第三章第三章 第二节第二节 气体摩尔体积气体摩尔体积【复习练习【复习练习:】1.1.衡量物质所含微粒多衡量物质所含微粒多衡量物质所含微粒多衡量物质所含微粒多少的物理量是什么少的物理量是什么少的物理量是什么少的物理量是什么? ?用用用用什么表示什么表示什么表示什么表示? ?2.2.这个物理量的单位是这个物理量的单位是这个物理量的单位是这个物理量的单位是什么什么什么什么? ?3.3.阿伏加德罗常数用什阿伏加德罗常数用什阿伏加德罗常数用什阿伏加德罗常数用什么表示么表示么表示么表示? ?它的数值是多它的数值是多它的数值是多它的数值是多少少少少? ?4.4.n n与与与与m,m,MM之间之间之间之间的关系是什么？的关系是什么？的关系是什么？的关系是什么？物质的量，物质的量，物质的量，物质的量， ”n” ”n”摩尔（摩），摩尔（摩），摩尔（摩），摩尔（摩）， “mol”“mol”用用用用“N“NA A” ”表示，表示，表示，表示，. .n = m/Mn = m/M先让我们来计算一下先让我们来计算一下1摩尔摩尔固体、液体固体、液体物质的体积，看物质的体积，看在相同条件下，它们的体积是否一样？在相同条件下，它们的体积是否一样？ 有这样一个表：有这样一个表：体积（体积（体积（体积（ 20 200 0 C C ）（cmcm3 3）1.831.8398986.02106.02102323HH2 2SOSO4 4( (纯）纯）纯）纯）1 1（4 40 0C C）18186.02106.02102323HH2 2OO11.311.32072076.02106.02102323PbPb2.72.727 27 6.02106.02102323AlAl7.87.856566.02106.02102323FeFe密度（密度（密度（密度（20200 0 C C ）（g/cmg/cm3 3) )1mol 1mol 物质物质物质物质质量（质量（质量（质量（g g）1mol 1mol 物质所物质所物质所物质所含微粒数含微粒数含微粒数含微粒数液液液液液液液液固固固固固固固固固固固固状态状态状态状态物质物质物质物质53.653.6181818.318.310107.27.2根据的是：V = m / 它它们们的的直直观观形形式式是是这这样样的的：结论：结论：在相同条件下，摩尔不同液体或在相同条件下，摩尔不同液体或固体的体积是固体的体积是不相同不相同的的n讨论：讨论：这是为什么呢？这是为什么呢？n决定物质体积大小的因素有：决定物质体积大小的因素有：n构成物质的微粒数的多少；构成物质的微粒数的多少；微粒的大小；微粒的大小；构成物质的微粒间的距离构成物质的微粒间的距离分子间距离比较示意图分子间距离比较示意图固固体体液液体体气气体体可见气体分子间的距离与固、液相比较，可见气体分子间的距离与固、液相比较，要分散了很多，以水为要分散了很多，以水为例例：1001 mol H2O (g) (3.06104 mL)01 mol H2O( 18 mL)水从水从0到到100，其体积的变化图示：，其体积的变化图示：可见其体积扩大可见其体积扩大1700倍倍那么在相同条件（那么在相同条件（标准状态标准状态）下，对于摩尔）下，对于摩尔任何气任何气体体物质，它们的体积是相同还是不同呢？物质，它们的体积是相同还是不同呢？同样的，我们来看这样一个表：同样的，我们来看这样一个表：（在标准状况下：温度为（在标准状况下：温度为0，压强为，压强为101KPa）1.97744.016.021023CO21.42932.006.021023O20.08992.0166.021023H2体体积标准状况准状况（L）密度密度标准状况准状况（g/L）1mol气体气体质量（量（g）1mol 气体所气体所含分子数含分子数气体物气体物质 1.25 28.016.021023 CO22.422.422.322.4结论：结论：在标况下，摩尔任何气体所占有在标况下，摩尔任何气体所占有的体积是的体积是相同相同的，即都约为的，即都约为.1气体摩尔体积：气体摩尔体积：1.