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高中化学必修一 专题2.3.2气体摩尔体积
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这是一份高中化学必修一 专题2.3.2气体摩尔体积，共22页。
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 在科学研究或实际生产中,涉及气态物质时,测量体积往往比称量质量更方便。所以,气体一般都是测量体积,而不是称量质量。那么,气体体积与物质的量之间有什么关系呢?体积相同粒子数相同体积不同体积不同【学习任务一】影响物质体积大小的因素课本P52结论：（1）相同条件下（同温同压），1mol（粒子数相同）不同液体或固体体积不相同。（2）相同条件下（同温同压），1mol（粒子数相同）不同气体体积相同。【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、 列队间距、 胖瘦 为什么相同条件下，1mol不同固体和液体的体积不同，而1mol不同气体的体积几乎相同？物质的体积与什么因素有关？物质的体积宏观现象微观探析学生占地面积粒子数、粒子间距、粒子大小（物质由分子、离子或原子构成）影响因素影响固态和液态物质体积主要因素是什么？固态结构微粒间距离很小液态结构微粒间的距离也很小粒子数目和粒子大小 【小结】影响固体和液体物质体积的主要因素：1mol固体或液态体积不同的主要原因是：粒子大小不同影响气态物质体积主要因素是什么？【联系生活】 人们生活中的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。液态（l）气态（g）变成粒子间的距离增大宏观现象：微观探析：体积增大固态液态气态当粒子数目相同时，气体体积主要取决于粒子之间的距离。如何改变粒子之间的距离呢？升温减压升温减压升高温度或减小压强可以增大粒子间距离微观探析【小结】 对于气体来说，粒子之间的距离（一般指平均距离）远远大于粒子本身的直径。受温度和压强影响 对于粒子数相同的气体来说，如果温度和压强相同，则微粒间的平均距离基本相同，体积也就相同。小结： 在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。阿伏加德罗定律【学习任务二】气体摩尔体积回顾课本P52【思考与讨论】1mol1、定义：2、符号:3、公式：4、单位：单位物质的量的气体所占的体积【新概念】——气体摩尔体积VmL/mol(L·mol-1)注意：①气体摩尔体积的数值随温度、压强的改变而改变。②标准状况(0℃,101KPa) Vm≈22.4L/mol（记住）Vm=V/n（错，物质应是气体）（错，应标明条件－标准状况）（对，气体体积与分子种类无关）（错，未指明气体体积是否在相同条件下测定）判断正误，并说明理由1. 标准状况下，1mol任何物质的体积都约是22.4L。2. 1mol气体的体积约为22.4L。3. 标准状况下，1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L。4. 22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。5. 只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约为22.4L/mol。（错，不一定）【概念辨析】重要！！！【小结】“22.4L/mol”使用注意事项：前提条件：标准状况(0℃,101KPa)下 对象：任何气体，纯净气体或混合气体都可特别提醒：标准状况(0℃,101KPa)下，HF、H2O、SO3、CCl4、酒精等不属于气态。【公式的运用】例1、标准状况下，67.2L的O2物质的量是多少？【解】标准状况下，1moLO2的体积约为22.4L已知V（O2）=67.2L=3molV=n·Vmn=V/VmVm=V/n变式答：67.2L的O2物质的量为3mol。NnmV÷ NA× NA× M÷ M÷ Vm× VmNV以物质的量（n）为中心构建质量（m）、体积（V）、粒子数（N）之间的认知模型：【构建模型】【学习评价】1、标准状况下，11.2L的O2质量是多少g？2、标准状况下，5.6升O2中有多少个O2分子？n(O2)=V(O2)/Vm=11.2L/22.4L∙mol-1=0.5molm(O2)=n(O2)∙M(O2)=0.5mol×32g/mol=16g【点睛】物质的量是联系质量（m）、体积（V）、粒子数（N）之间的桥梁，故先求物质的量，再进行其它换算。n(O2)=V(O2)/Vm=5.6L/22.4L∙mol-1=0.25molN(O2)=n(O2)∙NA=0.25mol×6.02×1023mol-1=1.505×1023【分析】【分析】学习任务三：阿伏加德罗定律及其推论阿伏加德罗定律：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。