氣體摩爾體積課件

專題一物質(zhì)的分類及計(jì)量

——物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量氣體摩爾體積

我們已經(jīng)知道，1mol任何微粒的集合體所含的微粒數(shù)都相同，但1mol不同物質(zhì)的質(zhì)量往往不同。那么，1mol不同物質(zhì)的體積是否相同呢？1mol粒子的粒子的數(shù)目≈6.02×10231mol不同物質(zhì)的質(zhì)量物質(zhì)在不同的溫度和壓強(qiáng)下，可以呈現(xiàn)出不同的聚集狀態(tài)。如下：

冰

水蒸氣

水

其中，固態(tài)冰具有固定的形狀，液態(tài)水、氣態(tài)水蒸氣沒(méi)有固定的形狀；氣體容易被壓縮，而固體、液體不易被壓縮。為什么同一物質(zhì)的不同狀態(tài)，性質(zhì)不同呢？聚集狀態(tài)微觀結(jié)構(gòu)微粒的運(yùn)動(dòng)方式宏觀性質(zhì)固態(tài)微粒排列緊密，微粒間的空隙很小在固定的位置上振動(dòng)有固定的形狀，幾乎不能被壓縮液態(tài)微粒排列較緊密,微粒間的空隙較小可以自由移動(dòng)沒(méi)有固定的形狀，不易被壓縮

氣態(tài)微粒之間的距離較大可以自由移動(dòng)沒(méi)有固定的形狀，容易被壓縮表1-3不同聚集狀態(tài)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)決定

已知下列物質(zhì)的密度，試計(jì)算1mol這些物質(zhì)的體積，將結(jié)果填入下表。物質(zhì)

摩爾質(zhì)量g?mol-1密度

1mol物質(zhì)的體積Al26.982.70g?cm-3Fe55.857.86g?cm-3H2O（液）18.020.998g?cm-3C2H5OH46.070.789g?cm-3H22.0160.0899g?L-1N228.021.25g?L-1CO28.011.25g?L-1說(shuō)明：①固體、液體密度均為293K時(shí)的測(cè)定值，氣體密度為1.01×105Pa、273K時(shí)的測(cè)定值。②K（開(kāi)爾文，簡(jiǎn)稱開(kāi)）是國(guó)際單位制中熱力學(xué)溫度（T）的單位，該溫度與攝氏溫度的關(guān)系為：T（K）=273.15+t（℃）7.11858.422.422.422.4

10同溫下，1mol固態(tài)物質(zhì)的體積不同。1mol鐵7.1cm31mol鋁10cm31mol鉛18.3cm31mol水1mol硫酸同溫下，1mol液態(tài)物質(zhì)的體積不同。同溫同壓下，1mol不同的氣態(tài)物質(zhì)，體積大約相同。？

仔細(xì)對(duì)比物質(zhì)的體積微觀模型，猜想決定物質(zhì)體積的因素？V1V4V2V3微粒的數(shù)目微粒的大小微粒間的距離影響物質(zhì)體積大小的因素：②微粒的數(shù)目①微粒的大?、畚⒘Ｖg的距離固、液氣體思考與總結(jié)氣體微粒間距離的大小受什么因素的影響？怎樣影響的？影響因素：溫度和壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)，微粒間的距離減小，體積縮小；升高溫度，微粒間的距離增大，體積增大。結(jié)論：在溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，任何具有相同微粒數(shù)的氣體都具有相同的體積。增加壓強(qiáng)升高溫度1、條件：2、定量：3、狀態(tài)：4、對(duì)象：5、數(shù)值：

在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體所占的體積都約為22.4L。重要結(jié)論標(biāo)準(zhǔn)狀況，簡(jiǎn)稱標(biāo)況（溫度0oC或273K、壓強(qiáng)1.01×105Pa）物質(zhì)的量為1mol必須為氣體，固體和液體不適用任何氣體，既可以是單一氣體，也可以是混合氣體22.4L，且與氣體種類無(wú)關(guān)。氣體摩爾體積1.概念：2.符號(hào)：3.單位：4.定義式：5.特例：標(biāo)準(zhǔn)狀況(溫度0oC或273K、壓強(qiáng)1.01×105Pa)下，氣體摩爾體積Vm約為：22.4L/mol單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積。VmL/mol或m3/molVm=V(氣體)/n(氣體)1.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何物質(zhì)的體積都約是22.4L。（錯(cuò)，物質(zhì)應(yīng)是氣體）2.1mol氣體的體積約為22.4L。（錯(cuò)，應(yīng)標(biāo)明條件－標(biāo)準(zhǔn)狀況）3.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1molO2和N2混合氣體的體積約為22.4L。（對(duì)，氣體體積與分子種類無(wú)關(guān)）4.22.4L氣體所含分子數(shù)一定大于11.2L氣體所含的分子數(shù)。（錯(cuò)，未指明氣體體積是否在相同條件下測(cè)定）5.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的摩爾體積都是22.4L。（錯(cuò)，“約為”；單位應(yīng)為L(zhǎng)/mol）6.只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的摩爾體積才可能約為22.4L/mol。（錯(cuò)，不一定）0℃,101Kpa22.4L/mol273℃,202Kpa0℃,55Kpa-136.5℃,55Kpa22.4L/mol標(biāo)準(zhǔn)狀況44.8L/mol22.4L/mol0℃,202Kpa11.2L/mol

