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第二单元 物质的化学计量
第2课时　气体摩尔体积
专题1 物质的分类及计量
1.能从宏观和微观相结合的角度理解影响物质体积大小的因素。
2.理解气体摩尔体积的含义，能进行标准状况下气体体积、物质的
量及微粒数目、质量等的换算(重点)。
3.理解阿伏加德罗定律及其推论，并能运用阿伏加德罗定律及其推
论解决简单问题(难点)。
学习目标
物质
质量
物质
的量
微粒数
÷M
×M
×NA
÷NA
物质
体积
？
物质
状态
？
复习回顾
交流讨论
水蒸气：无固定形状和体积，
但易被压缩
水：固定的体积
冰：固定的形状和体积
为什么固态、液态和气态物质之间存在这些差异？如何解释这种差异呢？
物质在不同的温度和压强下，呈现出不同的聚集状态：
一、决定物质体积大小的因素
1.不同聚集状态物质的微观结构与宏观性质
固体 液体 气体
一、决定物质体积大小的因素
固态
微粒排列紧密，微粒间的空隙很小
在固定的位置上振动
有固定的形状，几乎不能被压缩
液态
微粒排列较紧密，微粒间的空隙较小
可以自由移动
没有固定的形状，不易被压缩
气态
微粒间的距离较大
可以自由移动
没有固定的形状，
容易被压缩
思考　讨论不同宏观物质的物理性质可能存在哪些差异？可能的原因是什么？
固体具有固定的形状，液体、气体没有固定的形状；气体容易被压缩，而固体、液体不易被压缩。在固态、液态、气态物质中，微粒的运动方式、微粒之间的距离是不同的。不同聚集状态的物质微观结构上的差异导致了物质性质的不同。
一、决定物质体积大小的因素
思考交流
一、决定物质体积大小的因素
2.分析不同聚集状态物质的体积
已知下列物质的密度，试计算1 mol这些物质的体积，将结果填入下表(说明：固体、液体密度均为293 K时的测定值，气体密度为1.01×105 Pa、273 K时的测定值)。
1 mol不同物质的体积
物质 摩尔质量/(g·mol-1) 密度 1 mol物质的体积
Al 26.98 2.70 g·cm-3
Fe 55.85 7.86 g·cm-3
9.99 cm3
7.11 cm3
相同条件下1 mol固体的体积差别较大(或不相同)。
一、决定物质体积大小的因素
1 mol不同物质的体积
H2O 18.02 0.988 g·cm-3
C2H5OH 46.07 0.789 g·cm-3
18.24 cm3
58.39 cm3
相同条件下1 mol液体的体积差别较大(或不相同)
1 mol不同物质的体积
H2 2.016 0.089 9 g·L-1
N2 28.02 1.25 g·L-1
CO 28.01 1.25 g·L-1
22.42 L
22.42 L
22.41 L
同温同压下，1 mol气体的体积近似相等。
3.影响物质体积大小的因素
一、决定物质体积大小的因素
影响因素
微粒大小
微粒数目
微粒间的距离
固体或液体的体积
气体体积
同温同压下,任何气体粒子之间的距离相等
气态物质中微粒间的距离与外界温度、压强有关。因此，当温度、压强一定时，任何具有相同微粒数的气体都具有大致相同的体积。
应用体验
一、决定物质体积大小的因素
判断正误
(1)一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小和数目决定
(2)当压强一定时，温度越高，气体分子间的距离越大；温度一定时，压强越大，气体分子间的距离越大
(3)1 mol一氧化碳和1 mol氧气所含的分子数相同，体积也相同
×
×
×
已知1 mol不同气体在不同条件下的体积：
化学式 条件 1 mol气体体积/L
H2 0 ℃，101 kPa 22.4
O2 0 ℃，101 kPa 22.4
CO 0 ℃，101 kPa 22.4
H2 0 ℃，202 kPa 11.2
CO2 0 ℃，202 kPa 11.2
N2 273 ℃，202 kPa 22.4
NH3 273 ℃，202 kPa 22.4
标准状况
1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为22.4 L。
1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积可能相等。
二、气体摩尔体积
1 mol任何气体的体积几乎相等，原因是气体的微粒数相同；微粒间的距离相同。
思考交流
二、气体摩尔体积
1.气体摩尔体积
1 mol 气体的体积称为摩尔体积。
在0℃，一个标准大气压下，气体的摩尔体积约为22.4 L·mol-1。
概念拆分：①定义:单位物质的量的气体所占的体积
