化学：1.2《化学计量在实验中的应用(第四课时)》课件(人教版必修1).ppt

人教版高中化学必修人教版高中化学必修1 1 第一章第一章 从实验学化学从实验学化学第二节第二节 化学计量在实验中的应用化学计量在实验中的应用第四课时第四课时 阿伏加德罗定律及其应用阿伏加德罗定律及其应用阿伏加德罗定律及其应用阿伏加德罗定律及其应用决定物质体积大小的主要因素（一定条件下）：决定物质体积大小的主要因素（一定条件下）：粒子数粒子数粒子本身大小粒子本身大小粒子间距粒子间距固体、液体固体、液体气体气体任何气体任何气体相同条件相同条件分子间平均距离分子间平均距离若气体分子数相同若气体分子数相同气体所占体积气体所占体积近似相等近似相等近似相等近似相等条件相同：条件相同：【复习复习】一、阿伏加德罗定律：一、阿伏加德罗定律：1 1、含义、含义同温、同压下，相同体积的任何气体含有同温、同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子。相同数目的分子。2 2、数学表达式、数学表达式同温同压：同温同压：V V2 2N N2 2n n2 2=V V1 1N N1 1n n1 1注意：注意：适用对象是任何气体（适用对象是任何气体（既适用于单一既适用于单一气体，又适用于混合气体）；气体，又适用于混合气体）；应用条件是温应用条件是温度、压强和体积相同（即度、压强和体积相同（即“三同三同”）；）；结论是结论是气体的分子数相同，即气体的物质的量相同气体的分子数相同，即气体的物质的量相同（即（即“一同一同”）。）。即：即：“三同三同”定定 “一同一同”问题：问题：阿伏加得罗定律与气体摩尔体积是什么关系？阿伏加得罗定律与气体摩尔体积是什么关系？阿伏加得罗定律是一般规律，气体摩尔体积是阿伏加得罗定律是一般规律，气体摩尔体积是它的一个特例。它的一个特例。二、阿伏加德罗定律的几个推论：二、阿伏加德罗定律的几个推论：（1 1）同温同压：）同温同压：P1P2n1n2N1N2=即：温度相同时，相同体积的气体，压强之比即：温度相同时，相同体积的气体，压强之比等于物质的量之比，也等于气体分子数之比。等于物质的量之比，也等于气体分子数之比。二、阿伏加德罗定律的几个推论：二、阿伏加德罗定律的几个推论：气体状态方程：气体状态方程：PV=PV=nRTnRT推论：推论：1 1、同温、同压：、同温、同压：2 2、同温、同体积：、同温、同体积：3 3、同温、同压、等质量：、同温、同压、等质量：4 4、同温、同压、同体积：、同温、同压、同体积：V V1 1/V/V2 2=n=n1 1/n/n2 2 1 1/2 2=M=M1 1/M/M2 2P P1 1/P/P2 2=n=n1 1/n/n2 2V V1 1/V/V2 2=M M2 2/M/M1 1 m m1 1/m/m2 2=M M1 1/M/M2 2=1 1/2 2 三、阿伏加德罗定律的应用：三、阿伏加德罗定律的应用：1 1、已知气体反应物的体积比，求生成、已知气体反应物的体积比，求生成物的分子式。物的分子式。2 2、式量的确定。、式量的确定。3 3、判断混合气体的组成。、判断混合气体的组成。4 4、结合化学方程式的计算。、结合化学方程式的计算。1 1、求生成物的分子式、求生成物的分子式例题例题1 1、在一定温度和压强下，、在一定温度和压强下，1 1体积体积X X2 2（气）跟气）跟3 3体积体积Y Y2 2（气）化合生成气）化合生成2 2体积气态化合物体积气态化合物A A，则化合则化合物物A A的化学式是（的化学式是（）A A、XYXY3 3 B B、XY CXY C、X X3 3Y DY D、X X2 2Y Y3 3【分析分析】（1 1）由由阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律的推论：同温、同压下，的推论：同温、同压下，V V1 1/V/V2 2=n=n1 1/n/n2 2，得：得：n(Xn(X2 2):n):n（Y Y2 2）:n(An(A)=1:3:2)=1:3:2（2 2）由物质的量之比）由物质的量之比=化学方程式各物质前的系数比，化学方程式各物质前的系数比，反应的化学方程式可表示为：反应的化学方程式可表示为：X X2 2+3Y+3Y2 2=2A=2A。