第1章 第3节 第2课时 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律（课件PPT）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第一册（鲁科版）

第1章　认识化学科学 第3节　化学中常用的物理量——物质的量 第2课时　气体摩尔体积　阿伏加德罗定律 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 目 录 新知学习探究 01 CONTENTS 02 随堂知识演练 03 知能达标训练 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 新知学习探究 01 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 单位物质的量 L·mol－1 m3·mol－1 22.4 L·mol－1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 相同 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 随堂知识演练 02 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 点击进入Word 知能达标训练 03 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 谢谢观看 返回目录 第1章　认识化学科学 化学•必修　第一册(配LK版) 1 [学习目标]　1.知道气体摩尔体积的含义，能够进行与物质的量、标准状况下气体的体积之间的换算。2.理解阿伏加德罗定律及其推论，并知道其应用。 知识点一　气体摩尔体积 一、物质体积的影响因素 二、气体摩尔体积 1．定义 在一定的温度和压强下，_______________的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。符号为Vm。 2．单位 ______________或______________。 3．标准状况下气体摩尔体积 在标准状况(0 ℃、101 kPa)下任何气体的气体摩尔体积约为___________。 4．气体体积、气体摩尔体积、物质的量三者之间的关系 Vm＝___。 eq \f(V,n) 1．标准状况下的气体摩尔体积Vm＝22.4 L·mol－1，那么Vm＝22.4 L·mol－1时一定是标准状况下吗？ 提示　不一定。同时改变温度和压强，气体摩尔体积Vm仍可能保持不变，如升高温度的同时增加压强。 2．标准状况下0.2 mol H2与0.8 mol O2的混合气体的体积也是22.4 L吗？ 提示　是。气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。 3．在标准状况下，由0.5 g H2、11 g CO2和4 g O2组成的混合气体，其体积约为________。 提示　14.0 L。0.5 g H2的物质的量为0.25 mol，11 g CO2的物质的量为0.25 mol，4 g O2的物质的量为0.125 mol，故标况下混合气体总体积＝(0.25 mol＋0.25 mol＋0.125 mol)×22.4 L·mol－1＝14 L。 应用气体摩尔体积的注意事项 (1)标准状况，即0 ℃、101 kPa，简写为STP。 (2)在相同的温度和压强下，1 mol任何气体所占的体积在数值上近似相等。任何气体包括纯净气体和混合气体，如在标准状况下，1 mol CO和H2的混合气体体积也为22.4 L。 (3)标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1。 (4)气体摩尔体积受温度和压强的影响，不同条件下，气体摩尔体积可能不同，标准状况下，约为22.4 L·mol－1，但不是标准状况时也可能是22.4 L·mol－1(比如温度高于0 ℃，压强大于101 kPa的某状况下)。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)标准状况指的是20 ℃，101 kPa。(　　) (2)标准状况下，1 mol任何物质的体积均为22.4 L。(　　) (3)标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约为22.4 L。(　　) (4)标准状况下，22.4 L氧气气体含有的氧气分子数约为NA。(　　) 提示　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√ 2．下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是(　　) A．一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积 B．通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 L C．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L D．标准状况下，1 mol O2的体积是22.4 L·mol－1 解析　一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积，A项正确；标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1,1 mol O2的体积是22.4 L，B、C、D三项错误。 