气体摩尔体积

第二节气体摩尔体积物质质量(g)物质的量(mol)所含微粒(个)气体体积(L)×NA÷NA(6.02×1023个/mol）×M(g/mol)÷M(g/mol)？？第二节气体摩尔体积•气体摩尔体积–1摩尔不同物质的微粒、质量、体积比较–气体摩尔体积–练习•阿伏加德罗定律–定义–几个重要推论–练习一.气体摩尔体积1.1摩尔不同物质的微粒、质量、体积比较固体物质1mol铁1mol铝1mol铅6.02×2310个原子55.8克6.02×2310个原子26.98克6.02×2310个原子207.2克7.1cm310cm318.3cm3液体物质1mol水1mol硫酸6.02×2310个分子98克6.02×2310个分子18克18.0cm354.1cm3物质状态1mol物质所含微粒数1mol物质质量(g)密度(g/cm3)体积(cm3)FeAlPbH2OH2SO4固固固液液6.02×10236.02×10236.02×10236.02×10236.02×1023562720718987.862.711.311.817.121018.31854.11mol固体、液体物质的体积对于1mol不同的固体和液体物质，为什么它们的体积各不相同呢？决定物质体积大小的因素有哪些呢？决定物质体积大小的因素有三个：①物质的粒子数目；②粒子的大小；③粒子之间的距离；[小结]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。物质状态1mol物质所含微粒数1mol物质质量(g)密度(g/L)体积(L)H2O2CO2气气气6.02×10236.02×10236.02×10232.01632.0044.010.08991.4291.97722.422.422.31mol气体的体积(标准状况)标准状况是指压强为101325Pa和温度为0oC在相同的条件下，等物质的量的固体或液体的体积一般是不同的，但气体的体积几乎相同。气体分子间的平均距离要比固体和液体中粒子之间的平均距离大得多。0℃1molH2O(18mL)100℃1molH2O(g)(3.06×104mL)(体积扩大1700倍)[讨论]2、分子间的平均距离受哪些条件影响？是怎样影响的？3、为什么在标准状况下1mol任何气体所占的体积都相同呢？1、决定气体体积大小的主要因素有哪些？标准状况（S.T.P）：温度（0℃、273K）．压强（101KPa、1.01×105Pa)T.P相同d相同Ｖ相同（Ｖ＝２２.４L).体积（V）取决于分子数目（N或n）分子间平均距离（d）d取决于VnTdPd气体摩尔体积定义：在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约为22.4L，这个体积叫做气体摩尔体积。用Vm表示。适用条件：标准状况单位：升/摩注意符号：L/mol或L.mol-1物质的量：1mol研究对象：任何气体，可以是纯净气体，也可以是混和气体。22.4升是一个近似值22.4L(标准状况）标准状况下的气体摩尔体积示意图气体摩尔体积：1.下列说法是否正确？为什么？（1）标准状况下任何气体的体积都约是22.4L（2）1摩尔二氧化碳占有的体积约为22.4L（3）1摩尔水在标准状况下的体积约为22.4L（4）1摩尔二氧化硫在20oC时的体积比22.4L大（5）1摩尔氯化氢在(3.03)(105)Pa时的体积比22.4L小说法错误。因未指明气体物质的量。说法错误。因未指明气体所处的状况。说法错误。因水在标准状况下不是气体。说法错误。因忽略了压强的影响。说法错误。因忽略了温度的影响。填空（1）标准状况下，0.5molH2占有的体积是L。11.2（2）标准状况下，2molO2占有的体积是L。44.8（3）标准状况下，4.48LCO2的物质的量是mol。0.2（4）标准状况下，33.6LH2的物质的量是mol。1.5物质的量（摩）=标准状况下气体体积（升）气体摩尔体积（升/摩）符号表示：n=V/Vm1.下列说法中正确的是()A.1摩尔任何气体的体积都约是22.4升B.