氣體摩爾體積課件

1、1、上一節(jié)課我們學習了、上一節(jié)課我們學習了“物質(zhì)的量（物質(zhì)的量（n）”及其及其單位單位摩爾摩爾（mol）和摩爾質(zhì)量和摩爾質(zhì)量(M)，由，由n可以求出哪些物理量？可以求出哪些物理量？復習復習2、在實驗室或在生產(chǎn)中，對于氣態(tài)物質(zhì)、在實驗室或在生產(chǎn)中，對于氣態(tài)物質(zhì)常使用它的體積而不是質(zhì)量。那么物質(zhì)常使用它的體積而不是質(zhì)量。那么物質(zhì)的量與氣體體積之間有什么關(guān)系？的量與氣體體積之間有什么關(guān)系？1mol氣態(tài)物質(zhì)占據(jù)的體積有多大？氣態(tài)物質(zhì)占據(jù)的體積有多大？分子分子離子離子電子電子原子原子質(zhì)量質(zhì)量物質(zhì)的量物質(zhì)的量微粒數(shù)微粒數(shù)質(zhì)子質(zhì)子中子中子MMNANA(m)（n）（N）1摩爾固體、液體物質(zhì)的體積摩爾固體、液體

2、物質(zhì)的體積例：計算例：計算1molFe的體積的體積1molFe的質(zhì)量為的質(zhì)量為56g ，密度為，密度為7.8g/cm3 。V（Fe）=7.2cm3同樣方法計算出：同樣方法計算出：m（Fe）p（Fe）=56g7.8g/cm31molAI的體積的體積 1molPb的體積的體積1molH2O的體積的體積 1molH2SO4的體積的體積下面是1mol 物質(zhì)的體積請看1mol固體物質(zhì)1mol鐵1mol鋁1mol鉛6.022310個原子56克6.022310個原子27克6.022310個原子207克7.1cm310cm318.3cm31mol液體物質(zhì)1mol水1mol硫酸6.022310個分子98克6.0

3、22310個分子18克18.0cm354.1cm31mol下列氣體在下列氣體在0 oC、1.01105Pa下的體積下的體積名稱名稱狀態(tài)狀態(tài)密密 度度(g/L) 質(zhì)量質(zhì)量(g)體積體積(L) H2氣體氣體 0.08932 O2氣體氣體 1.42932 CO2氣體氣體 1.96544 N2氣體氣體 1.25281mol氣體物質(zhì)氣體物質(zhì)22.422.422.3922.4注意啦！有條注意啦！有條件，件，為什么？為什么？總結(jié)總結(jié)以下是以下是1mol物質(zhì)在物質(zhì)在00C、1.01105Pa下的體積下的體積物質(zhì)物質(zhì)狀態(tài)狀態(tài)密度密度體積體積Fe固體固體7.8g/ml7.2mlAl固體固體2.7g/ml10mlH

4、2O液體液體1g/ml18mlH2SO4液體液體1.83g/ml53.6mlH2氣體氣體0.0893g/L22.4LO2氣體氣體1.429g/L22.39LCO2氣體氣體1.965g/L22.39LN2氣體氣體1.25g/L22.4L由由體積體積數(shù)據(jù)結(jié)合物質(zhì)數(shù)據(jù)結(jié)合物質(zhì)狀態(tài)狀態(tài)你得出什么結(jié)論你得出什么結(jié)論?結(jié)論：結(jié)論：1、在同在同T、同、同P下，下，1mol不同的固態(tài)物質(zhì)或不同的固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)的體積不相等。液態(tài)物質(zhì)的體積不相等。2、在同在同T、同、同P下，下，1mol不同的氣態(tài)物質(zhì)體不同的氣態(tài)物質(zhì)體積相等積相等。 為什么為什么？從從微觀角度微觀角度分析分析,物質(zhì)的體積由哪些因物質(zhì)的體積由哪

5、些因 素決定素決定?大得多大得多各不相同各不相同卻基本相同卻基本相同在相同條件下在相同條件下,1mol固體或液體的固體或液體的體積體積 ,而而1mol氣體的體積氣體的體積結(jié)論結(jié)論:3.在相同條件下在相同條件下,1mol氣體所占的體氣體所占的體積比積比1mol固體或液體所占的體積固體或液體所占的體積相同相同?不同不同?相同相同?不同不同?大？?。看?？??？ 設(shè)問設(shè)問 1.1001.100個乒乓球和個乒乓球和5050個乒乓球個乒乓球, ,誰占的體積誰占的體積大大? ?2.502.50個乒乓球和個乒乓球和5050個籃球，都緊密堆積在個籃球，都緊密堆積在一起一起, ,哪一堆所占有的體積大哪一堆所占有的體

