1、三、气体摩尔体积三、气体摩尔体积第1页 前面我们学习了前面我们学习了物质量物质量(n)、物质质量、物质质量(m)、粒子数(粒子数(N)之间关系之间关系m n NMMXX NANA假如把这些换算应用到化学试验和假如把这些换算应用到化学试验和 化学反应计算中十分方便化学反应计算中十分方便假如是假如是气体气体物质,不论是试验室或生产中都是物质,不论是试验室或生产中都是使用它体积而不是质量。使用它体积而不是质量。那么,物质量与气体体积之间有什么关系呢?那么,物质量与气体体积之间有什么关系呢?设问:设问:第2页物质物质状状态态1mol物质物质粒子数粒子数1mol物物质质量质质量(g)密度密度(g/cm3
2、)体积体积(20。C)(cm3)Fe固固 7.8 Al固固 2.7 Pb固固 11.3 H2O液液 1(oC)H2SO4 (纯)纯)液液 1.83填写下表:填写下表:6.02x10236.02x10236.02x10236.02x10236.02x1023562720718987.21018.31853.6第3页固体物质固体物质1mol铁铁1mol铝铝1mol铅铅6.021023个原子个原子56克克6.021023个原子个原子27克克6.021023个原子个原子207 克克7.2cm310cm318.3cm3第4页液体物质液体物质1mol水水1mol硫酸硫酸6.021023个原子个原子98克克
3、6.021023个原子个原子18克克18.0cm353.6cm3第5页对于固体物质或液态物质来说,对于固体物质或液态物质来说,1mol不一样物质体积是不一样不一样物质体积是不一样第6页物质物质状状态态1mol物质物质粒子数粒子数1mol物质质物质质量量 (g)密度(标准情况(g/L)体积(标准情况)(L)H2气气体体0.0899 O2气气体体 1.429 CO2气气体体 1.977填写下表:填写下表:6.02x10236.02x10236.02x10232.01632.0044.0122.422.422.30。C,101325kPa(即即1标准大气压)标准大气压)第7页对于气体物质来说,对于气
4、体物质来说,1mol不一样气体体积大约相同不一样气体体积大约相同标准情况时标准情况时都约是都约是22.4L第8页 在相同条件下,等物在相同条件下,等物质量固体或液体体积普通质量固体或液体体积普通是不一样,但气体体积几是不一样,但气体体积几乎相同。乎相同。第9页(一)(一).物质体积大小决定原因物质体积大小决定原因微粒间平均距离微粒间平均距离微粒数目微粒数目微粒直径(即大小)微粒直径(即大小)第11页固体物质固体物质第12页液体物质液体物质第13页从物质体积大小决定原因能够看出:从物质体积大小决定原因能够看出:1mol液体或固体液体或固体物质所含粒子数是相同,物质所含粒子数是相同,组成它们粒子间
5、距离又是非常小,组成它们粒子间距离又是非常小,所以固体或液体物质体积主要决定于所以固体或液体物质体积主要决定于原子、分子、或离子原子、分子、或离子本身本身大小。大小。因为组成不一样物质微粒大小不一样,因为组成不一样物质微粒大小不一样,所以,它们所以,它们体积体积也就也就各不相同各不相同。第14页分子直径分子直径气体物质气体物质分子间平均距离分子间平均距离 第15页从物质体积大小决定原因能够看出:从物质体积大小决定原因能够看出:组成气体粒子间组成气体粒子间 平均距离约是分子直径平均距离约是分子直径10倍左右倍左右,分子大小能够忽略不计,分子大小能够忽略不计 所以所以气体物质体积主要决定于气体物质
6、体积主要决定于分子间分子间平均距离和物质所含粒子数多少平均距离和物质所含粒子数多少普通气体分子直径约为普通气体分子直径约为0.4nm,而分子之间距离则约为而分子之间距离则约为4nm 1mol气体物质所含粒子数是相同,则其体积主要气体物质所含粒子数是相同,则其体积主要由分子间平均距离决定由分子间平均距离决定第16页气体分子间平均距离由什么决定?气体分子间平均距离由什么决定?温度温度固固体体气气体体第17页压强压强固固体体气气体体第18页气体分子间平均距离由气体分子间平均距离由 温度、压强温度、压强决定决定 当其它条件不变时:当其它条件不变时:温度升高温度升高气体分子间平均距离加大气体分子间平均距
7、离加大 气体体积增大气体体积增大 压强增大压强增大气体分子间平均距离减小气体分子间平均距离减小 气体体积变小气体体积变小第19页而当温度、压强相同时,不一样气体分子间而当温度、压强相同时,不一样气体分子间 平均距离几乎相同平均距离几乎相同则则 标准情况时标准情况时1mol任何气体体积大约相同任何气体体积大约相同都约是都约是22.4L标准情况时气体摩尔体积示意图标准情况时气体摩尔体积示意图 22.4L(标准情况)标准情况)6.02x1023个分子个分子0.282m第20页(二)、气体摩尔体积(二)、气体摩尔体积1、定义:、定义:单位物质量气体所占体积单位物质量气体所占体积 2、符号:、符号:Vm
8、3、惯用单位:、惯用单位:L/mol(或(或L.mol-1)和和m3/mol(或或m3.mol-1)4、标准情况下,气体摩尔体积、标准情况下,气体摩尔体积约约为为22.4L/mol即即 Vm=Vn第21页5、计算式:、计算式:n=VVm物质量(物质量(mol)=气体体积(气体体积(L)气体摩尔体积(气体摩尔体积(L/mol)标准情况下:标准情况下:n=V22.4L/mol第22页应用气体摩尔体积进行计算时应注意一些问题应用气体摩尔体积进行计算时应注意一些问题(1)22.4L是是1mol任何气体在标准情况下体积,任何气体在标准情况下体积,所以在非标准情况时不能使用所以在非标准情况时不能使用22.
