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3节 物质的量 第2课时 气体摩尔体积 复习“物质的量”及相关概念 物质的量、物质的质量与粒子数之间的关系： 质量（m） 物质的量（n） 粒子数（N） ×摩尔质量（M） ÷摩尔质量（M） ×阿伏加德罗常数（NA） ÷阿伏加德罗常数（NA） 2 实际生活中气体常见的计量方式 3 实际生活中气体常见的计量方式 4 物质的量(n) 质量(m) 粒子数(N) 气体的体积(V) 研究气体物质时，测量气体的体积比称量质量更方便。 交流·研讨 在相同的温度下，1 mol不同固体或液体的体积不相等 在相同的温度和压强下，1 mol不同气体的体积相等 · 思考·探究 相同条件下： ①为什么1mol不同气体的体积相同，而1mol不同固体或液体的体积不相同呢？ ②物质体积大小的影响因素是什么？ 粒子数目 粒子大小 粒子间距 1.1 影响不同状态物质体积大小的主要因素（微观视角） 粒子数目、粒子大小、粒子间距这三个因素对不同状态物质体积的影响程度相同吗？ ~ 8 1mol 体积大小 粒子大小 粒子间距 非常小 固体或液体 1.1 影响不同状态物质体积大小的主要因素 1 mol不同的固态物质或液态物质的体积不同。 取决于 粒子数目相同 固体物质 液体物质 固体与液体粒子间距离有何特点？ 固体和液体物质粒子紧密堆积， 粒子间距很小，可以忽略。 固体、液体物质粒子间间隔很小，在粒子数目相同的情况下，固体、液体的体积主要由粒子本身大小决定 气体分子间的平均距离要比固体和液体中粒子之间的平均距离大得多。 18.0 mL（0 ℃） 100 ℃ 1 mol H2O (g) (3.06×104 mL) (体积扩大1700倍) 1 mol水 气体物质 粒子数目相同 气体粒子间距非常大， 远大于粒子本身的大小。 10 粒子数目 粒子间距 粒子大小 物质的体积 } 固体、液体体积 决定 } 决定 气体体积 内因： 1.1 影响不同状态物质体积大小的主要因素 气体分子之间间距会受哪些外界条件的影响？ 影响气体分子间距离的因素 结论：温度升高，气体体积增大，温度降低，气体体积减小。 原因：温度升高，粒子间距增大，温度降低，粒子间距减小。 影响气体分子间距离的因素 结论：压强增大，气体体积减小，压强减小，气体体积增大。 原因：压强增大，粒子间距减小，压强减小，粒子间距增大。 粒子数目 （主要） 粒子间距 （主要） 决定气体物质体积大小的微观因素 决定 温度、压强 当温度和压强相同时，任何气体分子之间的距离近似相等。 外因 } 在相同的温度和压强下，1 mol不同气体的体积相等 p不变，T升高，V 增大 T不变，p增大，V 减小 研究表明，当温度和压强相同时，气体分子之间的距离近似相等，所以，粒子间距由温度和压强决定。 气体的体积 粒子的数目 粒子间的距离 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 1.1 影响不同状态物质体积大小的主要因素 1.2 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 一定温度和压强下，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: 其他条件相同下： 温度越高，Vm越大 压强越大，Vm越小 注意：在讨论气体摩尔体积时必须注明气体所处的温度和压强。 ~问：为什么在定义气体摩尔体积时要界定温度和压强呢？ 16 温度、压强 气体摩尔体积/Vm 0 ℃、101 kPa 22.4 L/mol 20 ℃，101 kPa 24.0 L/mol 0 ℃，202 kPa 11.2 L/mol 标准状况 表：不同状况下的气体摩尔体积 标准状况（standard temperature and pressure，简写为STP ）下，Vm ≈ 22.4 L·mol-1，为了计算方便一般可看作22.4 L·mol-1。 1.3 标准状况下的气体摩尔体积 标准状况下的气体摩尔体积可以看作气体摩尔体积的一个特例 此表给出了三种不同状况下的气体摩尔体积，同学们重点掌握标准状况下的气体摩尔体积。什么是标准状况呢？标准状况可以简写为STP，指温度为0℃、压强为101 kPa的状况。标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L/mol，为了计算方便一般可看作22.4 L/mol，即0 ℃、101 kPa下，1 mol任何气体的体积均为22.4 L，22.4 L在空间中占有的体积有多大呢？ Vm 是否只在标准状况下是22.4L/mol？ 在非标准状况下，气体摩尔体积也可以是22.4L/mol。 例：常温下(25℃)，1.106×105Pa压强时 Vm≈ 22.4 L/mol 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 图：标准状况下1 mol气体体积与足球体积大小的比较 同学们可以通过这张图来感受一下。此图是标准状况下1 mol气体体积与足球体积大小的比较，通过观察对比图，你现在能感受到标准状况下1 mol气体在空间占有的体积大小了吧 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 判断下列说法是否正确？为什么？ ①1 L N2和1 L O2在同温同压下所含分子数相同。 ②1 g N2和1 g O2所含分子数相同。 ③1 mol N2和1 mol O2所占体积相同。 ④1 mol CO2气体在3.03×105 Pa时体积小于22.4 L。 √ × × × 定值Vm n m ÷ 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： 微观量 宏观量 物质的量 小结 强调: 物质的量是中学化学计算的核心和桥梁“见量化摩” 模型应用--基础练习 【问题1】标准状况下，67.2L的O2物质的量是多少？ n(O2)= V(O2) Vm = 67.2L 22.4L/mol = 3mol 【问题2】标准状况下，11.2L的O2质量是多少g？ 【问题3】标准状况下，5.6LO2中约有多少个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 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 题组训练 1.标准状况下有：①0.112 L水　②0.5NA个HCl分子 ③25.6gSO2气体　 ④0.2mol氨气　⑤2 mol氦气　 ⑥6.02×1023个白磷分子(P4) 所含原子个数从大到小的顺序为______________________。 ①>⑥>⑤>③>②>④ 解析: 粒子数与其物质的量成正比 所含原子个数关系，即为原子的物质的量关系。 SO2:64 25 $$