6、積大? ?3.3.如果籃球的數(shù)目都是如果籃球的數(shù)目都是100100個的兩堆個的兩堆, ,一堆一堆緊密堆積，另一堆緊密堆積，另一堆球與球的距離間隔球與球的距離間隔1米米均勻分布均勻分布, ,哪一堆籃球哪個占的總體積更哪一堆籃球哪個占的總體積更大大? ?（從微觀角度，類似（從微觀角度，類似粒子的數(shù)目多少粒子的數(shù)目多少）(粒子半徑大小粒子半徑大小)（粒子間的平均距離大小粒子間的平均距離大?。┙Y(jié)論結(jié)論: :在相同條件下在相同條件下, ,決定物質(zhì)的體積的決定物質(zhì)的體積的微觀因素有微觀因素有: :1.1.粒子粒子數(shù)目數(shù)目. .2.2.粒子（半徑）粒子（半徑）大小大小 3.3.粒子間的粒子間的平均距離平均距

7、離問問:當物質(zhì)的粒子數(shù)目均為當物質(zhì)的粒子數(shù)目均為1摩爾摩爾時時,決定固、液、氣態(tài)物質(zhì)的體積大小決定固、液、氣態(tài)物質(zhì)的體積大小因素有哪些因素有哪些? ?決定物質(zhì)體積大小的因素有：決定物質(zhì)體積大小的因素有：粒子本身的大小粒子本身的大小物質(zhì)的粒子數(shù)目物質(zhì)的粒子數(shù)目粒子之間的距離粒子之間的距離內(nèi)因內(nèi)因外因外因溫度溫度壓強壓強體積體積影響影響決決定定在這兩個因素中，在這兩個因素中，當粒子之間距離當粒子之間距離很小時，物質(zhì)的很小時，物質(zhì)的體積主要取決于體積主要取決于粒子的大小粒子的大小當粒子間的距當粒子間的距離比較大時，離比較大時，物質(zhì)的體積主物質(zhì)的體積主要取決于粒子要取決于粒子間的距離間的距離微粒個數(shù)微

8、粒個數(shù)粒子直徑粒子直徑粒子間距粒子間距1mol結(jié)論結(jié)論（1 1）、在相同的條件下，）、在相同的條件下，1mol1mol不同固體或液不同固體或液體物質(zhì)，體積是體物質(zhì)，體積是不同的不同的，溫度、壓強的改變，溫度、壓強的改變，其體積幾乎不變。其體積幾乎不變。（2 2）、在）、在相同相同條件下，條件下，1mol1mol氣體的體積大致氣體的體積大致是是相同的相同的，溫度、壓強對氣體的體積影響比較，溫度、壓強對氣體的體積影響比較大。大。（3 3）在）在標準狀況標準狀況（ 0，101kPa ）下，）下，1mol1mol不同氣體的體積都不同氣體的體積都約為約為2222、4 4升升。 為什么在相同條件下1摩爾固

9、體或液體的體積各不相同？在標準狀況在標準狀況下，下，1 1摩爾不同氣體的體積摩爾不同氣體的體積會基本相等呢？會基本相等呢？構(gòu)成固態(tài)結(jié)構(gòu)微粒間的距離很小構(gòu)成固態(tài)結(jié)構(gòu)微粒間的距離很小27個小球個小球64個小球個小球27個小球個小球27個大球個大球緊密堆積的緊密堆積的27個小球個小球有一定距離均勻有一定距離均勻分布的分布的27個小球個小球構(gòu)成固態(tài)結(jié)構(gòu)微粒間的距離很小構(gòu)成固態(tài)結(jié)構(gòu)微粒間的距離很小構(gòu)成液態(tài)結(jié)構(gòu)微粒間的距離也小構(gòu)成液態(tài)結(jié)構(gòu)微粒間的距離也小所以，固體和液體的體積主要取決于所以，固體和液體的體積主要取決于粒子大小粒子大小FePbH2OH2SO41mol1mol不同固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)體積為何不同

