人教版高中化学必修第一册第二章海水中的重要元素——钠和氯2.3.2气体摩尔体积教学课件

(共26张PPT)
第三节 物质的量
第三章 海水中的重要元素
第 2 课时 气体摩尔体积
1mol任何物质所含的粒子数相等，约为6.02×1023个!
1mol不同物质的质量一般不相等!
之化学大赛
复习回顾
都为NA
不同
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。所以,气体一般都是测量体积,而不是称量质量。
L
m3
1mol任何粒子的集合体所含的粒子数目 ，
1mol不同粒子的质量（即摩尔质量） 。
那么1mol物质的体积是否相同呢？有没有研究体积的必要呢？
任务一 影响物质体积大小的因素
1mol气体 0 ℃、101 kPa时的体积/L 1 mol液体 20 ℃时体积/cm3 1 mol固体 20 ℃时体积/cm3
H2 22.4 H2O 18.0 Fe 7.12
O2 22.4 H2SO4 53.6 Al 10.0
发现1：
发现2：
相同温度和压强下，1mol不同气体体积相同。
相同温度和压强下，1mol不同液体或固体体积不相同。
2、所占的体积哪个大？
粒子的大小
1、1个 和 N个 小黄人所占的体积哪个大？
粒子的数目
3、紧密和松散排列所占的体积哪个大？
粒子的间距
任务一 影响物质体积大小的因素
任务一 影响物质体积大小的因素
粒子数目
粒子大小
粒子间距
问题1：物质体积大小取决于哪些微观因素？
重点理解
1.影响固态和液态物质体积主要因素
固态结构微粒间距离很小
液态结构微粒间的距离也很小
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
影响固体和液体物质体积的主要因素
任务一 影响物质体积大小的因素
重点理解
2.影响气体体积主要因素
分子直径
分子间的平均距离
气体粒子之间的距离远远大于粒子本身直径
气体的体积主要取决于
①粒子的数目
②粒子之间的距离
任务一 影响物质体积大小的因素
解释相同条件下，为什么1mol 不同气体的体积是近似相等？
粒子的数目
决定
气体体积
粒子间的距离
1mol不同气体，气体的体积主要由微粒间的距离大小决定，而分子间的平均距离受温度和压强的影响。
任务一 影响物质体积大小的因素
重点理解
3.从微观角度分析,决定物质体积的三个因素
状态 粒子个数 粒子大小 粒子间距 结论
1mol固体或液体 6.02×1023
1mol气体 6.02×1023
主要因素
忽略
忽略
决定因素
同温同压下， 1 mol不同气体粒子间的距离相等
构成不同固体、液体的粒子大小是不同的
体积不同
体积相同
任务一 影响物质体积大小的因素
气体摩尔体积
1、定义:
3、数值：
Vm的数值不是固定不变的，取决于气体所处的温度和压强。
2、单位：
符号：Vm
L/mol （或L mol-1）
任务二 气体摩尔体积
在0℃、101KPa时，1mol任何气体的体积都约为22.4L
在标准状况下(0℃，101KPa) ，Vm ≈ 22.4 L/mol
请你思考！
是否只有在标准状况下气体摩尔体积才是22.4L/mol？
化学式 条件 1 mol气体体积/L 气体摩尔体积/L·mol-1
H2 0 ℃，101 kPa 22.4 22.4
O2 0 ℃，101 kPa 22.4 22.4
CO 0 ℃，101 kPa 22.4 22.4
H2 0 ℃，202 kPa 11.2 11.2
CO2 0 ℃，202 kPa 11.2 11.2
N2 273 ℃，202 kPa 22.4 22.4
NH3 273 ℃，202 kPa 22.4 22.4
课堂思考
重点理解
结论：
①1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为 。
②1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积 (填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。
③ 只有在标准状况下气体摩尔体积才是22.4L/mol。
22.4 L
不一定
不是
任务二 气体摩尔体积
1、 25°C、101 kPa时Vm 22.4 L/ mol（填“>”、“<”或“=”）
2、 Vm=22.4 L/ mol时，一定是标准状况
3、标准状况下，任何物质的体积都是22.4 L
4、1mol任何气体的体积都为22.4L
5、标准状况下，1 mol H2O所占的体积是22.4 L
6、标准状况下，22.4L 任何气体的物质的量都是1mol
7、常温常压下，2mol H2的体积约为44.8L
>






概念辨析
1、标准状况下，0.5molH2，占有的体积约是 。
2、标准状况下，4.48L CO2 的物质的量是 。
