专题1 第2单元 第2课时 气体摩尔体积-【金版教程】2025-2026学年高中化学必修第一册创新导学案Word（苏教版）

该高中化学导学案聚焦气体摩尔体积，涵盖定义、表达式、标准状况数值及阿伏加德罗定律等核心知识点。通过判断正误题回顾物质体积影响因素，结合启思研讨与问题探究，从固体液体体积过渡到气体，强调分子间距离作用，搭建前后知识学习支架。 资料突出宏观辨识与微观探析核心素养，以问题探究连接宏观体积现象与微观分子距离本质。习题设计层次分明，从基础判断到综合计算，结合阿伏加德罗定律推论应用，培养科学思维，随堂提升与课时作业覆盖不同难度，助力自主学习与能力评估。

化学　必修1　第一册 第二课时　气体摩尔体积 1.知道决定气体体积的主要因素，掌握阿伏加德罗定律及其推论。2.知道气体摩尔体积的含义，能运用气体体积、物质的量、微粒数目等之间的相互关系进行简单计算。3.促进“宏观辨识与微观探析”核心素养的发展。 一、物质体积大小的影响因素 二、气体摩尔体积 1.定义：单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积。符号：Vm；常用单位：L·mol－1或m3·mol－1。 2.表达式：气体的物质的量(n)、体积(V)、气体摩尔体积(Vm)之间的关系为V＝n·Vm。 3.标准状况(273 K、101 kPa)下，1 mol任何气体所占的体积都约为22.4 L，即在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1。 4.当温度、压强一定时，任何具有相同微粒数的气体都具有大致相同的体积。 　判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L。(　　) (2)标准状况下，阿伏加德罗常数个四氯化碳分子的体积约为22.4 L。(　　) (3)1 mol某气体的体积若为22.4 L，该气体必定处于标准状况下。(　　) (4)标准状况下，1 mol氢气和氮气的混合气体的体积约为22.4 L。(　　) (5)1 mol一氧化碳和1 mol氧气所含的分子数相同，体积也相同。(　　) (6)同温同压下，同体积的物质所含的分子数一定相等。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)× 启思研讨　教师独具内容 在相同的温度和压强下，1 mol任何气体含有的分子数都约为6.02×1023个，分子之间的平均距离近似相等，且分子之间的平均距离比分子直径大得多，故它们的体积大致相同。 [问题探究] 1.标准状况下，1 mol任何物质的体积都约为 22.4 L吗？ 提示：不一定。标准状况下，1 mol任何气体的体积约为22.4 L，而1 mol固体或液体的体积则不是22.4 L。 2.常温常压下，22.4 L某气体的物质的量是否为1 mol？ 提示：不是。气体分子之间的距离取决于温度和压强，常温常压相对于标准状况下，温度升高，气体摩尔体积增大，故常温常压下，22.4 L该气体的物质的量小于1 mol。 知识点一　气体摩尔体积 1.气体摩尔体积的适用范围及相关计算 适用范围 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，如0.2 mol N2与0.8 mol O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L 数值 在标准状况(0 ℃和101 kPa)下，气体摩尔体积为22.4 L·mol－1，在非标准状况下，气体摩尔体积不一定是22.4 L·mol－1，因此，在使用气体摩尔体积时，一定要看清气体所处的状况 相关计算 (1)M与Vm的关系：M＝Vm·ρ (2)n与Vm的关系：n＝ (3)m与Vm的关系：m＝n·M＝·M (4)N与Vm的关系：N＝n·NA＝·NA 2.使用气体摩尔体积应注意的问题 (1)气体摩尔体积与温度和压强有关。在不同的温度和压强下，气体摩尔体积一般不同。 (2)并非只有在标准状况下，气体摩尔体积才约为22.4 L·mol－1，在其他条件下的气体摩尔体积也有可能是22.4 L·mol－1，如温度升高的同时增大压强。 (3)在运用22.4 L·mol－1进行计算和判断时，应时刻牢记其使用的三个条件，即“气体、0 ℃、101 kPa”。 (4)气体摩尔体积只适用于气态物质，既可以是单一气体也可以为相互不反应的混合气体。 1.下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是(　　) A.相同条件下，气体物质的量越大，气体摩尔体积越大 B.通常状况下的气体摩尔体积大于22.4 L·mol－1 C.非标准状况下的气体摩尔体积不可能为22.4 L·mol－1 D.