氣體在不同溫度和壓強(qiáng)下都有氣體摩爾體積，數(shù)值可能相同，也可能不同。難點(diǎn)釋疑小結(jié)：1.氣體摩爾體積只適用于氣體（可以是任何一種單一組分的氣體，也可以是相互不反應(yīng)的混合氣體）的有關(guān)計(jì)算，不適用于固體、液體。標(biāo)況下，不是氣體的物質(zhì)：H2O、H2O2、HF、CCl4、SO3、酒精、苯等。2.在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體的體積不一定是22.4L，但也有可能為22.4L1、下列敘述正確的是(

)A．1mol任何氣體的體積都約為22.4LB．1mol任何物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積都約為22.4LC．標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol水所占的體積是22.4LD．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L任何氣體的物質(zhì)的量都約為1molE.在常溫常壓下，11.2LCl2含有的分子數(shù)為0.5NAD氣體的物質(zhì)的量（n）、體積（V）和氣體摩爾體積（Vm）之間存在如下關(guān)系：V=n·Vm【例2】0.464g氦氣的物質(zhì)的量為多少？在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，這些氦氣的體積為多少？解：標(biāo)準(zhǔn)狀況下氦氣的體積：V(He)=n(He)·Vm=0.116mol×22.4L·mol-1≈2.60L答：氦氣的物質(zhì)的量為0.116mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，這些氦氣的體積約為2.60L。閱讀教材14頁(yè)的例2，體會(huì)氣體摩爾體積在計(jì)算中的應(yīng)用。1.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol的CO2的體積為：

。

2.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.5mol的H2S的體積為：

。

3.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，44.8L的CH4的物質(zhì)的量為：

；含H的個(gè)數(shù)為：

。

4.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，6.72L的NH3的物質(zhì)的量為：

質(zhì)量為:

。22.4L11.2L2mol8NA

0.3mol5.1g氣體的體積和物質(zhì)的量的關(guān)系：阿伏加德羅定律

同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子(相同物質(zhì)的量的分子)。注意：（1）P、T、V、n任意“三同”可定另“一同”。（2）適用于任何氣態(tài)物質(zhì)，單一氣體或混合氣體。

（3）標(biāo)況下的氣體摩爾體積是阿伏加德羅定律的一個(gè)特例。2.同溫同壓下，相同體積的下列氣體中，質(zhì)量最大的是（

）

A、氯氣B、氫氣

C、氧氣D、氮?dú)?.同溫同壓下，同物質(zhì)的量的CH4氣體與CO體積比是（

）A、3：1B、1：1C、1：3D、2：3BA阿伏加德羅定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式克拉珀瓏方程（或理想氣體狀態(tài)方程）PV＝nRTP：氣體壓強(qiáng)（單位：Pa）V：氣體的體積（單位：L）n：氣體分子的物質(zhì)的量（單位：mol）T：溫度（單位：K）R：常數(shù)阿伏加德羅定律的推論理想氣體的狀態(tài)方程:PV=nRTP1V1=n1RT1氣體ⅠP2V2=n2RT2氣體ⅡP1V1P2V2=n1RT1n2RT2同溫同壓:T1=T2

P1=P2

同T、P

：V1V2N1N2=n1n2=推論1：同溫同壓下，任何氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比（等于所含的分子數(shù)之比）

1.兩個(gè)體積相同的容器，一個(gè)盛有一氧化氮，另一個(gè)盛有氮?dú)夂脱鯕?。在同溫同壓下兩容器?nèi)的氣體一定具有相同的是

（）

A.原子總數(shù)B.質(zhì)子總數(shù)C.分子總數(shù)D.質(zhì)量AC2.在一定溫度和壓強(qiáng)下，2體積X2氣體與3體積Y2氣體恰好完全反應(yīng)，生成2體積氣體化合物Z，則Z的化學(xué)式可能是()A.XY3

B.XY C.X3Y D.X2Y3解析

由體積比等于物質(zhì)的量之比，可知化學(xué)方程式為2X2＋3Y2=2Z，再由原子守恒可知Z的化學(xué)式為X2Y3。D阿伏加德羅定律的推論根據(jù)標(biāo)況下：M=ρVmM1=ρ1Vm1氣體ⅠM2=ρ2Vm2氣體ⅡM1M2=ρ1Vm1ρ1Vm1同溫同壓:T1=T2

P1=P2Vm1=Vm2

同T、P

：ρ1ρ2=M1M2推論2：同溫同壓下，任何氣體的密度之比等于其摩爾質(zhì)量之比應(yīng)用：比較常溫常壓下，氣體的密度與空氣的密度大小。阿伏加德羅定律的推論條件結(jié)論

公式語(yǔ)言敘述同溫同壓同溫同壓下，體積比等于物質(zhì)的量之比，等于分子數(shù)之比T、p相同同溫、同壓下，氣體的密度與其相對(duì)分子質(zhì)量(或摩爾質(zhì)量)成正比同溫同容同溫同容下，壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量之比1、同溫同壓下，兩種氣體A和B的體積之比為

2

:

1，質(zhì)量之比為

8

:

5，則A與B的密度之比為

，摩爾質(zhì)量之比為

。?

4:54:5ρ1ρ2=m1/V1m2/V2ρ1ρ2=M1M2

2、同溫同壓下，同體積的氨和硫化氫氣體的質(zhì)量比是

；同質(zhì)量的氨和硫化氫氣體的體