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1.2 物质的量
第2课时 气体摩尔体积
第一章 化学研究的天地
授课人：
学习要点
一、
气体摩尔体积
二、
决定物质体积大小的因素
三、
阿伏加德罗定律
课堂导入
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？
一、课堂导入
2.单位: L/mol (L·mol-1) 和 m3/mol 。
3.影响因素: 温度和压强
4.标况下的气体摩尔体积：
标准状况下，1mol 任何气体的体积都约是22.4L 。
即标况下的气体摩尔体积是22.4 L/mol
记作：Vm=22.4 L·mol-1
理解要点:
条件：标准状况(STP)
0℃、 101k Pa
对象：任何气体包括混合气体
物质的量：1mol
结论
体积约为22.4L
气体摩尔体积
1.概念：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。符号：Vm
二、知识梳理
体积约占22.4 L
气体摩尔体积
标准状况下的气体摩尔体积示意图
22.4 L
(标准状况)
6.02×1023个分子
0.282 m
STP 下气体摩尔体积的要点
条件：
0 0C 1.01×105Pa(标准状况 STP)
对象：任何气体
物质的量：1mol
二、知识梳理
气体摩尔体积
注意事项
26.88 L
(0.8mol+0.4mol)×22.4L·mol－1=26.88L
试计算：标准状况下，0.8molH2和0.4molO2的混合气的体积约为____________。
适用范围：气态物质，可以是单一气体，也可是混合气体，注意混合气体之间不能发生反应
01
物质在标准状况下为气体，若不是气体或非标准状况均不能用22.4 L·mol－1进行计算
02
1 mol气体在非标准状况下的体积，可能是22.4 L，也可能不是22.4 L
03
二、知识梳理
②气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1
气体摩尔体积
总结：标准状况下，与气体摩尔体积有关的计算
气体的体积
物质的量
①
摩尔质量
②
粒子数
③
质量
④
①气体的物质的量n＝ mol
V
22.4
③气体的分子数N＝n·NA＝
·NA
V
22.4
④气体的质量m＝n·M＝
·M g
V
22.4
二、知识梳理
(1)1 mol任何气体的体积都为22.4 L (　　)
(2)1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 L (　　)
(3)标准状况下，1 mol水所占的体积是22.4 L (　　)
(4)在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA (　　)
(5)在常温常压下，1 mol氦气含有的原子数为NA (　　)
(6)标准状况下，H2的气体摩尔体积是22.4 L (　　)
×
√
×
×
【问题1】请同学们认真思考并判断正误：
×
×
二、知识梳理
B
A 没有指明标准状况 ×
B 气体摩尔体积既适用于单一气体，也可以是混合气体，只要符合物质的量为1 mol，且为标准状况下，体积就约为22.4 L √
C 标准状况下，1 mol任何气体的体积必定是22.4 L ×
D 18 g H2O是1 mol H2O，但22.4 L CO2不一定是1 mol，因为其条件不确定 ×
二、知识梳理
【问题3】下列说法正确的是（ ）
A. 在标准状况下，1mol水和1molH2的体积都约是22.4L
B. 2gH2和44gCO2的体积相等
C.1mol某气体的体积为22.4L，则该气体一定处于标准状况
D. 在标准状况下，1gH2和11.2LO2的物质的量相等
D
二、知识梳理
相同条件下固体和液体的体积
1 mol Fe
1 mol Al
1 mol Pb
7.1 cm3
10 cm3
18.3 cm3
20°C 1 mol 固体的体积
20°C 1 mol 液体的体积
18 cm3
53.6 cm3
57.1 cm3
1 mol 水
1 mol 硫酸
1 mol 酒精
在相同条件下，1mol 固体或液体的体积一般各不相同。
二、知识梳理
1mol下列气体在00C 1.01×105Pa下的体积
名称 状态 密 度(g/L) 质量(g) 体积(L)
H2 气体 0.0899 2.016
O2 气体 1.429 32.00
CO2 气体 1.965 44.01
N2 气体 1.251 28.02
22.393
22.397
22.398
22.425
相同条件(00C 1.01×105Pa)下，1mol气体的体积几乎完全相同，都约为22.4L。
二、知识梳理
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？
二、知识梳理
决定物质体积大小的因素
决定物质体积大小的因素及阿伏加德罗定律
固体、液体物质粒子间间隔很小，在微粒数目相同的情况下，固体、液体的体积主要由粒子本身大小决定。
粒子的数目
粒子的大小
粒子间的距离
决定
固体或液体
气体物质分子间间隔远大于分子本身大小，在微粒数目相同的情况下，气体的体积主要由微粒间的距离大小决定，而分子间的平均距离受温度和压强的影响。
决定
气体
二、知识梳理
粒子数目相同物质的体积关系
决定物质体积大小的因素及阿伏加德罗定律
同温
同压