9、4Lmol。(3)气体摩尔体积约为)气体摩尔体积约为22.4Lmol,22.4这个这个 数值专指标准情况而言。假如温度或数值专指标准情况而言。假如温度或 压强有所改变,则要依据气体状态方程压强有所改变,则要依据气体状态方程 进行换算进行换算(2)只适合用于气态物质,对于固态物质和)只适合用于气态物质,对于固态物质和 液态物质来讲,都是不适用。液态物质来讲,都是不适用。一个条件(标况)一个条件(标况),一个一个对象(气体)对象(气体),两个数据两个数据(1mol,22.4L)第23页练习练习1、判断以下说法是否正确?为何?、判断以下说法是否正确?为何?(1)气体摩尔体积为)气体摩尔体积为22.4
10、L(2)标准情况下任何气体体积都约是)标准情况下任何气体体积都约是22.4L(3)1摩尔摩尔CO2占有体积约为占有体积约为22.4L(4)1摩尔摩尔H2O在标准情况下体积约为在标准情况下体积约为22.4L(5)1摩尔摩尔SO2在在20。C时体积比时体积比22.4L大大(6)1摩尔摩尔HCl在在3.03x105Pa时体积比时体积比22.4L小小错错错错错错错错错错错错第24页在一定温度和压强下,在一定温度和压强下,并不一定是指标准情况,并不一定是指标准情况,1mol不一样气体体积是否相同不一样气体体积是否相同?同温同压下,同分子数气体其体积同温同压下,同分子数气体其体积同温同压下,同体积气体其分
11、子数同温同压下,同体积气体其分子数同温同压下,同温同压下,气体体积大小与分子数成气体体积大小与分子数成 比比相同相同相同相同正正第25页在同温同压下在同温同压下1mol任何气体任何气体所占体积都约相同所占体积都约相同 标准情况时标准情况时1mol任何气体体积任何气体体积大约相同都约是大约相同都约是22.4L第26页练习:练习:在同温同压下,同质量以下气体占有在同温同压下,同质量以下气体占有体积由大到小次序是体积由大到小次序是ClCl2 2 NN2 2 HH2 2 COCO2 2 OO2 2同温同压同体积同分子数即同物质量同温同压同体积同分子数即同物质量第27页在相同温度和压强下,在相同温度和压
12、强下,相同体积任何气体相同体积任何气体都含有相同数目标分子都含有相同数目标分子(三)阿伏加德罗定律(三)阿伏加德罗定律第28页推论:推论:1。同温同压下,气体体积比等于物质。同温同压下,气体体积比等于物质量之比,等于分子个数比。量之比,等于分子个数比。2。同温同压下,气体密度比等。同温同压下,气体密度比等于相对分子质量之比于相对分子质量之比第29页请列出求算气体体积方法请列出求算气体体积方法1、V=m2、V=n x Vm V=m/M x Vm V=N/NA x Vm第30页练习练习2、填写以下空白:、填写以下空白:(1)标准情况下,)标准情况下,0.5molH2,占有体积约是,占有体积约是 (
13、2)标准情况下,)标准情况下,2molO2,占有体积约是,占有体积约是 (3)标准情况下,)标准情况下,4.48LCO2 物质量是物质量是 (4)标准情况下,)标准情况下,33.6LH2 物质量是物质量是 (5)标准情况下,)标准情况下,16gO2 体积约是体积约是 (6)标准情况下,)标准情况下,11.2LN2 中含有中含有N2 分子数是分子数是 11.2L44.8L0.2mol1.5mol11.2L3.01x1023第31页3、以下说法是否正确、以下说法是否正确A、在标准情况下,、在标准情况下,1molH2O和和1molH2体积都约是体积都约是22.4LB、2gH2和和44gCO2体积相等体积相等C、1mol 某气体体积为某气体体积为22.4L则该物质一定处于标准情况则该物质一定处于标准情况D、在标准情况下,、在标准情况下,1gH2和和11.2LO2物质量相等物质量相等XXXV第32页