定义：单位物质的量（定义：单位物质的量（mol）的）的气体所占的体积就被称为该气体的摩气体所占的体积就被称为该气体的摩尔体积尔体积2.表达式：符号表达式：符号“m”，单位，单位“摩升摩升（mol/L）”.Vm = V / n3.规定：在规定：在标况标况（T=0,P=1.01105Pa)下下，mol 任何气体的体积都约为任何气体的体积都约为 .L【练习：】【练习：】判断正误，并说明理由判断正误，并说明理由1.在标况下，在标况下，在标况下，在标况下，1mol 1mol 任何物质的体积都约为任何物质的体积都约为任何物质的体积都约为任何物质的体积都约为22.4L.22.4L. 错，物质应为气体错，物质应为气体错，物质应为气体错，物质应为气体2.1mol 1mol 气体的体积约为气体的体积约为气体的体积约为气体的体积约为22.4L.22.4L. 错，未指明存在的条件错，未指明存在的条件错，未指明存在的条件错，未指明存在的条件-标况标况标况标况3.22.4L22.4L气体所含分子数一定大于气体所含分子数一定大于气体所含分子数一定大于气体所含分子数一定大于11.2L11.2L气体所含气体所含气体所含气体所含有的分子数有的分子数有的分子数有的分子数. . 错，未指明气体体积是否在相同条件下测定错，未指明气体体积是否在相同条件下测定错，未指明气体体积是否在相同条件下测定错，未指明气体体积是否在相同条件下测定4.在标准状况下，在标准状况下，在标准状况下，在标准状况下，1g H1g H2 2 和和和和 11.2L O 11.2L O2 2的物质的量的物质的量的物质的量的物质的量相等相等相等相等. . 正确正确正确正确5.在任何条件气体的摩尔体积都在任何条件气体的摩尔体积都在任何条件气体的摩尔体积都在任何条件气体的摩尔体积都22.4L.22.4L. 错，不一定，且单位是错，不一定，且单位是错，不一定，且单位是错，不一定，且单位是L/molL/mol6.只有在标况下，气体的摩尔体积才能是只有在标况下，气体的摩尔体积才能是只有在标况下，气体的摩尔体积才能是只有在标况下，气体的摩尔体积才能是22.4L/mol.22.4L/mol. 错，不一定，是约为错，不一定，是约为错，不一定，是约为错，不一定，是约为22.4L/mol22.4L/mol7. 计算下列各题计算下列各题计算下列各题计算下列各题：（在标况下）：（在标况下）：（在标况下）：（在标况下） 0.5mol HCl0.5mol HCl占有的体积是多少？占有的体积是多少？占有的体积是多少？占有的体积是多少？ 33.6L H33.6L H2 2的物质的量是多少？的物质的量是多少？的物质的量是多少？的物质的量是多少？ 44.8L N44.8L N2 2中含有的中含有的中含有的中含有的NN2 2分子数是多少？分子数是多少？分子数是多少？分子数是多少？ 解：解：解：解： V=VV=Vmm n n = 22.4 L/mol= 22.4 L/mol 0.5mol 0.5mol n=V/Vn=V/Vmm =33.6L / 22.4L/mol=33.6L / 22.4L/mol n=V/Vn=V/Vm m = N/N= N/NA A N=(VN=(VNNA A)/V)/Vmm2阿伏加德罗定律及其推论：阿伏加德罗定律及其推论：1.文字表述：文字表述：文字表述：文字表述： 在同温同压下，相同体积在同温同压下，相同体积在同温同压下，相同体积在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。的任何气体都含有相同数目的分子。的任何气体都含有相同数目的分子。的任何气体都含有相同数目的分子。2.公式表示：公式表示：公式表示：公式表示： V1 / V2 = N1 / N2 = n1 / n2 【练习：】【练习：】1.在同温同压下，相同质量的气体，占有的在同温同压下，相同质量的气体，占有的体积由大到小的顺序是：体积由大到小的顺序是： Cl2 N2 H2 CO2 O2 正确的序号：正确的序号： 依据依据 V1/V2=n1/n2 ，同时，同时n=m/M 而而m 是相同的，故是相同的，故V1/V2=M2/M1。