高中化学人教版（2019）必修第一册2.3.2 气体摩尔体积 课件（40张ppt）
文档属性
| 名称 | 高中化学人教版（2019）必修第一册2.3.2 气体摩尔体积 课件（40张ppt） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-03-17 16:54:16 | ||
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文档简介
(共42张PPT)
化学家眼中的物质世界
物质的聚集状态
固体(solid)
液体(liquid)
气体(gas)
物质 质量(g) 密度(g/cm3) 体积(cm3)
Fe 56 7.8
Al 27 2.7
H2O 18 1
H2SO4 98 1.83
7.2
10.0
18.0
53.6
1mol固体、液体体积( 20℃)
相同条件下，等物质的量气、固体，所占的体积不同
1mol气体体积(0℃，101kPa)
物质 质量(g) 密度(g/dm3) 体积(L)
H2 2.016 0.0899
O2 32.00 1.429
CO 28.01 1.25
Cl2 70.90 3.17
22.42
22.39
22.37
22.41
相同条件下,等物质的量气体所占的体积几乎相同
在同温同压下，为什么等物质的量的固体、液体物质的体积不相等，而等物质的量的气体体积却相等呢？
为什么
粒子的数目
物质体积的决定因素
①
②
微粒的大小
物质体积的决定因素
②
③
③
④
微粒间的平均距离
物质体积的决定因素
小结：影响物质体积大小的因素
体积
大小
微粒数
目多少
微粒本
身大小
微粒间
平均距离
由于微粒数目相同，而微粒大小不同
相同条件下，等物质的量液、固体，所占的体积不同？
固体物质
液体物质
固体、液体微粒间距离示意图
紧密堆积
讨论交流
T.P相同
V 相同
d相同
n相同
相同条件下,等物质的量气体所占的体积几乎相同？
固体、液体的体积
气体的体积
(1)粒子数目多少
(2)粒子本身大小
一、影响物质体积大小的因素
(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
常用单位有L/mol(L·mol-1)和m3/mol。
Vm=
V
n
公式：
符号: Vm
概念：单位物质的量气体所占的体积。
二、气体摩尔体积
即1mol气体所占的体积。
二、气体摩尔体积
标准状况下（0 ℃ 1.013 × 105Pa）,1mol任何气体所占的体积都约为22.4 L。即标况下，气体的摩尔体积Vm=22.4 L/mol。
条件：标准状况（S.T.P）
对象：气体（纯净物、混合物）
物质的量：1mol
体积：约为22.4 L，计算时不用近似
273K, 101KPa(1atm)
摩尔体积：单位为L/mol
判断下列说法是否正确？为什么？
×
×
√
×
2、通常状况下，1molH2O的体积约为22.4 L
1、0.5 molCO2占有的体积为11.2L
4、气体的摩尔体积为22.4L/mol 时，一定在标况下。
5、1molHCl在303 KPa 的体积比22.4 L小
6、在标况下，1molO2和1molN2混合体积约为44.8L
3、标况下任何气体的体积都约为22.4 L
×
×
未注明标准状况
未注明状况，且水为液态
温度和压强可同时改变
温度可能不同
1mol的气体
安全气囊
2NaN3 →2Na ＋ 3N2↑
若要得到标准状况下67.2LN2，需____gNaN3；
NaN3的密度约为2g/cm3，则NaN3的体积约为 _____cm3。
“…此一系统能有效运作，只需要相当少量的叠氮化钠就够了。”
65
130
在同温同压下，相同质量的下列气体，
占有的体积由大到小的顺序是_________
①Cl2 ②N2 ③H2 ④CO2 ⑤O2
③>②>⑤>④>①
标准状况下，CO2的密度为_________
1.964 g/L
下列说法正确的是（ ）
A.在标准状况下，1 mol水和1 molH2的体积 都约是22.4 L
B. 2 gH2和44 gCO2的体积相等
