化学必修-气体摩尔体积.ppt
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1、第一章第一章 第二节第二节气体摩尔体积气体摩尔体积体积体积10.0 7.10 18.3 18.0 54.1cm3 cm3 cm3 cm3 cm3示示意意图图1摩尔摩尔物质的体积物质的体积 L L L22.4 22.4 22.3固态固态液态液态气态气态(标准状况标准状况)铝铝 铁铁 铅铅 水水 硫酸硫酸 氢气氢气 氧气氧气二氧二氧化碳化碳物质物质液体物质液体物质固体、液体固体、液体物质粒子间间物质粒子间间隔很小,在微隔很小,在微粒数目相同的粒数目相同的情况下,固体、情况下,固体、液体的体积主液体的体积主要由要由粒子本身粒子本身大小大小决定。决定。不同种固、液微不同种固、液微粒的大小不同导致粒的大
2、小不同导致1mol不同种固、液不同种固、液体体积不同体体积不同固体物质固体物质分子间距大约是分子直径的分子间距大约是分子直径的10倍倍1mol气体在任何情况下,体积都相等呢?气体在任何情况下,体积都相等呢?讨论讨论2、分子间的平均距离受哪些条件影响?是怎样影响的、分子间的平均距离受哪些条件影响?是怎样影响的?3、为什么在标准状况下、为什么在标准状况下1mol任何气体所占的体积都任何气体所占的体积都相同呢?相同呢?1、决定气体体积大小的主要因素有哪些?、决定气体体积大小的主要因素有哪些?标准状况(标准状况(S.T.P):温度():温度(0、273K)压强(压强(101KPa、1.01105Pa)
3、T.P相同相同d相同相同相同(相同(.L).体积(体积(V)取决于取决于分子数目(分子数目(N N或或n n)分子间平均距离(分子间平均距离(d d)d取决于取决于VnTdPd一、阿伏加德罗定律:一、阿伏加德罗定律:1 1、定义、定义:在相同条件(同温同压)下在相同条件(同温同压)下,相同相同体积的任何气体含有的相同数目的分子数。体积的任何气体含有的相同数目的分子数。2 2、数学表达式、数学表达式相同条件下:相同条件下:V V1 1/V/V2 2=N N1 1/N/N2 2注意:注意:(1 1)“三同三同”定定“一同一同”。(2 2)适用于气态物质。既适用于单一)适用于气态物质。既适用于单一
4、气体,又适用于混合气体。气体,又适用于混合气体。(1)定义:单位物质的量的气体所具有的体积)定义:单位物质的量的气体所具有的体积(2)符号:)符号:V(3)单位:)单位:“L/mol”或或“Lmol-1”(4)条件:气体,)条件:气体,1 mol(5)计算:)计算:VnV二、气体摩尔体积二、气体摩尔体积标准状况下标准状况下,1mol,1mol任何气体的体积约是任何气体的体积约是22.422.4标准状况下标准状况下气体摩尔体积气体摩尔体积要点:要点:v条件:条件:标准状况标准状况v对象:对象:任何气体任何气体 体积体积约占约占.v物质的量:物质的量:1mol1mol1 气体摩尔体积不仅适用于单一
5、气体,还适用于混合气体。气体摩尔体积不仅适用于单一气体,还适用于混合气体。2 气体摩尔体积只适用于气体。气体摩尔体积只适用于气体。3 条件不同时,气体摩尔体积不同。条件不同时,气体摩尔体积不同。我们需要注意的几点:我们需要注意的几点:4 同温、同压下,气体摩尔体积只与气体分子数目有关,同温、同压下,气体摩尔体积只与气体分子数目有关,而与分子种类无关。而与分子种类无关。例一例一:在标准状况下在标准状况下,2.2 g CO2 的体积是多少?的体积是多少?n(CO2)=m(CO2)M(CO2)=2.2 g44 g mol 1=0.05molV(CO2)=n(CO2)Vm(CO2)=0.05 mol
6、22.4 L/mol=1.1 2L解:解:例二:例二:标准状况下,标准状况下,112 mL 某气体的质量某气体的质量为为 0.14 g,则其摩尔质量为则其摩尔质量为 ,相对,相对分子质量为分子质量为 。n=VVm解:解:=0.112 L22.4 L mol 1=0.005 mol n =m/MM=0.14 g0.005 mol=28 g/mol三、阿伏加德罗推论:三、阿伏加德罗推论:推论、推论、n n1 1/n/n2 2=N=N1 1/N/N2 2-(1)-(1)也就是:也就是:微观粒子数与物质的量成正比微观粒子数与物质的量成正比推论、推论、n n1 1/n/n2 2=V=V1 1/V/V2
