2.3..2 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律-2024-2025学年高一化学教学优选课件（人教版2019必修第一册）

第二章 海水中重要的元素—钠和氯 第三节 物质的量 第2课时 气体摩尔体积 高中化学必修第一册(2019人教版) 学 习 目 标 学 习 目 标 1. 能从宏观和微观两个方面了解影响气体体积的因素。 2.能进行气体摩尔体积的简单判断和计算。 3. 建立气体摩尔体积的概念，基于气体摩尔体积定量认识物质的组成及物质的化学变化。 4.通过讨论交流、对比归纳，增强理解和掌握气体摩尔体积的概念，初步理解阿伏加德罗定律的内容，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。。 实际生活中气体常见的计量方式 课前预习--美的发现 问题？ 大家都知道，在实验室或在生产中，对于气态物质常常使用它的体积而不是质量。那么物质的量与气体体积之间有什么关系？1mol气态物质占据的体积有多大？ 物质的量(n) 质量(m) n=m/M 微粒数(N) n=N/NA 物质的体积(V) 1molH2O 1molH2SO4 1molFe 1molAl 1molPb 18cm3 53.6cm3 7.1cm3 10cm3 18.3cm3 温度00C 压强1.01×105Pa 【相同条件】 1mol 液体或固体的体积一般各不相同 探究不同物质体积的变化 主题1: 气体摩尔体积 温度00C 压强1.01×105Pa 物质 状态 质量(g) 密 度(g/L) 体积(L) H2 气体 2.0 0.0893 O2 32.0 1.43 CO2 44.0 1.965 22.396 22.377 22.391 1mol气体的体积几乎完全相同，都约为22.4L 探究不同物质体积的变化 请从微观的角度来解释这个结果！ 主题1: 气体摩尔体积 粒子数目 粒子大小 粒子间距 影响不同状态物质体积大小的主要因素 决定物质体积大小的微观因素 ： 微粒大小 微粒数目 微粒的间距 主题1: 气体摩尔体积 ~ 7 固体物质 液体物质 气体物质 固体和液体物质粒子紧密堆积， 粒子间距很小，可以忽略。 气体粒子间距非常大， 远大于粒子本身的大小。 影响固体和液体物质体积的主要因素： 物 质 状 态 结 论 微粒 间距 粒子数目和粒子大小 粒子数目和粒子间距 影响气体物质体积的主要因素： 影响不同状态物质体积大小的主要因素 主题1: 气体摩尔体积 影响不同状态物质体积大小的主要因素 气体物质 分子直径 分子间的平均距离 分子的直径为0.4nm 分子之间的平均距离为4nm 主题1: 气体摩尔体积 ~ 9 影响不同状态物质体积大小的主要因素 气体物质微粒间距离大小又受什么影响呢？ 温度 压强 温度越高， 气体摩尔体积的数值越大。 压强越大， 气体摩尔体积的数值越小。 主题1: 气体摩尔体积 ~ 10 1.下列物质的体积约为22.4 L的是（ ） A．标准状况下，1 mol H2O B．20℃、101kPa时，36.5 g HCl C．常温常压下，16 g CH4 D．标准状况下，1 mol O2 【解析】A项，标准状况下水不是气体，错误；B项，不是标准状况下，体积不能计算，错误；C项，不是标准状况下，体积不能计算，错误；D项，标准状况下，体积为1×22.4 L·mol－1＝22.4 L，正确。 D 课堂检测 ~ 11 2.同温同压下，两种气体的体积如果不相同，请你推测 其主要原因是(　　) A．气体的分子大小不同 B．气体的物质的量不同 C．气体分子的化学性质不同 D．气体分子间的平均距离不同 【解析】同温同压下，气体的体积取决于其物质的量，物质的量不同，则其体积不同。 B 课堂检测 ~ 12 气体的体积 粒子的数目 粒子间的距离 p不变，T升高，V 增大 T不变，p增大，V 减小 在相同温度 和压强下 粒子间的距离相同 若同温同压条件下，单位物质的量的气体的体积是个定值 粒子的数目相同 n= NA N n相同 气体摩尔体积 1、定义： 2、符号: 3、公式： Vm L/mol (L·mol-1) 温度和压强 单位物质的量的气体所占的体积. Vm= V n 4、单位： 5、影响因素: 温度越高，Vm越大 压强越大，Vm越小 注意：没有温度和压强，气体体积毫无意义！ 主题1: 气体摩尔体积 ~ 14 气体摩尔体积 标准状况下，1mol 任何气体的体积都约是22.4L 。 Vm=22.4L·mol-1 温度00C 压强1.01×105Pa 举例：标准状况下，1mol氢气的体积约为22.4L。 气体摩尔体积 主题1: 气体摩尔体积 1．1mol气体体积约为22.4L 2．标准状况下，O2的体积约为22.4L 3．标准状况下，1molH2O的体积约为22.4L 4．标准状况下，1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L 5. 1mol气体的体积约为22.4L，该气体一定在标准状况。 错误，未指明条件是标准状况 错误，未指明气体是1mol 错误，标准状况下，水不是气态 正确，气体体积与分子种类无关。 