C.1 mol某气体的体积为22.4 L，则该气体 一 定处于标准状况
D.在标准状况下，1 gH2和11.2 LO2的物质的量相等
E.在标准状况下，28 gN2和CO的混合气体的体积为22.4 L
DE
填写下列空白：
（1）标准况状下，0.5molH2占有的体积约是 L
（2）标准况状下， 2molO2占有的体积约是 L
（3）标准况状下，4.48LCO2的物质的量是 mol
（4）标准况状下，33.6LH2 的物质的量是 mol
（5）标准况状下，16gO2 的体积约为 L
（6）标准况状下， 11.2LN2 中含有N2分子的个数约是
11.2
44.8
0.2
1.5
11.2
3.01×1023个
1. 影响物质体积大小的因素：
粒子数目多少
粒子本身大小
粒子间的平均距离
温度
压强
知识总结：
2. 气体摩尔体积(Vm)：
表示1mol气体所占的体积
在标准状况下，Vm=22.4 L/mol
体积(V)
×Vm
÷ Vm
÷M
×M
（m）
质量
×NA
÷NA
微粒数
（N）
（n）
物质的量
宏观形式
微观形式
分子
离子
原子
电子等
2.标准状况下的气体摩尔体积(Vm=22.4L/mol)理解要点：
条件：标准状况（S.T.P）
对象：任何气体
物质的量：1mol
体积约占22.4Ｌ
结论
1.气体摩尔体积
单位: L/mol
Vm=
V
n
公式：
符号： Vm
概念：单位物质的量气体所占的体积。
知识回顾
掌握气体摩尔体积时应注意以下几点：
1．气体摩尔体积仅仅是针对气体而言
2．气体在不同状况下的气体摩尔体积
是不同的，任何气体在S.T.P下
Vm=22.4 L/mol
3．同温同压下，气体的体积只与气体
的分子数目有关，而与气体的分子
种类无关
4． 当气体摩尔体积Vm=22.4 L/mol时,
气体不一定处于标准状态
在同温同压下，相同分子数的气体，其体积（ ）；
在同温同压下，体积相同的气体，其分子数 （ ）；
在同温同压下，气体体积的大小与分子数目成（ ）比。
相同
相同
正
1、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。
同温同压时(T 、P一定时)
=
V1
－
V2
n1
－
n2
=
N1
－
N2
三、阿伏伽德罗定律
(V∝N ∝n)
(1)同温同压时(T 、P一定时)
=
ρ1
－
ρ2
M1
－
M2
Mr1
－
Mr2
=
2、阿伏伽德罗定律的推论
m
=
ρ
－
V
÷n
=
ρ
－
M
Vm
=
V1
－
V2
n1
－
n2
=
m1/M1
m2/M2
(ρ∝M∝Mr)
①
②
(Vm为定值)
(2)同温同体积时(T 、V一定时)
=
P1
－
P2
n1
－
n2
(P∝n∝N)
N1
－
N2
=
四、理想气体状态方程式(Clapyron方程)
pV=nRT
P-压强/Pa
T-温度/K
V-体积/m3
R=8.314Pa m3 K-1 mol-1
n-物质的量/mol
或J K-1 mol-1
T/K=t/ ℃ + 273.15
理想气体: 分子本身的体积和分子间
的作用力都可以忽略不计的气体。
实际气体在 下可近似看成理想气体
高温、低压
（1） 同温同压时(T 、P一定时)
n1
=
V1
－
V2
－
n2
=
N1
－
N2
（2） 同温同体积时(T 、V一定时)
=
P1
－
P2
n1
－
n2
N1
－
N2
=
pV=nRT
ρ=
V
m
－
pM= ρRT
（3） 同温同压时(T 、P一定时)
=
ρ 1
－
ρ 2
M1
－
M2
Mr1
－
Mr2
=
（4） 同温同物质的量时(T 、n一定时)
=
P1
－
P 2
V2
－
V1
...................
(Boyle定律)
(1) 摩尔质量法
五、气体相对分子质量的计算
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) 物质的量分数或体积分数法
Mr1n1% +Mr2n2% + ............
=
m总
n总
M
= M1n1% +M2n2% + ............
