資源簡介

(共28張PPT)
第三節 物質的量
第二課時 氣體摩爾體積　
第二章海水中的重要元素──鈉和氯
壹
貳
叁
影響物質體積的因素
氣體摩爾體積
阿伏伽德羅定律
知識導航
本節重點
本節難點
Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2↑
1mol
1mol
1mol
1mol
氣態物質，測量體積還是稱量質量方便？
物質的量(n)
粒子數(N)
×NA
÷NA
質量(m)
×M
÷M
體積(V)
÷ρ
×ρ

L
m3
已知氣體的體積，你認為還需要知道什么，就可以知道氣體的物質的量？可以類比上節課建立質量與物質的量之間的關系，提出一個新的物理量嗎？
1、概念與符號：
單位物質的量的氣體所占的體積
2、符號：Vm
可理解成1mol氣體的體積
3、單位：L/mol(L·mol-1)
m3/mol
活動1 氣體摩爾體積
2. 在相同的條件下1 mol 固體、1 mol液體的體積是否也相等？
1. 計算在0 ℃，101 kPa(標況)1 mol氫氣和1 mol氧氣的體積。
物質 1 mol 物質的質量(g) 密度 (g/L) 體積 (L)
H2 2.016g 0.0899
O2 32g 1.429
22.4
22.4
物質 狀態 1 mol 微粒 1 mol 質量(g) 密度 (g/cm3) 體積(cm3)
Fe
Al
H2O
H2SO4
固體
固體
液體
液體
56
27
18
98
7.86
2.70
1.83
7.12
10.00
18.04
53.55
6.02×1023
0.998
不相等
相等
思考與討論
為什么相同條件下，1mol不同固體和液體的體積不同，而1mol不同氣體的體積幾乎相同？物質的體積與什么因素有關？
活動2 影響物質體積大小的因素
活動2 影響物質體積大小的因素
粒子的數目
粒子的大小
粒子的間距
活動2 影響物質體積大小的因素
粒子間距離很小
固體微粒模型
液體微粒模型
固體或液體體積主要取決于粒子的大小和數目的多少
活動2 影響物質體積大小的因素
分子直徑0.4nm
分子間的平均距離
4nm
分子之間的平均距離比分子直徑大得多
氣體體積主要取決于粒子的間距和數目的多少
氣體微粒模型
活動2 影響物質體積大小的因素
【思考】氣體粒子間距離大小受哪些條件影響？
P 不變,T 升高
粒子間距增大，
氣體體積變大
T 不變,P 增大
粒子間距減小，
氣體體積變小
壓強
溫度
固體、液體體積
決定
決定
氣體體積
物質的體積
粒子數目
粒子間距
粒子大小
活動2 影響物質體積大小的因素
物質 氣體摩爾體積/L·mol-1 0℃ 101kPa 25℃ 101kPa 0℃
202kPa
H2 22.4 24.5 11.2
O2 22.4 24.5 11.2
CO2 22.4 24.5 11.2
不同溫度、壓強下1mol不同氣體
任務：建構物質的量與氣體摩爾體積之間的關系
氣體摩爾體積的數值與哪些因素有關？你能得出怎樣的結論？
結論：
溫度升高，氣體分子間的平均距離增大，Vm增大；
壓強增大，氣體分子間的平均距離減小，Vm減小
當溫度和壓強一定時，1mol任何氣體都具有相同的體積
標準狀況時（0℃ 101kPa），1mol的任何氣體的體積均約為22.4L
任務：建構物質的量與氣體摩爾體積之間的關系
1、概念與符號：
單位物質的量的氣體所占的體積
符號：Vm
可理解成1mol氣體的體積
單位：L/mol(L·mol-1)
m3/mol
2、表達式
3、數值：
記住：標準狀況(0℃即273K，101KPa) Vm≈22.4L/mol
氣體摩爾體積數的數值不是固定不變的，取決于氣體所處的溫度和壓強。溫度和壓強一定時，氣體摩爾體積為定值，但不一定相等。
任務：建構物質的量與氣體摩爾體積之間的關系
任務：建構物質的量與氣體摩爾體積之間的關系
氣體摩爾體積 摩爾質量
定義 單位物質的量的物質所具有的質量
符號 Vm M
公式
單位
Vm=V/n
M=m/n
L/mol 或 L·mol-1
g/mol 或 g·mol-1
單位物質的量的氣體所占的體積
標況下，1mol任何氣體的體積為22.4 L
① 必須指明條件：在標準狀況下(0℃,101KPa)
