2.3.2 气体摩尔体积 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 第三节 物质的量 2.3.2 气体摩尔体积 一、气体摩尔体积 1. 决定气体体积大小的因素 (1)物质体积的大小与聚集状态的关系 问题思考1 在一定条件下，1 mol不同物质的体积如下表所示。 气体 0 ℃、101 kPa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 结论：同温同压下，1 mol不同的固态物质或液态物质的体积差别较大 同温同压下，1 mol气体的体积近似相等 （1）粒子的大小 （2）粒子的数目 （3）粒子间的距离 影响固体和液体的体积 固体和液体中粒子间的距离很小 影响气体的体积 气体中粒子间的距离较大 影响物质体积的因素 例题1 1.下列四种因素：①温度和压强；②所含粒子数 ③粒子本身大小；④粒子间的距离。 其中对气态物质体积有显著影响的是(　　) A．②③④ B．②④ C．①③④ D．①②④ D 思考3：若 粒子数目 相同，气体 粒子间距 受哪些条件影响？ P 不变,T 升高 粒子间距增大， 气体体积变大 T 不变,P 增大 粒子间距减小， 气体体积变小 压强 温度 现象:V(H2)：V(O2)=2:1 等温等压时 玻意耳定律 查理定律 阿伏伽德罗定律 理想气体：忽略气体分子本身形状、大小、分子间作用力 也适用于混合气体 思考 当确定两个变量时另外两个变量间的关系 所含分子数相同 相同体积 相同压强 相同温度 任何气体 物质的量相同 理解： 任何气体 在同温同压下，相同体积任何气体都含有相同数目的分子 阿伏加德罗定律 相同条件 分子间平均距离 近似相等 条件相同： 若气体分子数相同 气体所占体积 近似相等 【练习5】在同温同压下，同体积的氧气和甲烷，它们的原子数之比是（ ） A.2:5 B.1:1 C.1:5 D.1:8 A (1)同温同压时(T 、P一定时) 2、阿伏伽德罗定律的推论 (ρ∝M∝Mr) 当T、P、m均相同时 当T、V、m均相同时 物质 物质状态 粒子数 条件 摩尔质量 密度 体积 H2 气态 6.02x1023 0oC 2.016 0.0899g/L O2 6.02x1023 0oC 32.00 1.429g/L 计算1mol下列物质的体积（测定压强：101kpa） 22.4L 22.4L 将温度为0oC、压强为101kpa的状态规定为标准状况，简写为：标况下或STP 在标准状况下，1mol任何气体的体积都约为22.4L 对于气体体积必须标明状态（温度压强） 气体摩尔体积 1.定义： 单位物质的量的气体所占有的体积。这个体积称为气体摩尔体积。 3.单位: L·mol－1或L/mol 2.符号: Vm 4.公式： 物质的量 气体体积 气体摩尔体积 不同温度、压强下的气体摩尔体积 物质 气体摩尔体积(L/mol) 0℃ 101kpa 25℃ 101kpa 0℃ 202kpa H2 22.4 24.5 11.2 O2 22.4 24.5 11.2 CO2 22.4 24.5 11.2 物质 气体摩尔体积(L/mol) 0℃ 101kpa 25℃ 101kpa 0℃ 202kpa 273℃ 202kpa H2 22.4 24.5 11.2 22.4 O2 22.4 24.5 11.2 22.4 CO2 22.4 24.5 11.2 22.4 问题： Vm是否只在标准状况下是22.4L/mol？ 非标准状况下，气体摩尔体积也可以是 不是，只有标况下为气体的才能用此方法 常见标况下的非气体： SO3、NO2、N2O4、HF、苯、CCl4、H2O、乙醇、Br2、I2等 思考：是所有物质都能用标况下体积计算物质的量浓度吗？ 【练习1】1 mol下列物质在标准状况下体积为22.4 L的是(　　) A.水 B.溴 C.三氧化硫 D.一氧化氮 D 【练习2】判断下列说法的正误。 （1）标准状况下，1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。( ) （2）标准状况下，22.4 L的H2O的物质的量为1 mol。( ) （3）标准状况下，18 g H2O的分子数为NA。( ) （4）常温常压下，1 mol O2的体积约为22.4 L。( ) （5）标准状况下，0.3mol N2和0.7mol O2混合气体的总体积 约为22.4 L。( ) × × √ × √ 课堂检测 【练习3】 1. 标准状况下，2mol的NH3，所占的体积约为 。 2. 标况下，0.2molSO2，所占的体积为 ，此时含有的原子的物质的量为 。 3. 标准状况下，22.4LCl2含有的Cl2物质的量是 ，此时Cl2质量为 。 4. 标准状况下，44.8L H2含有的H2的物质的量是 ，此时含有的原子数为 。 44.8L 4.48L 0.6mol 1mol 71g 2mol 4NA 课堂检测 1. 在标准状况下6.72 LN2，物质的量是 。 2. 在标准状况下，2.2g CO 2的体积是 。 3. 1.204×1024个H2分子在标准状况下的体积是 。 4. 34 g NH3在标准状况下的体积是 。 0.3 mol 1.12 L 44.8 L 44.8 L 【练习4】 课堂检测 混合气体的压强与体积 T V 恒定时混合气体总压等于各气体组分分压之和 例2 密闭容器660K时测得体系内总压为200Kpa，则此时SO2分压 为多少？ 三、阿伏加德罗定律及其推论 例题 在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是（ ） A．两种气体的压强相等 B．O2比O3的质量小 C．两种气体的分子数目相等 D．两种气体的氧原子数目相等 D 标准状况下，112 L某气体的质量为140g,则其物质的量为_____，相对分子质量为 ____。 【练习6】： 5mol 28 【课堂检测】 1．下列说法正确的是( ) A．0℃、101kPa时，气体摩尔体积约为22.4L B．20℃、1.01×105Pa时，同体积的O2与CO2含有相同的分子数 C．标准状况下，16gO2与24gMg所占的体积相同 D．当1mol气态物质的体积为22.4L时，该气体一定处于标准状况 2.下列关于决定物质体积的因素的说法，不正确的是（ ） A．物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距 B．相同条件下，粒子数相同的任何气体都具有相同体积 C．同温同压下，1mol任何物质所占有的体积均相同 D．等质量的H2，压强越小、温度越高，气体所占体积越大 B C 3．下列说法正确的是( ) A．0.5molH2所占的体积为11.2L B．标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L C．标准状况下，1mol酒精的体积约为22.4L D．标准状况下，28gN2体积约是22.4L 5. 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 D 请列出标准状况下求算气体体积可能的方法： 1. V=m/ρ 2. V=n×Vm (V=m/M×Vm V=N/NA×Vm) 求算气体摩尔质量M可能的方法： 1. M=ρ•Vm 2. M=m/n 3.根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)： 4.数值上等于相对分子质量 5.混合气体平均M=x1•M1+x2•M2+... (x为物质的量分数) T P 恒定时混合气体总体积等于各气体组分分体积之和 例2 密闭容器660K时测得体系内总压为200Kpa， 则此时SO2体积分数为多少？ 0oC 101kpa时 1mol N2 22.4L 0oC 101kpa时 1mol N2 22.4L 混合 物质的量？ 体积？ 压强？ 例1 Lavf58.20.100 $$