資源簡介

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1.2 物質的量
第2課時 氣體摩爾體積
第一章 化學研究的天地
授課人：
學習要點
一、
氣體摩爾體積
二、
決定物質體積大小的因素
三、
阿伏加德羅定律
課堂導入
在科學研究或實際生產中，涉及氣態物質時，測量體積往往比稱量質量更方便。所以，氣體一般都是測量體積，而不是稱量質量。那么，氣體體積與物質的量之間有什么關系呢？
一、課堂導入
2.單位: L/mol (L·mol-1) 和 m3/mol 。
3.影響因素: 溫度和壓強
4.標況下的氣體摩爾體積：
標準狀況下，1mol 任何氣體的體積都約是22.4L 。
即標況下的氣體摩爾體積是22.4 L/mol
記作：Vm=22.4 L·mol-1
理解要點:
條件：標準狀況(STP)
0℃、 101k Pa
對象：任何氣體包括混合氣體
物質的量：1mol
結論
體積約為22.4L
氣體摩爾體積
1.概念：單位物質的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。符號：Vm
二、知識梳理
體積約占22.4 L
氣體摩爾體積
標準狀況下的氣體摩爾體積示意圖
22.4 L
(標準狀況)
6.02×1023個分子
0.282 m
STP 下氣體摩爾體積的要點
條件：
0 0C 1.01×105Pa(標準狀況 STP)
對象：任何氣體
物質的量：1mol
二、知識梳理
氣體摩爾體積
注意事項
26.88 L
(0.8mol+0.4mol)×22.4L·mol－1=26.88L
試計算：標準狀況下，0.8molH2和0.4molO2的混合氣的體積約為____________。
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
01
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
02
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
03
二、知識梳理
②氣體的摩爾質量M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1
氣體摩爾體積
總結：標準狀況下，與氣體摩爾體積有關的計算
氣體的體積
物質的量
①
摩爾質量
②
粒子數
③
質量
④
①氣體的物質的量n＝ mol
V
22.4
③氣體的分子數N＝n·NA＝
·NA
V
22.4
④氣體的質量m＝n·M＝
·M g
V
22.4
二、知識梳理
(1)1 mol任何氣體的體積都為22.4 L (　　)
(2)1 mol任何物質在標準狀況下所占的體積都為22.4 L (　　)
(3)標準狀況下，1 mol水所占的體積是22.4 L (　　)
(4)在常溫常壓下，11.2 L Cl2含有的分子數為0.5NA (　　)
(5)在常溫常壓下，1 mol氦氣含有的原子數為NA (　　)
(6)標準狀況下，H2的氣體摩爾體積是22.4 L (　　)
×
√
×
×
【問題1】請同學們認真思考并判斷正誤：
×
×
二、知識梳理
B
A 沒有指明標準狀況 ×
B 氣體摩爾體積既適用于單一氣體，也可以是混合氣體，只要符合物質的量為1 mol，且為標準狀況下，體積就約為22.4 L √
C 標準狀況下，1 mol任何氣體的體積必定是22.4 L ×
D 18 g H2O是1 mol H2O，但22.4 L CO2不一定是1 mol，因為其條件不確定 ×
二、知識梳理
【問題3】下列說法正確的是（ ）
A. 在標準狀況下，1mol水和1molH2的體積都約是22.4L
B. 2gH2和44gCO2的體積相等
C.1mol某氣體的體積為22.4L，則該氣體一定處于標準狀況
D. 在標準狀況下，1gH2和11.2LO2的物質的量相等
D
二、知識梳理
相同條件下固體和液體的體積
1 mol Fe
1 mol Al
1 mol Pb
7.1 cm3
10 cm3
18.3 cm3
20°C 1 mol 固體的體積
20°C 1 mol 液體的體積
18 cm3
53.6 cm3
57.1 cm3
1 mol 水
1 mol 硫酸
1 mol 酒精
在相同條件下，1mol 固體或液體的體積一般各不相同。
二、知識梳理
1mol下列氣體在00C 1.01×105Pa下的體積
名稱 狀態 密 度(g/L) 質量(g) 體積(L)
H2 氣體 0.0899 2.016
O2 氣體 1.429 32.00
CO2 氣體 1.965 44.01
N2 氣體 1.251 28.02
22.393
22.397
22.398
22.425
相同條件(00C 1.01×105Pa)下，1mol氣體的體積幾乎完全相同，都約為22.4L。
二、知識梳理
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？
二、知識梳理
決定物質體積大小的因素
決定物質體積大小的因素及阿伏加德羅定律
固體、液體物質粒子間間隔很小，在微粒數目相同的情況下，固體、液體的體積主要由粒子本身大小決定。
