标准状况下，1mol任何物质的体积都约是22.4L。2.1mol气体的体积约为22.4L。3.标准状况下，1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L。5.只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约为22.4L/mol。（✘，不一定）6.在标准状况下，1molH2O的体积约为22.4L。（✘，水在标况不是气体）4.22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。（✘，未指明气体体积是否在相同条件下测定）——使用“22.4L·mol－1”要“三看”(1)看所处条件：必须为标准状况。非标准状况下，1mol气体的体积不一定是22.4L。(2)看物质状态：必须为气态。如标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气态物质。(3)看数值单位：单位是L·mol－1，而不是L；数值“22.4”为近似值。【归纳总结】Vm、V、n三者关系：物质的量

n气体体积

V标准状况下

Vm1molH222.4L22.4L/mol2molH2?22.4L/mol

?H267.2L22.4L/mol44.8L3mol

公式：Vm＝

nV

变式：n＝

VmV×V＝

Vmn(0.8mol+0.4mol)×22.4L·mol－1=26.88L【例1】标准状况下，0.8molH2和0.4molO2的混合气的体积约为____________。26.88L1g氮气所占有的体积为VL，则该条件下氮气的摩尔体积为____________28VL·mol-1请同学们归纳总结以物质的量（n）为中心构建质量（m）、体积（V）、粒子数（N）之间的认知模型÷NA×NA×M÷M÷Vm×VmnmNV析·典型范例【例3】标准状况下，11.2L的O2质量是多少g？n(O2)=V(O2)/Vm=11.2L/22.4L∙mol-1=0.5molm(O2)=n(O2)∙M(O2)=0.5mol×32g/mol=16g【例4】标准状况下，5.6LO2中有多少个O2分子？n(O2)=V(O2)/Vm=5.6L/22.4L∙mol-1=0.25molN(O2)=n(O2)∙NA=0.25mol×6.02×1023mol-1=1.505×1023÷NA×NA×M÷M÷Vm×VmnmNV气体摩尔体积的相关计算

(

1

)标准状况下，0.5molH2占有的体积约为________L。(

2

)标准状况下，44.8LH2的质量约为_______g。(

3

)标准状况下，3.01×1023个氧气分子所占的体积约为__________L。(

4

)标准状况下，33.6L氧气所含的氧分子数约为____________个。(

5

)标准状况下，16g氧气和42gN2的混合气体的体积约为_________L。11.2411.29.03×102344.8练一练P：气体压强(单位：Pa)V：气体体积(单位：L)n：气体物质的量(单位：mol)T：气体绝对温度(单位：K)R：常数8.314Pa·m3·mol-1·K-1PV=nRT理想气体状态方程（克拉伯龙方程）2.理想气体状态方程:三、阿伏伽德罗定律1.阿伏伽德罗定律:在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。(1)根据物质的量与分子数目和摩尔质量之间的关系，可以得到多种表现形式：PV=nRT“三同定一同”推论1：同温同压下，任何气体的体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比。练习1、标准状况下：①2g

H2

②分子数为3.01x1023的CO2

③0.8mol

HCl

④1.12L

Cl2

以上气体的体积由大到小的顺序是—————————。如图所示是两瓶体积相等的气体，在同温同压下不相同的是()A．物质的量 B．分子数C．原子数 D．质量①③②④三、阿伏加德罗定律及其推论“三同定一同”D推论2：同温同体积下，任何气体的压强比等于物质的量之比，等于分子数之比。练习2、25℃时，容积相同的甲、乙两容器分别充入等质量的气体A和O2，测得两容器的压强之比为8∶11，则A的摩尔质量为

。三、阿伏加德罗定律及其推论同温同体积下，相同压强的氢气和甲烷的原子个数之比是()A.2:5 B.1:1 C.1:5D.1:8A推论3：同温同压下，任何气体的密度之比等于摩尔质量之比。练习3、在标准状况下，空气的平均相对分子质量为29，相同条件下的下列气体密度比空气密度大的是(

)①CO2②H2

③Cl2

④HCl

⑤N2①③④三、阿伏加德罗定律及其推论pM=ρRT推论4：同温同压同体积下，任何气体的质量之比等于摩尔质量之比。练习4、同温同压下，在体积相同的气球中分别充入H2、O2、CO2、SO2，质量最小的气球是()A.H2B.O2C.CO2D.SO2A三、阿伏加德罗定律及其推论【任务三】阿伏伽德罗定律及其推论“三同定一同”“两同定比例”2.等质量的O2和SO2，物质的量之比为_______，在相同条件下的体积之比为_______，原子数之比为_______。(2)同温同压下，相同体积