在标准状况下，混合气体的气体摩尔体积比22.4 L·mol－1大 答案：B 解析：气体摩尔体积的数值只受温度、压强的影响，与气体的物质的量无关，A错误；标准状况即0 ℃、101 kPa时，气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1，故通常状况下，由于温度高于0 ℃，气体微粒的间距增大，故气体摩尔体积大于22.4 L·mol－1，B正确；非标准状况下，气体摩尔体积也可能为22.4 L·mol－1，C错误；气体摩尔体积的数值只受温度、压强的影响，与气体的种类无关，D错误。 2.一定量的液态化合物XY2，在一定量的氧气中恰好完全燃烧，发生反应：XY2(l)＋3O2(g)===XO2(g)＋2YO2(g)，冷却后测得生成物在标准状况下的体积为672 mL，密度是2.56 g/L。则： (1)反应前O2的体积为　　　　。 (2)化合物XY2的摩尔质量为　　　　。 答案：(1)672 mL　(2)76 g/mol 解析：(1)由反应XY2(l)＋3O2(g)===XO2(g)＋2YO2(g)可知，反应前后气体体积变化为0，故V(O2)＝672 mL。 (2)由m＝ρV可知，生成物的质量为0.672 L×2.56 g/L≈1.72 g，由(1)知V(O2)＝672 mL，则n(O2)＝＝0.03 mol，则： XY2(l)＋3O2(g)===XO2(g)＋2YO2(g) 0.01 mol 0.03 mol 所以M(XY2)＝＝76 g/mol。 知识点二　阿伏加德罗定律及其推论 1.阿伏加德罗定律 (1)定义：同温同压下，相同体积的任何气体都具有相同的分子数。 (2)适用范围：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。 (3)“三同定一同”规律：同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”，则必有第“四同”。 2.阿伏加德罗定律的推论 同温同压 ＝ 同温同压下，体积之比等于物质的量之比 同温同体积 ＝ 同温同体积下，压强之比等于物质的量之比 同温同压 ＝ 同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比 [注意]　阿伏加德罗定律的推论也可通过公式pV＝nRT推导，其中p、V、n、T分别表示压强、体积、物质的量、温度，R为常数。 3.下列叙述正确的是(　　) A.同温同压下，相同体积的物质，其物质的量必然相等 B.任何条件下，等物质的量的氧气和一氧化碳所含的分子数必然相等 C.1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小 D.同温同压下，等体积的物质所含的分子数一定相等 答案：B 解析：阿伏加德罗定律只适用于气体——在同温同压下，具有相同体积的气体的物质的量相等，所含的分子数相等，A、D错误；具有相同物质的量的两种由分子构成的物质具有相同的分子数，B正确；因温度、压强不能确定，1 L一氧化碳和1 L氧气的物质的量大小不能确定，二者的质量大小无法比较，C错误。 4.在标准状况下，等质量的CH4和CO2比较，下列说法中不正确的是(　　) A.密度之比为4∶11 B.分子数之比为4∶11 C.体积之比为11∶4 D.物质的量之比为11∶4 答案：B 解析：＝＝＝＝，＝＝＝。 本课总结 随堂提升 1.下列有关气体摩尔体积的叙述正确的是(　　) A.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积，为22.4 L·mol－1 B.通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1 C.标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1 D.相同物质的量的气体的摩尔体积相同 答案：C 2.下列叙述正确的是(　　) A.1.5 mol O2的体积是33.6 L B.在标准状况下，2 mol H2的体积约为44.8 L C.等质量的CO和N2的体积相等 D.32 g O2的物质的量是1 mol，其体积是22.4 L 答案：B 解析：未明确是否为标准状况，不能用22.4 L/mol来计算气体的体积，A、D错误；因为CO和N2的摩尔质量相等，所以等质量的CO和N2的物质的量相等，但题目中没有明确两气体所处的温度和压强是否相同，所以无法判断二者的体积是否相等，C错误。 3.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是(　　) A.常温常压下，11.2 L CO2所含的原子数为1.5NA B.常温常压下，48 g O3含有的氧原子数为3NA C.标准状况下，22.4 L H2O所含分子数为NA D.