内容正文:
走进奇妙的化学世界
、
第2讲
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
本节重点
本节难点
1
决定物质体积大小的因素及阿伏加德罗定律
2
气体摩尔体积
阿伏加德罗定律的推论及应用
3
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决定物质体积大小的因素
粒子的数目
粒子的大小
粒子间的距离
决定
固体或液体
决定
气体
影响物质体积的因素
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固体、液体物质粒子间间隔很小,在微粒数目相同的情况下,固体、液体的体积主要由粒子本身大小决定。
气体物质分子间间隔远大于分子本身大小,在微粒数目相同的情况下,气体的体积主要由微粒间的距离大小决定
固体物质
液体物质
气体物质
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气体分子之间的间距与什么因素有关?
气体的体积
(1)粒子数目多少
(2)粒子间平均距离
d
T
P
其他条件不变时
d
气体之间的距离与温度、压强有关,当T、P相同时,气体分子之间的距离相等,体积相同。
(说到气体的体积时,必须指明外界条件,否则就没有意义)
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1.下列关于决定物质体积的因素的说法不正确的是( )
A. 物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距
B. 相同条件下,粒子数相同的任何气体都具有相同体积
C. 同温同压下,1 mol任何物质所占有的体积均相同
D. 等质量的H2,压强越小、温度越高,气体所占体积越大
C
2. 同温同压下,若两种气体所占体积不同,其主要原因是( )
A. 气体分子的大小不同 B. 气体分子间平均距离不同
C. 气体的物质的量不同 D. 气体的摩尔质量不同
C
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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
单位: L·mol-1或m3·mol-1
表达式:
Vm
=
V
n
标准状况下,1mol 任何气体的体积都约是22.4L 。
Vm≈22.4 L/mol (标况下)
特例:
标准状况下的气体摩尔体积示意图
对象:任何气体(包括混合气体)
影响因素:气体所处的温度和压强。
要指明Vm的数值时,必须指明温度和压强
是否只有在标准状况下气体
摩尔体积才是22.4L/mol?
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例.下列说法正确的是( )
A. 在标准状况下,1mol水的体积是22.4L
B. 1mol H2所占的体积约为22.4L
C. 在标准状况下,NA个分子所占的体积约为22.4L
D. 在标准状况下,1molNH3和CO混合气体所占的体积约为22.4L
标准状况下不是气体的有:
SO3、H2O、 乙醇、苯、CCl4等。
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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
01
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
02
1 mol气体在非标准状况下的体积,可能是22.4 L,也可能不是22.4 L
03
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练习1. 在标准状况下,2.2g CO2的体积是多少?
练习2:标准状况下,112 mL 某气体的质量为 0.14g,则其摩尔质量为_______________,相对分子质量为___________。
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② 气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρ g·mol-1
总结:标准状况下,与气体摩尔体积有关的计算
气体的体积
物质的量
①
摩尔质量
②
粒子数
③
质量
④
① 气体的物质的量n= mol
V
22.4
③ 气体的分子数N=n·NA=
·NA
V
22.4
④ 气体的质量m=n·M=
·M g
V
22.4
标准状况
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例:在同温同压(以0 ℃,1.01×105Pa即标准状况为例)下,完成下列问题
(1)1 mol O2的体积是______,2 mol H2的体积是______,V(O2):V(H2)=_______
由此可推知:同温同压下,气体的体积之比等于其__________之比。
(2) 44.8 L O2的物质的量是______,质量是_____,44.8 L H2的物质的量是______,质量是_____,m(O2):m(H2)=_____
由此可推知:同温同压下,同体积的气体的质量之比等于其__________之比。
(3)2 mol O2的质量是_____,体积是_______,ρ(O2)= =____________(列式不化简,下同)。2 mol H2的质量是_____,体积是_______,ρ(H2)= =___________。 ρ(O2):ρ(H2) =_____,
由此可推知:①同温同压,气体的密度之比等于其_________之比。
m
V
m
V
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阿伏伽德罗定律:相同温度和压力下,相同体积的不同气体均含有相同数目的分子。
理想气体状态方程:PV=nRT (R 为常数)
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,等于相对分子质量之比或相对原子质量之比
同温同压同体积 同温同压下,体积相同的气体,其质量与摩尔质量成正比
阿伏加德罗定律的推论及应用
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1. 同温同体积下,相同压强的H2和CH4的原子个数之比是( )
A、2:5 B、1:1 C、1:5 D、1:8
2. 同温同压下,质量相同的N2、CO2、Cl2、 CH4、O2五种气体所占的体积由大到小的顺序是( )
3. 同温同压下,O2、H2、Cl2、SO2四种气体中,密度最大的是( )
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(3) 定律中包含“四同”——同温、同压、同体积、同物质的量,四同共同存在,相互制约,即“三同定一同”;若只有两个量相同,则另外两个量必定成比例,即“二同定比例”
(1) 适用于气态物质。既适用于单一气体,又适用于混合气体。
(2) 定律中的同温同压,不一定指在标况下。
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例:质量相同的CH4和NH3比较,下列结论错误的是( )
A.分子个数之比为17∶16
B.同温同压下两种气体的体积之比是17∶16
C.氢原子个数之比为17∶12
D.原子个数之比为17∶16
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当摩尔质量以g ·mol-1为单位时,在数值上等于该分子的相对分子质量。
(2) 平均摩尔质量或平均相对分子质量
Mr1n1% +Mr2n2% + ............
=
m总
n总
M
= M1n1% +M2n2% + ............
Mr
=
(1) 摩尔质量法
同温同压下,2mol H2和32g O2的混合气体中,H2的质量分数是( ),O2的体积分数是( ),混合气体的平均摩尔质量是( )
气体相对分子质量的计算
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(3) 相对密度法(T,P相同条件下)
(4) 标准密度法
=
ρ1
-
ρ2
M1
-
M2
Mr1
-
Mr2
=
=
D
(D为相对密度)
=
M
ρVm
=
M
22.4ρ
(标准状况下)
同温同压下,空气的平均相对分子质量是28.8,H2相对分子质量为2,则空气对H2的相对密度为( )
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1..
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3.在一个密闭容器中盛有11 g X气体(X的摩尔质量为44 g·mol-1)时,压强为1×104 Pa。如果在相同温度下,把更多的气体X充入容器,使容器内压强增至5×104 Pa,这时容器内气体X的分子数约为( )
A.3.3×1025 B.3.3×1024 C.7.5×1023 D.7.5×1022
4.在一定温度和压强下,2体积X2气体与3体积Y2气体恰好完全反应,生成2体积气体化合物Z,则Z的化学式可能是( )
A.XY3 B.XY C.X3Y D.X2Y3
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5.同温同压下等质量的SO2气体和CO2气体,下列有关比较的叙述中,正确的是( )
①密度比为16∶11 ②密度比为11∶16 ③体积比为16∶11 ④体积比为11∶16
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
6.某常见气体在标准状况下的密度为1.25 g·L-1。
(1)该气体的相对分子质量为 。
(2)若该气体的分子式为A2型,其名称为 ;若该气体的分子式为AB型,其名称为 。
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==
=
==
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