化學(xué)必修氣體摩爾體積

1、化學(xué)必修氣體摩爾體積第1頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一體積10.0 7.10 18.3 18.0 54.1cm3 cm3 cm3 cm3 cm3示意圖1摩爾物質(zhì)的體積 L L L22.4 22.4 22.3固態(tài)液態(tài)氣態(tài)(標(biāo)準(zhǔn)狀況)鋁 鐵 鉛 水 硫酸 氫氣 氧氣二氧化碳物質(zhì)第2頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一液體物質(zhì)固體、液體物質(zhì)粒子間間隔很小，在微粒數(shù)目相同的情況下，固體、液體的體積主要由粒子本身大小決定。 不同種固、液微粒的大小不同導(dǎo)致1mol不同種固、液體體積不同固體物質(zhì)第3頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一分

2、子間距大約是分子直徑的10倍1mol氣體在任何情況下，體積都相等呢？第4頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一討論2、分子間的平均距離受哪些條件影響？是怎樣影響的？3、為什么在標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol任何氣體所占的體積都相同呢？1、決定氣體體積大小的主要因素有哪些？ 標(biāo)準(zhǔn)狀況（S.T.P）：溫度（0、273K） 壓強(qiáng)（101KPa、1.01105Pa)T.P相同d相同相同（.L).體積（V）取決于分子數(shù)目（N或n）分子間平均距離（d）d取決于VnTdPd第5頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一一、阿伏加德羅定律：1 、定義:在相同條件（同溫同壓）下,相同體積

3、的任何氣體含有的相同數(shù)目的分子數(shù)。2、數(shù)學(xué)表達(dá)式相同條件下： V1/V2=N1/N2注意：（1）“三同”定“一同”。（2）適用于氣態(tài)物質(zhì)。既適用于單一 氣體，又適用于混合氣體。第6頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一（1）定義：單位物質(zhì)的量的氣體所具有的體積（2）符號： V（3）單位：“L/mol”或“Lmol-1”（4）條件：氣體，1 mol（5）計(jì)算： VnV二、氣體摩爾體積標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol任何氣體的體積約是22.4 標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積要點(diǎn)：條件：標(biāo)準(zhǔn)狀況對象：任何氣體 體積約占.物質(zhì)的量：1mol第7頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一

4、1 氣體摩爾體積不僅適用于單一氣體，還適用于混合氣體。2 氣體摩爾體積只適用于氣體。3 條件不同時，氣體摩爾體積不同。我們需要注意的幾點(diǎn)：4 同溫、同壓下，氣體摩爾體積只與氣體分子數(shù)目有關(guān)，而與分子種類無關(guān)。第8頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一例一: 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下, 2 . 2 g CO2 的體積是多少？n（CO2） = m（CO2）M(CO2)=2 . 2 g44 g mol 1=0 . 05molV（CO2） =n（CO2） Vm（CO2）= 0 . 05 mol 22 . 4 L / mol= 1 . 1 2L解：第9頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)

5、35分，星期一例二：標(biāo)準(zhǔn)狀況下， 112 mL 某氣體的質(zhì)量為 0 . 14 g , 則其摩爾質(zhì)量為 ，相對分子質(zhì)量為 。n =VVm解：=0 . 112 L22 . 4 L mol 1 = 0 . 005 mol n = m / MM = 0 . 14 g0 . 005 mol = 28 g / mol第10頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一三、阿伏加德羅推論：推論、n1/n2 =N1/N2-(1) 也就是：微觀粒子數(shù)與物質(zhì)的量成正比推論、n1/n2=V1/V2 -(2) 也就是：同溫同壓下氣體的體積與其物質(zhì)的量成正比推論、綜合兩式，得出： 同溫同壓下n1/n2=N1

6、/N2=V1/V2推論4、同溫同壓下1/2 =M1/M2氣體狀態(tài)方程：PV= n R T第11頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一知 識 歸 納 物質(zhì)的量微粒數(shù) NA.NAM.M質(zhì)量 氣體體積 (標(biāo)準(zhǔn)狀況)Vm(22.4L/mol).Vm.M 摩爾質(zhì)量NA 阿伏加德羅常數(shù)Vm 氣體摩爾體積 氣體密度第12頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一 同溫同壓下,質(zhì)量相同的N2、CO2、Cl2、CH4、O 2五種氣體所占的體積由大到小 的順序是（）練習(xí)CH4、N2、O2、CO2、Cl2求氣體體積的大小求物質(zhì)的量大小質(zhì)量相同看摩爾質(zhì)量等質(zhì)量的物質(zhì)其摩爾質(zhì)量越小，