标准状况下，22.4 L H2所含原子数为NA 答案：B 解析：常温常压(非标准状况)下，11.2 L CO2的物质的量不是0.5 mol，所含原子数不是1.5NA，A错误；标准状况下，H2O为非气态，不能用22.4 L/mol来计算其物质的量，C错误；标准状况下，22.4 L H2的物质的量为1 mol，所含氢原子数为2NA，D错误。 4.标准状况下，16 g由CO和CO2组成的混合气体的总体积为8.96 L，则该混合气体中CO的体积为(　　) A.1.12 L B.2.24 L C.4.48 L D.6.72 L 答案：B 解析：标准状况下，混合气体的总体积为8.96 L，则混合气体的物质的量为n＝＝＝0.4 mol。设CO的物质的量为n1 mol，CO2的物质的量为n2 mol，n1＋n2＝0.4，28n1＋44n2＝16，解得n1＝0.1、n2＝0.3，则CO的体积为0.1 mol×22.4 L·mol－1＝2.24 L。 5.(1)标准状况下，一定质量的N2与22.4 L CO所含电子的物质的量相等，则N2的质量是　　　　。 (2)4 g H2与22.4 L(标准状况)CO2相比，所含分子数目较多的是　　　　。 (3)0.01 mol某气体的质量为0.28 g，该气体的摩尔质量为　　　　，在标准状况下，该气体的体积是　　　　。 (4)在一定温度和压强下，0.4 mol某气体的体积为9.8 L，则该条件下的气体摩尔体积为　　　　。若此时压强为101 kPa，则温度　　　　0 ℃(填“高于”“低于”或“等于”)。 答案：(1)28 g　(2)4 g H2 (3)28 g·mol－1　0.224 L (4)24.5 L·mol－1　高于 课时作业 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1.下列说法中正确的是(　　) A.在一定温度和压强下，固体或液体物质体积大小只由构成微粒的大小决定 B.不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数一定不同 C.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 D.常温下，1 mol水的体积与1 mol CO2的体积相等 答案：C 解析：A项，固体或液体物质体积取决于粒子的大小和粒子数目的多少，错误；B项，气体的体积受温度和压强的影响，故体积不同的气体的分子数也可能相同，错误；C项，决定气体体积大小的主要因素为分子间距离的大小和分子数目的多少，当温度和压强一定时，气体分子间的距离近似相等，因而此时气体的体积主要取决于分子数目的多少，正确；D项，常温下，水是液体，粒子间的距离非常小，而CO2是气体，粒子间的距离比较大，故1 mol水的体积比1 mol CO2的体积小，错误。 2.下列说法正确的是(　　) A.22.4 L氧气中含有NA个氧气分子 B.标准状况下，0.5 mol水的体积约为11.2 L C.44 g二氧化碳的体积约是22.4 L D.标准状况下，2 mol氮气的体积约为44.8 L 答案：D 解析：A、C中都没有指明为标准状况；B中标准状况下水为非气态，其体积不为11.2 L。 3.下列说法正确的是(　　) A.标准状况下，22.4 L任何气体都约含有6.02×1023个分子 B.含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L C.常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA D.标准状况下，11.2 L蔗糖含有的分子数为0.5NA 答案：A 4.下列说法正确的是(　　) A.同温同压下的两种气体，只要所含原子数目相等，则所占体积一定相等 B.质量相等、密度不同的N2和C2H4分子数目一定相等 C.标准状况下11.2 L乙烷(C2H6)和乙醇(C2H6O)的混合物中氢原子数目为3NA D.两个体积相同的容器，若气体物质的量相等，则两容器的压强一定相等 答案：B 解析：同温同压下的两种气体，体积相等则分子数相等，若该分子为多原子分子，则所含原子数目不相等，A错误；N2和C2H4的摩尔质量相等，由于质量相等，所以物质的量相等，所以分子数相等，B正确；标准状况下乙醇为液体，不能应用标准状况下气体的摩尔体积22.4 L/mol进行计算，C错误；根据pV＝nRT，两个体积相同的容器，气体物质的量相等，若两个容器的温度不同，则压强不相同，D错误。 5.用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　) A.18 g冰水混合物中有4NA个原子和10NA个电子 B.常温常压下，16 g氧气和臭氧的混合气体含有NA个氧原子 C.标准状况下，33.6 L水含有1.5NA个水分子 D.2.24 L二氧化碳中含有0.3NA个原子 答案：B 解析：A项，冰水中原子的物质的量＝18 g÷18 g·mol－1×3＝3 mol；C项，标准状况下，水为非气态；D项，没有指明气体所处的状况。 