7、2-(2)-(2)也就是:也就是:同温同压下气体的体积与其物质同温同压下气体的体积与其物质的量成正比的量成正比推论、推论、综合两式,得出:综合两式,得出:同温同压下同温同压下n n1 1/n/n2 2=N=N1 1/N/N2 2=V=V1 1/V/V2 2推论推论4 4、同温同压下同温同压下1 1/2 2=M M1 1/M/M2 2气体状态方程:气体状态方程:PV=n R TPV=n R T知 识 归 纳 物质的量物质的量微粒数微粒数 NA.NAM.M质量质量 气体体积气体体积 (标准状况标准状况)Vm(22.4L/mol).Vm.M 摩尔质量摩尔质量NA 阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数Vm 气
8、体摩尔体积气体摩尔体积 气体密度气体密度 同温同压下同温同压下,质量相同的质量相同的N2、CO2、Cl2、CH4、O 2五种气体所占的体积由大到小五种气体所占的体积由大到小 的顺序是(的顺序是()练习练习CH4、N2、O2、CO2、Cl2求气体体积的大小求气体体积的大小求物质的量大小求物质的量大小质量相同看摩尔质量质量相同看摩尔质量等质量的物质其摩尔质量越小,其物质的量越大等质量的物质其摩尔质量越小,其物质的量越大等物质的量的以上气体,质量由大到小的顺序是什么等物质的量的以上气体,质量由大到小的顺序是什么?相同物质的量的物质,摩尔质量越大质量越大相同物质的量的物质,摩尔质量越大质量越大温度升高
9、,分子间距离增大,而使气体体积膨胀温度升高,分子间距离增大,而使气体体积膨胀由于压强的增大使得分子间距离减小,而使气体由于压强的增大使得分子间距离减小,而使气体体积缩小体积缩小从实验学化学从实验学化学气体摩尔体积气体摩尔体积例例 题题 5.5克氨在标准状况时体积是多少克氨在标准状况时体积是多少?解解:氨的式量是氨的式量是17,氨的摩尔质量是氨的摩尔质量是 17g/mol 。5.5g17g/mol=0.32 mol答:答:5.5氨在标准状况时的体积是氨在标准状况时的体积是7.2LV(NH3)=Vmn=22.4L/mol 0.32mol=7.2Ln(NH3)=m(NH3)M=V(标况)标况)vmv
10、mVmNAVmNA分子分子离子离子电子电子原子原子质量质量物质的量物质的量微粒数微粒数质子质子中子中子MMNANAmnN 有关有关“物质的量物质的量”的计算关系的计算关系讨论讨论 请列出标准状况下求算气体体积可能的方法:请列出标准状况下求算气体体积可能的方法:1、V=m/2、V=nVm为什么为什么1mol1mol液体、固体的体积各不相同,而液体、固体的体积各不相同,而1mol1mol气体在标准状况下的体积是基本相同的?气体在标准状况下的体积是基本相同的?物质体积的决定因素:物质体积的决定因素:1 1、微粒的数目、微粒的数目 2 2、微粒的大小、微粒的大小 3 3、微粒间的平均距离、微粒间的平均
11、距离固体固体液体液体气体气体固体固体或液或液体体气体气体 气体分子在较大空间快速运动气体分子在较大空间快速运动 气体分子平均间距较大。气体分子平均间距较大。通常情况下一般气体分子直径通常情况下一般气体分子直径约是约是0.4nm,0.4nm,分子间的平均距离分子间的平均距离是是4nm4nm,即平均距离是分子直,即平均距离是分子直径的径的1010倍左右倍左右 气态物质的体积比它在固气态物质的体积比它在固态或液态时大态或液态时大10001000倍左右倍左右气态物质的结构特点气态物质的结构特点二、气体摩尔体积二、气体摩尔体积1 1、概念:、概念:单位物质的量气体所占的体积叫做单位物质的量气体所占的体积
