1.2.2气体摩尔体积 课件-2025-2026学年高一上学期化学苏教版必修第一册

专题一 物质的分类及计量第二单元 物质的化学计量 第2课时 气体摩尔体积 同一物质在不同的温度和压强下，可以呈现出不同的聚集状态。 冰 水蒸气 水 其中，固态冰具有固定的形状和体积；液态水只具有固定的体积；气态水蒸气没有固定的形状和体积，但易被压缩。为什么同一物质的不同状态，性质不同呢？ 本质原因：物质的微观结构不同 固、液态物质的微观结构示意图 液体物质 构成固态结构微粒间的距离很小 构成液态结构微粒间的距离也小 固体物质 微粒间的距离可以忽略 一、影响物体体积大小的因素 气态物质的微观结构示意图 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 距离太远，微粒的大小可以忽略 同一物质混乱度：气态>液态>固态 总结：不同聚集状态物质的结构与性质 物质的聚集状态 宏观性质 固 态 液 态 气 态 微观结构 微粒的运动方式 有固定的形状，几乎不能被压缩 没有固定的形状但不能被压缩 没有固定的形状，且容易被压缩 微粒排列紧密，微粒间的空隙很小 微粒排列较紧密,微粒间的空隙较小 微粒之间的距离较大 在固定的位置上振动 可以自由移动 可以自由移动 1mol任何微粒的集合体所含的微粒数目都相同； 1mol微粒的质量往往不同； 那么1mol物质的体积是否相同呢？ 交流与讨论 物质 物质的量 mol 摩尔质量 g•mol-1 密度 g•cm-3或g•L-1 体积 cm3或L Al 1 26.98 2.70 Fe 1 55.85 7.86 H2O（液） 1 18.02 0.998 C2H5OH 1 46.07 0.789 H2 1 2.016 0.0899 N2 1 28.02 1.25 CO 1 28.01 1.25 22.4 22.4 22.4 温度为293K（25℃） 温度为273K,压强为1.01×105 7.1 18 58.4 10 同温下，1mol 不同的固态、液态物质体积不同 同温同压下，1mol不同的气态物质，体积大约相同 仔细对比物质的体积微观模型，猜想决定物质体积的因素？ V1 V4 V2 V3 微粒的数目 微粒的大小 微粒间的距离 粒子的数目 粒子的大小 粒子的间距 一、决定物质体积的主要因素 1、固、液体微粒间距很小，物质体积大小主要由微粒的大小和微粒的数目决定。所以，1mol固体、液体的体积不同（微粒的大小不同）。 2、气体微粒间距较大，物质体积大小主要由微粒间距离和微粒数目决定。若相同条件（即同温同压），1mol气体（微粒数均为NA）的体积主要由微粒间距离决定。 决定液体、固体的体积 决定气体的体积 由物质的量决定：N=nNA 9 气体 加压 气体 升温 （热胀冷缩） 思考：气体微粒间距离的大小受什么因素的影响？怎样影响的？ 影响因素： 温度和压强 增大压强，微粒间的距离减小，体积缩小； 升高温度，微粒间的距离增大，体积增大。 结论：在温度、压强一定时，任何具有相同微粒数的气体都具有相同的体积。 二、气体摩尔体积 单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm L/mol 任何气体（纯净或混合气体） 温度和压强 1.定义： 2.单位： 3.对象： 4.影响因素： 5.数值： 在给定温度和压强的条件下, Vm是常数。（若条件改变时，Vm也随之改变；要指明Vm的数值，必须指明温度和压强）气体在不同温度和压强下都有对应的气体摩尔体积，数值可能相同，也可能不同。 （1）条件：标准状况，简称标况（温度0oC、压强 1.01×105Pa） （区分：常温常压，指的是温度20 oC、压强1.01×105Pa） （2）定量：物质的量为1mol （3）状态：必须为气体，固体和液体不适用 （4）对象：任何气体，既可以是单一气体，也可以是混合气体 （5）数值： 22.4L，且与气体种类无关。 在标准状况下， Vm≈22.4L/mol 6. 特例 标准状况下不是气体的有SO3、苯、CCl4、Br2、H2O、HF等。 （1）22.4L/mol是不是一定为标况下的气体摩尔体积？ （2）非标准状况下是否存在气体摩尔体积？其数值是否 也是22.4L/mol？ （3）计算标况下，2mol H2的体积是多少？ 总结V、Vm、n之间的关系？ 计算：V=n•Vm 变式：Vm=V/n 或 n=V/Vm 思考 存在；不一定不是 不一定 44.8L 判断正误 1. 标准状况下，1mol任何物质的体积都约是22.4L。 2. 标准状况下，1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L。 4. 22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。 3. 标准状况下，气体的摩尔体积都是22.4L。 5. 