化学苏教版(2019)必修第一册 1.2.2气体摩尔体积课件(共26张PPT)

(共26张PPT)
专题一 物质的分类及计量
——物质的化学计量
气体摩尔体积
物质的量
(n)
粒子数
(N )
×NA
÷NA
质量
(m)
×M
÷M
体积
(V )
÷ρ
× ρ
温故知新
回顾N与n、m与n之间各有什么数量关系？并猜想一下，能否利用n来求V？
我们知道，物质在不同的温度和压强下，可以呈现出不同的聚集状态。如下：
新知探究
冰 水蒸气 水
其中，固态冰具有固定的形状和体积；液态水只具有固定的体积；气态水蒸气没有固定的形状和体积，但易被压缩。为什么同一物质的不同状态，性质不同呢？
本质原因：物质的微观结构不同
不同聚集状态物质的结构与性质
物质的聚集状态 宏观性质
固 态
液 态
气 态
微观结构
微粒的运动方式
有固定的形状，几乎不能被压缩
没有固定的形状但不能被压缩
没有固定的形状，且容易被压缩
微粒排列紧密，微粒间的空隙很小
微粒排列较紧密,微粒间的空隙较小
微粒之间的距离较大
在固定的位置上振动
可以自由移动
可以自由移动
1mol任何微粒的集合体所含的微粒数目都相同；
1mol微粒的质量往往不同；
那么1mol物质的体积是否相同呢？
交流与讨论
物质名称 物质的量
mol 摩尔质量
g mol-1 密度
g cm-3或g L-1 体积
cm3或L
Al 1 26.98 2.70
Fe 1 55.85 7.86
H2O（液） 1 18.02 0.998
C2H5OH 1 46.07 0.789
H2 1 2.016 0.0899
N2 1 28.02 1.25
CO 1 28.01 1.25
7.1
18
58.4
22.4
22.4
22.4
温度为293K
温度为273K,压强为1.01×105
10
交流与讨论
同温下，1mol 不同的固态、液态物质体积不同
同温同压下，1mol不同的气态物质，体积大约相同
仔细对比物质的体积微观模型，猜想决定物质体积的因素？
V1
V4
V2
V3
微粒的数目
微粒的大小
微粒间的距离
决定物质体积
的可能因素
粒子的数目
粒子的大小
粒子的间距
决定固体和液体
体积的主要因素
可以忽略
决定气体体积
的主要因素
可以忽略
决定物质体积的主要因素
1、固、液体微粒间距很小，物质体积大小主要由微粒的大小和微粒的数目决定。所以，1mol固体、液体的体积不同（微粒的大小不同）。
2、气体微粒间距较大，物质体积大小主要由微粒间距离和微粒数目决定。相同条件下，1mol气体体积主要由微粒间距离决定。
气体
加压
气体
思考与总结
升温
思考：气体微粒间距离的大小受什么因素的影响？怎样影响的？
影响因素：温度和压强
增大压强，微粒间的距离减小，体积缩小；
升高温度，微粒间的距离增大，体积增大。
结论：在温度、压强一定时，任何具有相同微粒数的 气体都具有相同的体积。
气体摩尔体积
单位物质的量的气体所占的体积。
Vm
L/mol 或 m3/mol
任何气体（纯净或混合气体）
1.定义：
2.符号：
3.单位：
4.对象：
5.数值：
气体在不同温度和压强下都有气体摩尔体积，数值可能相同，也可能不同。
特例：标准状况( 温度0oC、压强 1.01×105 Pa)下， 气体摩尔体积Vm约为：22.4L/mol
课上小练
思考：
1、22.4L/mol是不是一定为标况下的气体摩尔体积？
2、非标准状况下是否存在气体摩尔体积？其数值是否 也为22.4L/mol？
3、计算标况下，2mol H2的体积是多少？
总结V、Vm、n之间的关系？
公式：V=n Vm Vm=V/n 或 n=V/Vm
1、条件：标准状况，简称标况（温度0oC、压强 1.01×105Pa）
通常状况，又叫常温常压，
指的是温度20 oC、压强1.01×105Pa
2、定量：物质的量为1mol
3、状态：必须为气体，固体和液体不适用
4、对象：任何气体，既可以是单一气体，也可以是混合气体
5、数值： 22.4L，且与气体种类无关。
6、有关计算：(标准状况下） V=n×22.4L/mol
在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约为22 .4L。
重要结论
判断正误
1. 标准状况下，1mol任何物质的体积都约是22.4L。
2. 标准状况下，1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L。
4. 22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。
3. 标准状况下，气体的摩尔体积都是22.4L。
5. 只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约22.4L/mol。
（错，物质应是气体）
（对，适用于任何气体）
（错，“约为”；单位应为L/mol）
（错，未指明气体体积是否在相同条件下测定）
（错，不一定）
1.气体摩尔体积只适用于气体（可以是任何一种单一组分的气体，也可以是相互不反应的混合气体）的有关计算，不适用于固体、液体。
2.在非标准状况下，1mol任何气体的体积不一定是22.4L，但也有可能为22.4L
3.回答概念性问题，"22.4L”“22.4L.mol-1”之前要加一个约字，在解答有关计算的问题时，这个“约”字可以略去。
总结归纳
标况下，不是气体的物质：H2O、H2O2、HF、CCl4、SO3、
酒精、苯等。
4.已知m=ρv,则根据标况下气体的密度可求摩尔质量：
M=ρ标况 22.4L.mol-1
同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子(相同物质的量的分子)。
注意：
（1）P、T、V、n 任意“三同”可定另“一同”。
（2）适用于任何气态物质，单一气体或混合气体。
（3）标况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。
温度 压强 气体的量 气体的体积
阿伏加德罗定律 同温 同压 同分子数 同体积
气体摩尔体积 0℃ 1大气压 1mol 22.4L
阿伏加德罗定律
同温同压下，相同体积的下列气体中，质量
最大的是（ ） （A）氯气 （B）氢气 （C）氧气 （D）氮气
2.同温同压下，同物质的量的CH4气体与CO体
积比是（ ）
（A）3：1 （B）1：1
（C）1：3 （D）2：3
A
B
课上练习
PV＝nRT
P：气体压强（单位：Pa ）
V：气体的体积（单位：L）
n：气体分子的物质的量（单位：mol）
T：温度（单位：K）
R：常数
理想气体状态方程:
阿伏加德罗定律的数学表达式
P1V1=n1RT1
气体Ⅰ
P2V2=n2RT2
气体Ⅱ
P1V1
P2V2
=
n1RT1
n2RT2
同温同压:
T1=T2 P1=P2
理想气体的状态方程:PV = nRT
同 T、P ：
V1
V2
N1
N2
=
n1
n2
=
阿伏加德罗定律的推论
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（等于所含的分子数之比）
M1=ρ1Vm1
气体Ⅰ
M2=ρ2Vm2
气体Ⅱ
M1
M2
=
ρ1Vm1
ρ1Vm1
同温同压:
T1=T2 P1=P2 Vm1=Vm2
根据 标况下：M = ρVm
同 T、P ：
ρ1
ρ2
=
M1
M2
阿伏加德罗定律的推论
推论2：同温同压下，任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比
两个体积相同的容器，一个盛有一氧化氮，另一个盛有氮气和氧气。在同温同压下两容器内的气体一定具有相同的是 （ ）
（A）原子总数 （B）质子总数
（C）分子总数 （D）质量
A
C
课上练习