必修1-第一章第二节化学计量在实验中的应用2

第二节化学计量在实验中的应用——气体摩尔体积第一章从实验学化学【学习目标】1.了解气体摩尔体积、阿伏加德罗定律的含义。2.掌握物质的量与微粒数目、气体体积之间的关系。【自主探究】质量物质的量H2和O2物质的量之比H2O20.2g1.6g0.1mol0.05mol2︰1361.8g40.2g321.6g（1）H2和O2体积之比:2H2O====2H2↑+O2↑电解（2）2︰1电解水产生的气体体积比是多少？假设电解了1.8g水，计算生成O2、H2的质量和物质的量。填写表格。推论：同温同压，H2与O2的体积之比等于物质的量之比H2和O2物质的量之比：2︰1H2和O2体积之比：2︰1

n(O2)n(H2)=V(H2)V(O2)=21由表格内容，可以得出气体物质的量之比与体积之比有何关系？【想一想】推论：当n(H2)

=n(O2)

时，有V(H2)

=V(O2)

电解水实验的科学探究计算在0°C、101KPa（标准状况）时下，1molO2和

1molH2的体积（保留一位小数）。由上面计算，分析数据可以得到什么结论？结论：在标准状况（0°C、101KPa）下，1mol不同的气体体积都约为22.4L

摩尔质量(g/mol)密度(g.L-1)1mol物质的体积(L)O232.001.429H22.0160.089922.422.4

问题计算20℃、101KPa，1mol固体、液体的体积。

结论：在相同条件下，不同的固体和液体的体积不相等，比气体小很多。

摩尔质量(g/mol)密度(g.L-1)1mol物质的体积Fe567.86Al272.70H2O180.998H2SO4981.837.1cm310.0cm318.0mL53.6mL1mol固体或液体的体积不相等。下表是1mol物质标准状况下的体积，你有哪些启示？物质状态密度体积Fe固体7.8g/mL7.2mLAl固体2.7g/mL10mLH2O液体1g/mL18mLH2SO4液体1.83g/mL53.6mLH2气体0.0893g/L22.4LO2气体1.429g/L22.39LCO2气体1.965g/L22.39L【思考与交流】由上表的体积数据结合物质状态，可以得出如下结论：1.在同温同压(0℃、1.01×105Pa)下，1摩尔固体和液体的体积各不相同。2.在同温同压(0℃、1.01×105Pa)下，1摩尔任何气体的体积基本相同。3.标准状况(0℃、1.01×105Pa)下，1摩尔任何气体的体积约为22.4L。物质的体积由哪些因素决定?【想一想】物质体积的影响因素把组成物质的分子、原子、离子等粒子看作宏观的篮球和乒乓球，分析哪种情况下占据的空间大，其影响因素是什么？紧密排列如果是1个篮球和1000个乒乓球，谁占据的空间体积大？紧密排列，4个篮球和4个乒乓球，谁占据空间体积大？如果紧密排列4个篮球，把4个乒乓球放在足球场的四个角，谁占据的空间体积大？

球的大小球的数目球的间距结论：物质的体积大小取决于粒子数目、粒子大小、粒子间距1mol的固态和液态物质粒子数相同，而粒子之间距离很小时，这些物质的体积主要取决于粒子的大小。粒子大小粒子间距当物质的粒子数目均为1mol时,决定固、液、气态物质的体积大小的因素有哪些?【思考与交流】气体分子间距离很大分子间平均距离是分子直径的10倍所以相同数目的气体分子所占体积主要受粒子间距影响，基本不受粒子大小影响。思考气体分子间距受哪些外界条件的影响？①对一定量的气体加热升温，分子间距会

，因此它的体积会

。②对一定量的气体加压，分子间距会

，因此它的体积会

。③如果温度相同、压强相同，那么分子间距也会

。气体分子间距受温度、压强的影响。气体体积由物质的量、温度和压强共同决定。气态方程：PV=nRT（R为气体常量，定值）增大

增大

减小减小基本相等气体分子距离相同V相同（V＝22.4L)T、P相同由PV=nRT

粒子数目相同的条件下，气体体积受压强和温度的影响。压强不变，温度越高，体积越大。温度不变时，压强越大，体积越小。为什么在标准状况下1mol任何气体所占的体积都相同呢？【想一想】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。注意：一定条件下气体摩尔体积的数值固定不变的，标准状况（0℃、101kPa）下,Vm≈22.4L/mol，即：在标况下，1mol任何气体所占的体积约为22.4L不同温度和压强下，气体摩尔体积数值不同。在25℃和101kPa的条件下，Vm

≈

24.5L/mol气体摩尔体积是针对气体而言，可以是单一气体，也可以是混合气体。物理量定义符号定义式单位气体摩尔体积单位物质的量的气体所占的体积VmL/mol（L•mol-1）Vm=V/n由Vm=V/n可得：相同条件下，V=Vm×n，V与n成正比；推论：相同条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，也等于其分子个数之比。V1/V2=n1/n2=

N1/N2

练习1、判断正误1）1mol任何气体的体积都是22.4L。2）1mol任何物质在标况下所占的体积都约是22.4L3）在标况下，1molO2和N2的混合气体体积都约是22.4L。4）1mol