10、？不同固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)體積為何不同？物質(zhì)所含粒子數(shù)目（相同）物質(zhì)所含粒子數(shù)目（相同）粒子之間距離（非常?。┝Ｗ又g距離（非常小）不同物質(zhì)粒子大小不同不同物質(zhì)粒子大小不同不考慮！不考慮！次要因素次要因素決定因素決定因素粒子本身的大小粒子本身的大小1mol1mol不同固體或液不同固體或液體體積不同體體積不同粒子之間距離（非常?。┝Ｗ又g距離（非常?。Q定于決定于物質(zhì)所含粒子數(shù)目（相同）物質(zhì)所含粒子數(shù)目（相同）1mol1mol不同固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)體積為何不同？不同固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)體積為何不同？不考慮！不考慮！次要因素次要因素決定因素決定因素1mol1mol不同固體不同固體或液體體積或液體體積不

11、同物質(zhì)粒子大小不同不同物質(zhì)粒子大小不同為什么相同條件下，相同物質(zhì)的量的不同氣體為什么相同條件下，相同物質(zhì)的量的不同氣體體積幾乎相等？體積幾乎相等？間距較大間距較大, ,約是分子直約是分子直徑的徑的1010倍倍固體干冰固體干冰COCO2 2氣體氣體 探究：物質(zhì)在不同狀態(tài)時的微觀結(jié)構(gòu)特點探究：物質(zhì)在不同狀態(tài)時的微觀結(jié)構(gòu)特點分子間距離較小分子間距離較小與分子直徑接近與分子直徑接近探究：粒子大小和粒子間距探究：粒子大小和粒子間距對物質(zhì)體積的影響示意圖對物質(zhì)體積的影響示意圖0.4 nm4 nm氣體分子23456789 10分子間平均距離是分子直徑的分子間平均距離是分子直徑的10倍左右倍左右（分子半徑（分

12、子半徑0.4nm，間距，間距4nm）所以氣體所占所以氣體所占體積體積 主要主要受粒子受粒子間距影響間距影響，基本不受半徑影響基本不受半徑影響1mol1mol不同不同氣態(tài)物質(zhì)粒子氣態(tài)物質(zhì)粒子之間距離大，是粒之間距離大，是粒子直徑的子直徑的1010倍左右倍左右。體積體積粒子間距離粒子間距離粒子間粒子間距離距離溫度（溫度（T T）壓強（壓強（P P）1mol1mol任何氣任何氣體在相同條體在相同條件下體積幾件下體積幾乎相等乎相等決定于決定于決定于決定于01 mol H2O( 18 mL)1001 mol H2O (g) (3.06104 mL)(體積擴大1700倍)液態(tài)水變成水蒸氣，影響物質(zhì)體積因素

13、液態(tài)水變成水蒸氣，影響物質(zhì)體積因素中，哪個變？哪個不變？中，哪個變？哪個不變？粒子之間的距離粒子之間的距離P（壓強）（壓強）T（溫度）（溫度）TT T升高，粒子間距離增大，氣體體積增大。升高，粒子間距離增大，氣體體積增大。粒子之間的距離粒子之間的距離P（壓強）（壓強）T（溫度）（溫度）PP P增大，粒子間距離減小，氣體體積減小。增大，粒子間距離減小，氣體體積減小。P不變不變,T升高升高 分子間平均距離增大分子間平均距離增大氣體體積變大氣體體積變大T不變不變,P增大增大分子間距離減小分子間距離減小氣體體積變小氣體體積變小結(jié)論：當粒子數(shù)目相同的條件下，決結(jié)論：當粒子數(shù)目相同的條件下，決定氣體分子間

14、的距離的條件因素有：定氣體分子間的距離的條件因素有：1.溫度溫度越高越高,氣體分子間平均距離氣體分子間平均距離越越大大，所以體積，所以體積越大越大2,壓強壓強越大越大,氣體分子間平均距離氣體分子間平均距離越越小小，所以體積，所以體積越小越小所以,當在同T、P下時，任何氣體粒子之間的平均距離是相等的，即體積是相等的。1mol下列氣體在下列氣體在00C、1.01105Pa下的體積下的體積名稱名稱狀態(tài)狀態(tài)密密 度度(g/L) 質(zhì)量質(zhì)量(g)體積體積(L) H2氣體氣體 0.0893222.4 O2氣體氣體 1.4293222.39 CO2氣體氣體 1.9654422.39 N2氣體氣體 1.2528

