幻灯片 1 第三课时 物质的聚集状态和气体摩尔体积
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幻灯片 21.了解物质的聚集状态,认识不同状态的特征。
2.了解气体摩尔体积的含义。
3.掌握标准状况下有关气体摩尔体积的计算。
4.理解阿伏加德罗定律及其推论,并能进行气体多方面的计算与判断。
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幻灯片 3一、物质的聚集状态
物质的聚集状态主要有 、 和 三种。在不同聚集状态的物质中,构成微粒的自身大小,运动方式,微粒之间的距离是 的。固体、液体、气体物质在微观结构上的差异,导致了它们 的不同。
气态
液态
固态
不相同
宏观性质
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幻灯片 4不同聚集状态物质的特性
在固定位置
上振动
可以自由移动
不易被压缩
容易被压缩
可以自由移动
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幻灯片 5二、气体摩尔体积
1.影响物质体积的因素
(1)物质体积的影响因素
(2)同温同压下,任何气体粒子之间距离 。
(3)同温同压下,相同体积的任何气体都含有 数目的粒子。
影响
因素
固体或液体体积
气体体积
粒子
粒子
粒子
粒子
数目
大小
数目
之间的距离
相等
相同
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幻灯片 6 1.两种气体体积相同,所含的分子数一定相同吗?
【提示】 不一定,因为气体体积受温度和压强的影响较大,若温度和压强不同时,体积相同的两气体的物质的量不一定相同,故所含的分子数也不一定相同。
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幻灯片 72.气体摩尔体积
(1)定义:单位 的气体所占有的 。符号: ,单位L/mol(或L·mol-1)和m3/mol(或m3·mol-1)。
(2)计算公式:Vm= 。
(3)影响气体摩尔体积的因素
①气体摩尔体积的数值取决于气体所处的 和 。
②标准状况下(即 ),气体摩尔体积为 。
物质的量
体积
Vm
温度
压强
0℃和101kPa
22.4L/mol
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幻灯片 8 2.气体在非标准状况下的气体摩尔体积,一定不是22.4 L/mol吗?
【提示】 不一定。气体在标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L/mol,升高温度,体积增大,增大压强,体积减小,所以,在温度和压强适当的情况下气体摩尔体积也可能为22.4 L/mol。
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幻灯片 9一、气体摩尔体积
影响物质体积大小的因素有哪些?
[师生互动]
【提示】 (1)微粒多少:对同一种物质来说,相同条件下微粒数目越多,体积越大。
(2)微粒之间的距离:微粒数相同的情况下,微粒间的距离越大,所占体积越大。分子间距离的大小关系:气态>液态>固态,气态物质易压缩,而固态、液态物质难压缩。
(3)微粒本身的大小:在其他条件相同的情况下,微粒越大,所占体积越大。
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幻灯片 10 如何理解“在同温同压下,1 mol任何气体的体积大致相同”?
[学生交流]
【提示】 当气体分子数目相同时(即气体的物质的量也相同),对于气体来说,分子间的距离比分子直径大得多,因此其体积主要决定于其分子之间的平均距离,而不是决定于分子本身的大小。气体分子之间的距离明显受温度、压强的影响,当同温、同压时,不同气体分子之间的距离基本相同。
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幻灯片 11 “只有在标准状况(0 ℃,101 kPa)下,才有气体摩尔体积”的说法对吗?
[师生互动]
【提示】 不对。气体在任何温度和压强下都有气体摩尔体积,只不过不一定约为22.4 L·mol-1。
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幻灯片 12[归纳小结]
气体摩尔体积的使用范围及相关计算
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幻灯片 13 下列说法正确的是( )
A.标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L
B.0.5 mol H2所占的体积是11.2 L
C.标准状况下,1 mol H2O的体积为22.4 L
D.标准状况下,28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L
【思路指引】 本题主要考查气体体积与物质的量之间的关系,一定要看清楚是在标准状况下还是在常温常压下,因为气体的体积与温度和压强的关系很大。
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幻灯片 14【解析】 有6.02×1023个分子的物质的物质的量是1 mol,在标准状况下,1 mol气体物质的体积约是22.4 L,但A选项中的1 mol分子不一定是气体,错误;B选项氢气虽是气体,但没有指明气体所处的状况,因此,0.5 mol H2的体积也不一定就是11.2 L;C选项中的水在标准状况下不是气体而是固液混合物,所以也错误;D选项中,虽是混合气体,但是N2和CO的摩尔质量相等,两者以任意比例混合,其摩尔质量数值不变,故28 g N2和CO的混合气体的物质的量是1 mol,标准状况下其体积约为22.4 L,正确。
【答案】 D
【规律小结】 应用标准状况下的气体摩尔体积时,要特别注意三点:①条件:标准状况下;②对象:气体;③约为22.4 L·mol-1。
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幻灯片 15 1.下列说法正确的是( )
A.在常温、常压下11.2 L N2含有的分子数为0.5NA
B.标准状况下,22.4 L H2和O2的混合物所含分子数为NA
C.标准状况下,18 g H2O的体积是22.4 L