粒子的數目
粒子的大小
粒子間的距離
決定
固體或液體
氣體物質分子間間隔遠大于分子本身大小，在微粒數目相同的情況下，氣體的體積主要由微粒間的距離大小決定，而分子間的平均距離受溫度和壓強的影響。
決定
氣體
二、知識梳理
粒子數目相同物質的體積關系
決定物質體積大小的因素及阿伏加德羅定律
同溫
同壓
粒子大小不同
粒子間的距離相同
體積不同
體積相同
不同固體或液體
不同氣體
二、知識梳理
相同的溫度和壓強下，粒子數相同的任何氣體都具有___________，也可以說，在相同的溫度和壓強下、相同體積的任何氣體都含有相同數目的粒子。
相同的溫度和壓強下，任何氣體粒子之間的距離可以看成是相等的
相同的體積
阿伏加德羅定律的內容
阿伏加德羅定律適用于任何氣體，包括混合氣體，不適用于非氣體；
特別提示
同溫、同壓、同體積、同分子數，共同存在，相互制約，且“三同定一同”。
二、知識梳理
PV＝nRT
P：氣體壓強（單位：Pa ）
V：氣體的體積（單位：L）
n：氣體分子的物質的量（單位：mol）
T：溫度（單位：K）
R：常數
克拉珀瓏方程（或理想氣體狀態方程）
阿伏加德羅定律的數學表達式
二、知識梳理
1mol任何氣體只有在標準狀況下其體積才約是22.4L嗎？
例如：1mol任何氣體在常溫下(25℃)，1.106×105Pa壓強時
不是；
二、知識梳理
阿伏加德羅定律的推論及應用
相同條件 結論 語言敘述 公式
同溫同壓 同溫同壓下，體積之比等于物質的量之比，等于分子數之比
同溫同體積 同溫同體積下，壓強之比等于物質的量之比，等于分子數之比
同溫同壓 同溫同壓下，密度之比等于摩爾質量之比
同溫同壓同體積 同溫同壓下，體積相同的氣體，其質量與摩爾質量成正比
二、知識梳理
1.下列關于決定物質體積的因素的說法不正確的是(　　 )
A. 物質的體積取決于粒子數目、粒子大小和粒子間距
B. 相同條件下，粒子數相同的任何氣體都具有相同體積
C. 同溫同壓下，1 mol任何物質所占有的體積均相同
D. 等質量的H2，壓強越小、溫度越高，氣體所占體積越大
C
2.下列有關氣體摩爾體積的描述中正確的是(　　 )
A．一定溫度和壓強下，單位物質的量的氣體所占的體積就是氣體摩爾體積
B．通常狀況下的氣體摩爾體積約為22.4 L
C．標準狀況下的氣體摩爾體積約為22.4 L
D．標準狀況下，1 mol O2的體積是22.4 L·mol－1
A
三、典型例題
3.在同溫同壓(以0 ℃，1.01×105Pa即標準狀況為例)下，完成下列問題。
(1)1 mol O2的體積是______，2 mol H2的體積是______，V(O2)：V(H2)＝_______，由此可推知：同溫同壓下，氣體的體積之比等于其__________之比。
(2)44.8 L O2的物質的量是______，質量是_____，44.8 L H2的物質的量是______，質量是_____，m(O2)：m(H2)＝_____，由此可推知：同溫同壓下，同體積的氣體的質量之比等于其__________之比。
(3)1 mol O2的質量是_____，體積是_______，ρ(O2)＝ ＝____________(列式不化簡，下同)。
1 mol H2的質量是_____，體積是_______，ρ(H2)＝ ＝_______________。 ρ(O2)： ρ(H2) ＝_____，由此可推知：
①同溫同壓下，氣體的密度之比等于其_________之比。
②在標準狀況下，氣體的密度＝ __________。
22.4 L
44.8 L
物質的量
2 mol
64 g
2 mol
4 g
摩爾質量
1:2
16:1
32 g
22.4 L
2 g
22.4 L
摩爾質量
m
V
m
V
16:1
32
22.4
g·L－1
2
22.4
g·L－1
M
22.4
g·L－1
三、典型例題
4.在一個密閉容器中盛有11 g X氣體(X的摩爾質量為44 g·mol－1)時，壓強為1×104 Pa。如果在相同溫度下，把更多的氣體X充入容器，使容器內壓強增至5×104 Pa，這時容器內氣體X的分子數約為( )
A.3.3×1025 B.3.3×1024 C.7.5×1023 D.7.5×1022
C
5.在一定溫度和壓強下，2體積X2氣體與3體積Y2氣體恰好完全反應，生成2體積氣體化合物Z，則Z的化學式可能是( )
A.XY3 B.XY C.X3Y D.X2Y3
D
三、典型例題
6.同溫同壓下等質量的SO2氣體和CO2氣體，下列有關比較的敘述中，正確的是( )
①密度比為16∶11　②密度比為11∶16　③體積比為16∶11　④體積比為11∶16
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
B
7.某常見氣體在標準狀況下的密度為1.25 g·L－1。
(1)該氣體的相對分子質量為 。
(2)若該氣體的分子式為A2型，其名稱為 ；若該氣體的分子式為AB型，其名稱為 。
28
氮氣
一氧化碳
三、典型例題
謝謝觀看
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