答案　A 3．如果a g某气体中含有的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是(式中NA为阿伏加德罗常数的值)(　　) A.eq \f(22.4ab,cNA) L B.eq \f(22.4bc,aNA) L C.eq \f(22.4ac,bNA) L D.eq \f(22.4b,acNA) L 解析　设该气体的摩尔质量为M，则eq \f(a g·NA mol－1,M)＝b，所以M＝eq \f(aNA,b) g·mol－1。c g该气体在标准状况下的体积为eq \f(c g,\f(aNA,b)) g·mol－1×22.4 L·mol－1＝eq \f(22.4bc,aNA) L。 答案　B 1．计算中使用“22.4 L·mol－1”的两注意 (1)使用“条件”：标准状况。 (2)使用对象：必须是气态物质，可以是单一气体，也可以是混合气体。水、乙醇、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。 2．气体摩尔体积的有关计算公式 (1)气体的物质的量n＝eq \f(V,Vm)。 (2)气体的密度ρ＝eq \f(m,V)＝eq \f(m,nVm)＝eq \f(M,Vm)。 (3)气体的分子数N＝nNA＝eq \f(V,Vm)NA。 (4)气体的质量m＝nM＝eq \f(V,Vm)M。　 知识点二　阿伏加德罗定律 1．内容 在同温、同压下，相同体积的任何气体都含有_____数目的分子。 2．应用 “三同”定“一同” 1．同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子数吗？ 提示　不一定。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，但分子中所含有的原子数不一定相同，如稀有气体He、Ne等是单原子分子，H2是双原子分子，O3是多原子分子。 2．结合气体体积的影响因素，思考分析“若两种气体体积相同，所含分子数也一定相同”的说法正确吗？ 提示　不正确。因为气体体积受温度和压强的影响较大，当温度和压强不同时，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。 3．许多生活、生产中的现象可以利用化学知识进行解释，试解释下列现象。 高弹橡胶膜气球　 汽车轮胎 　 高空观光氦气球 (1)高弹橡胶膜气球为什么充气越多体积越大？ (2)汽车轮胎为什么充气越多压力越大？ (3)氦气(He)球为什么会载着重物腾空升起？ 提示　(1)高弹橡胶膜气球由于弹力非常好，可以近似认为其气体压力与大气压相同，充气越多(即气体的物质的量越多)体积越大是因为同温、同压下，气体的体积与物质的量成正比。 (2)汽车轮胎由于内胎受到外胎的束缚，可以认为其体积不变，充气越多(即气体的物质的量越多)压力越大是因为同温、同体积时，气体的压强与物质的量成正比。 (3)空气的平均摩尔质量为29 g·mol－1，氦气的摩尔质量是4 g·mol－1，气球中充入的氦气体积等于其所排出的空气体积，同温、同压、同体积下，气体的质量之比等于其摩尔质量之比，即氦气球的质量小于所排开空气的质量，故氦气球会受到浮力载着重物腾空升起。 阿伏加德罗定律的推论 (1)同温同压下，任何气体的体积比等于气体的物质的量之比，即eq \f(V1,V2)＝eq \f(n1,n2)。 (2)同温同体积时，任何气体的压强比等于气体的物质的量之比，即eq \f(p1,p2)＝eq \f(n1,n2)。 (3)同温同压下，任何气体的密度比等于它们的摩尔质量之比，等于这两种气体的相对密度，即eq \f(\a\vs4\al(ρ1),\a\vs4\al(ρ2))＝eq \f(M1,M2)＝d(相对)。 (4)同温同压下，等质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比：eq \f(V1,V2)＝eq \f(M2,M1)。 1．(2024·龙岩月考)下列叙述不正确的是(　　) A．常温常压下，两种气体的密度之比等于摩尔质量之比 B．在同温同体积下，两种气体的物质的量之比等于压强之比 C．在标准状况下，两种气体的体积之比等于摩尔质量之比 D．在同温同压下，相同体积的两种气体的质量之比等于摩尔质量之比 解析　常温常压下，由ρ＝eq \f(m,V)＝eq \f(M,Vm)可知，密度与摩尔质量成正比，即气体的密度之比等于摩尔质量之比，A正确；由阿伏加德罗定律的推论可知，同温同体积时，两种气体的物质的量之比等于压强之比，B正确；如质量相等，由eq \f(m,M)＝eq \f(V,Vm)可知，气体的体积与摩尔质量成反比，如质量未知，则不能比较体积和摩尔质量的关系，C错误；根据阿伏加德罗定律，在同温同压下，相同体积的两种气体含有的分子数相同，根据n＝eq \f(N,NA)可知气体的物质的量相等，再根据m＝nM可知，气体的质量之比等于摩尔质量之比，D正确。 答案　C 2．下列说法不正确的是(　　) A．相同温度、相同体积的O2和N2两种气体所含的分子数一定相同 B．等温等压下，SO2气体与CO2气体的密度之比等于16∶11 C．温度和容积相同的两容器中分别盛有5 mol O2和2 mol N2，则压强之比为5∶2 D．等温等压条件下，5 mol O2(g)和2 mol H2(g)的体积之比等于5∶2 解析　温度相同、压强相同、体积相同的O2(g)和N2(g)所含的分子数相同，故A错误；等温等压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，故B正确；同温同体积的气体的物质的量之比等于压强之比，故C正确；等温等压条件下气体的物质的量之比等于体积之比，故D正确。 