Mr
=
(3) 相对密度法(T, P相同条件下)
(4) 标准密度法
=
ρ 1
－
ρ 2
M1
－
M2
Mr1
－
Mr2
=
=
D
(D为相对密度)
=
M
ρVm
=
M
22.4ρ
(标准状况下)
1mol氧气在放电条件下，有30%转化为臭氧(O3)，则放电后所得混合气体对氢气的相对密度是( )
A．16 B．17.8 C．18.4 D．35.6
已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量及摩尔体积，下列物理量中尚不能全部计算出其近似值的是( )
A．固体物质分子的大小和质量
B．液态物质分子的大小及质量
C．气体物质分子的大小和质量
D．气体物质分子的质量
B
C
2、某条件下W完全分解，其反应方程式4W→X3(g)+2Y(g)，测得生成物组成的混合气体与H2的相对密度为18，则W的式量为 （ ）
A．27 B．18 C．36 D．126
1、阿佛加德罗定律之所以能够成立的本质原因是在一定温度和压强下（ ）
A．气体体积的大小只随分子数的多少变化
B．相同体积的气体含有相同的分子数
C．不同气体分子的大小几乎相等
D．不同气体分子间的平均距离几乎相等
A
D
课堂检测
3．下列叙述中正确的是( )
A．标准状况下，1 mol任何物质的体积都约为22.4 L
B．1 mol任何气体所含分子数都相等，体积也都约为22.4 L
C．相同状况下，1 L CO一定比1 L O2的质量小
D．在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含原子数目相同
4．下列关于气体所含分子数说法正确的是( )
A．同温同压下，体积相同的CO和O2所含的分子数为NA(设NA为阿伏加德罗常数的数值)
B．相同体积的CO和CO2所含气体分子数相同
C．常温常压下1 g CO和1 g N2气体分子数相同
D．同温同压下1 L H2和1 L CO2气体分子数相同
C
CD
5、标准状况下，44.8 L由CO和H2组成的混合气体的质量为30 g，则混合气体的平均摩尔质量为________；CO和H2的物质的量之比为________。
答案：15 g/mol 1∶1
解析：混合气体的物质的量为44.8 L÷22.4 L/mol＝2 mol，则平均摩尔质量为30 g/2 mol＝15 g/mol；设CO的物质的量为x，则有：28 g/mol×x＋(2－x)×2 g/mol＝30 g，解方程得x＝1 mol，H2的物质的量为2 mol－1 mol＝1 mol，CO和H2的物质的量之比为1∶1。
分子直径
气体分子间平均距离示意图
分子间的平均距离
化学家眼中的物质世界
物质的聚集状态
固体(solid)
液体(liquid)
气体(gas)
物质 质量(g) 密度(g/cm3) 体积(cm3)
Fe 56 7.8
Al 27 2.7
H2O 18 1
H2SO4 98 1.83
7.2
10.0
18.0
53.6
1mol固体、液体体积( 20℃)
相同条件下，等物质的量气、固体，所占的体积不同
1mol气体体积(0℃，101kPa)
物质 质量(g) 密度(g/dm3) 体积(L)
H2 2.016 0.0899
O2 32.00 1.429
CO 28.01 1.25
Cl2 70.90 3.17
22.42
22.39
22.37
22.41
相同条件下,等物质的量气体所占的体积几乎相同
在同温同压下，为什么等物质的量的固体、液体物质的体积不相等，而等物质的量的气体体积却相等呢？
为什么
粒子的数目
物质体积的决定因素
①
②
微粒的大小
物质体积的决定因素
②
③
③
④
微粒间的平均距离
物质体积的决定因素
小结：影响物质体积大小的因素
体积
大小
微粒数
目多少
微粒本
身大小
微粒间
平均距离
由于微粒数目相同，而微粒大小不同
相同条件下，等物质的量液、固体，所占的体积不同？
固体物质
液体物质
固体、液体微粒间距离示意图
紧密堆积
讨论交流
T.P相同
V 相同
d相同
n相同
相同条件下,等物质的量气体所占的体积几乎相同？
固体、液体的体积
气体的体积
(1)粒子数目多少
(2)粒子本身大小
一、影响物质体积大小的因素
(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
