2.3.2气体摩尔体积-课件-2024-2025学年高一上学期人教版（2019）化学必修第一册

第三节 物质的量 第三章 海水中的重要元素 第2课时 气体摩尔体积 1 1mol任何物质所含的粒子数相等，约为6.02×1023个! 1mol不同物质的体积怎么样呢？ 1mol不同物质的质量一般不相等! 熊出没之化学大赛 2 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? 任务一 影响物质体积大小的因素 1mol气体 0 ℃、101 kPa时的体积/L 1 mol液体 20 ℃时体积/cm3 1 mol固体 20 ℃时体积/cm3 H2 22.4 H2O 18.0 Fe 7.12 O2 22.4 H2SO4 53.6 Al 10.0 【阅读教材】P56思考与讨论：在一定条件下，1 mol不同物质的体积如下表所示，观察分析表中的数据，你能得出哪些结论？与同学讨论。 发现1： 发现2： 相同温度和压强下，1mol不同气体体积相同。 相同温度和压强下，1mol不同液体或固体体积不相同。 2、所占的体积哪个大？ 粒子的大小 1、1个 和 N个 小黄人所占的体积哪个大？ 粒子的数目 3、紧密和松散排列所占的体积哪个大？ 粒子的间距 任务一 影响物质体积大小的因素 任务一 影响物质体积大小的因素 粒子数目 粒子大小 粒子间距 问题1：物质体积大小取决于哪些微观因素？ 重点理解 1.影响固态和液态物质体积主要因素 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 1mol固体或液态体积不同的主要原因是 粒子大小不同 影响固体和液体物质体积的主要因素 任务一 影响物质体积大小的因素 7 重点理解 2.影响气体体积主要因素 分子直径 分子间的平均距离 气体粒子之间的距离远远大于粒子本身直径 气体的体积主要取决于 ①粒子的数目 ②粒子之间的距离 任务一 影响物质体积大小的因素 解释相同条件下，为什么1mol 不同气体的体积是近似相等？ 粒子的数目 决定 气体体积 粒子间的距离 1mol不同气体，气体的体积主要由微粒间的距离大小决定，而分子间的平均距离受温度和压强的影响。 理想气体状态方程 PV=nRT 任务一 影响物质体积大小的因素 重点理解 3.从微观角度分析,决定物质体积的三个因素 状态 粒子个数 粒子大小 粒子间距 结论 1mol固体或液体 6.02×1023 1mol气体 6.02×1023 主要因素 忽略 忽略 决定因素 同温同压下， 1 mol不同气体粒子间的距离相等 构成不同固体、液体的粒子大小是不同的 体积不同 体积相同 任务一 影响物质体积大小的因素 气体摩尔体积 1、定义: 单位物质的量的气体所占的体积 3、数值： Vm的数值不是固定不变的，取决于气体所处的温度和压强。 2、单位： 符号：Vm L/mol （或L•mol-1） 任务二 气体摩尔体积 在0℃、101KPa时，1mol任何气体的体积都约为22.4L 在标准状况下(0℃，101KPa) ，Vm ≈ 22.4 L/mol 注意： 1、Vm只适用于气态物质（单一气体或混合不反应气体），必须指明T、P 2、标准状况(0℃，101KPa)下，H2O、苯、酒精、HF、SO3、CCl4等不属于气态。 请你思考！ 是否只有在标准状况下气体摩尔体积才是22.4L/mol？ 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 CO 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 课堂思考 重点理解 结论： ①1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为 。 ②1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积 (填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。 ③ 只有在标准状况下气体摩尔体积才是22.4L/mol。 22.4 L 不一定 不是 任务二 气体摩尔体积 1、 25°C、101 kPa时Vm 22.4 L/ mol（填“>”、“<”或“=”） 2、 Vm=22.4 L/ mol时，一定是标准状况 3、标准状况下，任何物质的体积都是22.4 L 4、1mol任何气体的体积都为22.4L 5、标准状况下，1 mol H2O所占的体积是22.4 L 6、标准状况下，22.4L 任何气体的物质的量都是1mol 7、常温常压下，2mol H2的体积约为44.8L > ✘ ✘ ✘ ✘ ✔ ✘ 概念辨析 1、标准状况下，0.5molH2，占有的体积约是 。 2、标准状况下，4.48L CO2 的物质的量是 。 3、标准状况下，16gO2 的体积约是 。 4、标准状况下，11.2LN2 中含有的N2 的分子数约是 。 