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气体摩尔体积ppt


[复习] 1、上一节课我们学习了“物质的量(n)” 及其单位摩尔(mol)和摩尔质量(M),由 n可以求出哪些物理量?
分子

质量

÷M ×M

物质的量
(n)

×NA ÷NA

(m)

微粒数 (N)

原子

离子

电子 质子 中子

2、在实验室或在生产中,对于气态物质常 使用它的体积而不是质量。那么物质的 量与气体体积之间有什么关系?1mol气 态物质占据的体积有多大?

1mol 物质的体积

固体 物质
18.3cm 3

7.2cm 3
6.02× 1023 个原子 56克

10cm 3
6.02× 1023 个原子 6.02× 1023 个原子 27克 207克

1mol铁

1mol铝

1mol铅

液体物质
18.0cm 3 54.1cm 3

6.02× 1023 个分子 18克

6.02× 1023 个分子 98克

1mol水

1mol硫酸

气体物质

注意啦!有条 件,为什么?

1mol下列气体在0 oC、101KPa下的体积
名称 状态 密 度(g/L) 质量 体积(L)

H2 气体 O2 气体 CO2 气体 N2 气体

0.0893 1.429 1.965 1.25

(g) 2
32 44 28

22.4

22.4
22.39

22.4

总结 以下是1mol物质在00C、 101KPa下的体积

由体积数据结合物质状态你得出什么结论?
物质 Fe Al H2O H2SO4 H2 O2 CO2 N2 状态 固体 固体 液体 液体 气体 气体 气体 气体 体积 7.2cm3 10cm3 18ml 53.6ml 22.4L 22.39L 22.39L 22.4L

结论:1.在相同条件下,1mol气体所占的体 大得多 大?小? 积比1mol固体或液体所占的体积

2.在相同条件下,1mol固体或液体 各不相同 的体积相同 ?不同?,而1mol气体的体 积 却基本相同 相同?不同? 为什么?
从微观角度分析,物质的体积由哪些因 素决定?

[设问]
1.100个乒乓球和50个乒乓球,谁占的体积 (从微观角度,类似粒子的数目多少) 大? 2.50个乒乓球和50个篮球,都紧密堆积在 一起,哪一堆所占有的体积大? (粒子半径大小) 3.如果篮球的数目都是100个的两堆,一堆 紧密堆积,另一堆球与球的距离间隔1 米均匀分布,哪一堆篮球哪个占的总体积更 (粒子间的平均距离大小) 大?

结论:在相同条件下,决定物质的体积的 微观因素有: 1.粒子数目. 2.粒子(半径)大小 3.粒子间的平均距离
问:当物质的粒子数目均为1摩尔时, 决定固、液、气态物质的体积大小 因素有哪些?

1mol
微粒个数 粒子直径 粒子间距

在这两个因素中, 当粒子之间距离 很小时,物质的 体积主要取决于 粒子的大小

当粒子间的距 离比较大时, 物质的体积主 要取决于粒子 间的距离

构成固态结构微粒间的距离很小

构成液态结构微粒间的距离也小

所以,固体和液体的体积主要取决于 粒子大小

气体分子间距离很大

分子平均距离是分子直径的10倍左右

(分子半径0.4nm,间距4nm)
所以气体所占体积 主要受粒子 间距影响,基本不受半径影响

讨论:当粒子数目相同的情况下, 什么因素影响气体分子间的平均距 离呢?如何影响的?

结论:当粒子数目相同的条件下,决 定气体分子间的距离的条件因素有:

1.温度越高,气体分子间平均距离越 大,所以体积越大
2,压强越大,气体分子间平均距离越 小,所以体积越小 幻灯片 6

3、分组讨论 为什么在00C、 101KPa下1mol任何 气体所占的体积都相同呢?
T.P相同 d相同 V相同
.

温度(0℃,273K).压强(101KPa)

称为标准状况(S.T.P)

[讨论]

在一定温度和压强下,并不一定是标准状况, 1mol不同的气体体积是否相同?