气体的摩尔体积是22.4升C.0℃1大气压时2克氢气的体积约是22.4升Ｄ.标准状况下１摩尔水的体积约是22.4升2．在标准状况下，下列气体各5.6升，质量最大的是（）Ａ．N2Ｂ．NH3Ｃ．SO2Ｄ．NO2Ｅ．O2cc练习[例1]5.5克氨在标准状况时体积是多少?解:氨的式量是17,氨的摩尔质量是17g/mol。n(NH3)=5.5g17g/mol=0.32mol答：5.5氨在标准状况时的体积是7.2LV(NH3)=22.4L/mol×0.32mol=7.2L[练习1]标准状况下，5.6LCO2中含有多少摩尔CO2分子？含有多少个CO2分子？它的质量是多少？1个CO2的质量是多少克？解:CO2的式量是44,CO2的摩尔质量是44g/mol。n(CO2)=5.6L22.4L/mol=0.25mol答：(略）N(CO2)=0.25mol×6.02×1023/mol=1.51×1023m(CO2)=0.25mol×44g/mol=11g1个CO2分子的质量=44g/6.02×1023=7.31×10－23g[练习2]标准状况下，11.2LCO2所含分子数与多少克NH3中所含氢原子数相等。解：11.2L22.4L/molx=2.83g思路：CO2分子的物质的量与氨分子中氢原子的物质的量相等。设氨的质量为xCO2NH3答：标准状况下，11.2LCO2所含的分子数与2.83gNH3中所含氢原子数相等。(x)(3)17g/mol=知识归纳物质的量微粒数NA..NAM..M质量气体体积(标准状况)Vm..Vmd..dM摩尔质量NA阿伏加德罗常数Vm气体摩尔体积d气体密度阿伏加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有相同数目的分子。适用对象：任何气体注意适用条件：同温、同压、同体积结论：分子数目相同，即气体物质的量相同。阿伏加德罗定律气体摩尔体积是的一个特例。阿伏加德罗定律的应用(1)同温同压下，气体体积之比等于分子数之比，等于物质的量之比。V1V2N1N2n1n2==(2)同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比。V1V2n1n2==m1/d1m2/d2m1/M1m2/M2d1d2M1M2=m1、m2气体质量M1、M2气体摩尔质量因为所以得到=DD:第一种气体对第二种气体的相对密度在H2+Cl2=2HCl反应中，各物质的系数表示什么意义？表示三种物质的分子数之比为1：1：2表示三种物质的物质的量之比为1：1：2表示三种物质(气体)的体积比为1：1：2下列说法是否正确？为什么？（1）1LN2和1LO2在同温同压下所含分子数相同（2）1gN2和1gO2所含分子数相同（3）1molN2和1molO2所占体积相同（4）1molN2和1molO2所含分子数相同（5）1molN2和1molO2在标准状况下混合，体积约为44.8L。说法正确。同温同压同体积气体所含分子数相同说法错误。两种气体物质的量不同。说法错误。未指明气体所处状态。说法正确。物质的量相同的物质所含微粒数相同。说法正确。混合后气体的物质的量为2mol。小结：在标准状况下，1mol任何气体的体积都约为22.4L，此体积称为气体摩尔体积。用Vm表示。物质的量（摩）=标准状况下气体体积（升）气体摩尔体积（升/摩）符号表示：n=V/Vm单位:升/摩符号：L/mol同温同压同体积任何气体所含分子数相同。推论1：同温同压下，气体体积比等于分子数比，等于物质的量比。推论2：同温同压下，气体密度比等于摩尔质量比。[例2]在实验室里使稀盐酸跟锌起反应，在标准状况时生成3.36L氢气，计算需要多少摩的HCl和Zn？解：1mol1mol:x=22.4L:3.36L设需要Zn的物质的量为x,需要HCl的物质的量为yZn+2HCl=ZnCl2+H22mol22.4Lxx=0.15mol答：需0.15molZn和0.30molHCly3.36L2mol:y=22.4L:3.36Ly=0.30mol[练习3]用0.1molZn与足量稀硫酸反应，生成的氢气在标准状下的体积是多少？