粒子大小不同
粒子间的距离相同
体积不同
体积相同
不同固体或液体
不同气体
二、知识梳理
相同的温度和压强下，粒子数相同的任何气体都具有___________，也可以说，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。
相同的温度和压强下，任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的
相同的体积
阿伏加德罗定律的内容
阿伏加德罗定律适用于任何气体，包括混合气体，不适用于非气体；
特别提示
同温、同压、同体积、同分子数，共同存在，相互制约，且“三同定一同”。
二、知识梳理
PV＝nRT
P：气体压强（单位：Pa ）
V：气体的体积（单位：L）
n：气体分子的物质的量（单位：mol）
T：温度（单位：K）
R：常数
克拉珀珑方程（或理想气体状态方程）
阿伏加德罗定律的数学表达式
二、知识梳理
1mol任何气体只有在标准状况下其体积才约是22.4L吗？
例如：1mol任何气体在常温下(25℃)，1.106×105Pa压强时
不是；
二、知识梳理
阿伏加德罗定律的推论及应用
相同条件 结论 语言叙述 公式
同温同压 同温同压下，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比
同温同体积 同温同体积下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比
同温同压 同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比
同温同压同体积 同温同压下，体积相同的气体，其质量与摩尔质量成正比
二、知识梳理
1.下列关于决定物质体积的因素的说法不正确的是(　　 )
A. 物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距
B. 相同条件下，粒子数相同的任何气体都具有相同体积
C. 同温同压下，1 mol任何物质所占有的体积均相同
D. 等质量的H2，压强越小、温度越高，气体所占体积越大
C
2.下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是(　　 )
A．一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
B．通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 L
C．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L
D．标准状况下，1 mol O2的体积是22.4 L·mol－1
A
三、典型例题
3.在同温同压(以0 ℃，1.01×105Pa即标准状况为例)下，完成下列问题。
(1)1 mol O2的体积是______，2 mol H2的体积是______，V(O2)：V(H2)＝_______，由此可推知：同温同压下，气体的体积之比等于其__________之比。
(2)44.8 L O2的物质的量是______，质量是_____，44.8 L H2的物质的量是______，质量是_____，m(O2)：m(H2)＝_____，由此可推知：同温同压下，同体积的气体的质量之比等于其__________之比。
(3)1 mol O2的质量是_____，体积是_______，ρ(O2)＝ ＝____________(列式不化简，下同)。
1 mol H2的质量是_____，体积是_______，ρ(H2)＝ ＝_______________。 ρ(O2)： ρ(H2) ＝_____，由此可推知：
①同温同压下，气体的密度之比等于其_________之比。
②在标准状况下，气体的密度＝ __________。
22.4 L
44.8 L
物质的量
2 mol
64 g
2 mol
4 g
摩尔质量
1:2
16:1
32 g
22.4 L
2 g
22.4 L
摩尔质量
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、典型例题
4.在一个密闭容器中盛有11 g X气体(X的摩尔质量为44 g·mol－1)时，压强为1×104 Pa。如果在相同温度下，把更多的气体X充入容器，使容器内压强增至5×104 Pa，这时容器内气体X的分子数约为( )
A.3.3×1025 B.3.3×1024 C.7.5×1023 D.7.5×1022
C
5.在一定温度和压强下，2体积X2气体与3体积Y2气体恰好完全反应，生成2体积气体化合物Z，则Z的化学式可能是( )
A.XY3 B.XY C.X3Y D.X2Y3
D
三、典型例题
6.同温同压下等质量的SO2气体和CO2气体，下列有关比较的叙述中，正确的是( )
①密度比为16∶11　②密度比为11∶16　③体积比为16∶11　④体积比为11∶16
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
B
7.某常见气体在标准状况下的密度为1.25 g·L－1。
(1)该气体的相对分子质量为 。
(2)若该气体的分子式为A2型，其名称为 ；若该气体的分子式为AB型，其名称为 。
28
氮气
一氧化碳
三、典型例题
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