苏教版高中化学必修第一册专题1物质的分类及计量1.2.2气体摩尔体积教学课件(共26张PPT)

(共26张PPT)
专题1 物质的分类及计量
第二单元 物质的化学计量
第2课时 气体摩尔体积
我们已经知道，1mol任何微粒的集合体所含的微粒数都相同，但1mol不同物质的质量往往不同。那么，1mol不同物质的体积是否相同呢？
1mol粒子的粒子的数目≈ 6.02×1023
1mol不同物质的质量
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：
冰 水蒸气 水
其中，固态冰具有固定的形状，液态水、气态水蒸气没有固定的形状；气体容易被压缩，而固体、液体不易被压缩。为什么同一物质的不同状态，性质不同呢？
聚集状态 微观结构 微粒的运动方式 宏观性质
固 态 微粒排列紧密，微粒间的空隙很小 在固定的位置上振动 有固定的形状，几乎不能被压缩
液 态 微粒排列较紧密,微粒间的空隙较小 可以自由移动 没有固定的形状，不易被压缩
气 态 微粒之间的距离较大 可以自由移动 没有固定的形状，容易被压缩
表1-3 不同聚集状态物质的微观结构与宏观性质
决定
已知下列物质的密度，试计算1 mol 这些物质的体积，将结果填入下表。
物质 摩尔质量g mol-1 密度 1mol物质的体积
Al 26.98 2.70g cm-3
Fe 55.85 7.86g cm-3
H2O（液） 18.02 0.998g cm-3
C2H5OH 46.07 0.789g cm-3
H2 2.016 0.0899g L-1
N2 28.02 1.25g L-1
CO 28.01 1.25g L-1
说明：① 固体、液体密度均为293 K时的测定值，气体密度为1.01×105 Pa、273 K时的测定值。
② K（开尔文，简称开）是国际单位制中热力学温度（T）的单位，该温度与摄氏温度的关系为：T（K）= 273.15 + t（℃）
7.1
18
58.4
22.4
22.4
22.4
10
同温下，1mol固态物质的体积不同。
1mol铁
7.1cm3
1mol铝
10cm3
1mol水 1mol硫酸
同温下，1mol液态物质的体积不同。
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
影响物质体积大小的因素：
②微粒的数目
①微粒的大小
③微粒之间的距离
固、液
气体
思考与总结
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。
增加压强
升高温度
1、条件：
2、定量：
3、状态：
4、对象：
5、数值：
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
标准状况，简称标况（温度0oC或273K、压强 1.01×105Pa）
物质的量为1mol
必须为气体，固体和液体不适用
任何气体，既可以是单一气体，也可以是混合气体
22.4L，且与气体种类无关。
气体摩尔体积
1.概念：
2.符号：
3.单位：
4.定义式：
5.特例：
标准状况( 温度0oC或273K、压强 1.01×105 Pa)下，
气体摩尔体积Vm约为：22.4L/mol
单位物质的量的气体所占的体积。
Vm
L/mol 或 m3/mol
Vm =V(气体)/n(气体)
1. 标准状况下，1mol任何物质的体积都约是22.4L。
（错，物质应是气体）
2. 1mol气体的体积约为22.4L。
（错，应标明条件－标准状况）
3. 标准状况下，1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L。
（对，气体体积与分子种类无关）
4. 22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。
（错，未指明气体体积是否在相同条件下测定）
5. 标准状况下，气体的摩尔体积都是22.4L。
（错，“约为”；单位应为L/mol）
6. 只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约为22.4L/mol。
（错，不一定）
0℃,101Kpa
22.4L/mol
273℃,202Kpa
0℃,55Kpa
-136.5℃,55Kpa
22.4L/mol
标准状况
44.8L/mol
22.4L/mol
0℃,202Kpa
11.2L/mol
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。
难点
释疑
小结：
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。标况下，不是气体的物质：H2O、H2O2、HF、CCl4、SO3、酒精、苯等。
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
1、下列叙述正确的是(　　)
A．1 mol任何气体的体积都约为22.4 L
B．1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都约为22.4 L
C．标准状况下,1 mol水所占的体积是22.4 L
D．标准状况下，22.4 L任何气体的物质的量都约为1 mol
E.在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA
D
2.标准状况下，1mol的CO2的体积为： 。
3.标准状况下，0.5mol的H2S的体积为： 。
4.标准状况下，44.8L的CH4的物质的量为： ；
含H的个数为： 。
5.标准状况下，6.72L的NH3的物质的量为： 质量为: 。
22.4L
11.2L
2mol
8NA
0.3mol
5.1g
气体的体积和物质的量的关系：
阿伏加德罗定律
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。
2.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
1.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
B
A
阿伏加德罗定律的数学表达式
克拉珀珑方程（或理想气体状态方程）
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
阿伏加德罗定律的推论
理想气体的状态方程:PV = nRT
P1V1=n1RT1
气体Ⅰ
P2V2=n2RT2
气体Ⅱ
P1V1
P2V2
=
n1RT1
n2RT2
同温同压:
T1=T2 P1=P2
同 T、P ：
V1
V2
N1
N2
=
n1
n2
=
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）
1.两个体积相同的容器，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
AC
2.在一定温度和压强下，2体积X2气体与3体积Y2气体恰好完全反应，
生成2体积气体化合物Z，则Z的化学式可能是( )
A.XY3 B.XY C.X3Y D.X2Y3
解析 由体积比等于物质的量之比，可知化学方程式为2X2＋3Y2=2Z，再由原子守恒可知Z的化学式为X2Y3。
D
阿伏加德罗定律的推论
根据 标况下：M = ρVm
M1=ρ1Vm1
气体Ⅰ
M2=ρ2Vm2
气体Ⅱ
M1
M2
=
ρ1Vm1
ρ1Vm1
同温同压:
T1=T2 P1=P2 Vm1=Vm2
同 T、P ：
ρ1
ρ2
=
M1
M2
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
应用：比较常温常压下，气体的密度与空气的密度大小。
阿伏加德罗定律的推论
条件 结论
公式 语言叙述
同温同压 同温同压下，体积比等于物质的量之比，等于分子数之比
T、p相同 同温、同压下，气体的密度与其相对分子质量(或摩尔质量)成正比
同温同容 同温同容下，压强比等于物质的量之比
1、同温同压下，两种气体A和B的体积之比为 2 : 1，质量之比为 8 : 5，则A与B的密度之比为 ，摩尔质量之比为 。
4 : 5
4 : 5
ρ1
ρ2
=
m1 /V1
m2 /V2
ρ1
ρ2
=
M1
M2
2、同温同压下，同体积的氨和硫化氢气体的质量比是 ；同质量的氨和硫化氢气体的体积比是 ；同质量的氨和硫化氢气体中所含氢原子个数比是 ；若两者所含氢原子个数相等，它们的物质的量之比是 。
m1
m2
=
M1
M2
M(NH3)：17 g/mol
M(H2S)：34 g/mol
1 : 2
V1
V2
=
m1 /M1
m2 /M2
=
M2
M1
2 : 1
N1
N2
=
3n(NH3)
2n(H2S)
3 : 1
2 : 3
课堂总结