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1、 第一章 从实验学化学第二节 化学计量在实验中的应用第2课时 气体摩尔体积学习目标：1. 知道决定物质体积大小的因素2. 理解气体摩尔体积的概念3. 学会使用气体摩尔体积进行相关计算4. 了解PV = nRT的公式变形及简单使用方法。 课前预备：1. 你知道决定物质体积的因素有哪些吗？2. 根据下表数据，你能看出什么规律吗？你能想到为什么会是这样的吗？表一：（数值均为标准状况测定）物 质状 态物质的量（moL）摩尔质量（g/ mol）密 度（g/cm3）体 积Fe固1567.867.2 cm3Al固12782.710.1 cm3Pb固120711.318.3 cm3H2O液1181.018.0
2、 cm3H2SO4液1961.8353.6 cm3酒精液1460.80657.1 cm3H2气120.0000922.42 LN2气1280.0012522.4 LO2气1320.0014322.39 L空气气1290.0012922.4 L规律：1mol固体和液体，它们的体积差别_。1mol气体，不论此气体是纯净物还是混合物，不同气体体积的差别_。原因：在粒子数目相同的情况下，固体和液体的粒子之间距离基本_，因此固体和液体的体积由_决定，所以固体和液体的体积差别_。气体的粒子之间距离又基本相同，气体的粒子自身大小和气体粒子之间距离比较起来，微不足道。因此气体的体积由_决定，所以不同气体的体积
3、在固定温度和压强下差别_。3. 体积单位换算1L = _ mL 1mL = _L 1cm3 =_mL知识体系：1.气体摩尔体积从上表1可以看出气体的体积有着极大的特殊性，在固定温度和压强下，每mol气体的体积是基本固定的。因此我们计算气体体积的时候，除了V = m/外，还可以这样：气体体积 = 每mol气体体积气体的物质的量 这里的“每mol气体体积”在化学上就是“气体摩尔体积”了。气体摩尔体积 单位物质的量的气体所占的体积符号为_，单位名称为_，用符号_表示。因此，气体的体积V、气体摩尔体积Vm、物质的量n三者之间的关系为：V = Vm n你能写出它的其它两个变形计算式吗：1._2. _Vm
4、有一个固定的数值，但是它的数值由气体所处的温度、压强决定。例如：0，101KPa（标准状况），Vm = 22.4L/mol25，101KPa（通常状况），Vm = 24.5L/mol例题1：标况下，11.2L空气的物质的量是多少呢？标况下，11.2LCO2的物质的量又是多少呢？100，101KPa下，11.2L空气的物质的量又是多少呢？解：问题1：标况下，Vm = 22.4L/mol V = 11.2L则n = V/Vm = 11.2L/22.4L/mol = 0.5mol问题2：标况下，Vm = 22.4L/mol V = 11.2L则n = V/Vm = 11.2L/22.4L/mol =
5、 0.5mol问题3：100，101KPa下，虽然Vm是固定的数值，但不知道具体是多少。因此我们只能用代数式表示出此时 n = (11.2/Vm) mol练习1：标况下，0.3molN2所占的体积是多少呢？标况下，总物质的量为0.3mol的N2和O2混合气体所占的体积又是多少呢？10，101KPa下，0.3molO2所占的体积又是多少呢？2. 气体摩尔体积与气体密度已知：V = Vm n n = 将式代入式可得V=Vm 式变形可得：即可得到气体密度与气体摩尔体积之间的关系：= 3.理想气体状态方程(阿伏加德罗定律)公式：PV = nRT当某种气体处于某温度T下，它形成的压强为P，它的物质的量为
6、n，体积大小为V。这几个量之间会满足PV = nRT这个方程式，R是一个常数。从这个方程式可以看出气体的P、V、T、n之间的关系。即同T、同P时，气体的n和V成正比。即同T、同V时，气体的n和P成正比。把n = 代入PV = nRT，则可得到下面的变形：变形1：MPV = mRT即同T、同P、同m时，气体的M和V成反比。此式两边同时除以气体体积V，则可得到下面的变形：变形2：MP = RT即同T、同P时，气体的M和成正比。课堂练习：1. 100，101KPa下，1.5mol空气所占体积为_。标准状况下，1.5mol空气所占体积为_。2.标准状况下，5.6L NH3的物质的量为_mol。标准状况
7、下，5.4L H2O的物质的量为_mol。3.同温同压下，相等质量的NH3和CO2相比，体积较大的是_.同温同压下，相等体积的NH3和CO2相比，物质的量大小关系是_.4.标准状况下，含有O原子个数相同的H2O和CO，它们的体积大小关系是_.100，101KPa下，含有O原子个数相同的H2O和CO，它们的体积大小关系是_.5.标况下某气体的密度为1.96g/L。则其式量为：_。课后作业：1. 下列说法中正确的是()A1mol CO2和1mol CO所占的体积相同，所含分子数相同B1g CO和1g CO2所占的体积不同，所含分子数不同C在任何情况下，1mol CO2和64g SO2所含有分子数和