15、22.400、1.011.0110105 5 Pa Pa稱為稱為標準狀況標準狀況 為什么在為什么在標準狀況標準狀況下下1mol任何氣任何氣體體所占的體積都相同呢？所占的體積都相同呢？ 標準狀況（標準狀況（S.T.P）：溫度（）：溫度（0，273K） 壓強（壓強（101KPa)T.P相同相同d相同相同相同（相同（.L).結(jié)論：結(jié)論： 1. 1. 決定固、液體體決定固、液體體積的主要因素有哪些？積的主要因素有哪些？ 物質(zhì)粒子的數(shù)目物質(zhì)粒子的數(shù)目 粒子本身的大小粒子本身的大小2.2.決定氣體體積大小的主要因素有哪些？決定氣體體積大小的主要因素有哪些？物質(zhì)粒子的數(shù)目和粒子之間的距離物質(zhì)粒子的數(shù)目和粒子

16、之間的距離 3、為什么在標準狀況下、為什么在標準狀況下1mol任何任何氣體所占的體積都相同呢？氣體所占的體積都相同呢？ 溫度和壓強不變，則分子間距離不變，溫度和壓強不變，則分子間距離不變，1摩爾氣體即分子數(shù)目不變，所以氣體體摩爾氣體即分子數(shù)目不變，所以氣體體積也不變，約為積也不變，約為22.4升升 在相同的溫度和壓強下，在相同的溫度和壓強下，1 1摩爾不同氣體是否占有大約相摩爾不同氣體是否占有大約相同的體積呢？同的體積呢？溫度、壓溫度、壓強相同強相同分子間分子間距相同距相同1摩爾摩爾氣體氣體分子數(shù)分子數(shù)目相同目相同體積相同體積相同一、氣體摩爾體積：一、氣體摩爾體積：概念：在一定的概念：在一定的

17、溫度和壓強溫度和壓強下，單位物質(zhì)的下，單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。符號：符號：Vm單位：單位：L/或或L.1或或m3/mol在在標準狀況標準狀況（ 0，101kPa ）下，任何）下，任何氣體的氣體摩爾體積都氣體的氣體摩爾體積都約為約為2222、4L/mol4L/mol。標準狀況下的氣體摩爾體積標準狀況下的氣體摩爾體積(Vm=22.4L/mol)理解要點理解要點：v條件：標準狀況（條件：標準狀況（S.T.P）v對象：任何氣體對象：任何氣體v物質(zhì)的量：物質(zhì)的量：1mol體積約占體積約占.結(jié)論結(jié)論氣體摩爾體積氣體摩爾體積v單位單位: L/mol

18、(Lmol-1)n = VVmv公式：公式：v符號為符號為Vmv概念：單位物質(zhì)的量氣體所占的體積。概念：單位物質(zhì)的量氣體所占的體積。22.4L(標準狀況）標準狀況）6.021023分子分子 0.282m標準狀況下的氣體摩爾體積示意圖標準狀況下的氣體摩爾體積示意圖Attention：摩爾摩爾任何氣體任何氣體，可以是單一，可以是單一純純凈凈的氣體，也可以是的氣體，也可以是混合混合氣體，氣體，因為氣體體積與分子種類無關(guān)。因為氣體體積與分子種類無關(guān)。 22.4L/mol22.4L/mol與氣體摩爾體積與氣體摩爾體積有什么區(qū)別和聯(lián)系？有什么區(qū)別和聯(lián)系？ 22.4L/mol22.4L/mol是氣體摩爾體積

19、是氣體摩爾體積的特殊情況，是把溫度定為的特殊情況，是把溫度定為0,0,壓強定為壓強定為101KPa101KPa時的氣體時的氣體摩爾體積摩爾體積。分析：分析：使用使用22.4L/mol進行計算一定要注意以進行計算一定要注意以下兩點下兩點：v條件：標準狀況（條件：標準狀況（0、101kPa101kPa）v對象：任何氣體對象：任何氣體(可以是單一氣體也可以是單一氣體也 可以是混合氣體可以是混合氣體)1mol CO2 的摩爾體積是的摩爾體積是22.4L/mol解釋：解釋：未說是標況下未說是標況下標況下標況下NO2 的體積約是的體積約是22.4L解釋：解釋：未說是未說是1mol1mol標準狀況下，標準狀

20、況下，1mol任何物質(zhì)的體積都約是任何物質(zhì)的體積都約是22.4L解釋：解釋：物質(zhì)應(yīng)是氣體物質(zhì)應(yīng)是氣體標準狀況下，標準狀況下，1molO2和和N2混合氣體的體積約混合氣體的體積約22.4L解釋：解釋：氣體體積與分子種類無關(guān)氣體體積與分子種類無關(guān)標準狀況下，氣體的摩爾體積都是標準狀況下，氣體的摩爾體積都是22.4L。解釋：解釋：單位應(yīng)為單位應(yīng)為L/mol（1）標準狀況下，）標準狀況下，0.5molH2，占有的體積約是，占有的體積約是 （2）標準狀況下，）標準狀況下，4.48LCO2 的物質(zhì)的量是的物質(zhì)的量是 （3）標準狀況下，）標準狀況下，16gO2 的體積約是的體積約是 （4）標準狀況下，）標準