3、标准状况下，16gO2 的体积约是 。
4、标准状况下，11.2LN2 中含有的N2 的分子数约是 。
11.2L
0.2mol
11.2L
3.01×1023
【练一练】
公式：
任务二 气体摩尔体积
变式：
①、标准状况下，1mol氢气体积为（ ）
②、标准状况下，2mol氢气体积为 （ ）
22.4L
44.8L
NA
NA
M
M
粒子数
（N）
物质的量
（n）
质量
（m）
（微观）
（宏观）
气体的体积
（V)
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：
【构建模型】
【例1】在标准状况下 2.2 g CO2 的体积是多少？
n(CO2) =
m(CO2)
M(CO2)
=
2.2 g
44 g·mol－1
= 0.05mol
V(CO2) = n(CO2) ·Vm(CO2)
= 0.05 mol×22.4 L / mol
= 1.12L
学习评价
【例2】标准状况下，112mL某气体的质量为0.14g，则其摩尔质量为多少？
28g/mol
n=
N
NA
n
=
m
M
n
=
V
Vm
D
【例3】下列说法正确的是（ ）
A. 在标准状况下，1mol水和1molH2的体积都约是22.4L
B. 2g H2和44g CO2的体积相等
C. 常温常压下，11.2L氮气所含的原子数目为NA
D. 在标准状况下，1gH2和11.2LO2的物质的量相等
阿伏加德罗
1776～1856
科学史话：阿伏加德罗定律
阿伏加德罗定律
所含分子数相同
相同体积
相同压强
相同温度
任何气体
物质的量相同
在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子数目
P为压强，V为体积，n为物质的量，T为温度，R为常数
理想气体方程式：PV=nRT
【思考1】P、V、n、T四个变量中，如果固定其中三个变量的值，另一个变量会怎样？
三同定一同
【思考2 】P、V、n、T四个变量中，如果固定其中两个变量的值呢？
阿伏加德罗定律
理想气体方程式：PV=nRT
推论1
同温同压下(T 、P一定时)，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比
=
V1
－
V2
n1
－
n2
=
N1
N2
【例1】在相同条件下，物质的量之比为1:1的H2与Cl2所含的分子个数比为
_____________，体积之比为______________。
1:1
1:1
两同定比例
【例2】在标准状况下: ①2g H2 ②分子数为3.01x1023的CO2 ③0.8mol HCl ④1.12L Cl2 体积由大到小的顺序是 。
①③②④
同温同压下，任何气体密度之比等于摩尔质量之比，即等于相对原子/分子质量之比。
【例3】在标准状况下，ρ空气的平均相对分子质量为29，相同条件下的下列气体密度比空气密度大的是 。
① CO2 ② H2 ③ Cl2 ④ HCl ⑤ N2
①③④
阿伏加德罗定律
理想气体方程式：PV=nRT
推论2
=
ρ1
－
ρ2
M1
－
M2
【例4】如图，同温同压下，分别用N2、H2、O2、CO2吹出体积相等的四个气球，其中气体密度最大的气球是（ ）
A. B. C. D.
A
阿伏加德罗定律
理想气体方程式：PV=nRT
推论3
同温同体积下，压强之比等于物质的量之比
=
p1
－
P2
n1
－
n2
【例5】在相同温度下，向容积相同的两容器中通入O2和O3，两容器的压强之比为1∶2，则容器中O2和O3的分子数之比为________，原子数之比为________。
1:2
1:3
相同条件 结论
语言叙述 公式
同温同压 同温同压下，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比
同温同体积 同温同体积下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比
同温同压 同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比
阿伏加德罗定律推论
【典例】同温同压下，等质量的CH4和CO2气体相比，下列说法不正确的是(　　)
A．密度比为4∶11
B．分子数之比为4∶11
C．体积比为11∶4
D．物质的量之比为11∶4
B
学习评价
【典例】一定温度和压强下，用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球，下列说法中正确的是（ ）
A．气球②中装的是O2
B．气球①和气球③中气体分子数相等
C．气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1
D．气球③和气球④中气体密度之比为2∶1
D
学习评价