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气体摩尔体积课件（24页ppt）

(共24张PPT)
第二章 海水中的重要元素—钠和氯
第三节 物质的量
第2课时 气体摩尔体积
了解气体摩尔体积的概念；
能从宏观和微观两个方面了解影响气体体积的因素；
能进行气体摩尔体积的简单判断和计算。
认识阿伏加德罗定律及推论，学会有关的简单计算。
掌握气体物质的摩尔质量的计算方法。
巩固物质的量与粒子数、摩尔质量及摩尔体积之间的相关计算公式。
1. 在一定条件下，1mol不同物质的体积如下表所示。观察并分析表中的数据，你能得出哪些结论？
气体 0℃、101kPa时的体积/L 液体 20℃时的体积/cm3 固体 20℃时的体积/cm3
H2 22.4 H2O 18.0 Fe 7.12
O2 22.4 H2SO4 53.6 Al 10.0
2. 什么是气体摩尔体积？影响气体摩尔体积的因素是什么？
结论：相同条件下，1mol不同固体或液体的体积不同，而1mol不同气体的体积却相同。
一、决定物质体积大小的因素
粒子数目
粒子的大小
粒子之间的距离
1mol物质体积大小
NA
【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、胖瘦、列队间距
宏观辨识
学生占地面积
微观探析
1mol固态物质或液态物质体积大小
粒子的大小
粒子之间的距离
×
不同物质粒子大小不同
1mol不同的固态物质或液态物质的体积不同
升温
减压
固态结构微粒间距离很小
液态结构微粒间的距离也很小
影响固态和液态物质体积主要因素是什么？
1mol气体体积大小
粒子的大小
粒子之间的距离
任何气体粒子之间的距离近似相等
1mol任何气体的体积大致相同
<
影响气态物质体积主要因素是什么？
【联系生活】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。
升温
减压
二、气体摩尔体积
22.4L
(标准状况）
6.02×1023分子
标准状况下的气体摩尔体积示意图
Vm的大小与温度和压强有关
1. 概念：
2. 符号：
单位：
3. 数值：
标准状况下，
1mol任何气体的体积约为22.4L
1 mol 任何气体，可以是单一纯净气体，也可以是混合气体
单位物质的量的气体所占的体积
Vm
L/mol(或L·mol-1)、m3/mol(或m3·mol-1)
0℃(273K)、 101kPa下，Vm ≈ 22.4L/mol
25℃、101kPa下，
Vm ≈ 24.5L/mol
标况(0℃,101 kPa)下，HF、H2O、SO3、CCl4、酒精等不属于气态
练习：判断下列说法是否正确？
(1) 标况下，1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。
(2) 1 mol H2的体积约为22.4 L。
(3) 标况下，1 mol O2和N2混合气的体积约为22.4 L。
(4 ) 22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数。
(5)只有在标况下，气体的摩尔体积才能是22.4 L。
强调:①气体摩尔体积不适用于固体和液体，仅适用于气体。
×
×

×
×
②谈到气体体积时必须注明外界条件。
(纯气体、混合气体)
标况下Vm ≈ 22.4 L/mol，非标况下Vm不一定等于22.4 L/mol。
摩尔质量 气体摩尔体积
概念
符号
单位
影响因素
计算公式
单位物质的量的物质所具有的质量
单位物质的量的气体所占有的体积
M
Vm
g/mol或g·mol-1
L/mol(或L·mol-1)和m3/mol
定值，
与质量、物质的量无关
温度、压强
n =
m
M
n =
V
Vm
【公式的运用】
例：标准状况下，67.2L的O2物质的量是多少？含有多少个O2分子？
解：
n(O2) =
V(O2)
Vm
=
67.2L
22.4L/mol
= 3mol
或 V=n·Vm
n=V/Vm
Vm=V/n
变式
N(O2) = n(O2) · NA(O2) = 3mol · NA = 3NA
标准状况下的气体摩尔体积(Vm=22.4 L/mol)理解要点：
结论
3. 单位：
Vm=
V
n
4. 公式：
2. 符号:
1. 概念：
体积约占22.4Ｌ
Vm
单位物质的量的气体所占的体积
L/mol (L · mol-1) 和 m3/mol
气体摩尔体积
条件：标准状况
对象：任何气体
物质的量：1mol
3. 标准状况下，同质量的下列气体，体积最大的是（ ）
A. H2 B. NH3 C. N2 D. CO2
1. 下列说法正确的是（ ）
标准状况下任何气体的摩尔体积都是22.4 L
B. 非标准状况下，1 mol 任何气体的体积不可能为22.4 L
C. 标准状况下，22.4 L任何气体都含有约6.02×1023个原子
D. 1 mol H2和O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L
2. 0.5 mol O2的体积为（ ）
A. 11.2 L B. 16 L C. 22.4 L D. 无法确定
4. (1)标况下，33.6 L H2的物质的量是 mol。
(2)标况下，11.2 L N2 中含有N2分子的个数是 。
(3)在标准状况下，测得1.92 g某气体的体积为672 mL。
则此气体的摩尔质量是 。
5. (1)等质量的O2和SO2，物质的量之比为_______，在相同条件下的体积之比为_______，原子数之比为_______。
(2)同温同压下，相同体积的CO2和O2的质量比为_______。
【答案】1. D 2. D 3. A 4.(1)1.5 (2)0.5NA (3)64g/mol
2:1
2:1