③ 必須指明量的標準：即氣體的物質的量為1 mol
氣體 0℃，101KPa時的體積
1mol H2 22.4 L
1mol O2 22.4 L
標準狀況
② 使用對象只能是氣態物質
特別注意
，可以是單一氣體也可以是混合氣體
同時滿足
任務：建構物質的量與氣體摩爾體積之間的關系
特別注意
判斷下列說法是否正確？為什么？
① 標準狀況下，任何氣體的體積都約是 22.4 L。
未指明氣體物質的量。
×
② 1 mol CO2占有的體積約為 22.4 L。
未指明氣體所處的狀況——標準狀態。
×
③ 1 mol H2O在標準狀況下的體積約為 22.4 L。
×
水在標準狀況下不是氣體。
④ 標準狀況下，1mol氧氣和氮氣的混合氣體的體積約為22.4L。
隨堂練習1
⑤ 1mol氣體的體積為22.4L時，氣體一定處于標準狀態。
氣體體積與氣體分子種類無關
×
溫度和壓強可同時改變
補充：標況下，H2O、 SO3、酒精、CCl4、苯、HF、NO2等不是氣體。
注意事項
適用范圍：氣態物質，可以是單一氣體，也可是混合氣體，注意混合氣體之間不能發生反應
物質在標準狀況下為氣體，若不是氣體或非標準狀況均不能用22.4 L·mol－1進行計算
1 mol氣體在非標準狀況下的體積，可能是22.4 L，也可能不是22.4 L
標況下不是氣體的常見物質：H2O、SO3、酒精、CCl4
隨堂練習2
填寫下列空格。
（1）標準狀況下，0.5mol H2占有的體積是 L。
（2）標準狀況下，4.48L CO2的物質的量是 mol。
（3）標準狀況下，16g O2的體積是 L。
11.2
11.2
0.2
V = n Vm= 0.5 mol 22.4 mol/L= 11.2 L
n = V / Vm= 4.48 L / 22.4 mol/L= 0.2 mol
=
－
V
Vm
N
－
NA
=
m
－
M
n =
思考與討論
1.在標準狀況（0℃，101kPa）下，2 mol O2 的體積是多少 2mol N2 的體積是多少 2mol O2和N2的混合氣體(任意比)的體積是多少
2.在常溫常壓（25℃，101kPa）下，1 L O2 的體積與1L N2 所含分子數相同嗎 為什么？與1L O2和N2的混合氣體所含分子數相同嗎
活動3 阿伏加德羅定律
同溫、同壓、同體積下，氣體所含粒子數相同
同溫、同壓下
氣體摩爾體積Vm相同
同溫、同壓，相同體積下
氣體物質的量相同
N= n NA
阿伏加德羅定律
活動3 阿伏加德羅定律
1、概念：
同溫、同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數目（物質的量）的粒子。
僅適用于氣體，可以是單一氣體，也可以是混合氣體。
2、適用范圍：
同溫同壓時(T 、P一定時)
=
V1
－
V2
N1
－
N2
=
n1
－
n2
(V∝n∝N)
【例1】下列敘述正確的是（　　）
A. 同溫同壓下，相同體積的物質，其物質的量一定相等
B. 等物質的量的甲烷和一氧化碳所含的原子數相等
C. 1L CO一定比1L O2的質量小
D. 相同條件下的一氧化碳和氮氣，若氣體體積相等，則質量也相等
D
當堂練習
【變式1】同溫同壓下，等質量的N2O4和NO2兩種氣體相比較，下列敘述正確的是( )
A．體積比為2：1 B．分子個數之比為1：1
C．原子個數之比為1：1 D．氮原子個數之比為2：1
C
當堂練習
【例2】設NA表示阿伏加德羅常數，下列敘述中正確的是( )
A. 常溫常壓下，11.2L CO2所含的原子數為1.5NA
B. 常溫常壓下，48g O3含有的氧原子數為NA
C. 標準狀況下，22.4 L 水所含分子數為NA
D. 常溫常壓下，32g O2與O3混合物含有的氧原子數為2NA
D
當堂練習
【變式2】下列說法正確的是（ ）
A. 常溫常壓下，22.4LCO2中含有NA個CO2分子
B. 標準狀況下，22.4L空氣含有NA個單質分子
C. 22.4L Cl2中含有NA個Cl2分子
D. 標準狀況下，1.12 L O2和1.12 L CO2均含0.1NA個氧原子
D
當堂練習
課堂小結

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