21、狀況下，11.2LN2 中含有的中含有的N2的分子數(shù)是的分子數(shù)是 11.2L0.2mol11.2L3.01x1023 練習一練習一 填空填空練習二練習二1. 標準狀況下，標準狀況下，1mol任何物質(zhì)的體積都約是任何物質(zhì)的體積都約是22.4L。（錯物質(zhì)，應(yīng)錯物質(zhì)，應(yīng)是氣體）是氣體）2. 1mol氣體的體積約為氣體的體積約為22.4L。（錯，應(yīng)標明條件標準狀況）（錯，應(yīng)標明條件標準狀況）3. 標準狀況下，標準狀況下，1molO2和和N2混合氣體的體積約為混合氣體的體積約為22.4L。（對，氣體體積與分子種類無關(guān)）（對，氣體體積與分子種類無關(guān)）4. 22.4L氣體所含分子數(shù)一定大于氣體所含分子數(shù)一定

22、大于11.2L氣體所含的分子數(shù)。氣體所含的分子數(shù)。（錯，未指明氣體體積是否在相同條件下測定）（錯，未指明氣體體積是否在相同條件下測定）5. 標準狀況下，氣體的摩爾體積都是標準狀況下，氣體的摩爾體積都是22.4L。（錯，（錯，“約為約為”；單位應(yīng)為；單位應(yīng)為L/mol）6. 只有在標準狀況下，氣體的摩爾體積才可能約為只有在標準狀況下，氣體的摩爾體積才可能約為22.4L/mol。（錯，不一定）（錯，不一定）練習三練習三下列說法正確的是（下列說法正確的是（ ）（A）在標準狀況下，）在標準狀況下，1mol水和水和1molH2的體的體積都約是積都約是22.4L（B）2gH2和和44gCO2的體積相等的體

23、積相等（C）1mol某氣體的體積為某氣體的體積為22.4L，則該氣，則該氣體一定處于標準狀況體一定處于標準狀況（D）在標準狀況下，）在標準狀況下，1gH2和和11.2LO2的物的物質(zhì)的量相等質(zhì)的量相等D 練習四練習四 在同溫同壓下，相同質(zhì)量的下在同溫同壓下，相同質(zhì)量的下列氣體，占有的體積由大到小的順序列氣體，占有的體積由大到小的順序是是Cl2 N2 H2 CO2 O2答案答案 判斷正誤：判斷正誤：1 1、18g18g水為水為1mol1mol，在標準狀況下的體積為，在標準狀況下的體積為22.4L22.4L。2 2、1mol1mol任何氣體的體積都為任何氣體的體積都為22.4L22.4L3 3、2

24、2gCO22gCO2 2在標準狀況下的體積約為在標準狀況下的體積約為22.4L22.4L4 4、在常溫常壓下、在常溫常壓下11.2LCl11.2LCl2 2所含的原子數(shù)為所含的原子數(shù)為N NA A使用使用22.4L時應(yīng)注意：時應(yīng)注意：狀態(tài)、狀況、量、約狀態(tài)、狀況、量、約小結(jié)小結(jié)l1.決定物質(zhì)的體積大小的微觀因素決定物質(zhì)的體積大小的微觀因素 1摩爾固體摩爾固體或液體體積或液體體積1摩爾物質(zhì)摩爾物質(zhì) 的體積的體積1摩爾氣體摩爾氣體 的體積的體積 微粒微粒的大小的大小 微粒微粒的多少的多少微粒間微粒間的距離的距離決定于決定于主要決定于主要決定于主要決定于主要決定于3.標準狀況下的氣體摩爾體積標準狀況下的氣體摩爾體積(Vm=22.4L/mol)理解要點：理解要點：v條件：標準狀況（條件：標準狀況（S.T.P）v對象：任何氣體對象：任何氣體v物質(zhì)的量：物質(zhì)的量：1mol體積約占體積約占.結(jié)論結(jié)論2.氣體摩爾體積氣體摩爾體積v常用單位有常用單位有L/mol(Lmol-1)和和m3/mol。Vm=Vnv公式：公式：v符號為符號為Vmv概念：單位物質(zhì)的量氣體所占的體積。概念：單位物質(zhì)的量氣體所占的體積。思考：判斷下列說法正誤（1）標