错误，其他温度和压强下，气体摩尔体积也可能是22.4L/mol 判断下列说法是否正确，并加以说明理由 课堂检测 微点拨 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、酒精等不属于气态 Vm≈ 22.4 L/mol 的状态不一定是标准状况 主题1: 气体摩尔体积 完成下列问题，并总结气体摩尔体积的相关计算。 (1)标准状况下，某气体的密度为1.43 g·L－1，则该气体的摩尔质量约为__________。 32 g·mol－1 气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1，代入数据求得M≈32 g·mol－1。 有关气体摩尔体积的计算 (2)标准状况下，0.51 g某气体的体积为672 mL，则该气体的摩尔质量为 。 17 g·mol－1 主题1: 气体摩尔体积 标准状况下，气体摩尔体积的有关计算 气体的体积 物质的量 摩尔质量 粒子数 质 量 ① ② ③ ④ 小结 主题1: 气体摩尔体积 思考与交流 温度、压强、物质的量和气体的体积有何关系？ 粒子大小 粒子数目 粒子之间的距离 决定 固体或液体的体积 决定 气体的体积 同温同压，任何气体粒子之间的距离相等 【结论】相同的温度和压强下，粒子数相同的任何气体都具有相同的体积。 主题2: 阿伏加德罗定律和推论 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。 T相同、P相同， V相同⇒n相同⇒N相同 解释：相同条件下的气体，体积相同时，分子数必相同；反之，分子数相同时，体积也必相同，但原子数不一定相同。 阿伏伽德罗定律 【注意】 （1）“三同”定“一同”。 （2）适用于任何气态物质。既适用于单一气体，又适用于混合气体。 (3)标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例 主题2: 阿伏加德罗定律和推论 ~ 21 [例]有一真空瓶的质量为m1g,该瓶充入氧气后总质量为m2g；在相同状况下，若改充某气体A后，总质量为m3g。则A的相对分子量为 。 分析：（1）m(O2)=m2–m1(g) 则：n(O2)= (m2–m1)g/32g·mol-1= (m2–m1)/32 mol （2）m(A)= m3–m1(g)， 设气体A的摩尔质量为M， 则：n(A)= (m3–m1)/M mol （3）因气体A与氧气的体积相等，由阿伏加德罗定律得： (m2–m1)/32 mol = (m3–m1)/M mol 则：M= 32(m3–m1)/ (m2–m1) (g/mol) 32(m3–m1)/ (m2–m1) 主题2: 阿伏加德罗定律和推论 阿伏伽德罗定律推论 阿伏加德罗定律的推论1： 同温同压下任何气体，体积与物质的量的关系： 体积比＝物质的量之比＝分子数之比 阿伏加德罗定律的推论2： 同温同体积任何气体，压强与物质的量的关系： 压强比＝物质的量比＝分子数比 主题2: 阿伏加德罗定律和推论 ~ 23 课堂检测 1．一定温度和压强下，用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球，下列说法中正确的是(　　) A．气球②中装的是O2 B．气球①和气球③中气体分子数相等 C．气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1 D．气球③和气球④中气体密度之比为2∶1 M m n= 成反比 体积的大小顺序是:CH4 > O2 > CO2 > SO2 SO2 CO2 O2 CH4 D 阿伏伽德罗定律推论 阿伏加德罗定律的推论3： 相对密度d= 同温同压下，任何气体密度与摩尔质量的关系： 密度之比＝摩尔质量之比 主题2: 阿伏加德罗定律和推论 ~ 25 2. 同温同压下等质量的SO2气体和CO2气体，下列有关比较的叙述中， 正确的是:( ) ①密度比为16∶11 　②密度比为11∶16　 ③体积比为16∶11　 ④体积比为11∶16 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 课堂检测 B 3.同温同压下，将1体积的CO2和2体积的CO进行比较，则CO2与CO的： （1）物质的量之比为 ； （2）分子数之比为_________; （3）原子数之比为 ； （4）质量之比为 ___________； （5）摩尔质量之比为 ___________； （6）密度之比为——————; 1:2 3:4 11:14 11:7 11:7 1:2 课堂检测 课堂小结 气体摩尔体积四要素 对象 气体(纯净物或混合物) 状况 同温同压。特殊状况—标准状况： 0 ℃、1.01×105Pa 定量 同温同压下，气体分子间距离相等。则气体体积由气体分子数目多少来决定 数值 任何状况下任何气体均存在一个Vm， 标准状况下，Vm＝22.4L/mol 更多模版：亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 28 标准状况下，0.51 g某气体的体积为672 mL，该气体的物质的量为＝0.03 mol，摩尔质量为＝17 g·mol－1。 ①气体的物质的量n＝ mol； ②气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1； ③气体的分子数N＝n·NA＝·NA； ④气体的质量m＝n·M＝·M g； ⑤混合气体的平均摩尔质量＝。 ＝＝ ＝＝ ＝ $$