D.1 mol SO2的体积是22.4 L
【解析】 (1)常温、常压下的气体摩尔体积是未知数,无法求出分子数,A错误。
(2)标准状况下,1 mol任何气体的体积都约为22.4 L,其分子数为NA,B正确。
(3)标准状况下,H2O为液体,所以C不正确。
(4)未指明标准状况。所以D不正确。
【答案】 B
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幻灯片 16二、阿伏加德罗定律及其推论
判断下列说法是否正确?(正确打“√”,错误打“×”)
[师生互动]
(1)同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。( )
(2)同温同压下,气体的体积之比等于气体的摩尔质量的比。( )
(3)同温同压下,气体的密度之比等于气体摩尔质量的反比。( )
(4)同温同压下,相同质量的CO2与CO产生的体积相同。( )
(5)相同温度、相同体积的O2与SO2产生的压强之比等于两气体的分子个数比。( )
【提示】 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
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幻灯片 17 标准状况下有①6.72 L甲烷,②3.01×1023个氯化氢分子,③13.6 g硫化氢,④0.2 mol NH3。下列对这四种气体的关系从小到大表示不正确的是( )
A.体积:④<①<②<③ B.密度:①<④<③<②
C.质量:④<①<③<② D.氢原子数:②<④<③<①
【思路指引】 本题考查的是气体的体积、粒子数、质量、密度及物质的量之间的关系,可以利用阿伏加德罗定律及其推论解题。
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幻灯片 18在标准状况下,根据=知,四种气体的体积从小到大的顺序是:④①③②;根据=知,四种气体密度从小到大的顺序是:①④③②;根据m=nM可知,质量从小到大的顺序是:④①③②;根据每种气体的物质的量及分子的组成可知,氢原子个数从小到大的顺序是:②④③①。
【答案】 A
【解析】
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幻灯片 19 2.下列示意图中,白球代表氢原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量可忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是( )
【解析】 氦原子是一种单原子,不能形成双原子分子;氢原子可以形成双原子分子;又同温同压下,同质量的氢气与氦气的体积比等于摩尔质量的反比,故选A。
【答案】 A
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幻灯片 20一、关于气体摩尔体积的计算
1.已知标准状况下气体体积(V),求气体物质的量(n)
n= ,反之V=n×22.4 L·mol-1。
2.已知气体质量(m),求标准状况下气体的体积(V)
V= ×22.4 L·mol-1,反之m= 。
3.已知气体摩尔质量(M),求气体在标准状况下的密度(ρ)
ρ= ,反之M=ρ×22.4 L·mol-1。
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幻灯片 21----
幻灯片 22二、阿伏加德罗定律的推论
1.同温、同压下,两种气体的体积比等于物质的量之比,也等于其分子数之比:V1/V2=n1/n2=N1/N2。
2.同温、同压下,两种气体的密度比等于摩尔质量之比:ρ1/ρ2=M1/M2。
3.同温、同体积下,两种气体的压强比等于物质的量之比:p1/p2=n1/n2。
4.同温、同压、同体积下,两种气体的质量比等于摩尔质量之比:m1/m2=M1/M2。
5.同温、同压、同质量下,两种气体的体积与其摩尔质量成反比:V1/V2=M2/M1。
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幻灯片 23 (1)阿伏加德罗定律适用于任何气体,包括混合气体,不适用于非气体。
(2)同温、同压、同体积和同分子数,四“同”共同存在,相互制约,只要有三个“同”成立,第四个“同”必定成立,称作“三同定一同”。
(3)标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例(明确规定了温度为0 ℃和压强为101 kPa)。
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幻灯片 241.在同温同压下,1 mol Ar和1 mol F2具有相同的( )
A.质子数 B.质量
C.原子数 D.体积
【解析】 每个Ar与F2含有质子数相等,故1 mol两物质所含质子数
相等。且又因两
物质是气体,故具有的体积也相等。
【答案】 AD
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幻灯片 252.关于同温同压下等体积的CO2和CO,下列叙述:①
质量相等,②密度相等,③所含分子数相等,④所含碳原子数相等,
其中正确的是( )
A.①②③④ B.②③④
C.③④ D.③
【解析】 根据阿伏加德罗定律知,同温同压同体积,则物质的量
相等,物质的量相等则碳原子数相等,但其质量和密度不相等。
【答案】 C
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幻灯片 263.CO和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后
测得CO2的体积为11.2 L(标准状况)。试回答:
(1)混合气体中CO的质量是________g。
(2)混合气体中CO2在标准状况下的体积是________。
(3)混合气体在标准状况下的密度是________。
【解析】 n(CO)=x n(CO2)=y
x=y=0.25 mol
(1)m(CO)=0.25 mol×28 g/mol=7 g
(2)V(CO2)=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L
(3)ρ= =1.6 g/L
【答案】 (1)7 (2)5.6 L (3)1.6 g/L
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