内容正文:
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
1
物质的量(n)
质量
(m)
粒子数
(N)
×阿伏加德罗常数NA
÷阿伏加德罗常数NA
×摩尔质量M
÷摩尔质量M
n
N
NA
m
M
=
=
体积
(V)
对于气体,不方便称量,一般是测量体积
新课导入
一、影响物质体积大小的因素
状态 化学式 体积
0 ℃,101 kPa 20 ℃,101 kPa 0 ℃,202 kPa
固态 Fe — 7.2 cm3 —
NaCl — 27.0 cm3 —
液态 H2O — 18.0 cm3 —
C2H5OH — 58.3 cm3 —
气态 H2 22.4 L 24.0 L 11.2 L
O2 22.4 L 24.0 L 11.2 L
CO2 22.4 L 23.9 L 11.2 L
空气 22.4 L 24.0 L 11.2 L
【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。观察并分析表中的数据,你能得出哪些结论?
一、影响物质体积大小的因素
【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。观察并分析表中的数据,你能得出哪些结论?
结论1:同温同压下,1 mol不同的固态或液态物质的体积 ;
结论2:同温同压下,1 mol不同的气态物质的体积 ;
结论3:同温同压下,1 mol气体体积比液体或固体 ;
结论4:在标准状况下(0 ℃,101 kPa),1 mol气体的体积约为 。
不相同
近似相等
大得多
22.4 L
物质的体积大小,从微观角度分析,取决于什么因素?
一、影响物质体积大小的因素
1个乒乓球和6个乒乓球,谁的体积大?
1个乒乓球和1个篮球,谁的体积大?
6个乒乓球紧密排放和松散分布,谁占用的体积大?
物质的体积与粒子的数目有关
物质的体积与粒子的大小有关
物质的体积与粒子之间的距离有关
一、影响物质体积大小的因素
【探究1】为什么相同条件下,1 mol不同固体和液体体积不同,而1 mol不同气体体积几乎相同?
固体物质
液体物质
气体
固体、液体粒子间的距离非常小
气体分子间距离很大
粒子的数目和大小
粒子数目和粒子之间的距离
一、影响物质体积大小的因素
【探究2】粒子间的平均距离受哪些因素影响?
压强 P
温度 T
温度越高,粒子间的平均距离越大,体积越大
压强越大,粒子间的平均距离越小,体积越小
一、影响物质体积大小的因素
物质的体积
粒子的大小
粒子的数目
粒子之间的距离
固体、液体
气体
T、P
知识梳理
二、气体摩尔体积
温度、压强确定
任何气体粒子之间的距离相等
粒子数相同的任何气体具有相同的体积
T、P确定,1 mol的任何气体所占的体积是一个固定值
气体摩尔体积
二、气体摩尔体积
定义:单位物质的量的气体所占的体积
符号:Vm
常用单位:L/mol(L·mol-1);m3/mol(m3·mol-1)
影响因素:气体所处的温度和压强
特例:
0 ℃和101 kPa下(标准状况),气体摩尔体积约为22.4 L/mol
25℃和101 kPa下,气体摩尔体积约为24.5 L/mol
知识梳理
二、气体摩尔体积
标准状况下的气体摩尔体积:
在0 ℃,101 kPa下,1 mol任何气体所占的体积都约为22.4 L
注意事项:
气体摩尔体积的适用范围是气体,既可以是单一气体,也可以是混合气体
在标准状况下,Vm=22.4 L/mol,非标准状况下不能用
标准状况下,HF、H2O、SO3、NO2、CCl4、酒精等不属于气态
图2-22
知识梳理
二、气体摩尔体积
1mol O2
22.4 L
2mol O2
44.8 L
2.5mol O2
56 L
15mol O2
336 LO2
物质的量n
体积V
× Vm
÷ Vm
n、V、Vm之间的关系式:
标况下,O2的气体摩尔体积:Vm=22.4 L/mol
n =
V
Vm
V =n·Vm
二、气体摩尔体积
【思考1】1 mol CO2的体积一定是22.4 L?
【思考2】1 mol CO2的体积如果是22.4 L,一定处与标准状况下吗?
【思考3】标况下,CO2和O2的混合气体总共1 mol,体积也是22.4 L?
×,未指明条件,1 molCO2在标况下体积为22.4 L
气体在标准状况或非标准状况下的摩尔体积都可能是22.4 L·mol-1,因升高温度,体积增大,增大压强,体积减小。所以,在温度和压强适当的情况下,气体摩尔体积也可能为22.4 L·mol-1。
√
t/℃ P/kPa Vm(L/mol)
-136.5 50.5 22.4
0 101
273 202
819 404
×,物质应是气体
×,未指明条件标况
(1).在标准状况下,1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。
(2).1 mol气体的体积约为22.4 L。
(3).在标准状况下,1 mol O2和N2混合气(任意比)的体积约为22.4 L。
√,气体体积与分子种类无关
(4).22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数。
×,未指明气体体积是否在相同条件下测定
(5).任何条件下,气体的摩尔体积都是22.4 L。
(6).只有在标准状况下,气体的摩尔体积才能是22.4 L。
×
×,不一定,单位
【练习1】判断正误
及时演练
【练习2】
①标准状况下,0.5 mol H2占有的体积是_______L。
②标准状况下,4.48 L CO2的物质的量是______
③标准状况下,11.2 L N2中含有___________个氮气分子
④标准状况下,56 g N2的体积为________
11.2
0.2 mol
0.5NA
44.8 L
及时演练
物质的量
n
质量m
(气、液、固)
粒子数N
(气、液、固)
×阿伏加德罗常数NA
÷阿伏加德罗常数NA
×摩尔质量M
÷摩尔质量M
体积V
(气)
×气体摩尔体积Vm
÷气体摩尔体积Vm
n
N
NA
m
M
=
=
=
V
Vm
课堂小结
B
1、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
随堂演练
2、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
D
随堂演练
3、448mL某气体在标准状况下测得其质量为1.28克,求该气体的相对分子质量。
解:
答:气体的相对分子质量为64
随堂演练
4、标准状况下,某种O2和N2的混合气体a克含有b个分子,则c克该混合气体在标准状况下所占体积为 L。
随堂演练
THANK YOU!
21
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