常用单位有L/mol(L·mol-1)和m3/mol。
Vm=
V
n
公式：
符号: Vm
概念：单位物质的量气体所占的体积。
二、气体摩尔体积
即1mol气体所占的体积。
二、气体摩尔体积
标准状况下（0 ℃ 1.013 × 105Pa）,1mol任何气体所占的体积都约为22.4 L。即标况下，气体的摩尔体积Vm=22.4 L/mol。
条件：标准状况（S.T.P）
对象：气体（纯净物、混合物）
物质的量：1mol
体积：约为22.4 L，计算时不用近似
273K, 101KPa(1atm)
摩尔体积：单位为L/mol
判断下列说法是否正确？为什么？
×
×
√
×
2、通常状况下，1molH2O的体积约为22.4 L
1、0.5 molCO2占有的体积为11.2L
4、气体的摩尔体积为22.4L/mol 时，一定在标况下。
5、1molHCl在303 KPa 的体积比22.4 L小
6、在标况下，1molO2和1molN2混合体积约为44.8L
3、标况下任何气体的体积都约为22.4 L
×
×
未注明标准状况
未注明状况，且水为液态
温度和压强可同时改变
温度可能不同
1mol的气体
安全气囊
2NaN3 →2Na ＋ 3N2↑
若要得到标准状况下67.2LN2，需____gNaN3；
NaN3的密度约为2g/cm3，则NaN3的体积约为 _____cm3。
“…此一系统能有效运作，只需要相当少量的叠氮化钠就够了。”
65
130
在同温同压下，相同质量的下列气体，
占有的体积由大到小的顺序是_________
①Cl2 ②N2 ③H2 ④CO2 ⑤O2
③>②>⑤>④>①
标准状况下，CO2的密度为_________
1.964 g/L
下列说法正确的是（ ）
A.在标准状况下，1 mol水和1 molH2的体积 都约是22.4 L
B. 2 gH2和44 gCO2的体积相等
C.1 mol某气体的体积为22.4 L，则该气体 一 定处于标准状况
D.在标准状况下，1 gH2和11.2 LO2的物质的量相等
E.在标准状况下，28 gN2和CO的混合气体的体积为22.4 L
DE
填写下列空白：
（1）标准况状下，0.5molH2占有的体积约是 L
（2）标准况状下， 2molO2占有的体积约是 L
（3）标准况状下，4.48LCO2的物质的量是 mol
（4）标准况状下，33.6LH2 的物质的量是 mol
（5）标准况状下，16gO2 的体积约为 L
（6）标准况状下， 11.2LN2 中含有N2分子的个数约是
11.2
44.8
0.2
1.5
11.2
3.01×1023个
1. 影响物质体积大小的因素：
粒子数目多少
粒子本身大小
粒子间的平均距离
温度
压强
知识总结：
2. 气体摩尔体积(Vm)：
表示1mol气体所占的体积
在标准状况下，Vm=22.4 L/mol
体积(V)
×Vm
÷ Vm
÷M
×M
（m）
质量
×NA
÷NA
微粒数
（N）
（n）
物质的量
宏观形式
微观形式
分子
离子
原子
电子等
2.标准状况下的气体摩尔体积(Vm=22.4L/mol)理解要点：
条件：标准状况（S.T.P）
对象：任何气体
物质的量：1mol
体积约占22.4Ｌ
结论
1.气体摩尔体积
单位: L/mol
Vm=
V
n
公式：
符号： Vm
概念：单位物质的量气体所占的体积。
知识回顾
掌握气体摩尔体积时应注意以下几点：
1．气体摩尔体积仅仅是针对气体而言
2．气体在不同状况下的气体摩尔体积
是不同的，任何气体在S.T.P下
Vm=22.4 L/mol
3．同温同压下，气体的体积只与气体
的分子数目有关，而与气体的分子
种类无关
4． 当气体摩尔体积Vm=22.4 L/mol时,
气体不一定处于标准状态
在同温同压下，相同分子数的气体，其体积（ ）；
在同温同压下，体积相同的气体，其分子数 （ ）；
在同温同压下，气体体积的大小与分子数目成（ ）比。
相同
相同
正
1、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。
同温同压时(T 、P一定时)
=
V1
－
V2
n1
－
n2
=
N1
－
N2
三、阿伏伽德罗定律
(V∝N ∝n)
(1)同温同压时(T 、P一定时)
=
ρ1
－
ρ2
M1
－
M2
Mr1
－
Mr2
=
2、阿伏伽德罗定律的推论