2.计算在标况下，多少克二氧化碳的体积与计算在标况下，多少克二氧化碳的体积与4克氢气的体积相等？克氢气的体积相等？ 解：由阿伏加德罗定律可知，在标况解：由阿伏加德罗定律可知，在标况下，对气体有：下，对气体有： V1/V2=n1/n2 ，V相等，相等， 则则 n也是相等的，由也是相等的，由n=m/M 就有：就有： m1/m2=M1/M2 m1/4 =44/2 所以所以 m1= 88 g补充：理想气体状态方程（克拉伯龙方程）补充：理想气体状态方程（克拉伯龙方程）补充：理想气体状态方程（克拉伯龙方程）补充：理想气体状态方程（克拉伯龙方程） PV = nRT (R为一个常数）为一个常数） 由由n=m/M 就有：就有： PV = (m/M)RT 在同温同压下，对相同体积的气体有在同温同压下，对相同体积的气体有 m1 / m2 = M1 / M23.阿伏加德罗定律的推论：阿伏加德罗定律的推论：在同温同压强下，对两种不同的气体的密度有在同温同压强下，对两种不同的气体的密度有 1 /2 = M1 / M2 = D (“D”为气体为气体1 对气体对气体2 的相对密度）的相对密度）在同温同压强下，对等质量的两种气体有在同温同压强下，对等质量的两种气体有 V1 / V2 = M2 / M1 在同温同体积下，对两种不同气体有在同温同体积下，对两种不同气体有 P1 / P2 = n1 / n2 = N1 / N2小结小结【练习：】【练习：】选择选择1.下列有关气体的叙述中，正确的是下列有关气体的叙述中，正确的是下列有关气体的叙述中，正确的是下列有关气体的叙述中，正确的是 （ ） A.A. 在一定的温度和压强下，各种气态物质的体积，在一定的温度和压强下，各种气态物质的体积，在一定的温度和压强下，各种气态物质的体积，在一定的温度和压强下，各种气态物质的体积， 由构成气体的分子的大小决定。由构成气体的分子的大小决定。由构成气体的分子的大小决定。由构成气体的分子的大小决定。B.B.在一定的温度和压强下，各种气态物质的体积，在一定的温度和压强下，各种气态物质的体积，在一定的温度和压强下，各种气态物质的体积，在一定的温度和压强下，各种气态物质的体积， 由构成气体的分子的数目决定。由构成气体的分子的数目决定。由构成气体的分子的数目决定。由构成气体的分子的数目决定。C.C.不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数 也不同。也不同。也不同。也不同。D.D.气体摩尔体积是指：气体摩尔体积是指：气体摩尔体积是指：气体摩尔体积是指：1mol1mol任何气体所占有的体积任何气体所占有的体积任何气体所占有的体积任何气体所占有的体积 约为约为约为约为22.4 L22.4 L。 B2.1 1和和和和4444的气体体积，前者与后者的关系是的气体体积，前者与后者的关系是的气体体积，前者与后者的关系是的气体体积，前者与后者的关系是 （ ） A A、大于大于大于大于 B B、等于等于等于等于 C C、小于小于小于小于 D D、不能确定不能确定不能确定不能确定3.相对分子质量相同的气体，在同温同压下相同的是相对分子质量相同的气体，在同温同压下相同的是相对分子质量相同的气体，在同温同压下相同的是相对分子质量相同的气体，在同温同压下相同的是（ ） A A、体积体积体积体积 B B、密度密度密度密度 C C、质量质量质量质量 D D、物质的量物质的量物质的量物质的量4.