推论一：相同条件下，任何气体的体积之比等于物质的量之比，也等于粒子数之比三同定一同 例题1：在相同条件下，物质的量之比为1:4的H2与O2所含的分子个数比为_________，体积之比为__________。1:41:4M = ρVm1mol气体的质量：为摩尔质量(M)【计算】在标准状况下，已知H2的密度是 0.0899g/L,求H2的摩尔质量是多少？分析：体积：为气体摩尔体积(Vm)M(H2) = ρ(H2)Vm =0.0899g/ L×22.4L/mol≈2g/mol 推论二：同温同压下，Vm相同，气体的密度之比等于其摩尔质量之比。例题2：已知在相同的条件下，某气体相对H2的密度是16，求该气体的摩尔质量。根据 M = ρVm 可得16=M(未知气体)=32g/mol相对密度 (d)相对密度 (d)=1、下列说法中正确的是_________________A、分子数相同的气体体积一定相同B、1mol任何气体所占的体积约为22.4LC、同温同压时，同体积的任何气体含有的分子数相等D、常温常压时，6.02×1023个气体分子的体积为 22.4 LE、标准状况下，22.4L空气中含有NA个单质分子F、标准状况下，1molH2O的体积是22.4LG、常温常压下，32gO2所占的体积约为22.4L【学习评价】C2、(单选)下列说法中正确的是（NA代表阿伏加德罗常数的数值）A、在同温同压下，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11.2LC、常温常压下，11.2L氮气所含的原子数目为NAD、17gNH3所含电子数目为10NAD3、瓦斯中甲烷与氧气的质量比为1∶4时极易发生爆炸，此时甲烷与氧气的体积比为（ ） A.1:4 B.1:2 C.1:1 D.2:1教材习题P57 2. B【解析】设甲烷质量为ag,则氧气质量为4ag, 求出n(CH4)=a/16mol，n(O2)=4a/32=a/8mol,根据阿伏加德罗推论，相同条件下，气体体积比等于物质的量之比，甲烷与氧气的体积比=n(CH4)/n(O2)=1：2，B正确。【点睛】同温同压下，气体的体积比等于物质的量之比。4、在标准状况下，测得0.48g 的某气体的体积为672ml。计算该气体在此条件下的相对分子质量。M=m/n=0.48g ÷0.03mol=16g/moln=V/Vm=0.672L÷22.4L∙mol-1=0.03mol【解法1】气体的摩尔之量以g/mol为单位时，在数值上等于相对分子质量，根据M=m/n进行求算，先求物质的量。答：该气体在此条件下的相对分子质量为16。【解法2】先求出标况下该气体的密度，可以根据M=ρVm求算。ρ=m/V=0.48g÷0.672LM=ρVm=(0.48g÷0.672L)×22.4L/mol=16g/mol
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 在科学研究或实际生产中,涉及气态物质时,测量体积往往比称量质量更方便。所以,气体一般都是测量体积,而不是称量质量。那么,气体体积与物质的量之间有什么关系呢?体积相同粒子数相同体积不同体积不同【学习任务一】影响物质体积大小的因素课本P52结论：（1）相同条件下（同温同压），1mol（粒子数相同）不同液体或固体体积不相同。（2）相同条件下（同温同压），1mol（粒子数相同）不同气体体积相同。【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、 列队间距、 胖瘦 为什么相同条件下，1mol不同固体和液体的体积不同，而1mol不同气体的体积几乎相同？物质的体积与什么因素有关？物质的体积宏观现象微观探析学生占地面积粒子数、粒子间距、粒子大小（物质由分子、离子或原子构成）影响因素影响固态和液态物质体积主要因素是什么？固态结构微粒间距离很小液态结构微粒间的距离也很小粒子数目和粒子大小 【小结】影响固体和液体物质体积的主要因素：1mol固体或液态体积不同的主要原因是：粒子大小不同影响气态物质体积主要因素是什么？【联系生活】 人们生活中的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。液态（l）气态（g）变成粒子间的距离增大宏观现象：微观探析：体积增大固态液态气态当粒子数目相同时，气体体积主要取决于粒子之间的距离。如何改变粒子之间的距离呢？升温减压升温减压升高温度或减小压强可以增大粒子间距离微观探析【小结】 对于气体来说，粒子之间的距离（一般指平均距离）远远大于粒子本身的直径。受温度和压强影响 对于粒子数相同的气体来说，如果温度和压强相同，则微粒间的平均距离基本相同，体积也就相同。小结： 在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。阿伏加德罗定律【学习任务二】气体摩尔体积回顾课本P52【思考与讨论】1mol1、定义：2、符号:3、公式：4、单位：单位物质的量的气体所占的体积【新概念】——气体摩尔体积VmL/mol(L·mol-1)注意：①气体摩尔体积的数值随温度、压强的改变而改变。②标准状况(0℃,101KPa) Vm≈22.4L/mol（记住）Vm=V/n（错，物质应是气体）（错，应标明条件－标准状况）（对，气体体积与分子种类无关）（错，未指明气体体积是否在相同条件下测定）判断正误，并说明理由1. 