7、其物質(zhì)的量越大等物質(zhì)的量的以上氣體，質(zhì)量由大到小的順序是什么？相同物質(zhì)的量的物質(zhì)，摩爾質(zhì)量越大質(zhì)量越大第13頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一溫度升高，分子間距離增大，而使氣體體積膨脹第14頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一由于壓強(qiáng)的增大使得分子間距離減小，而使氣體體積縮小第15頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一第二節(jié)化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用2從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)氣體摩爾體積第16頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一例 題 5. 5克氨在標(biāo)準(zhǔn)狀況時體積是多少?解: 氨的式量是17,氨的摩爾質(zhì)量是 17g/mol

8、 。5. 5g17g/mol= 0. 32 mol答：5. 5氨在標(biāo)準(zhǔn)狀況時的體積是7. 2LV(NH3) = Vmn = 22. 4L/mol 0. 32mol = 7. 2Ln (NH3) = m(NH3)M=第17頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一V(標(biāo)況）vmvmVmNAVmNA分子離子電子原子質(zhì)量物質(zhì)的量微粒數(shù)質(zhì)子中子MMNANAmnN 有關(guān)“物質(zhì)的量”的計(jì)算關(guān)系討論 請列出標(biāo)準(zhǔn)狀況下求算氣體體積可能的方法： 1、V=m/ 2、V=nVm第18頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一為什么1mol液體、固體的體積各不相同，而1mol氣體在標(biāo)準(zhǔn)

9、狀況下的體積是基本相同的？ 物質(zhì)體積的決定因素： 1、微粒的數(shù)目 2、微粒的大小 3、微粒間的平均距離當(dāng)微粒的數(shù)目一定時（1mol)物質(zhì)的體積決定于微粒的大小和間距固體液體氣體固體或液體氣體第19頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一 氣體分子在較大空間快速運(yùn)動 氣體分子平均間距較大。 通常情況下一般氣體分子直徑約是0.4nm,分子間的平均距離是4nm，即平均距離是分子直徑的10倍左右 氣態(tài)物質(zhì)的體積比它在固態(tài)或液態(tài)時大1000倍左右氣態(tài)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第20頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一二、氣體摩爾體積1、概念：單位物質(zhì)的量氣體所占的體積叫做氣體

10、摩爾體積，氣體摩爾體積的符號為Vm。氣體摩爾體積的常用單位有L/mol和m3/mol。（1）必須是氣體物質(zhì)，不適用于固體或液體。（2）物質(zhì)的量為1摩爾。（3）研究對象是任何氣體，可以是單一成份的純凈氣體，也可以是幾種成份組成的混合氣體。 （4）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，體積約是22.4升。注意在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的摩爾體積約為22.4 L/mol，第21頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一（1）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.5mol H2占有的體積是_ L。（2）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2mol O2占有的體積是_L。（3）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，4.48L CO2的物質(zhì)的量是_mol。（4）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，33.6L H2的物

11、質(zhì)的量是_mol。（5）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，16g O2的體積是_L。（6）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2L N2中含中的N2分子數(shù)是_個。課堂練習(xí)11.244.80.21.511.23.011023是否1摩爾的氣體只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約是22.4升第22頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一2、影響氣體體積的外界因素 氣體體積較大的受到溫度和壓強(qiáng)的影響溫度升高分子間平均距離增大體積增大溫度降低分子間平均距離減小體積減小壓強(qiáng)增大分子間平均距離減小壓強(qiáng)減小分子間平均距離增大若溫度升高，壓強(qiáng)增大，則體積仍可能為22.4升第23頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一 課堂練習(xí)

12、2判斷下列說法是否正確？為什么（1）標(biāo)況下任何氣體的體積都約是22.4L。（2）1摩爾二氧化碳占有的體積約為22.4L。（3）1摩爾水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為22.4L。（4）1摩爾二氧化硫在20時的體積比22.4L大。（5）1摩爾氯化氫在3.03105Pa時的體積比22.4L少。第24頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一3.標(biāo)準(zhǔn)狀況下有（1）6.72LCH4 (2) 3.011023個HCl分子 （3）13.6gH2S，下列對這三種氣體的關(guān)系從小到大的排列順序是：A、物質(zhì)的量_B、體積_C、質(zhì)量_D、氫原子_4.N2、CO2、SO2三種氣體的質(zhì)量比為7：11：16時，它們