6.下列说法正确的是(　　) A.28 g CO和44 g CO2在标准状况下的分子数后者多 B.标准状况下，11.2 L Cl2中的氯气分子数约为3.01×1023 C.常温常压下，32 g O2的体积约为22.4 L D.把100 g CaCO3加热分解可得CO2气体22.4 L 答案：B 解析：28 g CO和44 g CO2的物质的量都是1 mol，在相同条件下分子数相等，A错误；常温常压下，气体摩尔体积不为22.4 L/mol，C错误；气体所处环境的具体温度和压强未知，故无法计算气体体积，D错误。 7.如图表示1 g O2与1 g X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系，则X气体可能是(　　) A.CH4 B.CO2 C.HCl D.Cl2 答案：A 解析：相同温度、相同容积的密闭容器中，相同质量的不同气体，容器内压强与摩尔质量成反比。由题图知，相同温度下X所在容器中的压强比氧气所在容器中的大，则X的摩尔质量比氧气小。氧气的摩尔质量为32 g·mol－1，CH4的摩尔质量为16 g·mol－1，CO2的摩尔质量为44 g·mol－1，HCl的摩尔质量为36.5 g·mol－1，Cl2的摩尔质量为71 g·mol－1。 8.标准状况下，一个钢瓶若装满O2时质量为79 g，若装满氮气时质量是71 g，若装满某气体X时质量为103 g。下列说法不正确的是(　　) A.此钢瓶装满O2时，O2的体积为44.8 L B.此钢瓶的质量为15 g C.气体X的摩尔质量为44 g/mol D.该状况下，此钢瓶中盛满氯气时的总质量为142 g 答案：D 解析：假设钢瓶的质量为m g，在同温、同压、同体积下，气体的物质的量相同，n＝＝，解得m＝15，n＝2 mol，V＝n·Vm＝44.8 L，A、B正确；同温、同压、同体积下，气体的物质的量相同，n＝＝2 mol，解得M(X)＝44 g/mol，C正确；钢瓶中盛满氯气时的总质量为71 g/mol×2 mol＋15 g＝157 g，D错误。 9.同温同压下，质量忽略不计的两个气球A和B，分别充入X气体和Y气体，且两个气球的体积相同。若相同条件下，A气球放在CO中静止不动，B气球放在CO中上浮，则下列叙述不正确的是(　　) A.A气球的质量大于B气球的质量 B.X可能是N2，Y可能是CH4 C.X气体的密度大于Y气体的密度 D.A气球内分子数小于B气球内分子数 答案：D 解析：同温同压下，两个气球的体积相同，所以两个气球内气体的物质的量相同，而分子数和物质的量成正比，故两个气球内气体的分子数相同，故D错误。 10.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是(　　) A.两种气体的压强相等 B.O2与O3的物质的量相等 C.两种气体的分子数目相等 D.两种气体的氧原子数目相等 答案：D 解析：氧气和臭氧等温度、等体积、等密度时，其质量一定相等；因二者的摩尔质量不等，其物质的量一定不相等，压强不相等，分子数不相等，但含有的氧原子数相等。 11.以“物质的量”为中心的计算是化学计算的基础，下列与“物质的量”相关的计算正确的是(　　) A.现有CO、CO2、O3三种气体，它们分别都含有1 mol O，则三种气体的物质的量之比为3∶2∶1 B.28 g CO和22.4 L CO2中含有的碳原子数一定相等 C.标准状况下，11.2 L X气体分子的质量为16 g，则X气体的摩尔质量是32 D.a g Cl2中有b个氯原子，则阿伏加德罗常数NA的数值可表示为 答案：D 解析：含1 mol O的CO、CO2、O3的物质的量之比为6∶3∶2，A错误；22.4 L CO2未说明所处状况，B错误；摩尔质量应有单位，C错误。 12.向三个密闭容器中分别充入H2、O2、CO2，下列有关说法错误的是(　　) A.同温、同压、同体积时，气体的密度：ρ(CO2)>ρ(O2)>ρ(H2) B.同温、同压、同质量时，气体的体积：V(H2)>V(O2)>V(CO2) C.同温、同压、同体积时，气体的分子数：N(CO2)>N(O2)>N(H2) D.同温、同压、同体积时，气体的质量：m(CO2)>m(O2)>m(H2) 答案：C 解析：同温、同压、同体积时，三种气体的密度之比等于相对分子质量之比，ρ(CO2)>ρ(O2)>ρ(H2)，A正确；同温、同压、同质量时，三种气体的物质的量：n(CO2)<n(O2)<n(H2)，则体积：V(H2)>V(O2)>V(CO2)，B正确；同温、同压、同体积时，三种气体的物质的量相同，则分子数：N(CO2)＝N(O2)＝N(H2)，C错误；同温、同压、同体积时，三种气体的物质的量相同，摩尔质量：M(CO2)>M(O2)>M(H2)，则三种气体的质量：m(CO2)>m(O2)>m(H2)，D正确。 13.