2.3.2气体摩尔体积—摩尔 课件(共35张PPT)—2023-2024学年高中化学人教版-2019·高一上学期

(共35张PPT)
第三章 海水中重要的元素
第三节 物质的量
第二课时 气体摩尔体积
00
理解气体摩尔体积的概念以及标准状况下的气体摩尔体积。
一
二
三
四
会利用公式“n=V/Vm”进行标准状况下气体摩尔体积、物质的量和气体体积之间的转化。
重点：（1）标准状况下的气体摩尔体积；
（2）标准状况下的气体摩尔体积、物质的量和气体体积之间的转化。
难点：气体摩尔体积的概念
学习目标
目录
01.决定物质体积大小的因素
02.气体摩尔体积
03.气体摩尔体积的理解与有关计算
决定物质体积大小的因素
01
决定物质体积大小的因素
回忆一下
1、我们学习了“物质的量（n）”及其单位摩尔（mol），由n可以求出哪些物理量？
质量
（M）
÷M
×M
物质的量
（n）
÷NA
×NA
微粒数
（N）
分子
原子
离子
电子
中子
质子
2、在实验室或在生产中，对于气态物质常使用它的体积而不是质量。那么物质的量与气体体积之间有什么关系？1mol气态物质占据的体积有多大？
01
决定物质体积大小的因素
分析数据：
物质的量 条件 物质 体积
1 mol 0 ℃、101 kPa H2 22.4 L
O2 22.4 L
20 ℃ H2O 18.0 cm3
H2SO4 53.6 cm3
Fe 7.12 cm3
Al 10.0 cm3
01
决定物质体积大小的因素
结论：
(1)1 mol气体在相同温度和压强下，体积_____；
(2)1 mol固体或液体，在相同温度下，体积_______。
(3)物质体积的大小取决于构成这种物质的_________、粒子大小和粒子之间的距离三种因素。
相同
不相同
粒子数目
01
决定物质体积大小的因素
等物质的量的固体、液体和气体体积的决定因素：
固体、液体 气体
粒子之间的距离 非常小 _______________________
在相同的温度和压强下,气体粒子之间
的距离相等
粒子大小 _______ _______
等物质的量物质的体积的决定因素 _________ _______________
远远大于粒子本身的直径
不相等
不相等
粒子大小
粒子之间的距离
气体摩尔体积
02
气体摩尔体积
1．气体体积规律：
在相同的_____和_____下，相同体积的任何气体都含有_____数目的粒子(分子)。
2．气体摩尔体积：
(1)含义：单位_________的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号为___。
(2)表达式：__________；
(3)单位：_________________和m3·mol－1(或m3/mol)。
温度
压强
相同
物质的量
Vm
Vm＝
L·mol－1(或L/mol)
02
结论：
(1)气体摩尔体积的影响因素：温度越高，Vm越___，压强越大，Vm越___。
(2)标准状况(__ ℃，101 kPa)下的气体摩尔体积：Vm＝____________。
大
小
0
22.4L·mol－1
气体摩尔体积
02
概念理解
(1)在相同条件下，1 mol任何物质的体积均相同？
气体摩尔体积
不对，在相同条件下，1 mol不同的固体和液体物质体积不同。
(2)同温同压下，1 mol气体的体积均为22.4 L？
不对，在标准状况下，1 mol任何气体的体积约为22.4 L。
(3)标准状况下，1 mol任何物质的体积都约为22.4 L？
不对，在标准状况下，1 mol任何气体物质的体积约为22.4 L。
02
(4)同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子？
气体摩尔体积
不对，同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，不同分子所含原子可能不同。
(5)同温同压下，相同体积的物质含有相同数目的分子？
不对，阿伏加德罗定律只适用于气体物质，对液体、固体物质不适用。
02
教材中描述“气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它取决于气体所处的温度和压强。”请思考只有在标准状况下，气体摩尔体积的数值才为22.4 L·mol－1吗？举例说明。
气体摩尔体积
不一定。在很多状况下气体摩尔体积的数值为22.4 L·mol－1，
如273 ℃、202 kPa下。
02
排球的充气量经常影响球员的手感。用打气筒给气量不足的排球打气时，气体源源不断被打进去，而排球的体积却不发生很大变化。气体体积与什么因素有关？两种气体体积相同，含有的气体分子数一定相同吗？
气体摩尔体积
影响气体体积大小的主要因素是气体分子之间的距离，给排球打气时，排球的体积不发生很大变化是因为气体分子之间的距离在不断缩小。两种气体体积相同，含有的气体分子数不一定相同，因为气体的体积还受温度和压强的影响。
