2.3 课时2 气体摩尔体积 课件(共21张PPT) 2023-2024学年高一化学人教版（2019）必修一

(共21张PPT)
第三节 物质的量 课时2
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
上节课我们学习了计量微观粒子的新的物理量——物质的量。
讨论了如何用物质的量表示一定质量的分子、原子或离子。
n

在科学研究或实际生产中，涉及气态物质时，测量体积往往比称量质量更方便。因此在研究气体物质时，通常是测量气体的体积，而不是气体的质量。
气体体积
物质的量
1.理解决定物质体积的因素及其体积差异的原因。
2.在已有的基础上理解气体摩尔体积的概念及相关计算。
知识点一：影响物质体积大小的因素
体积相同
粒子数相同
体积不同
体积不同
课本P52
【结论】
（1）相同条件下（同温同压），1mol（粒子数相同）不同液体或固体体积不相同。
（2）相同条件下（同温同压），1mol（粒子数相同）不同气体体积相同。
【联系生活】同学们到操场上排队做操，占地面积和什么有关？
人数、 列队间距、 胖瘦
为什么相同条件下，1mol不同固体和液体的体积不同，而1mol不同气体的体积几乎相同？物质的体积与什么因素有关？
物质的体积
宏观现象
微观探析
学生占地面积
粒子数、粒子间距、粒子大小
（物质由分子、离子或原子构成）
影响因素
影响固态和液态物质体积主要因素是什么？
固态结构微粒间距离很小
液态结构微粒间的距离也很小
影响固体和液体物质体积的主要因素：粒子数目和粒子大小
1mol固体或液态体积不同的主要原因是：
粒子大小不同
影响气态物质体积主要因素是什么？
【联系生活】
人们生活中燃烧的液化石油气的主要成分有乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和丁烷等，在气瓶内呈液态状，一旦流出会汽化成比原体积大约二百五十倍的可燃气体，并极易扩散，遇到明火就会燃烧或爆炸。
液态（l）
气态（g）
变成
粒子间的距离增大
宏观现象：
微观探析：
体积增大
固态
液态
气态
当粒子数目相同时，气体体积主要取决于粒子之间的距离。
升温
减压
升高温度或减小压强可以增大粒子间距离
如何改变粒子之间的距离呢？
对于气体来说，粒子之间的距离（一般指平均距离）远远大于粒子本身的直径。
升温
减压
粒子数目
粒子间距
粒子大小
物质的体积
}
固体、液体体积
决定
}
决定
气体体积
受温度和压强影响
对于粒子数相同的气体来说，如果温度和压强相同，则微粒间的平均距离基本相同，体积也就相同。
在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
阿伏加德罗定律
【小结】
知识点二：气体摩尔体积
1mol
1.定义：
2.符号:
3.公式：
4.单位：
单位物质的量的气体所占的体积
Vm
L/mol(L·mol-1)
【注意】
①气体摩尔体积的数值随温度、压强的改变而改变。
②标准状况(0℃,101KPa) Vm≈22.4L/mol
Vm=V/n
概念辨析
（×，物质应是气体）
（×，应标明条件－标准状况）
（√，气体体积与分子种类无关）
（×，未指明气体体积是否在相同条件下测定）
判断正误，并说明理由
1.标准状况下，1mol任何物质的体积都约是22.4L。
2.1mol气体的体积约为22.4L。
3.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。
5.只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约为22.4L/mol。
（×，不一定）
【小结】
“22.4L/mol”使用注意事项：
前提条件：标准状况(0℃,101kPa)下
对象：
任何气体，单一气体或混合气体都可
特别提醒：
标准状况(0℃,101kPa)下，HF、H2O、SO3、CCl4、酒精等不属于气态。
5.公式的运用
【例1】标准状况下，67.2L的O2物质的量是多少？
解：标准状况下，1moLO2的体积约为22.4L
已知V（O2）=67.2L
n(O2)=
V(O2)
Vm
=
67.2L
22.4L/mol
=3mol
V=n·Vm
n=V/Vm
Vm=V/n
变式
答：67.2L的O2物质的量为3mol。
N
n
m
V
÷ NA
× NA
× M
÷ M
÷ Vm
× Vm
以物质的量（n）为中心构建质量（m）、体积（V）、粒子数（N）之间的认知模型：
练一练
1.标准状况下，11.2 L的O2质量是多少g？
2.标准状况下，5.6 L O2中有多少个O2分子？
n(O2)=V(O2)/Vm=11.2L/22.4L mol-1=0.5mol
m(O2)=n(O2) M(O2)=0.5mol×32g/mol=16g
【点睛】物质的量是联系质量（m）、体积（V）、粒子数（N）之间的桥梁，故先求物质的量，再进行其它换算。
n(O2)=V(O2)/Vm=5.6L/22.4L mol-1=0.25mol
N(O2)=n(O2) NA=0.25mol×6.02×1023mol-1=1.505×1023
【分析】
V(已知）
N（？）
n（？）
V(已知）
m（？）
n（？）
【分析】
知识点三：阿伏加德罗定律及其推论
推论一：相同条件下，任何气体的体积之比等于物质的量之比，也等于粒子数之比
三同定一同
=
n1
n2
V1
V2
N1
N2
=
例题1：在相同条件下，物质的量之比为1:4的H2与O2所含的分子个数比为_________，体积之比为__________。
1:4
1:4
推论二：同温同压下，Vm相同，气体的密度之比等于其摩尔质量之比。
=
M1
M2
ρ1
ρ2
例题2：已知在相同的条件下，某气体相对H2的密度是16，求该气体的摩尔质量。
根据 M = ρVm 可得
=
M(未知气体)
M(H2)
ρ(未知气体)
ρ(H2)
16=
M(未知气体)
2g/mol
M(未知气体)=32g/mol
相对密度 (d)
相对密度 (d)=
练一练
瓦斯中甲烷与氧气的质量比为1∶4时极易发生爆炸，此时甲烷与氧气的体积比为（ ）
A.1:4 B.1:2 C.1:1 D.2:1
B
【解析】设甲烷质量为a g,则氧气质量为4a g, 求出n(CH4)=a/16mol，n(O2)=4a/32=a/8mol,根据阿伏加德罗推论，相同条件下，气体体积比等于物质的量之比，甲烷与氧气的体积比=n(CH4)/n(O2)=1∶2，B正确。
概念
气体摩尔体积
符号：Vm
单位：L/mol-1
影响因素：温度压强
标准状况下的摩尔体积：约为22.4L/mol-1