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 第三节 物质的量 第2课时 气体摩尔体积 学习目标 1.了解影响物质体积大小的因素，理解气体摩尔体积的概念，掌握相关公式及计算。 2.理解阿伏加德罗定律。 重、难点 利用物质的量、气体摩尔体积进行简单计算。 通过学习我们知道：1mol任何粒子含有相同的粒子数，但1mol不同物质的质量都不相同，那么1mol不同物质的体积是否相同呢？ （m） 质量 物质的量 微粒数 分子 离子 原子 ÷M ×M ×NA ÷NA （n） （N） 某些粒子的特定组合 阅读课本56页，回答以下问题： 1、影响物质体积大小的因素有哪些？ 2、气体摩尔体积的定义、符号、单位以及影响因素？ 3、同温、同压、同体积的气体所含的粒子数目是否相同？ 同温同压，1mol不同物质的体积大小 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 课本P52思考与讨论 结论：相同的条件下，等物质的量的固体或液体的体积是不同的，但气体的体积几乎相同。 一、影响物质体积大小的因素 固体物质 液体物质 气体物质 一、影响物质体积大小的因素（微观分析） 同温同压下任何气体粒子之间的距离几乎相等 粒子间距d 固体.液体粒子间的距离非常小;气体粒子间的距离远大于粒子本身的直径 } 固体、液体体积 决定 } 决定 气体体积 物质的体积 粒子数目 粒子间距 粒子大小 原因：相同的条件下，等物质的量的固体或液体的粒子大小不同，体积不同；但气体的粒子间距离几乎相同，所以体积相同。 相同的条件下，等物质的量的固体或液体的体积是不同的，但气体的体积几乎相同? 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 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)一定温度和压强下，任何物质体积都是由其粒子大小和数目决定的 ( ) (2)气体分子间距主要由温度和压强决定的 ( ) (3)在同温同压下，1 mol O2和1 mol Cl2的体积相同，且均等于22.4 L ( ) (4)1 mol一氧化碳和1 mol氧气所含的分子数相同 ( ) (5)同温同压下，同体积的物质所含的分子数一定相等 ( ) 题点多维训练 × √ × √ × 二、气体摩尔体积——适用范围:任何气体 1、概念与符号： 单位物质的量的气体所占的体积。 符号：Vm 可理解成1mol气体所占的体积。 单位：L/mol或L·mol-1 m3/mol 2、单位与表达式： 3、数值： 记住：标准状况(0℃即273K,101KPa) Vm≈22.4L/mol 气体摩尔体积数的数值不是固定不变的，取决于气体所处的温度和压强。温度和压强一定时，气体摩尔体积为定值，但不一定相等。 Vm＝ 4.气体摩尔体积的影响因素:温度和压强。 若升温减压，Vm增大 气体 n V Vm NH3 amol bL CO2 1 mol HCl 3.36 L SO2和O2 0.8molSO2和0.2molO2 课堂练习2：完成下列表格 22.4 L 0.15 mol 22.4 L L·mol-1 22.4L/mol 注意：气体摩尔气体适合于单一气体，也适合于混合气体。 Vm＝ n＝ V＝nVm 3. 在标准状况下, 2 . 2 g CO2 的体积是多少？ 4．标准状况下，气体各物理量的计算 下列说法正确的是（ ） A.在常温常压下，11.2 L N2含有的分子数为0.5NA。 B.标准状况下，22.4 L H2和O2的混合气体所含分子数为NA。 C.标准状况下，18 g H2O的体积是22.4 L。 D.0.5 mol CO2的体积是11.2 L。 课堂练习4： B 特别提醒： 标准状况(0℃,101KPa)下，HF、NO2、SO3、CCl4、H2O、酒精等不属于气态。 练习5 (1)标准状况下，1.92 g某气体的体积为672 mL，则此气体的相对分子质量为______________________________________。 (2)在25 ℃、101 kPa的条件下，等质量的CH4和A气体的体积之比为15∶8，则A的摩尔质量为____________。 (3)相同条件下，H2和O2的体积之比为a∶b和质量之比为a∶b的两种混合气体，其平均相对分子质量分别是________和________。 [思维建模] 气体摩尔质量或相对分子质量计算方法 A 7．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是(　 ) A．常温常压下，11.2 L氧气所含的原子数为NA B．标准状况下，22.4 L NH3所含的电子数为10NA C．常温常压下，22.4 L O3含有的氧原子数为3NA D．标准状况下，11.2 L H2O所含的分子数为0.5NA B 8．(1)标准状况下，33.6 L Cl2的物质的量是______，16 g O2所占体积约是________。 (2)标准状况下，含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合气体所占体积约是________。 (3)标准状况下，11.2 L二氧化碳和氧气的混合气体中含有的氧原子数是________。 答案：(1)1.5 mol　11.2 L　(2)44.8 L (3)6.02×1023 三、阿伏伽德罗定律 1、概念： 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。 适用于气体，可以是单一气体，也可以是混合气体，对固体和液体不适用。 2、适用范围： 同温同压下，相同体积的下列气体中，Cl2 、H2 、O2 、N2 微粒数________________________;物质的量_____________________质量从小到大________________________. 课堂练习3： N(Cl2)= N(H2)=N(O2)=N(N2) m(H2)<m(N2)< m(O2)<m(Cl2) n(Cl2)= n(H2)=n(O2)=n(N2) 3. 阿伏加德罗定律的推论 依据：PV=n RT 或 PV= RT M m 9(1)在同温同压下，同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳分子数之比为________，物质的量之比为________，原子总数之比为________，质量之比为________，密度之比为________。 (2)在标准状况下，4 g H2、11.2 L O2、1 mol H2O中，所含分子数最多的是________，含原子数最多的是________，质量最大的是________，体积最小的是________。 H2　 1∶1 1∶1 5∶3 4∶11 4∶11 H2O H2　 H2O 10.下列各组中两种气体的分子数一定相等的是(　 ) A．温度相同、体积相同的Cl2和N2 B．体积相等、密度相等的CO和N2 C．质量不相等、体积相等的N2和C2H4 D．压强相同、体积相同的N2和CO2 B 11.同温同压下等质量的CO2气体和CO气体，下列说法正确的是( ) A．密度之比为7∶11 B．分子个数之比为7∶11 C．体积之比为11∶7 D．压强之比为7∶11 B 12.如图，同温同压下，分别用N2、H2、O2、CO2吹出体积相等的四个气球，其中气体密度最大的气球是(　 ) 解析：在同温同压、同体积时，气球中气体的物质的量相同，其摩尔质量越大，对应的密度越大，故A中气体密度最大。 A N n m V ÷ NA × NA × M ÷ M ÷ Vm × Vm N 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： 微观量 宏观量 物质的量 课堂小结 阿伏伽德罗定律 PV=nRT 阿伏加德罗定律的推论一 依据：PV=n RT 或 PV= RT M m P2V2 P1V1 = 所以 n1RT1 n2RT2 1. 同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比 (已知P1=P2,T1=T2) 阿伏加德罗定律的推论二 2.同温同体积下，气体的压强之比等于物质的量之比（已知T1=T2 ，V1=V2） 依据：PV=n RT 或 PV= RT M m P2V2 P1V1 = n1RT1 n2RT2 所以 阿伏加德罗定律的推论三 依据：PV=n RT 或 PV= 3. 同温同压下，同体积任何气体的质量比等于相对质量之比（已知 T1=T2,P1=P2,V1=V2) RT M m 所以 P2V2 P1V1 = m1M2RT1 m2M1RT2 阿伏加德罗定律的推论四 4. 同温同压下，相同质量的任何气体的体积与其相对质量成反比（ 已知 T1=T2，P1=P2，m1=m2） 依据：PV=n RT 或 PV= RT M m P2V2 P1V1 = m1M2RT1 m2M1RT2 所以 阿伏加德罗定律的推论五 5. 同温同压下，任何气体密度比等于相对质量之比（已知T1=T2，P1=P2） 以及 ρ=m/V 则： 2 1 2 1 M M = r r 依据：PV=n RT 或 PV= RT M m (推论一已得） m1r2 m2r1 = m1M2 m2M1 所以 利用公式n＝＝＝进行换算 气体物质的量与体积 n＝ 气体的摩尔质量 M＝Vm·ρ＝ρ标×22.4 L·mol－1 气体的分子数与体积 N＝n·NA＝·NA 气体质量与体积 m＝n·M＝·M＝ρ标·V [答案]　(1)64　(2)30 g·mol－1 (3)　 (1)根据定义式计算：M＝ (2)根据ρ(标)计算：M＝22.4 L·mol－1·ρ(标) (3)根据相对密度d＝d计算：M1＝dM2 (4)已知混合气体中各成分的物质的量分数或体积分数(对气体)，则＝M(A)×a%＋M(B)×b%＋M(C)×c%＋…… 6．设阿伏加德罗常数的值为NA，在标准状况下，某O2和N2的混合气体 m g 中含有 b个分子，则n g该混合气体在相同状况下所占的体积(单位为L)应是(　 ) A. B. C. D. 阿伏加德罗定律有很多推论，其中最常用的有以下3个 相同条件 结论 公式 语言叙述 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 $$