8、原子总数都相同D某物质若含阿伏加德罗常数个微粒，该物质在标准状况下体积约为22.4L2下列说法正确的是()A1mol CO2在20时的体积大于22.4LB1mol CO2和1mol CO的体积相同C1mol CO2在标准状况下的体积约为22.4LD1mol CO2与38gCO所含的分子数相同3.在下列各组物质中，所含分子数目相同的是（ ） A、9gH2O和0.5molBr2 B、5.6LN2（标准状况）和22克CO2C、10gH2和10gO2 D、224mLH2（标准状况）和0.1molN24.下列各组中两种气体分子数一定相等的是()A温度相等、体积相同的O2和N2B质量相等、密度不等的N2和
9、C2H4C体积相等、密度相等的CO和O2D压强相等、体积相同的N2O和CO25.关于m g H2和n g He的下列说法正确的是()A同温同压下，H2与He的体积比为m：2nB同温同压下，若mn，则H2与He的物质的量比为2：1C体积相同时，He的质量一定大于H2D同温同压下，若二者的物质的量相等，其体积不一定相等6.在标准状况下，称量一个充满O2的容器，质量为66.4g，若改充氮气，其质量为66g，则容器的容积为()A11.2L B5.6LC4.48L D2.24L7.已经某气体A与H2的相对密度为22，则此气体A的相对分子质量为_.参考答案：第一章 从实验学化学第二节 化学计量在实验中的应
10、用第2课时 气体摩尔体积课前预备：1.主要有构成这种物质的粒子数目、粒子大小、粒子之间的距离三个因素。2.规律：很大很小原因：相同，粒子自身大小，很大。气体粒子之间的距离，很小。3. 1000, 0.001, 1 知识体系：1. Vm ， 升/摩尔 ， L/mol n = V / Vm Vm = V / n练习： 解：问题1：标况下，n = 0.3mol Vm = 22.4L/mol则V = Vmn = 22.4L/mol0.3mol = 6.72L问题2：标况下，n = 0.3mol Vm = 22.4L/mol则V = Vmn = 22.4L/mol0.3mol = 6.72L问题3：10
11、，101KPa下，虽然Vm是固定的数值，但不知道具体是多少。因此我们只能用代数式表示出此时 V = (0.3Vm) L课堂练习：1. 解：问题1：100，101KPa下，Vm有固定的数值，但不知道具体是多少，因此只能用代数式表示：V = (1.5Vm) L问题2：标准状况下，Vm = 22.4L/mol，n = 1.5mol则V = Vmn = 22.4L/mol1.5mol = 33.6L2.解：问题1：标准状况下，Vm = 22.4L/mol，V = 5.6L则n = V/Vm = 5.6L/22.4L/mol = 0.25mol问题2：标准状况下，H2O的状态为液体，因此不能用Vm计算，
12、只能用n = m/M 计算。此时=1g/cm3，V = 5.4L = 5400cm3，则m = V = 5400g 。H2O的式量(相对分子质量)为18，那么M = 18g/mol。则n = m/M = 5400g/18g/mol = 300mol3.解：问题1：由公式MPV = mRT 可知：同T、同P、同m时，气体的M和V成反比，而NH3的M比CO2的M小，所以，NH3的体积较大。或者因为n(NH3) = m/17 mol，n(CO2) = m/44 mol. 即n(NH3) n(CO2) ,所以此时NH3的体积较大。问题2：由PV = nRT 可知：同T、同P时，气体的n和V成正比。因此
13、，同温同压下，两者体积相等，所以物质的量也相等。4.解：问题1：两者所含O原子个数相等，它们每个分子中都只有1个O原子。所以它们的分子的物质的量也相等。但标准状况下，H2O是液体，CO是气体。所以此时CO的体积较大。问题2：两者所含O原子个数相等，它们每个分子中都只有1个O原子。所以它们的分子的物质的量也相等，而100，101KPa下，它们都是气体，由PV = nRT 可知：同T、同P时，气体的n和V成正比。所以它们的体积也相等。5.解：标况下，Vm = 22.4L/mol，由 = 可得M = Vm = 1.96g/L22.4L/mol = 44g/mol，因此其式量为44。课后作业：1. C解析： A错误，比较体积必须在相同条件下，所以所占体积相同不正确，所含分子数相同正确。B选项所占体积不同是在相同条件下，若在不同条件下，物质的量不同的气体，体积可以相同，但它们的分子数不同是对的。D选项不对，某物质必须是气体，才是正确的。答案：C2C解析： A选项没有给出压强，无法确定。B选项没有给出相同状况，无法比较体积。C选项成立。D选项38g CO的物质的量是1.4mol。答案：C3.A解析：A项H2O的n = 0.5mol，A正确。B项n(N2)=5.6L/22.4L/mol=0.25mol，n(CO2)=22g/
