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
课时2 气体摩尔体积
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。因此在研究气体物质时,通常是测量气体的体积,而不是气体的质量。
气体体积和物质的量之间有没有关系呢?
气体体积
物质的量
课堂导入
L
2
【思考与讨论】在一定条件下,1mol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?
1、相同条件下,1 mol气体的体积相同
结论:
2、相同条件下,1 mol固体或液体的体积不同
课堂导入
为什么相同条件下,1mol不同固体和液体的体积不同,而1mol不同气体的体积几乎相同?
物质的体积与什么因素有关呢?
一、影响物质体积的因素
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
一、影响物质体积的因素
粒子数目
粒子大小
粒子间距
固/液体
主要因素
(内因)
气体
(粒子间间隔很小)
(粒子间距>>粒子大小)
一、影响物质体积的因素
若粒子数目相同,气体粒子间距受哪些条件影响?
压强不变,T 升高
粒子间距增大,
气体体积变大
T 不变,P 增大
粒子间距减小,
气体体积变小
思考·讨论
一、影响物质体积的因素
结论:气态物质体积大小主要取决于粒子数目和粒子间的距离
粒子间的距离取决于温度和压强,当温度和压强相同时,任何气体粒子间的距离相同
同温同压下,等物质的量的气体的体积相同
气体粒子间的距离相同
粒子数相同
一、影响物质体积的因素
物质的量相同时,粒子数目相同
1、概念:一定温度、压强下,单位物质的量的气体所占的体积。
符号:Vm
可理解成1mol气体的体积。
2、单位:L/mol(L·mol-1)
3、表达式与单位:
4、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。
1mol
气体 0℃、101kPa时的体积/L
H2 22.4
O2 22.4
标准状况
二、气体摩尔体积
注意事项
适用范围:气态物质,可以是单一气体,也可是混合气体,注意混合气体之间不能发生反应
物质在标准状况下为气体,若不是气体或非标准状况均不能用22.4 L·mol-1进行计算
1 mol气体在非标准状况下的体积,不一定是22.4 L
标况下不是气体的常见物质:H2O、SO3、酒精、CCl4
二、气体摩尔体积
正误判断
1、标准状况下,1mol任何物质的体积都约为22.4L ( )
2、1mol气体的体积约为22.4L ( )
3、标准状况下,1molO2和N2的混合气体的体积约为22.4L ( )
4、标准状况下,1 mol H2O所占的体积是22.4 L ( )
5、同温同压下,一瓶N2气体与体积相同的一瓶O2气体一定具有相同的分子数( )
6、只有在标准状况下,气体摩尔体积才可能约为22.4L/mol ( )
×
×
×
√
×
√
随堂练习
算一算
1、标况下0.5molCO2的体积为 ________ L
2、标况下33.6LH2的物质的量为________mol
3、标准状况下,0.5NA个CO分子所占有的体积为______L。
4、标准状况下,33.6 L H2和CH4的混合气体所含的分子数目为________。
5、标准状况下,6.72LCH4的质量为____g,含有原子的数目为_____。
6、在标准状况下,4 gH2、11.2LO2、1molH2O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_____。
11.2
1.5
1.5NA
11.2
随堂练习
1.5NA
H2
H2
H2O
H2O
4.8
现有m g某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为M g·mol-1。若阿伏加德罗常数的值用NA表示,则:(1)该气体的物质的量为________。(2)该气体所含原子总数为________。(3)该气体在标准状况下的体积为________。(4)该气体在标准状况下的密度为________。(5)该气体一个分子的质量为________。
随堂练习
物质的量(n)
粒子数(N)
物质的质量(m)
×M
÷M
×NA
÷NA
气体体积(V)
×Vm
÷Vm
n
=
以物质的量为中心的计算
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:
三、阿伏加德罗定律及其推论
“三同”
“一同”
同温
同压
同体积
同分子数
四同定律
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。
数学表达式: PV=nRT
三、阿伏加德罗定律及其推论
从PV=nRT可以得出:
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?
相等
如果固定其中两个变量的值呢?
其他两个一定成比例
理想气体状态方程:
pV=nRT
pM=ρRT
变式
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,等于分子数之比。
练习1、在标准状况下:①2g H2 ②分子数为3.01x1023的CO2 ③0.8mol HCl ④1.12L Cl2
以上气体的体积由大到小的顺序是—————————。
①③②④
三、阿伏加德罗定律及其推论
推论2:同温同体积下,任何气体的压强比等于物质的量之比,等于分子数之比。
练习2、25℃时,容积相同的甲、乙两容器分别充入等质量的气体A和O2,测得两容器的压强之比为8∶11,则A的摩尔质量为 。
三、阿伏加德罗定律及其推论
推论3:同温同压下,任何气体的密度之比等于摩尔质量之比。
练习3、在标准状况下,空气的平均式量为29,相同条件下的下列气体密度比空气密度大的是( )
①CO2 ②H2 ③Cl2 ④HCl ⑤N2
①③④
三、阿伏加德罗定律及其推论
推论4:同温同压同体积下,任何气体的质量之比等于摩尔质量之比。
练习4、同温同压下,在体积相同的气球中分别充入H2、O2、CO2、SO2,质量最小的气球是( )
A. H2 B. O2 C. CO2 D. SO2
A
三、阿伏加德罗定律及其推论
课堂总结
【例1】下列叙述正确的是( )
A. 同温同压下,相同体积的物质,其物质的量一定相等
B. 等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的原子数相等
C. 1L CO一定比1L O2的质量小
D. 相同条件下的一氧化碳和氮气,若气体体积相等,则质量也相等
D
随堂检测
【变式4】同温同压下,等质量的N2O4和NO2两种气体相比较,下列叙述正确的是( )
A.体积比为2:1 B.分子个数之比为1:1
C.原子个数之比为1:1 D.氮原子个数之比为2:1
C
随堂检测
【例5】设NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是( )
A. 常温常压下,11.2L CO2所含的原子数为1.5NA
B. 常温常压下,48g O3含有的氧原子数为NA
C. 标准状况下,22.4 L 水所含分子数为NA
D. 常温常压下,32g O2与O3混合物含有的氧原子数为2NA
D
随堂检测
【变式5】下列说法正确的是( )
A. 常温常压下,22.4LCO2中含有NA个CO2分子
B. 标准状况下,22.4L空气含有NA个单质分子
C. 22.4L Cl2中含有NA个Cl2分子
D. 标准状况下,1.12 L O2和1.12 L CO2均含0.1NA个氧原子
D
随堂检测
44g/mol
$