?在同温同压下,相同分子数的气体,其体积( 相同 ); ?在同温同压下,体积相同的气体,其分子数( 相同 ) ;

?在同温同压下,气体体积的大小与分子数目成(正比 )。

在相同的温度和压强 下,相同体积的任何气 体都含相同数目的分子, 这就是阿伏加德罗定律。

气体摩尔体积
概念:单位物质的量气体所占的体积。 符号: Vm 公式: 单位:L/mol(L· mol-1)和m3/mol。
Vm= V n

标准状况下的气体摩尔体积约为 22.4L/mol,这是特定条件下的气 体摩尔体积.

标准状况下的气体摩尔体积理解要点:
条件:标准状况(S T P)

0℃、 101KPa
对象:任何气体 物质的量:1mol



结论

体积约为22.4L

22.4L
(标准状况)

标准状况下的气体 摩尔体积示意图

Attention:
1摩尔任何气体,可以是单一纯 净的气体,也可以是混合气体, 因为气体体积与分子种类无关。

[课堂练习]判断正误 1. 标准状况下,1mol任何物质的体积都约是22.4L。 (错,物质应是气体) (错,应标明条件-标准状况) 2. 1mol气体的体积约为22.4L。 3. 标准状况下,1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L。 (对,气体体积与分子种类无关) 4. 22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。 (错,未指明气体体积是否在相同条件下测定) 5. 标准状况下,气体的摩尔体积都是22.4L。 (错,“约为”;单位应为L/mol) 6. 只有在标准状况下,气体的摩尔体积才可能约为22.4L/mol。 (错,不一定)

[课堂练习]

下列说法正确的是( D) (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

课堂小结
1、决定物质体积的三个因素

因素 粒子个数 粒子大小 状态
固体和 液 体

粒子间距离

1mol

主要因素

次要因素





1mol

忽略

决定因素

课堂小结
2、阿伏伽德罗定律

在相同的温度和压强下,相同体 积的任何气体都含相同数目的分 子。

课堂小结
3、气体摩尔体积

?概念:单位物质的量气体所占的体积。
?符号为Vm

?公式: Vm= V n
?常用单位有L/mol(L· mol-1)和m3/mol。

4、标准状况下的气体摩尔体积(Vm=22.4L/mol)理解要点:
?条件:标准状况(S.T.P) ?对象:任何气体 ?物质的量:1mol 结论

体积约占22.4L

课后作业

? 导学案 15页过关训练 A组 和B组习题

[课堂练习] 在同温同压下,相同质量的 下列气体,占有的体积由大到小的顺 序是——

①Cl2

② N2

③ H2

④CO2

⑤ O2

[答案]

③>②>⑤>④>①

判断正误:

1、18g水为1mol,在标准状况下的体积为22.4L。
2、1mol任何气体的体积都为22.4L

3、22gCO2在标准状况下的体积约为22.4L
4、在常温常压下11.2LCl2所含的原子数为NA 使用22.4L时应注意:状态、状况、量、约

阿伏加德罗定律的推论 (1)同温同压下, 气体的体积之比等于其物质的量(或分 V1 n1 子数目)之比,即 = 。 V2 n2 (2)同温同压下, 气体的密度之比等于其摩尔质量(或相 ρ1 M1 对分子质量)之比,即 = 。 ρ2 M 2 (3)同温同体积下, 气体的压强之比等于其物质的量(或 p1 n1 分子数目)之比,即 = 。 p2 n2

气体平均摩尔质量的求法
? 1、定义式法 ? 2、标况密度法 ? 3、相对密度法

(四)物质的量浓度
? 含义:单位体积溶液里所含溶质B的物质的 量,称为B的物质的量浓度。 符号 CB 单位 mol/L。 ? 表达式: 溶质的物质的量(mol) 物质的量浓度(mol/L)= ( L)
溶液的体积

CB=nB/V

容量瓶:标有 体积、温度、刻度线
只能配制与容量瓶体积相同的溶液,不能 配制任意体积溶液。 不能加热,不能溶解药品、不能作反应 容器

1.步骤
? 计算:配制100mL 0.5mol/L NaCl溶液 ? ?
需要NaCl的质量是多少? 称量:(复习天平的使用) 溶解: 在烧杯中用适量蒸馏水使之完全 溶解(注意:应冷却,不可在容量瓶中溶 解) 洗涤:移入100mL容量瓶,洗涤烧杯两 到三次 定容:加水到接近刻度2厘米时,改用胶 头滴管加水到刻度,摇匀,装瓶.

