内容正文:
第二节 物质的化学计量
课时2 气体摩尔体积
第一章 物质的分类及计量
授课人:
学习目标
1.知道固态、液态、气态物质体积的影响因素,进而理解气体摩尔体积的概念,养成宏观辨识与微观探析的学科素养。
2.会用气体摩尔体积进行物质的量与气体体积之间的转化计算。
3.了解阿伏加德罗定律及其推论,并能运用阿伏加德罗定律进行简单问题推导。
一个班在操场上列队的面积与什么有关?
学生人数
学生之间的距离
学生胖瘦
课程导入
物质的体积与什么有关?
粒子数目
粒子大小
粒子之间的距离
一、气体摩尔体积
固液气三态的同一物质的微粒之间距离相同吗?
气态>液态>固态
一般情况下,微粒间距离关系:
固态、液态的粒子间距远小于粒子大小,可忽略
一、气体摩尔体积
将1mol液态水加热变成1mol气态水,体积将会发生变化吗?
由液态到气态,粒子间距显著增大。
气态时,粒子间距远远大于粒子大小
一、气体摩尔体积
一、气体摩尔体积
物质名称 物质的量
mol 摩尔质量
g•mol-1 密度
g•cm-3或g•L-1 体积
cm3或L
Al 1 26.98 2.70 9.99
Fe 1 55.85 7.86
H2O 1 18.02 0.998
C2H5OH 1 46.07 0.789
7.11
18.1
58.4
温度为293k(20 ℃)
1mol不同的固态或液态物质,体积不同。
固态或液态物质的微粒大小不同导致体积不同。
一、气体摩尔体积
H2 1 2.016 0.0899
N2 1 28.02 1.25
CO 1 28.01 1.25
22.4
22.4
22.4
温度为273k(0 ℃),压强为1.01×105Pa
在相同条件下,1mol气体的体积基本相同。
物质名称 物质的量
mol 摩尔质量
g•mol-1 密度
g•cm-3或g•L-1 体积
cm3或L
固体或液体
气体
一、气体摩尔体积
由什么决定?
结论:温度升高,体积增大,温度降低,体积减小
原因:温度升高,粒子间距增大,温度降低,粒子间距减小。
结论:压强增大,体积减小,压强减小,体积增大
原因:压强增大,粒子间距减小,压强减小,粒子间距增大。
如果温度和压强一定,则微粒间的平均距离一定,等量的气体的体积也就一定。
在相同状态下,1mol气体(单一气体或混合气体)的体积基本相同。
一、气体摩尔体积
一、气体摩尔体积
1.定义:单位物质的量的气体所占的体积。即每mol气体所占的体积。
3.单位:L/mol,L·mol-1
2.符号:Vm 。
4.对象:任何气体(纯净或混合气体)
Vm = ---
V
n
5.公式:
不同温度和压强下,气体摩尔体积(Vm)不同。
一、气体摩尔体积
一、气体摩尔体积
几种气体在不同条件下的摩尔体积
H2 O2 CO2 HCl N2
0℃、101KPa
(L/mol) 22.4 22.4 22.3 22.4 22.4
0℃、202KPa (L/mol) 11.2 11.2 11.2 11.2 11.2
20℃、101KPa (L/mol) 24.0 24.0 23.9 24.0 24.0
标准状况( 温度0 oC(273K)、压强 1.01×105 Pa)下
气体摩尔体积Vm约22.4L/mol
即 1mol任何气体在标准状况下体积约为22.4L
一、气体摩尔体积
注意事项:
(1)适用范围:气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。
如:H2O、酒精、SO3
(2)物质在标准状况下为气体,若不是气体或非标准状况均不能用22.4 L·mol-1进行计算。
(3)1 mol气体在非标准状况下的体积,可能是22.4 L,也可能不是22.4 L。
一、气体摩尔体积
二、标准燃烧热和热值
思考
气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1时,一定是在标准状况下吗?
不一定。
同时改变温度和压强,气体摩尔体积仍可能保持不变。
如:升高温度的同时增大压强。
二、标准燃烧热和热值
思考
气体摩尔体积适用范围是气体,是否必须为纯净气体?
不是。
气体摩尔体积的适用范围是气体,可以是单一气体,也可为混合气体,
如标准状况下0.2 mol H2和0.8 mol O2的混合气体约为22.4 L,但要特别注意以混合气体中气体之间不发生化学反应为前提。
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。
4. 22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。
5. 只有在标准状况下,气体的摩尔体积才可能约为22.4L/mol。
(错,物质应是气体)
(错,应标明条件-标准状况)
(对,气体体积与分子种类无关