（3 3）根据）根据质量守恒定律质量守恒定律，可知，可知A A的的分子式为分子式为XYXY3 3。【小结小结】一般思路：（一般思路：（1 1）微粒个数比）微粒个数比=物质的量之比物质的量之比=化化学方程式中各物质的系数比；（学方程式中各物质的系数比；（2 2）写出化学反应方程式；）写出化学反应方程式；（3 3）由质量守恒定律确定生成物的分子式。）由质量守恒定律确定生成物的分子式。A A2 2、相对分子质量的确定、相对分子质量的确定例题例题2 2、有一真空瓶的质量为、有一真空瓶的质量为m m1 1g,g,该瓶充入氧气后总质量该瓶充入氧气后总质量为为m m2 2g g；在相同状况下，若改充某气体在相同状况下，若改充某气体A A后，总质量为后，总质量为m m3 3g g。则则A A的分子量为的分子量为 。32(m32(m3 3m m1 1)/)/(m(m2 2m m1 1)分析：分析：（1 1）m(Om(O2 2)=m)=m2 2m m1 1(g)(g)则：则：n(On(O2 2)=)=(m(m2 2m m1 1)g/32g)g/32gmolmol-1-1=(m(m2 2m m1 1)/32 mol)/32 mol（2 2）m(A)=m(A)=m m3 3m m1 1(g)(g)，设气体设气体A A的摩尔质量为的摩尔质量为M M，则：则：n(A)=n(A)=(m(m3 3m m1 1)/M mol)/M mol（3 3）因气体）因气体A A与氧气的体积相等，由推论：与氧气的体积相等，由推论：V V1 1/V/V2 2=n=n1 1/n/n2 2得：得：(m(m2 2m m1 1)/32 mol=)/32 mol=(m(m3 3m m1 1)/M mol)/M mol则：则：M=M=32(m32(m3 3m m1 1)/)/(m(m2 2m m1 1)(g/mol)(g/mol)小结：求相对分子质量的几种方法：小结：求相对分子质量的几种方法：（1 1）应用阿伏加德罗定律求解。（如，例题）应用阿伏加德罗定律求解。（如，例题2 2）（2 2）已知标准状况下气体的密度（）已知标准状况下气体的密度（）求解：求解：M=22.4 M=22.4（3 3）已知非标准状况下气体的压强（）已知非标准状况下气体的压强（P P）、）、温度（温度（T T）、）、密度密度 （）求解：求解：M=M=R T /P R T /P（4 4）由摩尔质量公式求解：）由摩尔质量公式求解：M=m/nM=m/n（5 5）混合气体的平均式量：）混合气体的平均式量：M M（混）混）=m=m（总）总）/n/n（总）总）（6 6）由气体的相对密度求解（略）由气体的相对密度求解（略）3 3、判断混合气体的组成、判断混合气体的组成例题例题3 3、常温下，在密闭容器里分别充入两种气体各、常温下，在密闭容器里分别充入两种气体各0.1mol,0.1mol,在一定条件下充分反应后，恢复到原温度时，压强降低为开在一定条件下充分反应后，恢复到原温度时，压强降低为开始时的始时的1/41/4。则原混合气体可能是（。则原混合气体可能是（）。）。A A、H H2 2和和O O2 2 B B、HC lHC l和和NHNH3 3 C C、H H2 2和和C lC l2 2 D D、COCO和和O O2 2【分析分析】由题意，反应前后温度相同、体积相同，由推论：由题意，反应前后温度相同、体积相同，由推论：同温、同体积时：同温、同体积时：P P2 2/P/P1 1=n=n2 2/n/n1 1，逐一分析。