内容正文:
第二章 海水中的重要元素—钠和氯
第三节 物质的量
第二课时 气体摩尔体积
了解气体摩尔体积的概念;
能从宏观和微观两个方面了解影响气体体积的因素;
能进行气体摩尔体积的简单判断和计算。
认识阿伏加德罗定律及推论,学会有关的简单计算。
掌握气体物质的摩尔质量的计算方法。
巩固物质的量与粒子数、摩尔质量及摩尔体积之间的相关计算公式。
学习目标(1min)
1. 在一定条件下,1mol不同物质的体积如下表所示。观察并分析表中的数据,你能得出哪些结论?
气体 0℃、101kPa时的体积/L 液体 20℃时的体积/cm3 固体 20℃时的体积/cm3
H2 22.4 H2O 18.0 Fe 7.12
O2 22.4 H2SO4 53.6 Al 10.0
2. 什么是气体摩尔体积?影响气体摩尔体积的因素是什么?
结论:相同条件下,1mol不同固体或液体的体积不同,而1mol不同气体的体积却相同。
问题导学(8min)
一、决定物质体积大小的因素
粒子数目
粒子的大小
粒子之间的距离
1mol物质体积大小
NA
【联系生活】同学们到操场上排队做操,占地面积和什么有关?
人数、胖瘦、列队间距
宏观辨识
学生占地面积
微观探析
点拨精讲(18min)
1mol固态物质或液态物质体积大小
粒子的大小
粒子之间的距离
×
不同物质粒子大小不同
1mol不同的固态物质或液态物质的体积不同
升温
减压
固态结构微粒间距离很小
液态结构微粒间的距离也很小
影响固态和液态物质体积主要因素是什么?
1mol气体体积大小
粒子的大小
粒子之间的距离
任何气体粒子之间的距离近似相等
1mol任何气体的体积大致相同
<
影响气态物质体积主要因素是什么?
【联系生活】生活中燃烧的液化石油气的主要成分有乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和丁烷等,在气瓶内呈液态状,一旦流出会汽化成比原体积大约二百五十倍的可燃气体,并极易扩散,遇到明火就会燃烧或爆炸。
升温
减压
二、气体摩尔体积
22.4L
(标准状况)
6.02×1023分子
标准状况下的气体摩尔体积示意图
Vm的大小与温度和压强有关
1. 概念:
2. 符号:
单位:
3. 数值:
标准状况下,
1mol任何气体的体积约为22.4L
1 mol 任何气体,可以是单一纯净气体,也可以是混合气体
单位物质的量的气体所占的体积
Vm
L/mol(或L·mol-1)、m3/mol(或m3·mol-1)
0℃(273K)、 101kPa下,Vm ≈ 22.4L/mol
25℃、101kPa下,
Vm ≈ 24.5L/mol
标况(0℃,101 kPa)下,HF、H2O、SO3、CCl4、酒精等不属于气态
练习:判断下列说法是否正确?
(1) 标况下,1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。
(2) 1 mol H2的体积约为22.4 L。
(3) 标况下,1 mol O2和N2混合气的体积约为22.4 L。
(4 ) 22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数。
(5)只有在标况下,气体的摩尔体积才能是22.4 L。
强调:①气体摩尔体积不适用于固体和液体,仅适用于气体。
×
×
×
×
②谈到气体体积时必须注明外界条件。
(纯气体、混合气体)
标况下Vm ≈ 22.4 L/mol,非标况下Vm不一定等于22.4 L/mol。
摩尔质量 气体摩尔体积
概念
符号
单位
影响因素
计算公式
单位物质的量的物质所具有的质量
单位物质的量的气体所占有的体积
M
Vm
g/mol或g·mol-1
L/mol(或L·mol-1)和m3/mol
定值,
与质量、物质的量无关
温度、压强
n =
m
M
n =
V
Vm
【公式的运用】
例:标准状况下,67.2L的O2物质的量是多少?含有多少个O2分子?
解:
n(O2) =
V(O2)
Vm
=
67.2L
22.4L/mol
= 3mol
或 V=n·Vm
n=V/Vm
Vm=V/n
变式
N(O2) = n(O2) · NA(O2) = 3mol · NA = 3NA
标准状况下的气体摩尔体积(Vm=22.4 L/mol)理解要点:
结论
3. 单位:
Vm=
V
n
4. 公式:
2. 符号:
1. 概念:
体积约占22.4L
Vm
单位物质的量的气体所占的体积
L/mol (L · mol-1) 和 m3/mol
气体摩尔体积
条件:标准状况
对象:任何气体
物质的量:1mol
课堂小结(2min)
3. 标准状况下,同质量的下列气体,体积最大的是
A. H2 B. NH3 C. N2