2.3.2 气体摩尔体积 课件 2024-2025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 容山中学 化学科组 第三节 物质的量 第2课时 气体摩尔体积 主讲人：郭 静 目 录 CONTENTS 3 阿伏伽德罗定律及其推论 1 2 影响物质体积的因素 气体摩尔体积 复习回顾 都为NA 不同 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。 L m3 1mol任何粒子的集合体所含的粒子数目 ， 1mol不同粒子的质量（即摩尔质量） 。 那么1mol物质的体积是否相同呢？有没有研究体积的必要呢？ 那么,气体体积与物质的量、质量之间有什么关系呢? 物质 状态 微粒数 1mol物质的质量g 0℃，101kPa 体积（cm3或L） Fe 固 NA 56 7.12cm3 Al 固 NA 27 10.0cm3 H2O 液 NA 18 18.0cm3 H2SO4 液 NA 98 53.6cm3 H2 气 NA 2 22.4L O2 气 NA 32 22.4L 在一定条件下，1mol不同物质的质量和体积如下表所示。观察分析数据，你能得出哪些结论？ 体积不同 体积不同 体积相同 任务一 影响物质体积的因素 （1）相同温度和压强下，1mol不同液体或固体体积不相同。 （2）相同温度和压强下，1mol不同气体体积相同。 结论： 【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 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？物质的体积与什么因素有关？ 物质的体积 宏观现象 微观探析 学生占地面积 粒子数、粒子间距、粒子大小 （物质由分子、离子或原子构成） 影响因素 任务一 影响物质体积的因素 影响固态和液态物质体积主要因素是什么？ 固态结构微粒间距离很小 液态结构微粒间的距离也很小 粒子数目和粒子大小 【小结】影响固体和液体物质体积的主要因素： 1mol固体或液态体积不同的主要原因是： 粒子大小不同 任务一 影响物质体积的因素 任务一 影响物质体积的因素 影响气态物质体积主要因素是什么？ 固态 液态 气态 当粒子数目相同时，气体体积主要取决于 如何改变粒子之间的距离呢？ 升温 减压 升温 减压 升高温度或减小压强 【小结】 对于气体来说，粒子之间的距离（一般指平均距离）远远大于粒子本身的直径。 粒子之间的距离 任务一 影响物质体积的因素 粒子数目 粒子间距 粒子大小 一、影响物质的体积的因素 } 固体、液体体积 决定 } 决定 气体体积 受温度和压强影响 对于粒子数相同的气体来说，如果温度和压强相同，则微粒间的平均距离基本相同，体积也就相同。 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。 阿伏加德罗定律 任务二 气体摩尔体积 二、气体摩尔体积 1、定义：单位物质的量的气体所占的体积 2、符号： 4、单位：L/mol或 L·mol-1 Vm 注：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） 3、表达式： 5、影响因素： 温度和压强 V＝ n × Vm Vm n = V 任务二 气体摩尔体积 化学式 条件 1 mol气体体积/L 气体摩尔体积/L·mol-1 H2 0 ℃，101 kPa 22.4 22.4 O2 0 ℃，101 kPa 22.4 22.4 H2 0 ℃，202 kPa 11.2 11.2 CO2 0 ℃，202 kPa 11.2 11.2 N2 273 ℃，202 kPa 22.4 22.4 NH3 273 ℃，202 kPa 22.4 22.4 已知1 mol不同气体在不同条件下的体积 “0 ℃，101 kPa” 通常称为标准状况，简称“标况” 1mol任何气体的体积约为22.4L 气体摩尔体积是22.4L/mol 小结 气体摩尔体积的数值随温度、压强的改变而改变。 任务二 气体摩尔体积 6、注意事项 标准状况 (0℃,101KPa) Vm≈ 22.4 L/mol 只适用于气态物质，可以是单一气体也可以是混合气体 标况下，HF、H2O、NO2、SO3、CCl4、溴、酒精、苯等不属于气态 Vm≈ 22.4 L/mol 的状态不一定是标准状况 学习评价 （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） 1、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） 6. 在标准状况下， 1molH2O的体积约为22.4L 。 （错，水在标况不是气体） 任务二 气体摩尔体积 【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的体积约为22.4L/mol 已知V（O2）=67.2L n(O2)= V(O2) Vm = 67.2L 22.4L/mol =3mol V=n·Vm n=V/Vm Vm=V/n 变式 答：67.2L的O2物质的量为3mol。 公式带动思维， 先摆公式后代入， 符号带微粒，算式带单位， 结果用有限有效小数表达。 课堂小结 N n m V ÷ NA × NA × M ÷ M ÷ Vm × Vm N V 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： 【构建模型】 学习评价 2、标准状况下，11.2L的O2质量是多少g？ 3、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 【点睛】 求量先求摩。 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】 公式带动思维， 先摆公式后代入， 符号带微粒，算式带单位， 结果用有限有效小数表达。 任务三 阿伏加德罗定律及其推论 三、阿伏加德罗定律及其推论 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、定律 2、理想气体状态方程 P V = n R T 压强 体积 物质的量 常数 温度 只适用于气体 “三同定一同” “两同定比例” 任务三 阿伏加德罗定律及其推论 3、阿伏加德罗定律的推论 相同条件 结论 语言叙述 公式 同温同压 同温同压下，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比 同温同体积 同温同体积下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比 同温同压 同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比 同温同压同体积 同温同压下，体积相同的气体，其质量与摩尔质量成正比 借助理想气体方程，大家可以自己试着推导一下！ 学习评价 4、下列说法错误的是 （ ） A．物质的聚集状态的不同，主要是构成物质的分子的大小不同 B．相同质量的O2和O3具有相同数目的氧原子 C．决定1mol气体体积大小的主要因素是气体分子间的平均距离 D．25℃，1.01×105Pa，64gSO2中含有的原子数为3NA A 学习评价 5、瓦斯中甲烷与氧气的质量比为1∶4时极易发生爆炸，此时甲烷与氧气的体积比为（ ） A.1:4 B.1:2 C.1:1 D.2:1 教材习题P61 2. B 【解析】设甲烷质量为ag,则氧气质量为4ag, 求出n(CH4)=a/16mol，n(O2)=4a/32=a/8mol,根据阿伏加德罗推论，相同条件下，气体体积比等于物质的量之比，甲烷与氧气的体积比=n(CH4)/n(O2)=1：2，B正确。 【点睛】同温同压下，气体的体积比等于物质的量之比。 学习评价 6、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 学习评价 7．用NA表示阿伏伽德罗常数的值。下列判断正确的是 A．NA个H2S分子的质量为34g·mol-1 B．12 g Mg变为Mg2＋时失去的电子数目为NA C．含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积为11.2L D．常温常压下，11.2 L N2中含有的原子数目为NA B 课堂小结 气体摩尔体积 阿伏伽德罗定律：相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含相同数目的粒子(相同物质的量) 定义：单位物质的量的气体所占的体积 关系式：V=n×Vm 适用对象：气体 标准状况：0℃ 1.01×105Pa ＝＝  ＝＝  ＝ ＝ $$