资源简介

(共28张PPT)
气体摩尔体积
L
m3
实际生活中气体常见的计量方式
氢燃料公交车
每百公里氢耗约6 kg
质量(m)
体积(V)
物质的量(n)
摩尔质量（M）
【思考】计算1 mol各物质的体积，并寻找规律。
物质 状态 物质的量/mol 质量/g 密度/g·cm-3 体积/cm3
NaCl 固 1 58.5 2.17
Fe 固 1 56 7.86
C2H5OH 液 1 46 0.789
H2SO4 液 1 98 1.84
H2（273 K） 气 1 2 0.000 088
He（273 K） 气 1 4 0.000 176
CH4（273 K） 气 1 16 0.000 716
V
V
V
V
V
V
V
注：除标明温度外均为室温下的测量值
【思考】计算1 mol各物质的体积，并寻找规律。
物质 状态 物质的量/mol 质量/g 密度/g·cm-3 体积/cm3
NaCl 固 1 58.5 2.17
Fe 固 1 56 7.86
C2H5OH 液 1 46 0.789
H2SO4 液 1 98 1.84
H2（273 K） 气 1 2 0.000 088
He（273 K） 气 1 4 0.000 176
CH4（273 K） 气 1 16 0.000 716
【结论1】同温同压下，1 mol气体的体积远大于1 mol固体或液体的体积。
V
V
V
V
V
V
V
【思考】计算1 mol各物质的体积，并寻找规律。
物质 状态 物质的量/mol 质量/g 密度/g·cm-3 体积/cm3
NaCl 固 1 58.5 2.17
Fe 固 1 56 7.86
C2H5OH 液 1 46 0.789
H2SO4 液 1 98 1.84
H2（273 K） 气 1 2 0.000 088
He（273 K） 气 1 4 0.000 176
CH4（273 K） 气 1 16 0.000 716
【结论2】同温同压下，1 mol气体的体积近似相等。
V
V
V
V
V
V
V
【探究】观察下面图示，对比固态、液态和气态物质的结构模型，思考影响物质体积的主要因素是什么？
【结论1】与微粒大小有关：微粒直径越大，体积越大。
【探究】观察下面图示，对比固态、液态和气态物质的结构模型，思考影响物质体积的主要因素是什么？
【结论2】与微粒数目有关：微粒数目越多，体积越大。
【探究】观察下面图示，对比固态、液态和气态物质的结构模型，思考影响物质体积的主要因素是什么？
【结论3】与微粒之间的平均距离有关：微粒之间的平均距离越大，体积越大。
影响物质体积大小的因素
微粒数目
微粒大小
微粒之间的平均距离
1、微粒大小
2、微粒数目
3、微粒之间的平均距离
一、影响物质体积大小的因素
决定
决定
固体或液体体积
气体体积
固体物质
液体物质
气体物质
（微粒之间的平均距离很小）
（分子间间隔远大于分子本身大小）
18 g H2O (g)
体积膨胀1361倍
分子平均间距约为直径的11倍
常温常压下，
18 g H2O（l）体积为18 mL
24.5 L
二、气体摩尔体积
1、定义：每摩尔气体所具有的体积
2、符号：Vm
3、单位：L·mol-1
【资料卡片】不同条件下气体摩尔体积的数值
温度/K 压强/kPa Vm/(L·mol-1)
273 101 22.4
298 101 24.5
300 101 24.6
373 101 30.6
标准状况/STP（Standard Temperature and Pressure)
温度：273.15 K（即0℃）；压强101.325 kPa
标准状况下，1 mol任何气体的体积都约为22.4 L。
二、气体摩尔体积
1、定义：每摩尔气体所具有的体积
2、符号：Vm
4、数值：标准状况下，Vm ≈ 22.4 L·mol-1
3、单位：L·mol-1
22.4 L
(标准状况)
6.02×1023分子
0.282 m
5、气体体积与物质的量之间的关系：
n =
【学以致用】
1. 标准状况下，0.8 mol O2的体积约为 L。
2. 标准状况下，56 L CO2的物质的量为 mol。