质量相等的下列气体，分别放到同体积的密闭容器质量相等的下列气体，分别放到同体积的密闭容器质量相等的下列气体，分别放到同体积的密闭容器质量相等的下列气体，分别放到同体积的密闭容器中，在相同温度下，压强最大的是中，在相同温度下，压强最大的是中，在相同温度下，压强最大的是中，在相同温度下，压强最大的是 （ ） A A、HH2 2 B B、OO2 2 C C、ClCl2 2 D D、NN2 2DBA3有关气体摩尔体积的计算：请大家以物质的量（请大家以物质的量（n n）为中心，总结一下有关气体）为中心，总结一下有关气体的体积（的体积（V V）、质量（）、质量（mm）以及分子个数（）以及分子个数（N N）之）之间的关系：间的关系： 质量（质量（m）物质的量物质的量 (n)气体体积气体体积 (V) (标准状况标准状况)微粒数微粒数 ( N ) M M Vm Vm NA NA还有 m 与 V、M 与 Vm 的关系为： 即： M = Vm m = V 质量（质量（m）体积体积 （V） 摩尔质量摩尔质量 （M）摩尔体积摩尔体积 （Vm） 例题一：在标准状况下，测得在标准状况下，测得1.92g 的某气体的体积为的某气体的体积为672ml。计算该气体在此条件下的相对分子质。计算该气体在此条件下的相对分子质量。量。 解法一：解法一：在标况下，该气体的密度为在标况下，该气体的密度为 = m / V = 1.92g / 0.672 L =2.86 g/L 则有：则有： M = Vm = 2.86 g/L 22.4 L/mol = 64.1 g/mol 答：答： （略）（略）接上一题：接上一题： 解法二：解法二：在标况下，该气体的物质的量为在标况下，该气体的物质的量为 n = V / Vm = 0.672 L / 22.4 L/mol =0.03 mol 故它的摩尔质量为：故它的摩尔质量为： M = m / n = 1.92 g / 0.03 mol =64.1 g/mol 答：略答：略例例题二：题二：标准状况下，标准状况下，标准状况下，标准状况下，5. 6LCO5. 6LCO2 2中含有多少摩尔中含有多少摩尔中含有多少摩尔中含有多少摩尔COCO2 2分子？分子？分子？分子？ 约约约约 含有多少个含有多少个含有多少个含有多少个COCO2 2分子？分子？分子？分子？ 它的质量是多少？它的质量是多少？它的质量是多少？它的质量是多少？ 1 1个个个个 COCO2 2分子的质量分子约是多少克？分子的质量分子约是多少克？分子的质量分子约是多少克？分子的质量分子约是多少克？ 解：解：解：解： COCO2 2的式量是的式量是的式量是的式量是44,44, COCO2 2的摩尔质量是的摩尔质量是的摩尔质量是的摩尔质量是 44g/mol 44g/mol ，则有则有则有则有 n n (CO(CO2 2) = 5. 6 L / ) = 5. 6 L / （22. 4L/mol 22. 4L/mol ）= 0. 25 mol= 0. 25 mol N N (CO(CO2 2) 0. 25mol ) 0. 25mol （ 6.02 6.02 10102323）molmol-1-1 = 1.51 = 1.51 10102323 mm (CO (CO2 2) = 0. 25 mol ) = 0. 25 mol 44g/mol = 11 g 44g/mol = 11 g 1 1个个个个COCO2 2 分子的质量分子的质量分子的质量分子的质量 (44g)/(6.02 (44g)/(6.02 10 102323) ) = 7.31 = 7.31 10 102323 g g 答：略答：略答：略答：略例例题三：题三：标准状况下，标准状况下，11. 2L CO2 所含分子数与多少克所含分子数与多少克 NH3 中所含氢原子数相等。中所含氢原子数相等。 解：解：由题设可知的物质的量与氨中氢原由题设可知的物质的量与氨中氢原子的物质的量是相等的（子的物质的量是相等的（N1 / N2= n1 /n2），）， 则可设氨的质量为则可设氨的质量为 X g，就有，就有 CO2 NH3 n1=11. 2L / 22.4L/mol = 3x / 17g/mol=n2 所以所以 x = 2. 83 g 答：答：答：答： 略略略略 1.试计算试计算5. 5克氨在标准状况时体积是多少克氨在标准状况时体积是多少?2.在标准状况时在标准状况时, 0. 2 L的容器里所含一氧化的容器里所含一氧化碳的质量为碳的质量为 0. 25g , 计算一氧化碳的式量。计算一氧化碳的式量。3.