标准状况下，1mol任何物质的体积都约是22.4L。2. 1mol气体的体积约为22.4L。3. 标准状况下，1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L。4. 22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。5. 只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约为22.4L/mol。（错，不一定）【概念辨析】重要！！！【小结】“22.4L/mol”使用注意事项：前提条件：标准状况(0℃,101KPa)下 对象：任何气体，纯净气体或混合气体都可特别提醒：标准状况(0℃,101KPa)下，HF、H2O、SO3、CCl4、酒精等不属于气态。【公式的运用】例1、标准状况下，67.2L的O2物质的量是多少？【解】标准状况下，1moLO2的体积约为22.4L已知V（O2）=67.2L=3molV=n·Vmn=V/VmVm=V/n变式答：67.2L的O2物质的量为3mol。NnmV÷ NA× NA× M÷ M÷ Vm× VmNV以物质的量（n）为中心构建质量（m）、体积（V）、粒子数（N）之间的认知模型：【构建模型】【学习评价】1、标准状况下，11.2L的O2质量是多少g？2、标准状况下，5.6升O2中有多少个O2分子？n(O2)=V(O2)/Vm=11.2L/22.4L∙mol-1=0.5molm(O2)=n(O2)∙M(O2)=0.5mol×32g/mol=16g【点睛】物质的量是联系质量（m）、体积（V）、粒子数（N）之间的桥梁，故先求物质的量，再进行其它换算。n(O2)=V(O2)/Vm=5.6L/22.4L∙mol-1=0.25molN(O2)=n(O2)∙NA=0.25mol×6.02×1023mol-1=1.505×1023【分析】【分析】学习任务三：阿伏加德罗定律及其推论阿伏加德罗定律：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。推论一：相同条件下，任何气体的体积之比等于物质的量之比，也等于粒子数之比三同定一同 例题1：在相同条件下，物质的量之比为1:4的H2与O2所含的分子个数比为_________，体积之比为__________。1:41:4M = ρVm1mol气体的质量：为摩尔质量(M)【计算】在标准状况下，已知H2的密度是 0.0899g/L,求H2的摩尔质量是多少？分析：体积：为气体摩尔体积(Vm)M(H2) = ρ(H2)Vm =0.0899g/ L×22.4L/mol≈2g/mol 推论二：同温同压下，Vm相同，气体的密度之比等于其摩尔质量之比。例题2：已知在相同的条件下，某气体相对H2的密度是16，求该气体的摩尔质量。根据 M = ρVm 可得16=M(未知气体)=32g/mol相对密度 (d)相对密度 (d)=1、下列说法中正确的是_________________A、分子数相同的气体体积一定相同B、1mol任何气体所占的体积约为22.4LC、同温同压时，同体积的任何气体含有的分子数相等D、常温常压时，6.02×1023个气体分子的体积为 22.4 LE、标准状况下，22.4L空气中含有NA个单质分子F、标准状况下，1molH2O的体积是22.4LG、常温常压下，32gO2所占的体积约为22.4L【学习评价】C2、(单选)下列说法中正确的是（NA代表阿伏加德罗常数的数值）A、在同温同压下，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11.2LC、常温常压下，11.2L氮气所含的原子数目为NAD、17gNH3所含电子数目为10NAD3、瓦斯中甲烷与氧气的质量比为1∶4时极易发生爆炸，此时甲烷与氧气的体积比为（ ） A.1:4 B.1:2 C.1:1 D.2:1教材习题P57 2. B【解析】设甲烷质量为ag,则氧气质量为4ag, 求出n(CH4)=a/16mol，n(O2)=4a/32=a/8mol,根据阿伏加德罗推论，相同条件下，气体体积比等于物质的量之比，甲烷与氧气的体积比=n(CH4)/n(O2)=1：2，B正确。【点睛】同温同压下，气体的体积比等于物质的量之比。4、在标准状况下，测得0.48g 的某气体的体积为672ml。计算该气体在此条件下的相对分子质量。M=m/n=0.48g ÷0.03mol=16g/moln=V/Vm=0.672L÷22.4L∙mol-1=0.03mol【解法1】气体的摩尔之量以g/mol为单位时，在数值上等于相对分子质量，根据M=m/n进行求算，先求物质的量。答：该气体在此条件下的相对分子质量为16。【解法2】先求出标况下该气体的密度，可以根据M=ρVm求算。ρ=m/V=0.48g÷0.672LM=ρVm=(0.48g÷0.672L)×22.4L/mol=16g/mol
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