13、的分子個數(shù)比為_；物質(zhì)的量之比為_；同溫同壓下體積比為_第25頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一填表：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氧氣的體積與其物質(zhì)的量、質(zhì)量的關(guān)系。 編號 氧氣1234物質(zhì)的量（mol）1234分子數(shù)體積(L)質(zhì)量(g)NA2NA3NA4NA22.444.867.289.6128966432第26頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一思考與交流：同溫同壓下，氣體的質(zhì)量比是否一定等于體積比？推論一：同溫同壓下，氣體的物質(zhì)的量之比等于氣體的體積比。第27頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一試一試：能否根據(jù)阿伏加德羅定律和已知的推論

14、一，列出當(dāng)溫度、壓強(qiáng)相同時，氣體密度與氣體的摩爾質(zhì)量的關(guān)系式？ 推論二：同溫同壓下，氣體的密度之比等于氣體的摩爾質(zhì)量之比。第28頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一練習(xí)1、試求標(biāo)況下氧氣的密度。練習(xí)2、氫氣球在日常生活中大有用處，但易遇火爆炸，有危險，請思考為了安全，氦氣、CO2可否代替氫氣充入氣球？（提示：空氣的平均相對分子質(zhì)量為29） 練習(xí)3、同溫同壓下，下列密度相同的氣體組是 （ ） A、CO、N2 B、NO、CH4 C、C2H4、NO D、SO2、Cl2 A第29頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一討論：試討論同溫同體積情況下，氣體物質(zhì)的量與

15、壓強(qiáng)的關(guān)系。例：將H2、O2、N2三種氣體分別裝在三個容積相等的容器中，當(dāng)溫度和密度完全相同時，三種氣體壓強(qiáng)(P)的大小關(guān)系正確的是 （ ）A、P(H2)=P(O2)=P(N2) B、P(H2)P(N2)P(O2)C、P(H2)P(O2) P(N2) D、P(N2)P(O2) P(H2)推論三：同溫同體積的氣體，壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比也等于其分子數(shù)目之比。B第30頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一1、同溫同壓下，相同體積的任何氣體含有相同的分子數(shù)2、同溫同壓下，1molO2和1molH2的體積相同，都為22.4L3、同溫同壓下，1molNH3和1molNH4Cl的體

16、積相同5、同溫同壓下，4.4gCO2和0.2H2的體積相同6、同溫同壓下，2LO2和1LH2的分子數(shù)之比為2：14、相同物質(zhì)的量的O2和H2所占有的體積相同深化理解第31頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一(1)1mol任何氣體的體積都約為22.4L(2)S.T.P 下，1mol任何物質(zhì)的體積都約為22.4L(3)S.T.P下，任何氣體所占的體積為22.4L(4)常溫常壓下，1mol任何氣體的體積為22.4L(5) 標(biāo)況下， 1mol水的體積為22.4L(6)1mol某氣體體積為22.4L,則其一定處于標(biāo)況下討論：同溫度和同壓下(并不一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況)， 1mol不同的氣體

17、體積是否相同？概念辨析第32頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一 因素狀態(tài)粒子個數(shù)粒子大小粒子間距離固體和 液 體 氣 體1mol主要因素次要因素1mol忽略決定因素從微觀角度分析,決定物質(zhì)體積的三個因素第33頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一判斷正誤（2）標(biāo)準(zhǔn)狀況下任何氣體的體積都約是22.4L。（1）1摩爾CO2占有的體積約為22.4L。（3） 1摩爾H2O在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為22.4L。（4） 1摩爾SO2在20 時的體積比22.4L大。（5）1摩爾SO2在3.03x105Pa時的體積比22.4L小。錯錯錯錯錯 練習(xí) 第34頁，共50頁，2

18、022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一（1）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.5molH2，占有的體積約（2）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，4.48LCO2 的物質(zhì)的量（3）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，16gO2 的體積約（4）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2LN2 中含有的N2的分子數(shù)11.2L0.2mol11.2L3.01x1023 練習(xí) 填空第35頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一3.同溫同壓下,質(zhì)量相同的N2、CO2、Cl2、CH4、O 2五種氣體所占的體積由大到小的順序是1.在標(biāo)況下 1) 0.5mol HCl氣體占有的體積是多少？ 2) 3.36LH2 的物質(zhì)的量是多少？ 思考與討論：2.在標(biāo)況下 1) 16克氧氣的