V(O2) = n(O2) × Vm = 0.8 mol × 22.4 L·mol-1 = 17.92 L
17.92
2.5
n() = = = 2.5 mol
【资料卡片】
物质 O2 N2 CO2
分子直径/ （nm) 0.35 0.36 0.33
分子间的平均距离/ （nm) 3.3 3.3 3.3
气体物质分子间的平均距离远大于分子本身大小，在分子数目相同的情况下，气体的体积主要由分子间的距离大小决定。
注：均为常温常压下的测量值
【探究】气体分子间的平均距离受哪些因素影响呢
升高温度
放入热水
升高温度，气体分子间距增大
分组实验：用注射器抽取8 ml空气，堵住出气口，将其放入热水中，观察气体体积变化（注意读数记录）。
【探究】气体分子间的平均距离受哪些因素影响呢
减小压强
减小压强，气体分子间距增大
西藏旅游
（高原低压）
分组实验：用注射器抽取6 ml空气，堵住出气口，推动活塞至活塞停止，观察气体体积变化（注意读数记录）。
在相同温度和压强下，气体分子间的距离相等
在相同温度和压强下，1 mol任何气体的体积相等
1 mol 不同气体体积
分子间的距离
决定
温度、压强
决定
在相同温度和压强下，相同体积的任何气体均含有相同数目的分子
三、阿伏加德罗定律
在相同温度和压强条件下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
（1776——1856）
【化学史话】
1662年
波义耳定律
在密闭容器中的定量气体，在恒温下，气体的压强和体积成反比。
1787年
查理定律
一定体积气体的压强和热力学温度成正比。
1811年
阿伏加德罗定律
在相同温度和压强下，相同体积的气体，含有相同数目的分子。
盖 吕萨克定律
当压强不变时，反应前的气体与反应后的气体体积间互成简单的整数比。
1805年
三、阿伏加德罗定律
在相同温度和压强条件下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
或表述为：
在相同温度和压强条件下，气体的体积与其物质的量成正比。
=
（1776——1856）
【思考】根据实验现象，如何推断出水分子中氧原子和氢原子的个数比为1:2？
化学方程式与 各物质状态 2H2O O2↑ + 2H2↑
液态 气态 气态
分子数目
物质的量
质量
气体体积（STP）
通直流电
NA个分子 ： 2NA个分子
1 mol ： 2 mol
36 g = 32 g + 4 g
22.4 L ： 44.8 L
某型号氢燃料公交车，每百公里氢耗约6 kg，这些氢气在标准状况下的体积是多少？其中含有的氢分子个数是多少？
n(H2) =
=
= 3000 mol
H2的物质的量为：
H2的体积为：
V(H2) = n(H2) × Vm
= 3000 mol × 22.4 L·mol-1
= 6.72 × 104 L
【学以致用】
某型号氢燃料公交车，每百公里氢耗约6 kg，这些氢气在标准状况下的体积是多少？其中含有的氢分子个数是多少？
【学以致用】
H2的分子个数为：
N(H2) = n(H2) × NA
= 3000 mol × 6.02 × 1023 mol-1
= 1.806 × 1027
n(H2) =
=
= 3000 mol
H2的物质的量为：
物质的质量(m)
微粒个数（N）
气体的体积
(V)
物质的量
(n)
÷M
×M
×Vm
÷Vm
×NA
÷NA
【归纳总结】
【课后思考】
家用天然气中会添加微量的有特殊臭味的泄漏警告剂，其主要成分可以是四氢噻吩（C4H8S），一 般添加量是20~50 mg·m-3。若你家中一年使用的天然气量为310 m3，计算一年所消耗的气态四氢噻吩折算成标准状况下的体积范围。
汽车安全气囊中的填充物有NaN3、KNO3等物质，当发生碰撞时，发生反应：10NaN3+ 2KNO3 == 5Na2O + K2O + 16N2↑，尝试计算汽车发生碰撞产生10 L N2（标准状况下） 所需的 NaN3的质量。

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