气体摩尔体积的理解与有关计算
03
随着人们生活水平的提高，家用轿车已成为常用的交通工具。汽车尾气的排放会给环境带来一定的影响，汽车尾气中含有CO、NO、NO2等有毒气体，因此汽车尾气是否达标是衡量汽车性能的重要指标之一。
气体摩尔体积的理解与有关计算
03
(1)标准状况下，1000L汽车尾气的物质的量约为多少？实际情况排出1000L汽车尾气的物质的量也是这些吗？
气体摩尔体积的理解与有关计算
03
(2)与5.6gCO中氧原子个数相等的CO2气体在标准状况下的体积是多少？
气体摩尔体积的理解与有关计算
03
(3)在汽车排气管中安装催化剂转换器，可将CO、NO转化为N2、
催化剂
CO2，反应的化学方程式为2NO＋2CO=====N2＋2CO2。反应产物中N2和CO2的质量之比是多少？相同条件下的体积之比为多少？
气体摩尔体积的理解与有关计算
04
1．标准状况下的气体摩尔体积：
(1)1个条件：必须为标准状况。非标准状况下，1mol气体的体积不一定是22.4L。因此在使用气体摩尔体积时，一定要看清气体所处的状态。
(2)1种状态：必须为气体。如水、酒精、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
(3)2个数据：“1 mol”“约22.4L”。
总结
04
2．气体摩尔体积的适用范围：
气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体，如0.2molH2与0.8molO2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4L。需要注意的是混合气体中气体之间不能发生化学反应。
3．气体摩尔体积的计算：
总结
04
下列说法中正确的是(　　)
A．1molO2和1molN2所占的体积约为22.4L
B．标准状况下，H2的气体摩尔体积约为22.4L
C．在标准状况下，1molH2和1molH2O所占的体积都约为22.4L
D．在标准状况下，22.4L由N2、N2O组成的混合气体中所含有的N原子的物质的量约为2mol
随堂训练
04
【解析】选D。气体体积受温度、压强影响，A项未指明温度、压强；B项气体摩尔体积单位为L mol－1；C项标准状况下，水为非气态，不适用于气体摩尔体积；标准状况下，22.4L混合气体中分子总数为NA，N2和N2O每个分子都含有两个N，则混合气体中所含有的N原子的数目为2NA，物质的量为2mol，D正确。
随堂训练
04
在标准状况下，CO和CO2的混合气体共39.2L，质量为61g，则两种气体的物质的量之和为______mol，其中CO2为_______mol，CO占总体积的__________，混合气体的摩尔质量为_______________________。
随堂训练
04
随堂训练
04
某同学在元旦晚会上表演的化学节目为猜气球——他先在实验室中用等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球，然后在晚会的现场让同学猜测气球是用哪种气体吹起的。
随堂训练
04
探究阿伏加德罗定律及其推论
(1)等质量的CH4、CO2、O2、SO2的物质的量大小顺序如何？含有的分子数大小顺序如何？同种状况下的体积最小的是哪种气体？
随堂训练
CH4＞O2＞CO2＞SO2　CH4＞O2＞CO2＞SO2　SO2。由n＝m/M知，等质量的物质摩尔质量越大，物质的量越小，含有的分子数越少，在同种状况下的体积越小。
04
(2)上述气球A、B、C、D依次相应吹入的气体是什么？为什么？
随堂训练
SO2、CO2、O2、CH4，在相同的温度和压强下，SO2、CO2、O2、CH4的物质的量SO2＜CO2＜O2＜CH4，故体积SO2＜CO2＜O2＜CH4。
04
(3)分析上述气球中气体的密度最大的是哪一种气体？由此可以得出什么结论？
随堂训练
上述气体质量相等，但充入SO2的气球的体积最小，故密度最大。由此得出，在相同的温度和压强下，气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比(或相对分子质量之比)。
04
(4)若上述气球中通入等物质的量的四种气体，气球的体积如何？
随堂训练
相等。在相同的温度和压强下，气体的物质的量相等，气体的体积相等。
04
总结
1．阿伏加德罗定律：
(1)内容：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
(2)适用范围：阿伏加德罗定律及其推论适用于气体，可以是单一气体，也可以是混合气体，对固体和液体不适用。
(3)“三同定一同”规律：同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”，则必有“第四同”。
随堂训练
04
2．阿伏加德罗定律的推论：
随堂训练
04
随堂训练
感谢观看
THANK YOU