?
?

[例] 配制100mL 0.5mol/L NaCl溶液需要NaCl的质量是多少?

解:100mL 0.5mol/L NaCl 溶液中NaCl 的物质的量为:
n(NaCl)=c(NaCl)×V(aq) =0.5mol/L×0.1L =0.05mol 0.05 mol NaCl 的质量为: m(NaCl)=n(NaCl)×M(NaCl) =0.05mol×58.5g/mol

=2.925g

2.所需仪器 容量瓶、天平、药匙、烧杯、 量筒、玻璃棒、滴管等

3.配制过程

讨论
? 在配制溶液中哪些操作可能引起溶 液浓度的误差?

可能影响溶液浓度的操作
? 固体药品的称量与液体药品的量取是否 准确; ? 把溶液向容量瓶中转移,溶液洒了; ? 未洗涤烧杯和玻璃棒; ? 定容时水加多了或加少了; ? 定容时未平视刻度线。

讨论
? 定容时俯视或仰视刻度线,对溶液 的浓度有何影响?

? 俯视

? 仰视

俯视或仰视刻度线对溶液浓度的影响
? 俯视刻度线,实际加水量未到刻度 线,使溶液的物质的量浓度增大; ? 仰视刻度线,实际加水量超过刻度 线,使溶液的物质的量浓度减小。

小结:容量瓶的使用六忌
? ? ? ? 一忌用容量瓶进行溶解(体积不准确) 二忌直接往容量瓶倒液(洒到外面) 三忌加水超过刻度线(浓度偏低) 四忌读数仰视或俯视(仰视浓度偏低, 俯 视浓度偏高) ? 五忌不洗涤玻璃棒和烧杯(浓度偏低) ? 六忌标准液存放于容量瓶(容量瓶是量器 ,不是容器)

小结
? 配制物质的量浓度溶液的操作步骤:计算 、称量(或量取)、溶解(冷却)、洗涤 、定容(摇匀)。 溶质的物质的量(mol ) ? 物质的量浓度=
溶液的体积( L)

物质的量 应用于化学方程式的计算

例:实验室用 20gCaCO3 和 200ml 的盐酸恰好 完全反应,计算: 1)生成CaCl2的质量 2)盐酸的溶质的物质的量浓度 3)生成的CO2在标况下的体积

课堂练习一
? 用5molNaOH配成500mL溶液,其浓度为 10 mol/L,取5mL该溶液,其浓度为 mol/L。 10 ? 从1L 1mol/L NaCl溶液中,分别取出100mL 、10mL和1mL溶液,它们的物质的量浓度 是否相等?

课堂练习二
? 下列关于0.1mol/L硝酸钾溶液配制的说法 中,错误的是( ) A、 D (A)0.01molKNO3溶于100mL水配制而成 (B)0.05molKNO3溶于水配制成500mL水 溶液 (C)0.2mol/LKNO3100mL稀释成200mL (D)0.1molKNO3溶于1L水配制而成

随堂检测一
欲配制1 mol/L的氢氧化钠溶液 250mL, 完成下列步骤: ①用天平称取氢氧化钠固体 10 克。
②将称好的氢氧化钠固体放入 烧杯 中 加 少量 蒸馏水将其溶解,待 冷却后将溶 液沿
玻璃棒 移入

mL的容量瓶中。 250

随堂检测一
③用少量蒸馏水冲洗 2~3 次,将冲洗液移入 中, 在操作过程中不能损失点滴液体,否则会使溶液的 浓度偏 (高或低)。 偏低 ④ 向 容 量 瓶 内 加 水 至 刻 度 线 2~3厘米 时,改 用 胶头滴管 小心地加水至溶液凹液面与刻度线相切,若 加水超过刻度线,会造成溶液浓度偏 重新配制,应该 。 偏低 ⑤最后盖好瓶盖,摇匀 ,将配好的溶液移入 中并 贴好标签。


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