答案　A 有关阿伏加德罗定律及其推论题的分析思路 第一步，分析“条件”：分析题干中的条件，找出相同与不同。 第二步，明确“要求”：分析题目要求，明确所要求的比例关系。 第三步，利用“规律”：利用阿伏加德罗定律及其推论，根据条件和要求进行分析判断。　 1．(2024·北京丰台高一期中)现有下列四种因素：①温度和压强　②所含微粒数　③微粒本身大小　④微粒间的距离，其中对气体物质体积有显著影响的是(　　) A．②③④ B．①②④ C．①③④ D．①②③④ 解析　决定物质体积大小的因素有微粒数目、微粒的大小、微粒之间的距离。①温度和压强对微粒间的距离影响较大，①正确；②所含微粒数越多，气体体积越大，②正确；③气体微粒本身大小远小于气体微粒间的距离，微粒本身大小对体积几乎无影响，③错误；④微粒间的距离越远，气体体积越大，④正确。B正确。 答案　B 2．(2025·重庆广益月考)下列叙述错误的是(　　) A．不同的气体，若体积相同，则它们所含的分子数一定相同 B．物质的体积取决于粒子大小，粒子数目和粒子间距 C．等质量的O2，压强越小，温度越高，所占体积越大 D．在一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定 解析　同温同压时，不同的气体，若体积相同，则它们所含的分子数一定相同，A项错误；物质的体积取决于粒子大小，粒子数目和粒子间距，B项正确；等质量的O2，物质的量相等，压强越小，温度越高，所占体积越大，C项正确；对于气体来说，分子间距离远大于分子本身大小，相同温度和压强下，气体分子间距离基本相等，影响气体体积的因素主要是分子数的多少，D项正确。 答案　A 3．(2025·辽宁朝阳月考)具有相同数目氧原子的SO2和SO3，下列关系中一定正确的是(　　) A．n(SO2)∶n(SO3)＝3∶2 B．Veq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(SO2))∶Veq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(SO3))＝3∶2 C．meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(SO2))∶meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(SO3))＝8∶5 D．Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(SO2))∶Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(SO3))＝5∶4 解析　SO2和SO3含有相同的氧原子数目，而SO2分子含有2个氧原子、SO3分子含有3个氧原子，则有2n(SO2)＝3n(SO3)，故n(SO2)∶n(SO3)＝3∶2，A项正确；虽然n(SO2)∶n(SO3)＝3∶2，但温度、压强未知，二者体积之比不一定是2∶3，B项错误；由于n(SO2)∶n(SO3)＝3∶2，可知m(SO2)∶m(SO3)＝(3 mol×64 g·mol－1)∶(2 mol×80 g·mol－1)＝6∶5，C项错误；M(SO2)∶M(SO3)＝64 g·mol－1∶ 80 g·mol－1＝4∶5，D项错误。 答案　A 4．(2024·河北保定联考)同温同压下，由N2O、H2和N2组成的混合气与CO的密度相同。则该混合气中N2O、H2和N2的体积比可能为(　　) A．1∶22∶14 B．13∶8∶25 C．27∶8∶63 D．8∶13∶43 解析　同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比。N2O、H2和N2组成的混合气体在同温、同压下与CO的密度相同，说明混合气体的平均摩尔质量等于CO的摩尔质量，摩尔质量在以g·mol－1为单位时，数值上等于其相对分子质量，则混合气体的平均相对分子质量为28。由于N2与CO的相对分子质量相等，故N2O、H2和N2组成的混合气体的平均相对分子质量仅由N2O、H2的物质的量之比决定，N2物质的量为任意值。设N2O的物质的量为x，H2的物质的量为y，则eq \f(44x＋2y,x＋y)＝28，得x∶y＝13∶8，即N2O和H2的物质的量之比为13∶8。同温同压下气体的体积比等于其物质的量之比，则N2O和H2的体积比为13∶8，N2可为任意体积，B选项符合题意。 答案　B 5．同温同压下，A容器中充满气体O2，B容器中充满气体O3。 (1)若A、B容器所含分子总数相等，则A容器和B容器的容积之比是________。 (2)若两容器中所含原子总数相等，则A容器和B容器的容积之比是________。 (3)若A容器和B容器的容积之比为3∶2，则气体O2和气体O3的质量之比为________，密度之比为________。 解析　(1)同温同压下，气体的摩尔体积(Vm)相等，根据n＝eq \f(N,NA)＝eq \f(V,Vm)可知，气体所含分子数之比等于气体的体积之比，若A、B容器所含分子数相等，则A容器和B容器的容积之比是1∶1。 (2)若两容器中所含原子总数相等，则根据分子组成可知，两容器中的分子数之比等于3∶2，由(1)中分析可知，A容器和B容器的容积之比为3∶2。 (3)若两容器的容积之比为3∶2，根据n＝eq \f(V,Vm)可知，O2和O3的物质的量之比为3∶2，两个容器中气体质量之比为(3 mol×32 g·mol－1)∶(2 mol×48 g·mol－1)＝1∶1，根据ρ＝eq \f(m,V)计算，A、B容器中气体密度之比为eq \f(1,3)∶eq \f(1,2)＝2∶3。 答案　(1)1∶1　(2)3∶2　(3)1∶1　2∶3 $$