11.2L 0.2mol 11.2L 3.01×1023 【练一练】 公式： 任务二 气体摩尔体积 变式： ①、标准状况下，1mol氢气体积为（ ） ②、标准状况下，2mol氢气体积为 （ ） 22.4L 44.8L NA NA M M 粒子数 （N） 物质的量 （n） 质量 （m） （微观） （宏观） 气体的体积 （V) Vm ÷ × Vm 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】 【例1】在标准状况下 2.2 g CO2 的体积是多少？ n(CO2) = m(CO2) M(CO2) = 2.2 g 44 g·mol－1 = 0.05mol V(CO2) = n(CO2) ·Vm(CO2) = 0.05 mol×22.4 L / mol = 1.12L 学习评价 【例2】标准状况下，112mL某气体的质量为0.14g，则其摩尔质量为多少？ 28g/mol n= N NA n = m M n = V Vm D 【例3】下列说法正确的是（ ） A. 在标准状况下，1mol水和1molH2的体积都约是22.4L B. 2g H2和44g CO2的体积相等 C. 常温常压下，11.2L氮气所含的原子数目为NA D. 在标准状况下，1gH2和11.2LO2的物质的量相等 第三节 物质的量 第三章 海水中的重要元素 第3课时 阿伏伽德罗定律 19 摩尔质量 【例6】设NA代表阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是（ ） A．2.3g 金属钠变成钠离子时失去的电子数目为0.2 NA B．2g 氢气所含的原子数目为NA C．1molCl2和Fe反应转移的电子总数为3NA D．NA个氧分子和NA个氢分子的质量比等于16∶1 D H-1 C-12 O-16 N-14 S-32 ①、标准状况下，1mol氢气体积为（ ），气体摩尔体积为（ ） ②、标准状况下，2mol氢气体积为 （ ），气体摩尔体积为（ ） 22.4L 44.8L 22.4L/mol 22.4L/mol 任务二 气体摩尔体积 意大利物理学家。生于一个律师家庭。化学上的重大贡献是建立分子学说。 为了纪念阿伏加德罗的伟大功绩，将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，称为阿伏伽德罗定律 阿伏伽德罗 1776～1856 科学史话：阿伏伽德罗定律 阿伏伽德罗定律 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 在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子数目 P为压强，V为体积，n为物质的量，T为温度，R为常数 理想气体方程式：PV=nRT 【思考1】P、V、n、T四个变量中，如果固定其中三个变量的值，另一个变量会怎样？ 三同定一同 【思考2 】P、V、n、T四个变量中，如果固定其中两个变量的值呢？ 阿伏伽德罗定律 理想气体方程式：PV=nRT 推论1 同温同压下(T 、P一定时)，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比 = V1 － V2 n1 － n2 = N1 N2 【例1】在相同条件下，物质的量之比为1:1的H2与Cl2所含的分子个数比为 _____________，体积之比为______________。 1:1 1:1 两同定比例 【例2】在标准状况下: ①2g H2 ②分子数为3.01x1023的CO2 ③0.8mol HCl ④1.12L Cl2 体积由大到小的顺序是 。 ①③②④ 同温同压下，任何气体密度之比等于摩尔质量之比，即等于相对原子/分子质量之比。 【例3】在标准状况下，ρ空气的平均相对分子质量为29，相同条件下的下列气体密度比空气密度大的是 。 ① CO2 ② H2 ③ Cl2 ④ HCl ⑤ N2 ①③④ 阿伏伽德罗定律 理想气体方程式：PV=nRT 推论2 = ρ1 － ρ2 M1 － M2 【例4】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（ ） A. B. C. D. A 阿伏伽德罗定律 理想气体方程式：PV=nRT 推论3 同温同体积下，压强之比等于物质的量之比 = p1 － P2 n1 － n2 【例5】在相同温度下，向容积相同的两容器中通入O2和O3，两容器的压强之比为1∶2，则容器中O2和O3的分子数之比为________，原子数之比为________。 1:2 1:3 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 阿伏伽德罗定律推论 【典例】同温同压下，等质量的CH4和CO2气体相比，下列说法不正确的是(　　) A．密度比为4∶11 B．分子数之比为4∶11 C．体积比为11∶4 D．物质的量之比为11∶4 B 学习评价 【典例】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 D 学习评价 V＝n×Vm n＝ ＝＝ ＝＝  ＝ $$