12、叫做气体摩气体摩尔体积尔体积,气体摩尔体积的符号为,气体摩尔体积的符号为V Vm。气体摩尔体积的。气体摩尔体积的常用单位有常用单位有L/molL/mol和和m m3/mol。(1 1)必须是气体物质,不适用于固体或液体。)必须是气体物质,不适用于固体或液体。(2 2)物质的量为)物质的量为1 1摩尔。摩尔。(3 3)研究对象是任何气体,可以是单一成份的纯研究对象是任何气体,可以是单一成份的纯净气体,也可以是几种成份组成的混合气体。净气体,也可以是几种成份组成的混合气体。(4 4)标准状况下,体积)标准状况下,体积约约是是22.422.4升。升。注意注意在标准状况下,气体的摩尔体积约为在标准状况
13、下,气体的摩尔体积约为22.4 L/mol22.4 L/mol,(1)标准状况下,)标准状况下,0.5mol H0.5mol H2占有的体积是占有的体积是_ L_ L。(2)标准状况下,)标准状况下,2mol O2mol O2占有的体积是占有的体积是_L_L。(3)标准状况下,)标准状况下,4.48L CO4.48L CO2的物质的量是的物质的量是_mol_mol。(4)标准状况下,)标准状况下,33.6L H33.6L H2的物质的量是的物质的量是_mol_mol。(5)标准状况下,)标准状况下,16g O16g O2的体积是的体积是_L_L。(6)标准状况下,)标准状况下,11.2L N1
14、1.2L N2中含中的中含中的N N2分子数是分子数是_个。个。课堂练习课堂练习11.211.244.844.80.20.21.51.511.211.23.013.01101023是否是否1 1摩尔的气体摩尔的气体只有在标准状况只有在标准状况下的体积约是下的体积约是22.422.4升升2 2、影响气体体积的外界因素、影响气体体积的外界因素 气体体积较大的受到气体体积较大的受到温度温度和和压强压强的影响的影响温度升高温度升高分子间平均距离增大分子间平均距离增大体积增大体积增大温度降低温度降低分子间平均距离减小分子间平均距离减小体积减小体积减小压强增大压强增大分子间平均距离减小分子间平均距离减小压
15、强减小压强减小分子间平均距离增大分子间平均距离增大 课堂练习课堂练习2 2判断下列说法是否正确?为什么判断下列说法是否正确?为什么(1 1)标况下任何气体的体积都约是)标况下任何气体的体积都约是22.4L22.4L。(2 2)1 1摩尔二氧化碳占有的体积约为摩尔二氧化碳占有的体积约为22.4L22.4L。(3 3)1 1摩尔水在标准状况下的体积约为摩尔水在标准状况下的体积约为22.4L22.4L。(4 4)1 1摩尔二氧化硫在摩尔二氧化硫在2020时的体积比时的体积比22.4L22.4L大。大。(5 5)1 1摩尔氯化氢在摩尔氯化氢在3.033.0310105 5PaPa时的体积比时的体积比2
16、2.4L22.4L少。少。3.3.标准状况下有(标准状况下有(1 1)6.72LCH6.72LCH4 4(2)(2)3.013.0110102323个个HClHCl分子分子 (3 3)13.6gH13.6gH2 2S S,下列对这,下列对这三种气体的关系从小到大的排列顺序是:三种气体的关系从小到大的排列顺序是:A A、物质的量、物质的量_B B、体积、体积_C C、质量、质量_D D、氢原子、氢原子_4.N4.N2 2、COCO2 2、SOSO2 2三种气体的质量比为三种气体的质量比为7 7:1111:1616时,它们的分子个数比为时,它们的分子个数比为_;物质;物质的量之比为的量之比为_;同
17、温同压下体积比;同温同压下体积比为为_填表:标准状况下,氧气的体积与其物质的量、质量的填表:标准状况下,氧气的体积与其物质的量、质量的关系。关系。编号编号 氧气氧气1234物质的量物质的量(mol)1234分子数分子数体积体积(L)质量质量(g)NA2NA3NA4NA22.444.867.289.6128966432思考与交流:同温同压下,气体的质量比是否一定思考与交流:同温同压下,气体的质量比是否一定等于体积比?等于体积比?推论一:同温同压下,气体的物质的量之比等于气体的推论一:同温同压下,气体的物质的量之比等于气体的体积比。体积比。试一试:能否根据阿伏加德罗定律和已知的推论一,试一试:能否
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