1、气体摩尔体积,高一化学第一章第二节,(第 一 课 时),教学目标,2、通过计算,使学生理解气体的分子数与物质的量的关系。,1、理解气体摩尔体积的概念并掌握有关气体摩尔体积的计算,3、理解阿伏伽德罗定律及常见推论,4、进一步理解物质的量在计算中的重要性,科学探究问题设计: 1、生成O2和H2体积比约是 2、假设电解了1.8gH2O,根据方程计算生成的O2和H2的质量,并计算其物质的量之比为 3、比较“1和2”得出什么结论? 4、根据下表算出标准状况下1molO2和H2的体积,22.4,22.39,1:2,1:2,7.2,10,18.3,18,53.6,5、根据下表算出20时几种固液体的体积,6、
2、分析上述两表,得出什么结论?,1、1mol不同的固态或液态物质,体积不同。 2、在相同状态下,1mol气体的体积基本相同。 3、标准状况下1mol气体的体积约为22.4L,7、那么不同状态的物质,体积大小跟哪些因素有关?,粒子数目,粒子大小,粒子间距,现在我们讨论1mol物质的体积,也就是粒子数都为6.021023。,固、液体 气体,6.021023 6.021023,1、对于固、液体,粒子间距很小,粒子的大小是决定物质体积大小的主要因素。在固态和液态中粒子本身的大小不同,决定了其体积不同。所以,1mol固体、液体的体积主要决定于原子、分子、离子的大小。,2、对于气体,粒子间距较大,决定物质体
3、积大小的主要因素是粒子间的距离。而不同的气体在一定温度和压强下,分子间的距离可以看作是相等的,所以1mol任何气体的体积基本相同,结论: (1)粒子数相同时,决定固体、液体体积大小的主要因素是 。 (2)分子数相同时,决定气体体积大小的主要因素是 。 (3)分子间的平均距离由 和 决定,当 和 时,气体分子间平均距离减小;当 和 时,气体分子间平均距离增大;当 和 时,气体分子间平均距离相等。,粒子的大小,粒子间的距离,温度,压强,降低温度,增大压强,升高温度,减小压强,同温,同压,思考:1mol气体在任何状况下所占的体积是不是相等?是不是都约为22 .4L?,一、气体摩尔体积,6、标准状况(
4、温度:0oC、压强1.01105Pa),5、研究对象:,4、公式:,3、单位:,2、符号:,1、定义:,L/mol或m3/mol等,Vm,单位物质的量的气体所占的体积。,气体摩尔体积Vm约22.4L/mol,任何气体(纯净或混合气体),知识归纳:,1、对象:任何气体,包括混合气体 2、状况:一定温度和压强下,一般指标准状况,即: 0,101kPa,通常状况为20,101kPa 3 、结论:在标准状况下,1mol任何气体所占的体积都约为22 .4L。 4、定量:标准状况下气体摩尔体积为 22 .4Lmol-1 5、有关计算:(标准状况下)V=n22.4L/mol(n-气体的物质的量) 6、同温同
5、压下气体体积大小与微粒数目有关,与种类无关,1、下列说法是否正确? (1)1摩尔氢气的体积约为22.4L。 (2)标准状况下,1摩尔水的体积约22.4L。 (3)20oC时, 1摩尔氧气的体积约22.4L。 (4)2105Pa时,1摩尔氮气的体积小于22.4L。,2、标准状况下: (1)44.8L氢气的物质的量是多少? (2)0.5mol氧气的体积是多少? (3)14gCO的体积是多少? (4)33.6L氮气中含多少个氮分子?,练习:,(),(),(),(),2mol,11.2L,11.2L,1.5NA,物质 质量,物质 的量,微粒数,M,M,NA,NA,22.4L/mol,22.4L/mol
6、,小结,(标准状况),气体体积,1、定律:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同的分子数。,二.阿伏加德罗定律,(3)标况下气体摩尔体积是该定律的特例。,(2)“三同”定“一同”:同温、同压、若同体积则同分子数,(1)使用范围:任何气体,例1:在相同的温度和压强下,14gN2和11gCO2的物质的量之比是 ,体积比是 ,分子数之比 ,原子个数比是,结论:同温同压下,对任何气体,其体积之比等于 ,也等于 。,2:1,2:1,2:1,4:3,物质的量之比,分子个数之比,推论1:同温同压下,任何气体的体积之比物质的量之比=所含的分子数之比,例2、相同物质的量的Fe和Al分别与足量的稀盐酸反应,生成
7、的氢气在相同条件下的体积之比为 。,2:3,T、P相同:V1/V2=n1/n2=N1/N2,例3 求标准状况下氧气和氢气的密度比?,推论2:同温同压下,任何气体的密度之比 =摩尔质量之比,解:标准状况下,1mol的气体,(O2)=,(H2)=,=16:1,例4某气体A对氧气的相对密度为0.5,求A的是式量是多少?A气体对空气的相对密度是多少?(同温同压下),气体的摩尔质量=气体密度(g/L)22.4L/mol(标准状况下)M=d(g/L)22.4L/mol,A的式量为:16; A气体对空气的相对密度为:0.55,(相对密度为两种气体的密度的比值),小结:,推论3:同温、同体积,气体的压强之比=
8、分子数之比=物质的量之比T、V相同:,P1/P2=N1/N2 =n1/n2,例5、一定温度下,在一容积不变的密闭容器中,氯气与氨气刚好完全反应生成氯化铵和氮气。求反应前后容器中的压强之比。,容积不变说明同体积,温度一定说明同温度。故由同温同体积条件下:,解:化学反应方程式:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,可知,反应前后容器中的压强之比等于反应前后气体的物质的量之比,即11:1,练习: 1、标准状况下,4.4克CO2与多少克氧气所占的体积相同?2、A气体对空气的相对密度为0.966,求该气体的相对分子质量。该气体在标准状况下的密度3、求同温同压下,相同质量的甲烷与氧气的体积之比。,3.2g,2:1,28,1.25,三、有关混合气体平均摩尔质量的计算,例6、某混合气体含2mol氧气和8mol氮气,求其平均相对分子质量。,= 28.8g/mol,=M1V1% + M2V2%+,= M1n1% + M2n2%+,解:平均摩尔质量也就是1mol混合气体的质量。,所以混合气体的平均相对分子质量为28.8,例7:某水煤气中H2和CO的体积分数都是50%,求平均式量,若H2和CO的质量分数都是50%,求平均式量。,H2和CO质量分数都是50%时,H2和CO的体积分数分别为93.3%和6.7%,以此,求的混合气体的平均式量为3.73gmol-1,再见,