2.3 物质的量 第2课时 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）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 通渭一中 授课人：李丽萍 我们已经学习了两个计算物质的量的公式 【复习回顾】 应用以上的公式是不是可以计算氢气的物质的量？ 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。 那么,气体体积与物质的量之间有什么关系呢? 【思考与讨论】 在一定条件下，1mol不同物质的体积如下表所示。观察并分析表中数据，你能得出哪些结论？与同学讨论。 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 【学习任务一】影响物质体积大小的因素 体积相同 粒子数相同 体积不同 体积不同 结论：相同条件下（同温同压），1mol（粒子数相同）不同气体的体积相同。1mol不同液体或固体的体积不相同。 【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、 列队间距、 胖瘦 【思考】1. 物质的体积与什么因素有关？ 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 宏观现象 微观探析 学生占地面积 粒子数目、粒子间距、粒子大小 （物质由分子、离子或原子构成） 影响因素 影响固态和液态物质体积主要因素是什么？ 1mol铁 6.02×1023 个原子 56克 7.12cm3 1mol铝 6.02×1023 个原子 27克 10.0cm3 铁 铝 1mol 物质的体积 1mol水 6.02×1023 个分子 18克 18.0cm3 1mol硫酸 6.02×1023 个分子 98克 53.6cm3 水 硫酸 【小结】（固体、液体物质粒子间距很小）影响固体和液体物质体积的主要因素：粒子数目和粒子大小 （在相同条件下，1mol不同固体或液体物质的体积是不同的） 在微粒数目相同的情况下，固体和液体物质的体积主要由粒子大小决定。 影响气态物质体积主要因素是什么？ 【联系生活】液化石油气，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。 液态（l） 气态（g） 变成 粒子间的距离增大 宏观现象 微观探析 体积增大 液态 气态 粒子之间的距离由什么决定呢？ 温度和压强 【小结】（对于气体来说，粒子之间的（平均）距离远远大于粒子本身的直径）影响气体体积的主要因素：粒子数目和粒子间距 。当粒子数目相同时，气体体积主要取决于粒子间距的大小。 当温度和压强相同时，任何气体粒子间的平均距离可以看成是相等的，对于粒子数相同的气体来说，体积也就相同。 粒子数目 粒子间距 粒子大小 物质的体积 } 固体、液体体积 决定 } 决定 气体体积 受温度和压强影响 当温度和压强相同时，任何气体粒子间的平均距离可以看成是相等的。则1mol（粒子数目约为6.02×1023）任何气体具有相同的体积。 【小结】 【学习任务二】气体摩尔体积 1mol 1. 定义： 2. 符号: 3. 公式： 4. 常用单位： 单位物质的量的气体所占的体积 Vm L/mol(或L·mol-1) 和 m3/mol(或m3·mol-1) 注意： ①气体摩尔体积的数值随温度、压强的改变而改变。 ②标准状况(0℃，101KPa) 时 Vm≈22.4L/mol（记住） 25℃，101KPa时，Vm≈24.5L/mol 二、气体的摩尔体积 Vm = V n （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） （错，未指明气体体积是否在相同条件下测定） 判断正误，并说明理由 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，不一定） 【概念辨析】 “22.4L/mol”使用注意事项： 前提条件：标准状况(0℃,101KPa)下 对 象： 任何气体（纯净气体或混合气体） 特别提醒： 标准状况(0℃,101KPa)下，HF、SO3、NO2、H2O、CCl4、酒精等不属于气态。 【公式的运用】 例1. 标准状况下，67.2L的O2物质的量是多少？ 【解】标准状况下，O2的摩尔体积为22.4L/mol 已知V（O2）=67.2L n(O2)= V(O2) Vm = 67.2L 22.4L/mol = 3mol V=n·Vm 变式 答：67.2L的O2物质的量为3mol。 