②符号: Vm
③单位: L·mol-1，m3 mol-1
④数学表达式：Vm=
⑤影响因素：所处温度和压强
2.标准状况下的气体摩尔体积
即在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1。
在273K、101 kPa时，1 mol 任何气体的体积都约为22.4 L。
条件
(标准状况)
标准
(数目相同为NA)
对象
(单一气体或混合气体)
数值(非精确值)
二、气体摩尔体积
思考交流
二、气体摩尔体积
思考2　(1)标准状况下，1 mol任何物质的体积都约是22.4 L吗？
不是。物质的状态有气体、固体或液体，在标准状况下，1 mol气体的体积约为22.4 L，而1 mol固体或液体的体积均不是22.4 L。
(2)当1 mol气体的体积为22.4 L时，能否说明该气体一定处于标准状况下？
不能。标准状况下，1 mol气体的体积均约为22.4 L，但1 mol气体的体积为22.4 L时，并不一定说明该气体处于标准状况下，比如适当的升高温度(气体膨胀)、增大压强(压缩气体)，也能使1 mol气体的体积变为22.4 L。
(3)气体摩尔体积适用范围是气体，是否必须为纯净气体？
气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体，但是以混合气体中气体之间不发生化学反应为前提。如标准状况下0.2 mol H2和0.8 mol O2的混合气体体积约为22.4 L。
思考交流
二、气体摩尔体积
应用体验
二、气体摩尔体积
(1)标准状况下，34 g NH3的物质的量是　　　，所占的体积约是　　　，所含的NH3分子数约是　　　 　。
(2)标准状况下，11.2 L二氧化碳和氧气的混合气体中含有的氧原子数约为　　　 。
(3)标准状况下，某气体的密度为1.43 g·L-1，则该气体的摩尔质量约为
　　　 　。
2 mol
44.8 L
1.204×1024
6.02×1023
32 g·mol-1
(4)标准状况下，0.51 g某气体的体积为672 mL，则该气体的摩尔质量为　　　 　。
17 g·mol-1
标准状况下，气体摩尔体积的有关计算
①气体的物质的量n= mol；
②气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρ g·mol-1；
③气体的分子数N=n·NA=·NA；
④气体的质量m=n·M=·M g。
二、气体摩尔体积
归纳总结
三、阿伏加德罗定律的推论及应用
1.阿伏加德罗定律
同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子(分子) 。
注意事项
①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。
②同温、同压、同体积、同分子数，共同存在，相互制约，称作“三同定一同”。
2.阿伏加德罗定律的常用推论
推论 公式
同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比
同温同体积下，气体的压强之比等于其物质的量之比
同温同压下，任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比
三、阿伏加德罗定律的推论及应用
思考　(1)同温同压下，1 L H2和1 L O2所含的分子数　　　(填“相同”或“不相同”)。
(2)同温同压下，相同质量的H2和O2所占的体积　　　(填“相同”或“不相同”)，其体积比是　　　。
(3)相同温度下，向相同容积的密闭容器中分别充入1 mol H2和2 mol O2，容器中气体的压强之比是　　　。
相同
不相同
16∶1
1∶2
三、阿伏加德罗定律的推论及应用
思考交流
1.判断正误
(1)同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子
(2)同温同压下，相同体积的氧气和氨气，前者质量小于后者
(3)同温同压下，1 mol氢气与1 mol氧气，它们的分子数相同，质量不同
(4)同温同压下，CO与CO2的密度之比为7∶11
×
×
√
√
三、阿伏加德罗定律的推论及应用
应用体验
三、阿伏加德罗定律的推论及应用
应用体验
2.同温同压下，等质量的O2和O3相比较，下列叙述正确的是
A.体积之比为1∶1 B.分子个数之比为2∶3
C.物质的量之比为3∶2 D.原子个数之比为2∶3
√
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