内容正文:
气体摩尔体积
第一课时
思考:一个成人每天呼吸的氧气的体积是多少?这些氧气的物质的量是多少?含有多少氧气分子呢?
气体摩尔体积
学习目标
1、学会影响宏观物质体积的主要因素。
2、构建微观粒子模型;能构建外部条件与气体体积关系。
3、掌握气体摩尔体积及其在化学定量计算中的应用。
冰
水
水蒸气
任务一 探寻影响物质体积的因素
问题1:为什么固态、液态和气态物质的某些性质存在差异?这与物质的微观结构有何联系?
物质的聚集状态 微观结构 微粒的运动方式 宏观性质
固态 在固定的位置上振动
液态 可以自由移动
气态 可以自由移动
表1-3不同聚集状态物质的微观结构与宏观性质
微粒排列紧密,微粒间的空隙很小
微粒排列较紧密,微粒间的空隙较小
微粒间的距离较大
有固定的形状,几乎不能被压缩
没有固定的形状但不能被压缩
没有固定的形状,且容易被压缩
任务一 探寻影响物质体积的因素
25℃的水
100℃的水
问题2、观察图片,思考温度、压强对物质状态的影响,从微观角度分析温度、压强对微粒间距离的影响?
随温度的升高,水由液态变为气态,微粒间的距离增大。
常压(0.1MPa)下气态的氧气
12MPa下罐装的液氧
随压强的增大,氧气由气态变为液态,微粒间的距离减小。
微粒间的距离与温度成正向关系,与压强成反向关系
任务一 探寻影响物质体积的因素
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
Fe 1 55.85 7.86
H2O(液) 1 18.02 0.998
C2H5OH 1 46.07 0.789
10.0
7.1
18.1
58.4
任务一 探寻影响物质体积的因素
H2 1 2.016 0.0899
N2 1 28.02 1.25
CO 1 28.01 1.25
22.4
22.4
22.4
在相同条件下,1mol的固体和液体体积各不相同
在0℃、101KPa下,1mol气体的体积大致相同,都约为22.4L
固体、液体的密度均为293K时,气体为101KPa、0℃(273K)时的测定值。
问题3、1mol任何微粒的集合体所含的微粒数目都相同,1mol不同物质的质量是否相同?1mol不同物质的体积又是否相同呢?
任务一 探寻影响物质体积的因素
问题4 观看以下图片,思考影响物质体积的因素有哪些?
微粒的大小
微粒的数目
微粒间的距离
固体、液体的体积
气体的体积
影响物质体积的因素
内因
决定
决定
任务一 探寻影响物质体积的因素
摩尔质量:
气体摩尔体积:
符号:Vm
单位:L/mol 或 L·mol-1
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的体积。
标准状态(0℃、101KPa)下,气体摩尔体积约等于22.4L/mol
任务二、探究气体摩尔体积
1、只适用于气态物质,可以是单一气体也可以是混合气体。
2、标况下,HF、H2O、NO2、SO3、CCl4、溴、酒精等不属于气体。
3、Vm≈22.4L/mol的状态不一定是标准状态。
标准状况下,1mol 气体 所占有的体积 约 为22.4L。
条件
量的标准
对象
近似值
任务二、探究气体摩尔体积
问题5、思考:常温(25℃)常压(101KPa)下气体摩尔体积与22.4L/mol的关系?
24.5L/mol
Vm>22.4L/mol
任务二、探究气体摩尔体积
V = n·Vm
例题:0.464g氦气的物质的量为多少?在标准状况下,这些氦气的体积为多少?
任务三、探究气体摩尔体积在定量计算中的应用
V=n×Vm=0.116mol×22.4L/mol=2.5984L
问题6、思考物质的量(n)、体积(V)和气体摩尔体积(Vm)间关系
一个成人每天呼吸的氧气的体积是多少?在标准状况下该氧气的物质的量是多少?所含氧气分子数为多少?
任务三、探究气体摩尔体积在定量计算中的应用
V=10000L×20%=2000L
N =n×NA=89.3mol×6.02×1023=5.37586×1025
宏观
微观
微粒数目(N)
物质的量(n)
质量(m)
体积(V)
÷NA
×NA
×M
÷M
×Vm
÷Vm
一、影响物质体积的因素
微粒的大小
微粒的数目
微粒间距离
固态、液态的体积
气体的体积
二、气体摩尔体积
定义:单位物质的量的气体所占的体积。
单位:L/mol 或 L·mol-1
符号:Vm
数量关系:Vm =
标准状态(T=0℃、P=101KPa)下,Vm≈22.4L/mol
内因
外因:T、P
决定
决定
课堂总结
1、判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)标准状况下,气体摩尔体积为22.4 L