Vm = V n n= V Vm N n m V ÷ NA × NA × M ÷ M ÷ Vm × Vm N V 以物质的量（n）为中心构建粒子数（N）、质量（m）、气体体积（V）之间的认知模型： 【构建模型】 【学习评价】 1. 标准状况下，11.2L的O2质量是多少g？ 2. 标准状况下，5.6升O2中有多少个O2分子？ n(O2)=V(O2)/Vm=11.2L/22.4L∙mol-1=0.5mol m(O2)=n(O2)∙M(O2)=0.5mol×32g/mol=16g n(O2)=V(O2)/Vm=5.6L/22.4L∙mol-1=0.25mol N(O2)=n(O2)∙NA=0.25mol×6.02×1023mol-1=1.505×1023 【分析】 V(已知） N（？） n（？） V(已知） m（？） n（？） 【分析】 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。 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。 也可以说： 也体现五同：同温、同压、同体积、同粒子数、同物质的量 【小结】 —— 这个结论也叫阿伏加德罗定律 阿伏加德罗定律及其推论 【学习任务三】阿伏加德罗定律及其推论 阿伏加德罗定律：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。 三同定一同 推论一：相同条件下，任何气体的体积之比等于物质的量之比，也等于粒子数之比） = n1 n2 V1 V2 N1 N2 = 例题1：在相同条件下，物质的量之比为1:4的H2与O2所含的分子个数比为_________，体积之比为__________。 1:4 1:4 M = ρVm 1mol气体的 质量：为摩尔质量(M) 【计算】在标准状况下，已知H2的密度是 0.0899g/L，求H2的摩尔质量是多少？ 分析： 体积：为气体摩尔体积(Vm) M(H2) = ρ(H2)Vm =0.0899g/ L×22.4L/mol≈2g/mol 根据 M = ρVm 可得 推论二：在同T同P下，Vm相同，两种不同的气体的密度比等于摩尔质量（相对分子质量）之比: ρ1 ρ2 = M1 M2 = d (“d”为气体1 对气体2 的相对密度） 例题2：已知在相同的条件下，某气体相对H2的密度是16，求该气体的摩尔质量。 = M(未知气体) M(H2) ρ(未知气体) ρ(H2) 16= M(未知气体) 2g/mol M(未知气体)=32g/mol 相对密度 (d) ※理想气体状态方程： PV= nRT ※ 推论三：在同T同V下，两种不同气体的压强比等于物质的量之比: P1 P2 = n1 n2 N1 N2 = ※ 推论四：在同n同P下，两种不同气体的体积比等于温度之比: V1 V2 = T1 T2 ※ 推论五：在同T同P同m的两种气体的体积与摩尔质量成反比: V1 V2 = M2 M1 ※ 推论六：在同T同P同V下，质量和摩尔质量成正比： m1 m2 = M1 M2 ※ 推论七：在同T同V同m下，两种气体的压强与摩尔质量成反比: P1 P2 = M2 M1 1. 下列说法中正确的是（ ） A. 分子数相同的气体体积一定相同 B. 1mol任何气体所占的体积约为22.4L C. 同温同压时，同体积的任何气体含有的分子数相等 D. 常温常压时，6.02×1023个气体分子的体积为 22.4 L E. 标准状况下，22.4L空气中含有NA个单质分子 F. 标准状况下，1molH2O的体积是22.4L G. 常温常压下，32gO2所占的体积约为22.4L 【学习评价】 C 2. 下列说法中正确的是（NA代表阿伏加德罗常数的数值）（ ） A. 在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含 的原子数目相同 B. 22gCO2的物质的量是0.5mol，其体积为11.2L C. 常温常压下，11.2L氮气所含的原子数目为NA D. 17gNH3所含电子数目为10NA D 3. 在标准状况下，测得0.48g 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。 M=m/n=0.48g ÷0.03mol=16g/mol n=V/Vm=0.672L÷22.4L∙mol-1=0.03mol 【解法1】气体的摩尔之量以g/mol为单位时，在数值上等于相对分子质量，根据M=m/n进行求算，先求物质的量。 答：该气体在此条件下的相对分子质量为16。 【解法2】先求出标况下该气体的密度，可以根据M=ρVm求算。 ρ=m/V=0.48g÷0.672L M=ρVm=(0.48g÷0.672L)×22.4L/mol=16g/mol Thanks for listening! 27 $$