4:3
11:8
气体分子间的平均距离随温度、压强的变化而变化
阿伏加德罗定律
同温同压下，如果气体体积相同，则气体的物质的量是否也相同呢？ 所含分子数呢？
同温同压下，相同体积气体的物质的量相等，所含分子个数也相等。
在一定温度和压强下，各种气体分子间的平均距离相等
一、理想气体状态方程
pV=nRT
气体体积
压强
物质的量
开氏温度，T(K)=273 + t(℃)
常数，数值约8.314Pa·m3/(K·mol)
1.含义：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：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。
即：V1 = V2，则n1 = n2，N1 = N2
二、阿伏加德罗定律
3. “三同定一同”规律：同温、同压、同体积、同分子数。只要有“三同”则必有第“四同”。
例：如图为两瓶体积相等的气体，同温同压下二者不相同的是（ ）
A. 物质的量 B. 分子数
C. 原子数 D. 质量
D
例1：相同条件下，下列气体所占体积最大的是（ ）
A. 6.02×1023个 SO2 B. 32 g O2
C. 标况下11.2 L H2S D. 3 g H2
推论1：同温同压下，气体体积之比 = 物质的量之比 = 分子数之比
D
变式1：瓦斯中甲烷与氧气的质量比为 1:4 时极易爆炸，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
N1
=
N2
三、阿伏加德罗定律推论
推论2：同温同压下，气体密度之比 = 摩尔质量之比
M
M
m
m
=
2
1
2
1
气体体积相同时
气体质量相同时
M
M
V
V
=
2
1
1
2
例2：同温同压下，在体积相同的气球中分别充入H2、O2、CO2、SO2，质量最小的气球是（ ）
A. H2 B. O2 C. CO2 D. SO2
A
变式2：标准状况下，32 g某气体的分子数目与22 g CO2的分子数目相同，则该气体的摩尔质量为（ ）
A. 32 B. 32 g/mol C. 64 g/mol D. 64
C
变式3：同温同压下，A容器中充满O2，B容器中充满O3。
(1)若所含分子总数相等，则A容器和B容器的容积之比是________。
(2)若两容器中所含气体原子总数相等，则A容器和B容器的容积之比是________。
(3)若两容器的容积之比为3:2，则O2和O3的物质的量之比为________，质量之比为_________，密度之比为__________。
1:1
3:2
3:2
1:1
2:3
例3：一密闭容器中有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分为两部分，当右边充入0.1mol C2H4，左边充入一定量SO2时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，下列说法正确的是（ ）
A. 右边与左边的分子数之比为4:1
B. 左侧SO2所含氧原子数为1.2NA
C. 左侧气体密度是相同条件下氢气密度的16倍
D. 若使左右两边体积相同，可在容器右边再充入8.4gN2
推论3：同温同体积下，气体压强之比 = 物质的量之比 = 分子数之比
2
1
2
1
n
n
P
P
=
N1
=
N2
D
一、理想气体状态方程
pV=nRT
二、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粒子。
推1：同温同压下，气体体积之比 = 物质的量之比 = 分子数之比
推2：同温同压下，气体密度之比 = 摩尔质量之比
推3：同温同体积下，气体压强之比 = 物质的量之比 = 分子数之比
3. 在一定温度和压强下，1体积X2(气)和3体积Y2(气)化合生成2体积化合物，则该化合物的分子式是（ ）
A. XY3 B. XY C. X3Y D. X2Y3
1. 体积相同的甲乙两容器，一个充满CO，另一个充满CH4气体。同温同压下，两容器内气体一定具有相同的（ ）
A. 原子总数 B. 分子总数 C. 电子总数 D. 质子总数
2. 同温同压下，在两个容积相同的容器中，一个盛有C2H4气体，另一个盛有N2和CO的混合气体。两容器内的气体一定具有相同的（ ）
①分子数 ②密度 ③质量 ④质子数 ⑤原子数 ⑥电子数
A. ①④⑥ B. ①②⑤ C. ③④⑥ D. ①②③
4. 同温同压下，16.5 g气体X 所占体积与12 g O2的体积相同，则X的相对分子质量是（ ）
A. 22 B. 28 C . 44 D. 88
5. 在相同温度压强下，实验室制得的下列体积的气体密度由大到小的顺序正确的是（ ）
①10mL O2 ②20mL H2 ③30mL Cl2 ④40mL CO2
A. ③④①② B. ④③②① C. ①②③④ D. 无法确定
【答案】BDACA
6. 下列说法中正确的是（NA代表阿伏加德罗常数的数值）（ ）
A. 同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
B. 22gCO2的物质的量是0.5mol，其体积为11.2L
C. 常温常压下，11.2L氮气所含的原子数目为NA
D. 17gNH3所含电子数目为10NA
D
7. 在同温同压下，同体积CH4和CO2分子数之比为_____，物质的量之比为_____，原子总数之比为_____，质量之比为_____，密度之比为_____。
8. 在标准状况下，4g H2、11.2L O2、1mol H2O中，所含分子数最多的是________，含原子数最多的是_________，质量最大的是_________，体积最小的是_________。
1:1
1:1
5:3
4:11
4:11
H2
H2
H2O
H2O