m
=
ρ
－
V
÷n
=
ρ
－
M
Vm
=
V1
－
V2
n1
－
n2
=
m1/M1
m2/M2
(ρ∝M∝Mr)
①
②
(Vm为定值)
(2)同温同体积时(T 、V一定时)
=
P1
－
P2
n1
－
n2
(P∝n∝N)
N1
－
N2
=
四、理想气体状态方程式(Clapyron方程)
pV=nRT
P-压强/Pa
T-温度/K
V-体积/m3
R=8.314Pa m3 K-1 mol-1
n-物质的量/mol
或J K-1 mol-1
T/K=t/ ℃ + 273.15
理想气体: 分子本身的体积和分子间
的作用力都可以忽略不计的气体。
实际气体在 下可近似看成理想气体
高温、低压
（1） 同温同压时(T 、P一定时)
n1
=
V1
－
V2
－
n2
=
N1
－
N2
（2） 同温同体积时(T 、V一定时)
=
P1
－
P2
n1
－
n2
N1
－
N2
=
pV=nRT
ρ=
V
m
－
pM= ρRT
（3） 同温同压时(T 、P一定时)
=
ρ 1
－
ρ 2
M1
－
M2
Mr1
－
Mr2
=
（4） 同温同物质的量时(T 、n一定时)
=
P1
－
P 2
V2
－
V1
...................
(Boyle定律)
(1) 摩尔质量法
五、气体相对分子质量的计算
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) 物质的量分数或体积分数法
Mr1n1% +Mr2n2% + ............
=
m总
n总
M
= M1n1% +M2n2% + ............
Mr
=
(3) 相对密度法(T, P相同条件下)
(4) 标准密度法
=
ρ 1
－
ρ 2
M1
－
M2
Mr1
－
Mr2
=
=
D
(D为相对密度)
=
M
ρVm
=
M
22.4ρ
(标准状况下)
1mol氧气在放电条件下，有30%转化为臭氧(O3)，则放电后所得混合气体对氢气的相对密度是( )
A．16 B．17.8 C．18.4 D．35.6
已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量及摩尔体积，下列物理量中尚不能全部计算出其近似值的是( )
A．固体物质分子的大小和质量
B．液态物质分子的大小及质量
C．气体物质分子的大小和质量
D．气体物质分子的质量
B
C
2、某条件下W完全分解，其反应方程式4W→X3(g)+2Y(g)，测得生成物组成的混合气体与H2的相对密度为18，则W的式量为 （ ）
A．27 B．18 C．36 D．126
1、阿佛加德罗定律之所以能够成立的本质原因是在一定温度和压强下（ ）
A．气体体积的大小只随分子数的多少变化
B．相同体积的气体含有相同的分子数
C．不同气体分子的大小几乎相等
D．不同气体分子间的平均距离几乎相等
A
D
课堂检测
3．下列叙述中正确的是( )
A．标准状况下，1 mol任何物质的体积都约为22.4 L
B．1 mol任何气体所含分子数都相等，体积也都约为22.4 L
C．相同状况下，1 L CO一定比1 L O2的质量小
D．在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含原子数目相同
4．下列关于气体所含分子数说法正确的是( )
A．同温同压下，体积相同的CO和O2所含的分子数为NA(设NA为阿伏加德罗常数的数值)
B．相同体积的CO和CO2所含气体分子数相同
C．常温常压下1 g CO和1 g N2气体分子数相同
D．同温同压下1 L H2和1 L CO2气体分子数相同
C
CD
5、标准状况下，44.8 L由CO和H2组成的混合气体的质量为30 g，则混合气体的平均摩尔质量为________；CO和H2的物质的量之比为________。
答案：15 g/mol 1∶1
解析：混合气体的物质的量为44.8 L÷22.4 L/mol＝2 mol，则平均摩尔质量为30 g/2 mol＝15 g/mol；设CO的物质的量为x，则有：28 g/mol×x＋(2－x)×2 g/mol＝30 g，解方程得x＝1 mol，H2的物质的量为2 mol－1 mol＝1 mol，CO和H2的物质的量之比为1∶1。
分子直径
气体分子间平均距离示意图
分子间的平均距离