化学物料识用与分析下课件 教学课件 作者 李淑丽 王元有 主编学习情境8 物质及其变化.ppt

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1、任务二化学反应速率及测定任务一气体P、V、T计算任务三化学反应热效应计算任务四化学反应方向及变化学习情境8物质及其变化返回目录结束情境8播放1任务一气体P、V、T计算（1）理想气体及其状态方程（2）理想混合气体分压定律、分体积定律（3）实际气体的状态方程（1）会应用理想气体状态方程进行计算。（2）能判断分压定律和分体积定律的应用条件，并能进行相关计算。（3）会用两种方法计算实际气体。知识目标技能目标素养目标（1）建立解决复杂实际问题的思路和意识，由复杂到简单、由浅再入深分析、解决问题的思路。（2）学会阅读、类比、归纳等学习方法。3）学会交流和表达。目

2、标气体是由许多快速和独立并无规则运动的分子所组成的。特征：明显的可压缩性（分子间距大），无限制膨胀性（分子运动快速）。气体的通性当气体分子撞击容器壁时，可产生压力。当气体分子撞击容器壁时，可产生压力。压力可用多种单位表示：按SI制规定：压力的单位可用帕斯卡(Pa)或千帕斯卡(kPa)表示。常用的压力单位：大气压(atm)，毫米汞柱(mmHg)等，1atm＝760mmHg＝101325Pa。一、理想气体状态方程1．理想气体的概念理想气体的微观模型（1）分子本身不占体积（2）分子间无相互作用力在任何温度和压力下都能严格遵守气体的一些基本定律。——理想气体

3、状态方程。2．理想气体状态方程pV＝nRT式中：p——气体的压力，单位为Pa(帕)(SI制)；V——一定量气体在该温度下的体积，单位为m3(立方米)；T——绝对温度，T(K)＝t(℃)+273(严格讲应为273.15，为简便起见，本书一般取273)；R——气体常数，8.314J·mol-1。当我们用气体的摩尔体积Vm，Vm＝V/n代入方程可得：pVm＝RT又由于代入后得式中m——气体质量，单位kg，或g；M——摩尔质量，单位kg·mol-1，或g·mol-1。注意：m和M单位上下一致。pAVA/TA＝pBVB/TB＝nR当某种气体从A状态变成另一种B

4、状态时，这两种状态之间有什么关系？通用气体常数R的数值和单位单位L·atm·mol-1·K-1J·mol-1·K-1m3·Pa·mol-1·K-1R的数值0.082068.3148.3143.理想气体基本定律波义尔定律:pV＝nRT＝ki一定温度下，一定量气体的体积与压力成反比.盖•吕萨克定律:V/T＝nR/p＝k2一定压力下，一定量的气体，其体积与绝对温度成正比.阿佛加德罗定律:V＝nRT/p＝k3n一定压力和温度下，气体的体积与物质的量成正比。【例】恒温下，一密闭活塞开始p＝101.3kPa，V＝5×10-2m3，当把压力增大到p＝2×101.3

5、kPa，体积变化到多少？VB＝pAVA/pB解：pAVA＝pBVB波义尔定律【例】体积为0.2m3钢瓶盛有CO20.89kg，当温度为0℃时，问钢瓶内气体的压力为多少？Pa＝230kPa＝0.23MPa分析：已知：V＝0.2m3，m＝0.89kg，M＝0.044kg·mol-1或m＝890g，M＝44g·mol-1T＝273K，R＝8.314J·K·mol-1求p=？解：pV＝nRT【例】求在273K、压力为230kPa时，某钢瓶中所装CO2气体的密度。解：由得【例】某厂氢气柜的设计容积为2.00×103m3，设计容许压力为5.00×103kPa。设

6、H2为理想气体，问气柜在300K时最多可装多少千克H2？解：式中yB——混合气体中任一组分B的摩尔分数，无量纲；n(B)——混合气体中任一组分B的物质的量，mol；n——混合气体总的物质的量，n＝n1+n2+n3+n4+…，mol。均匀混合而成的气体混合物中的组分含量，可以用摩尔分数yB来表示[也可以用y(B)表示]，其组成yB＝n(B)/n3.混合理想气体的基本定律（1）混合理想气体的组成解：先求两种物质的物质的量n＝n(CO)+n(H2)＝15.0moly(CO)＝0.333y(H2)＝1-0.333＝0.667【例】在300K748.3kPa下

7、，某气柜中有0.140kg一氧化碳及0.0020kg氢气，求CO和H2摩尔分数。混合气体人们在生产和生活实践中遇到的大多数气体都是气体混合物。早在19世纪，科学家在对低压混合气体的实验研究中，就总结出两条重要的定律，即道尔顿(Dalton)分压定律阿马格(Amagat)分体积定律(2)分压定律在一定温度T下，体积为V的容器中盛有1、2两种理想气体，其物质的量分别为n1、n2，此时所产生的气体压力为p，即为1、2两种理想气体共同作用于单位容器壁上的压力称为总压力，简称气体压力p。理想气体1、2各自独立存在于该温度T，体积为V下的容器的压力称为各组分的分

8、压力p1、p2[如B组分的分压为pB或用p(B)表示]，则p＝p1+p2即理想气体混合物的总压力等于各种理想