只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约22.4L/mol。 （错，物质应是气体） （对，适用于任何气体） （错，“约为”；单位应为L/mol） （错，未指明气体体积是否在相同条件下测定） （错，不一定） 【例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 【例2】标准状况下，11.2L的O2质量是多少g？ n(O2)=V(O2)/Vm=11.2L/22.4L∙mol-1=0.5mol m(O2)=n(O2)∙M(O2)=0.5mol×32g/mol=16g 【例3】标准状况下，5.6L O2中有多少个O2分子？ n(O2)=V(O2)/Vm=5.6L/22.4L∙mol-1=0.25mol N(O2)=n(O2)∙NA=0.25NA 见量化摩 1、内容：同温同压下，相同体积的任何气体，都含有相同数目的分子(相同物质的量的分子)。 2、注意： （1）P、T、V、n 任意“三同”可定另“一同”。 （2）适用于任何气态物质，单一气体或混合气体。 （3）标况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。 温度 压强 气体的量 气体的体积 阿伏加德罗定律 同温 同压 同分子数 同体积 气体摩尔体积 0℃ 101kPa 1mol 22.4L 三、阿伏加德罗定律 16 P：气体压强（单位：Pa ） V：气体的体积（单位：L） n：气体分子的物质的量（单位：mol） T：温度（单位：K） R：常数 理想气体状态方程 PV＝nRT 阿伏加德罗定律的数学表达式 P1V1=n1RT1 气体Ⅰ P2V2=n2RT2 气体Ⅱ P1V1 P2V2 = n1RT1 n2RT2 同温同压: T1=T2 P1=P2，约掉后有 理想气体的状态方程:PV = nRT V1 V2 N1 N2 = n1 n2 = 3、阿伏加德罗定律的推论 推论1：同温同压下，任何气体的体积之比等于物质的量之比（等于所含的分子数之比） 【例1】在相同条件下，物质的量之比为1:4的H2与O2所含的分子数之比为_________，体积之比为__________。 1:4 1:4 同温同体积: T1=T2 V1=V2约掉后有 P1 P2 = n1 n2 3、阿伏加德罗定律的推论 推论2：同温体积下，任何气体的压强之比等于物质的量之比（等于所含的分子数之比） P1V1=n1RT1 气体Ⅰ P2V2=n2RT2 气体Ⅱ P1V1 P2V2 = n1RT1 n2RT2 理想气体的状态方程:PV = nRT 【例2】一定温度下，分别在两个相同容器中盛放物质的量之比为1:4的H2与O2，体积之比为________________，压强之比为__________。 1:1（相同容器） 1:4 M1=ρ1Vm1 气体Ⅰ M2=ρ2Vm2 气体Ⅱ M1 M2 = ρ1Vm1 ρ1Vm1 同温同压: Vm1=Vm2 根据 标况下：M = ρVm 同 T、P ： ρ1 ρ2 = M1 M2 推论3：同温同压下，任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比 3、阿伏加德罗定律的推论 【例3】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 【例4】两个体积相同的容器，一个盛有NO2 ，另一个盛有N2和O2。在同温同压下两容器内的气体一定具有相同的是 （ ） A. 原子总数 B. 质子总数 C.分子总数 D.质量 AC ×22.4L/mol ÷22.4L/mol 1. 物质的量(n)与质量(m)、粒子数(N)、气体摩尔体积(Vm)的关系 m n N ÷M ×M ×NA ÷NA （标准状况） V 归纳总结 22 四、有关化学方程式的计算 学习“物质的量”之后，化学方程式表示的意义更为广泛，以锌和稀硫酸反应为例： 　　　　　 Zn　＋　H2SO4　 ===　ZnSO4　＋　H2↑ 微粒数 物质的量 质量 1 1 1 1 Zn　＋　H2SO4　===　ZnSO4　＋　H2↑ 物质的量与质量 1 mol 1 mol 1 mol 物质的量与气体 体积(标准状况) 1 mol 1 mol 1 mol 质量与气体体积 (标准状况) 65 g 98 g 161 g 2 g 22.4 L 22.4 L 14 g Fe 与足量稀盐酸充分混合后，消耗 HCl 的物质的量为多少？生成标准状况下的H2多少升？ 答：消耗 HCl 为 0.5 mol，生成的 H2 为 5.6 L。 例题 写 标 列 算 答 解：　　Fe　＋　2HCl　===　FeCl2　＋　H2↑ 56 g　　 2 mol 22.4 L 14 g　　 n(HCl) V(H2) n(HCl)＝eq \f(14 g×2 mol,56 g)＝0.5 mol， V(H2)＝eq \f(14 g×22.4 L,56 g)＝5.6 L。 $