逐一分析。A A项：项：2H2H2 2 +O+O2 2=2H=2H2 2O O（液）液）2mol 1mol2mol 1mol 0.1mol 0.05mol 0.1mol 0.05mol 由计算知：余由计算知：余0.05molO0.05molO2 2,因此因此P P反应后反应后/P/P反应前反应前=n=n反应后反应后 /n/n反应前反应前=0.05mol/(0.1+0.1)mol=1/4=0.05mol/(0.1+0.1)mol=1/4。符合题意。符合题意。B B项：项：HC l +NHHC l +NH3 3=NH=NH4 4C lC l（固体）固体）1mol 1mol 1mol1mol 0.1mol 0.1mol 0.1mol0.1mol 无气体剩余，反应后体系压强降为无气体剩余，反应后体系压强降为0 0，不合题意，不合题意C C项：项：H H2 2 +C l+C l2 2 =2HCl =2HCl 1mol 1mol 2mol 1mol 1mol 2mol 0.1mol 0.1mol 0.1mol0.1mol 0.2mol 0.2mol反应前后气体的物质的量不变，则体系压强不变。不合反应前后气体的物质的量不变，则体系压强不变。不合题意。题意。D D项：项：2CO +O2CO +O2 2 =2CO=2CO2 2 2mol 1mol 2mol 2mol 1mol 2mol 0.1mol 0.05mol 0.1mol 0.1mol 0.05mol 0.1mol据反应方程式知：据反应方程式知：O O2 2过量，余过量，余0.05mol0.05mol；生成生成COCO2 2 0.1mol,0.1mol,故故P P反应后反应后/P/P反应前反应前=n=n反应后反应后 /n n反应前反应前=（0.1+0.05)mol/0.1+0.05)mol/（0.1+0.1)mol=3/40.1+0.1)mol=3/4（不合题意）不合题意）A小结：小结：T T、V V不变时，有气体参加的化学反不变时，有气体参加的化学反应，反应前后体系压强的变化关系应，反应前后体系压强的变化关系（1 1）若反应前后气体的总物质的量不变，则反若反应前后气体的总物质的量不变，则反应前后体系压强不变。如：应前后体系压强不变。如：H H2 2+C l+C l2 2=2HCl=2HCl（点点燃），则燃），则n n1 1=n=n2 2,有有P P1 1=P=P2 2对于有气体参加的化学反应而言，在温度、容积不变时：对于有气体参加的化学反应而言，在温度、容积不变时：（2 2）若为气体物质的量减少的化学反应，则反应）若为气体物质的量减少的化学反应，则反应后体系压强减小。如：后体系压强减小。如：2CO+O2CO+O2 2=2CO=2CO2 2（点燃）则点燃）则n n2 2nn1 1,有有P P2 2Pnn1 1,有有P P2 2PP1 14 4、结合化学方程式的计算、结合化学方程式的计算例题例题4 4、在一定体积的密闭容器中放入、在一定体积的密闭容器中放入3L3L气体气体R R和气和气5L5L气体气体Q Q，在一定条件下发生反应：在一定条件下发生反应：2R2R（g g）+5Q+5Q（g g）=4X=4X（g g）+n y+n y（g g）。）。反应完全后，容器温度不变，混合气体的压强是原来的反应完全后，容器温度不变，混合气体的压强是原来的87.5%,87.5%,则化学方程式中的则化学方程式中的n n值是（值是（）。）。