在标准状况下，在标准状况下，1.6g 某气态氧化物某气态氧化物 RO2 的的体积为体积为 0.56 L试求：试求：该气体的物质的量该气体的物质的量和摩尔质量；和摩尔质量；的相对原子质量，并说出的相对原子质量，并说出其元素名称其元素名称4.标准状况下标准状况下CO和和CO的混和气体的混和气体 5g 所占体所占体积为积为 3. 36L。求。求CO的质量、的质量、CO2的体积及的体积及混和气体的平均式量。混和气体的平均式量。【练习【练习:】1、解：解：氨的式量是氨的式量是17，氨的摩尔质量是，氨的摩尔质量是 17g/mol ，则有：，则有：n（NH3） = m / M = 5.5g / 17g/mol = 0.32 mol 所以所以 V（NH3）= n Vm = 0.32mol 22.4L/mol = 7.2 L 答：（略）答：（略）【练习题答案：】【练习题答案：】2、解：一氧化碳的式量在数值上是等于它的解：一氧化碳的式量在数值上是等于它的摩尔质量的，故：摩尔质量的，故：M = m / n = m / ( V / Vm ) = 0.25g / ( 0.2L / 22.4L/mol) =28 g/mol所以一氧化碳的式量就应为所以一氧化碳的式量就应为答：（略）答：（略）、解：、解：在标况下，由在标况下，由n = V / Vm 有有n = 0.56 L / 22.4 L/mol = 0.025 mol 而而M = m / n = 1.6 g / 0.025 mol = 64 g/mol R 的相对原子质量为：的相对原子质量为：X = M 216 g/mol = (64 32) g/mol = 32 g/mol 所以所以R 是硫元素是硫元素、解：可设解：可设解：可设解：可设 CO CO 的物质的量为的物质的量为的物质的量为的物质的量为 x mol x mol，COCO2 2 的物质的物质的物质的物质的量为的量为的量为的量为 y mol y mol，则有：，则有：，则有：，则有： (28 g/mol) x (28 g/mol) x (44 g/mol) y = 5 g (44 g/mol) y = 5 g ( x + y) 22.4L/mol = 3.36 L . ( x + y) 22.4L/mol = 3.36 L . 由两个方程有：由两个方程有：由两个方程有：由两个方程有：x = 0.1mol ,y = 0.05molx = 0.1mol ,y = 0.05mol 所以：所以：所以：所以：m(co) = nM = (0.1 28) gm(co) = nM = (0.1 28) g = 2.8 g = 2.8 g V(co V(co2 2) = nV) = nVmm= (0.05 22.4) L= (0.05 22.4) L = 1.12 L = 1.12 L M M（平均）（平均）（平均）（平均）= 5 g/(0.1+0.05)mol = 33.3 g/mol= 5 g/(0.1+0.05)mol = 33.3 g/mol 答：略答：略答：略答：略本节小结:1.在标准状况下，在标准状况下，1 mol 1 mol 任何气体的体积都约为任何气体的体积都约为22.4L22.4L，此体积称为气体摩尔体积，此体积称为气体摩尔体积 。用。用V Vmm表示表示 单位单位: : 升升/ /摩摩 符号：符号：L/molL/mol物质的量（摩）物质的量（摩） = 标准状况下气体体积（升）标准状况下气体体积（升）气体摩尔体积（升气体摩尔体积（升/摩）摩）2.符号表示： n = V / Vm见推论见推论3.阿伏加德罗定律及推论4. 同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子数。5. V1 / V2 = N1 / N2 = n1 / n2 知 识 归 纳 物质的量物质的量微粒数微粒数 NA.NAM.M质量质量 气体体积气体体积 (标准状况标准状况)Vm.Vm. M 摩尔质量摩尔质量NA 阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数Vm 气体摩尔体积气体摩尔体积 气体密度气体密度4.