19、體積是多少？ 2) 44.8L氮?dú)庵泻械姆肿訑?shù)是多少？第36頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一結(jié)論1 相同條件下，1摩爾不同固體或液 體物質(zhì)的體積是 的。不相同分析比較：結(jié)論2 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體所 占的體積 L。都約是22.4(標(biāo)準(zhǔn)狀況是指壓強(qiáng)為 1個大氣壓和溫度為0 oC)第37頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一在回答此問題之前我們先看一幅碘的固體、液體、氣體的分子間距離的比較圖： 思考： 為什么1摩爾固態(tài)和液態(tài)物質(zhì)體積不同，而1mol氣態(tài)物質(zhì)的體積卻相同？討論：決定物質(zhì)體積大小的因素有哪些呢？(1)微粒數(shù)(2)微粒本身大小(3

20、)微粒間距離答：第38頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一3、為什么在標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol任何氣體所占的體積都相同呢？標(biāo)準(zhǔn)狀況（S.T.P）：溫度（0或273K） 壓強(qiáng)（101325Pa或 1.01105Pa)T.P相同d相同相同（2.24L).1、數(shù)值計(jì)算中做了近似處理2、分子本身有大小且其相互間有作用力第39頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一 實(shí)驗(yàn)啟示 氣體分子間的平均距離要比固體和液體中粒子之間的平均距離大得多。01 mol H2O( 18 mL)1001 mol H2O (g) (3.06104 mL)(體積擴(kuò)大1700倍)第40頁，共50頁

21、，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一1、下列說法正確的是（ ）（A）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol水和1molH2的體積都約是22.4L（B）2gH2和44gCO2的體積相等（C）1mol某氣體的體積為22.4L，則該氣體一定處于標(biāo)準(zhǔn)狀況（D）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1gH2和11.2LO2的物質(zhì)的量相等（E）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1molO2和N2混合氣體的體積約為22.4L答案 D、E 課堂練習(xí)：第41頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一、C5.(04上海)下列兩種氣體的分子數(shù)一定相等的是（） A.質(zhì)量相等、密度不等的N2和C2H4 B.等體積等密度的CO和C2H4 C.等溫等體積的O

22、2和N2 D.等壓等體積的N2和CO24.(2000年廣東)同溫同壓下兩個容積相等的貯氣瓶，一個裝有C2H4，另一個裝有C2H2和C2H6的混合氣體，兩瓶內(nèi)的氣體一定具有相同的（） A、質(zhì)量B、原子總數(shù) C、碳原子數(shù)D、密度第42頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一B6（彈性）、在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，mg氣體A與ng氣體B的分子數(shù)相同，下列說法不正確的是（ ） A、A與B的相對分子質(zhì)量之比為 m : n B、同溫同壓下，A. B 氣體的密度之比n : m C、相同質(zhì)量的A. B分子數(shù)之比為 n : m D、相同狀況下,同體積的氣體A與B質(zhì)量之比為 m : n第43頁，共50頁，2

23、022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一1.018.021.977 g/ L44.01CO21.43 g/ L32.00O20.0899 g/ L2.016氣態(tài)H2 1.8398.0H2SO4液態(tài)2.726.98 Al7.8855.8固態(tài) Fe體積密度 (g/cm3)質(zhì)量(g)狀態(tài)物質(zhì)以下是1mol物質(zhì)在00C、1.01105Pa下的體積由體積數(shù)據(jù)結(jié)合物質(zhì)狀態(tài)得出什么結(jié)論?探究 1、相同條件下，1摩爾不同固體或液體物質(zhì)的體積是 的。（相同或不相同） 2、相同條件下，1摩爾不同氣體物質(zhì)的體積是 的。（相同或不相同）7.08cm39.99 cm353.6 cm322.4 L22.4 L22.3

24、L18.0 cm3思考：22 22+2系數(shù)表達(dá)的意義？電解第44頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一判斷下列說法是否正確？為什么？1.氣體的摩爾體積為22.4Lmol-12.1molCO2占有的體積為22.4L3.標(biāo)況下任何氣體的體積都約為22.4L4. 1molH2O在標(biāo)況下的體積為22.4L5.1molSO2在標(biāo)況下的體積沒有200C時的體積大6.1molHCl在3.03105Pa時的體積比22.4L小第45頁，共50頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)35分，星期一判斷下列說法是否正確？為什么？（1）1LH2和1LO2在同溫同壓下所含分子數(shù)相同（2）1gN2和1gO2所含分子數(shù)相同（3）1molO2和1molN2所含分子數(shù)相同，所占體積相同（4）1molO2和1molN2在標(biāo)況下混合體積約為44.8L（5）在同溫同壓下，兩個體積相同的玻璃容器中分別盛滿N2和O2：計(jì)算容器中N2和O2的物質(zhì)的量之比和分子數(shù)目之比；計(jì)算容器中N2和O2的質(zhì)量比。第46頁，共50頁，202