室温下，在一定容积的容器中加入1.5 mol氙气(Xe)和7.5 mol氟气(F2)，于400 ℃和2633 kPa压强下加热数小时，然后迅速恢复至室温，容器内除得到一种无色晶体外，还余下4.5 mol氟气，下列说法正确的是(　　) A.稀有气体易发生化学反应 B.起始加入的氙气和氟气所含原子数之比为1∶5 C.所得无色晶体中，氙与氟的原子个数之比是1∶4 D.反应前和恢复至室温后容器内气体压强之比为3∶2 答案：C 解析：由氙气(Xe)和氟气，在400 ℃和2633 kPa压强下加热数小时发生反应，可知稀有气体难发生化学反应，A错误；起始加入的氙气和氟气所含原子数之比为(1.5×1)∶(7.5×2)＝1∶10，B错误；1.5 mol氙气(Xe)和3 mol氟气(F2)反应，则所得无色晶体中氙与氟的原子个数之比是(1.5×1)∶(3×2)＝1∶4，C正确；同温、同体积，压强之比等于物质的量之比，反应前和恢复至室温后容器内气体压强之比为(1.5＋7.5)∶4.5＝2∶1，D错误。 14.现有三种气体：a.32 g甲烷　b.约含有6.02×1023个HCl分子的氯化氢气体　c.标准状况下33.6 L氨气，按物理量由小到大的顺序排列一定正确的是(　　) A.分子数目：b<a<c B.含有的电子数目：c<b<a C.氢原子数目：b<a<c D.气体的体积：b<c<a 答案：B 解析：n(CH4)＝＝2 mol，n(HCl)＝＝1 mol，n(NH3)＝＝1.5 mol。由N＝n·NA知，物质的量越大，则分子数目越多，分子数目：a>c>b，A错误；a、b、c中含有的电子数分别为20 mol、18 mol、15 mol，含有的电子数目：c<b<a，B正确；a、b、c中含氢原子的物质的量分别为8 mol、1 mol、4.5 mol，氢原子数目：a>c>b，C错误；由V＝n·Vm，同温度同压强下，物质的量越大，气体的体积越大，则体积：a>c>b，若不是在相同温度和压强下，则无法判断体积大小，D错误。 二、非选择题 15.请回答下列问题。 (1)同温同压下，等物质的量的SO2和CO2两种气体，分子个数之比为　　　　；氧原子个数之比为　　　　；密度之比为　　　　；相同条件下的体积之比为　　　　。 (2)标准状况下，1.7 g NH3的体积为　　　　L，它与标准状况下　　　　L H2S含有相同数目的氢原子。 (3)某气体氧化物的化学式为RO2，在标准状况下1.28 g该氧化物的体积为448 mL，则该氧化物的摩尔质量为　　　　　，R的相对原子质量为　　　　　。 答案：(1)1∶1　1∶1　16∶11　1∶1 (2)2.24　3.36　(3)64 g·mol－1　32 16.已知1 mol不同气体在不同条件下的体积： 化学式 条件 1 mol气体的体积/L H2 0 ℃、101 kPa 22.4 O2 22.4 CO 22.4 H2 0 ℃、202 kPa 11.2 CO2 11.2 N2 11.2 NH3 273 ℃、202 kPa 22.4 (1)从表中分析得出结论。 ①1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为　　　　。 ②1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积　　　　(填标号)。 A.一定相等 B.一定不相等 C.不一定相等 (2)理论依据：相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等，原因是①　　　　　　　　　　　　　　，②　　　　　　　　　　。 (3)应用：在标准状况下，4 g氧气的体积是　　　　；0 ℃、202 kPa时，4 g氧气的体积是　　　　。 答案：(1)①22.4 L　②C　(2)粒子之间的距离相等　粒子数目相等　(3)2.8 L　1.4 L　 解析：(1)①从表中的H2、O2、CO在标准状况下的体积可以看出，1 mol任何气体在标准状况下，体积都约为22.4 L；②从表中可知，0 ℃、101 kPa条件下1 mol气体的体积与0 ℃、202 kPa条件下不同，与273 ℃、202 kPa条件下相同，因此1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积不一定相等。 (2)因为在相同的温度和压强下，任何气体分子间的平均距离几乎相同且1 mol气体的分子数目也相同，所以在相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等。 (3)O2的摩尔质量是32 g·mol－1，4 g O2的物质的量是＝ mol，在标准状况下，4 g O2的体积为22.4 L·mol－1× mol＝2.8 L；0 ℃、202 kPa时，4 g O2的体积为11.2 L·mol－1× mol＝1.4 L。 13 学科网（北京）股份有限公司 $