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(共18张PPT)
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第三节 物质的量
课时2 气体摩尔体积
课堂导入
实验室制CO2：
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O
按照化学计量关系，1mol CaCO3与足量的稀盐酸反应可以生成1mol CO2，我们需要如何设计实验证明？
根据上节课所学的摩尔质量，1mol CaCO3的质量是100g，1mol CO2的质量是44g，但是气体的质量称量实际上操作起来是十分困难的，所以气体的定量情况一般都是测量体积，那气体体积与物质的量之间有什么关系呢？
课堂学习
物质体积的影响因素
想知道气体体积与物质的量之间是否具有一定关系，首先我们需要明确物质的体积与哪些因素有关。
我们知道，物质根据聚集状态的不同可以分为固态(s)、液态(l)、气态(g)三种状态，不同聚集状态密度差异较大。
课堂学习
物质体积的影响因素
物质体积的影响因素：
1. 粒子数目；
2. 粒子大小；
3. 粒子间距。
相同条件(同温同压)下，1mol气体的体积相同，相同条件(同温)下，1mol固体和液体的体积相差较大，请同学们思考原因。
18cm3
53.6cm3
7.1cm3
10cm3
18.3cm3
课堂学习
物质体积的影响因素
对于固体和液体而言，分子的间距都很小，相较于分子大小来说可以忽略，所以固体和液体的体积主要取决于粒子大小和粒子数目。
1mol固体或液体体积不同的原因：分子数相同，粒子大小不同。
固体或液体的分子堆积十分紧密
课堂学习
物质体积的影响因素
如果将石油气不断压缩，气体会变成液态，说明相同的体积容纳的分子数变多的同时气体会液化，即气体的分子间距大于液体。
1mol气体体积不同的原因：分子数相同，粒子间距不同。
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。
对于气体而言，分子的间距很大，相对来说分子大小就可以忽略，所以气体的体积主要取决于粒子间距和粒子数目。
课堂学习
物质体积的影响因素
如何改变粒子之间的距离？
升温
减压
升温
减压
固体
液体
气体
通过改变温度和压强。
通过液化石油气的例子我们知道温度和压强可以改变物质的体积，但是针对固体或液体而言，温度和压强的影响几乎可以忽略不计，对于气体而言则影响很大。
课堂学习
物质体积的影响因素
物质 1mol气态物质的体积 00C，1.01×105Pa 200C，1.01×105Pa 00C，2.02×105Pa
H2 22.4L 24.0L 11.2L
O2 22.4L 24.0L 11.2L
CO2 22.4L 24.0L 11.2L
N2 22.4L 24.0L 11.2L
温度越高，1mol气体的体积的数值越大；
压强越大，1mol气体的体积的数值越小；
同一条件下，1mol不同气体的体积相同。
课堂学习
定义：单位物质的量的气体所占的体积。
气体摩尔体积
符号：Vm。
单位：L/mol 或 L·mol-1。
计算：气体体积(V) = 摩尔体积(Vm) × 物质的量(n)。
注意事项：
气体的摩尔体积在不同温度和压强下数值不同；
(2) 标准状况下(0℃ 101kPa)，摩尔体积是22.4L/mol；
(3) 摩尔体积只针对气体而言，对于固态液态不适用；
(4) 摩尔体积对所有气体(纯净气体和混合气体)均适用。
标准状况(0℃,101KPa)下，HF、H2O、SO3、CCl4、酒精等不属于气态。
课堂巩固
正误判断
(1). 1mol气体的体积为22.4L。
(4). 只有在标准状况下，1mol气体的体积才可能是22.4L。
(2). 标准状况下，1mol CO和CO2混合气体的体积是22.4L。
(3). 22.4L气体的物质的量一定大于11.2L气体的物质的量。
×
√
×
×
课堂巩固
答：标准状况下，67.2L的O2的质量为96g，分子数为1.806×1024。
标准状况下，67.2L的O2的质量和分子数是多少？
【解】标准状况下，1molO2的体积约为22.4L，可以计算得出其物质的量，从而计算得到质量和分子数。
n(O2) = V(O2) ÷ Vm = 67.2L ÷ 22.4L/mol = 3mol
m(O2) = M(O2) × n(O2) = 3mol × 32g/mol = 96g
N(O2) = NA × n(O2) = 6.02×1023mol-1 × 3mol = 1.806×1024
课堂学习
以物质的量为核心的计算
宏观质量(m)
微观粒子数(N)
物质的量(n)
×微观粒子数(NA)
÷微观粒子数(NA)
×摩尔质量(M)
÷摩尔质量(M)
气体体积(V)
÷摩尔体积(Vm)
×摩尔体积(Vm)
课堂学习
阿伏伽德罗定论及推论
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。
注意事项：
1. 定律适用于任何气体，包括纯净气体和混合气体，不适用于非气体；
2. 同温、同压、同体积、同分子数，四同之中可以做到“三同定一同”。
理想气体状态方程
pV = nRT (R是常数)
推论一：同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比。
课堂学习
阿伏伽德罗定论及推论
推论二：同温同体积下，气体压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比。
推论三：同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比。
利用摩尔质量大小比较气体与空气的密度大小
课堂巩固
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__________。
1:4
1:4
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？
答：氢气的摩尔质量是2g/mol。
【解】1mol气体的质量称为摩尔质量，1mol气体的体积称为摩尔体积，标准状况下气体的摩尔体积为22.4mol/L，可以得到M = ρ × Vm。
M(H2) = ρ(H2) × Vm = 0.0899g/L × 22.4L/mol = 2g/mol
课堂巩固
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22.4L
C、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 L
E、标准状况下，22.4L空气中含有NA个单质分子
F、标准状况下，1mol H2O的体积是22.4L
G、常温常压下，32g O2所占的体积约为22.4L
C
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
B
课堂小结
谢谢观看
THANKS

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