产生的氢气最多能还原CuO多少克？解：1mol1mol:0.1mol=22.4L:x设生成的H2在标准状况下的体积为x,被还原的CuO质量为yZn+H2SO4=ZnSO4+H222.4L80g0.1molx=2.24L答：产生H22.24L，最多能还原CuO8g。xy1mol:0.1mol=80g:yy=8gH2+CuO=H2O+CuZnH2CuO气体摩尔质量＝气体质量气体物质的量＝气体质量气体体积/气体摩尔体积对在标准状况的气体来说＝(气体密度)(气体摩尔体积)[例3]在标准状况时,0.2L的容器里所含一氧化碳的质量为0.25g,计算一氧化碳的式量。解：=28g/mol思路：一氧化碳摩尔质量的数值等于它的式量。=0.25g0.2L22.4L/mol答：一氧化碳的的式量为28。一氧化碳的摩尔质量=一氧化碳的密度一氧化碳的摩尔体积[练习4]在标准状况时,2.24LNOx气体的质量为4.6g,求气体的化学式。解：=46g/mol=4.6g2.24L22.4L/mol答：气体的化学式为NO2。M(NOx)NOx的分子量为4614+16x=46x=2[练习1]下列五种气体中，在同温同压下，等质量时所占体积最大的是（）（A）NO（B）HCl（C）CO2（D）Ne(E)Cl2分析：同温同压下，等质量的各种气体，分子量最小的气体所占体积最大。3036.5442071D[练习2]两个体积相同的容器，一个盛有一氧化氮，另一个盛有氮气和氧气。在同温同压下两容器内的气体一定具有相同的是（）（A）原子总数（B）质子总数（C）分子总数（D）质量分析：同温同压下，同体积的两种气体所含分子总数相同。ACN2和O2都是双原子分子，只要其总物质的量不变，无论N2和O2的物质的量各是多少，总原子数都不变。NO也是双原子分子，故由两容器中分子总数相同可推知A正确。[练习3]在一定温度和压强下，1体积X2（气）和3体积Y2（气）化合生成两体积气体化合物，则该化合物的分子式是（）（A）XY3（B）XY（C）X3Y（D）X2Y3分析：X2+3Y2=2XmYnA同温同压下，气体的体积比等于物质的量之比。根据质量守恒定律：2=2mm=1(3)(2)=2nn=3[练习4]现有纯度为98％的NaCl（杂质不参加反应）12g，与10g浓度为98％的H2SO4在微热的条件下反应，求生成的气体在标准状况下的体积多少升？解：58.5g(12g)(98%)(98g)(10g)(98%)(58.5g)设生成的氯化氢气体在标准状况下体积为xNaCl+H2SO4=NaHSO4+HCl98g22.4L(12g)(98%)答：在标准状况下生成氯化氢气体2.24L。x(10g)(98%)98g:(10g)(98%)=22.4L:xx=2.24L氯化钠过量注意：微热条件下生成什么？何种反应物过量？[例1]使1.12L氯气和氮气的混和气体通过浓氨水，反应后逸出的气体含氯气和氮气，体积为0.672L。求反应中被氧化的氨的质量为多少克？3L2L:x=2L:(1.12L-0.672L)解：设被氧化的氨的体积为x3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N22L（被氧化）2L答：被氧化的氨的质量为0.34g。xn(NH3)=0.448L/22.4L.mol-1=0.02molx=0.448L注意：求被氧化的氨的质量反应前后体积已知，用差量法气体体积差1L1.12L-0.672Lm(NH3)=(0.02mol)(17g/mol)=0.34g[例2]氢气和氧气的混和气体，在120oC和一大气压下体积为aL，点燃后发生反应，待气体恢复至原来温度和压强时，其体积为bL。问原混和气体中氢气和氧气各多少升？2L2L:x=1L:(aL-bL)(1)氢气和氧气完全反应2H2+O2=2H2O1L1Lx1L:y=1L:(aL-bL)x=2(a-b)L分析：(1)120oC，水为气态。(2)反应前后体积已知，用差量法气体体积差2LaL-