A A、2 B2 B、3 C3 C、4 D4 D、5 5解法一：可假设充入解法一：可假设充入3mol3mol气体气体R R和和5mol5mol气体气体Q Q，由反应方程式：由反应方程式：2R2R（g g）+5Q+5Q（g g）=4X=4X（g g）+n y+n y（g g）2mol 5mol 4mol n mol2mol 5mol 4mol n mol 3mol 5mol 3mol 5molR R过量，余过量，余1mol R1mol R，生成生成4mo l X4mo l X气体和气体和n mo l Yn mo l Y气体气体，则：则：反应后气体物质的量为：反应后气体物质的量为：n n反应后反应后=（4+n+14+n+1）molmol由由P P反应后反应后 /P/P反应前反应前 =n=n反应后反应后 /n/n反应前反应前 ，而，而P P反应后反应后 /P/P反应前反应前=87.5%=87.5%，有：，有：（4+n+1)/(3+5)=87.5%4+n+1)/(3+5)=87.5%，所以：所以：n=2.n=2.巧解：巧解：因因反应完成后，压强变小，故该反应是气反应完成后，压强变小，故该反应是气体分子数减小的反应，即：体分子数减小的反应，即：2+54+n2+54+n，得：得：n3n3，只能选只能选A A。A分析：由题意：反应前后体积不变、温度不变，则可由推论分析：由题意：反应前后体积不变、温度不变，则可由推论P P2 2/P/P1 1=n=n2 2 /n/n1 1来来解答。解答。巩固练习：巩固练习：1 1、在、在100100C C时，碳酸氢铵分解：时，碳酸氢铵分解：NHNH4 4HCOHCO3 3(s)=NH(s)=NH3 3(g)+CO(g)+CO2 2(g)+H(g)+H2 2O(g)O(g)，求所得混合气体的平均式量为多少？求所得混合气体的平均式量为多少？2 2、同温、同压、同质量的下列气体，产生压强最大的、同温、同压、同质量的下列气体，产生压强最大的是（是（）A A、H H2 2 B B、SOSO2 2 C C、O O2 2 D D、CHCH4 41 1、分析：取、分析：取1molNH1molNH4 4HCOHCO3 3考虑。由化学反应方程式：考虑。由化学反应方程式：NHNH4 4HCOHCO3 3(s)=NH(s)=NH3 3(g)+CO(g)+CO2 2(g)+H(g)+H2 2O(g)O(g)，79g 1mol 79g 1mol 1mol1mol 1mol1mol则则1mol NH1mol NH4 4HCOHCO3 3受热分解生成受热分解生成3mol3mol气体。气体。1molNH1molNH4 4HCOHCO3 3质量为质量为79g79g，由质量守恒知，生成的由质量守恒知，生成的3mol3mol气体质量也为气体质量也为79g79g。得得：M=mM=m（总）总）/n/n（总）总）=79=79（g)/3=26.3 g/molg)/3=26.3 g/mol2 2、分析：同温、同压、同质量时：、分析：同温、同压、同质量时：V V1 1/V/V2 2=M M2 2/M/M1 1。而而在同温、同压下：在同温、同压下：V V1 1/V/V2 2=n=n1 1/n/n2 2，所以有：所以有：n n1 1/n/n2 2=P P1 1/P/P2 2=M M2 2/M/M1 1。显然，显然，M M越小，越小，P P越大。选越大。选A A。A1 1、同温同压下，将、同温同压下，将1 1体积的体积的COCO2 2和和2 2体积的体积的COCO进行比较，则进行比较，则COCO2 2与与COCO的：的：（1 1）分子数之比为）分子数之比为 ；（2 2）原子数之比为）原子数之比为 ；（3 3）质量之比为）质量之比为 ；（4 4）物质的量之比为）物质的量之比为 ；（5 5）密度之比为）密度之比为 ；（6 6）摩尔质量之比为）摩尔质量之比为 。1 1：2 23 3：4 41111：14141 1：2 21111：7 71111：7 7课堂小结课堂小结祝同学们学习进步再 见