2.3.3气体摩尔体积 课件 -2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

2.3.3气体摩尔体积 【复习回顾】 m M N NA n 学以致用 1、16g某物质中含有3.01×1023个分子，则该物质的相对分子质量为（ ） A、16 B、64 C、32 D、96 C 2、质量为3.2g的SO2中约含有_________ 个SO2分子，其中含有氧原子的物质的量___________ 3.01×1022 0.1mol 在工业生产或实验中，涉及气体物质时， 测量体积往往比称质量更方便 我们已经知道 1mol不同物质中所含的粒子数相同， 1mol不同物质的质量在数值上等于其相对分子质量 气体体积与物质的量之间有什么联系？ 1mol任何气体的体积是否也是一个确定的数值呢？ 【思考与讨论】 在一定条件下，1mol不同物质的体积如下表所示。观察并分析表中的数据，你能得出哪些结论？ 气体 0℃、101kpa时的体积/L 液体 20℃时的体积/cm3 固体 20℃时的体积/cm3 H2 22.4 H2O 18.0 Fe 7.12 O2 22.4 H2SO4 53.6 Al 10.0 【结论】 相同条件下，1mol不同气体的体积是相同的，在0℃、101kpa时约为22.4L 而在相同条件下，1mol不同的固体或液体的体积不同 影响物质体积大小的因素 【模型建构】 50个乒乓球紧密堆积，和50个篮球紧密堆积，________体积更大 50个篮球紧密堆积，和500个篮球紧密堆积，________体积更大 50个乒乓球紧密堆积，和50个乒乓球松散堆积，________体积更大 后者 后者 后者 粒子数目 粒子大小 粒子间距 影响物质体积大小的因素 1、影响物质体积大小的因素 物质体积大小取决于构成这种物质的粒子大小、粒子数目、粒子间距 若讨论1mol物质的体积时，其体积大小取决于什么？ 1mol任何物质所含的粒子数都相同，约为6.02×1023 当粒子数目相同时， 物质体积大小取决于构成物质的粒子大小、粒子间距 【阅读】课本P56 影响物质体积大小的因素 2、1mol固体、液体体积不同的原因 固体物质 液体物质 1mol不同的固体、液体 由于固体液体的粒子间距很小，可以忽略 因此固体、液体的体积大小取决于构成这种物质的粒子大小 不同的粒子大小不同，因此1mol不同的固体、液体体积不同 影响物质体积大小的因素 3、1mol不同气体体积相同的原因 气体物质 通常情况下,气体分子的平均距离是分子直径的10倍左右 气体分子的运动空间很大，气体微粒间距离很大 因而在微粒数量相同时，通常忽略气体分子本身的大小， 决定气体体积大小的主要是气体分子间的距离。 气体的分子间距受什么影响？ 影响物质体积大小的因素 3、1mol不同气体体积相同的原因 压强不变时，温度升高 粒子间距增大， 气体体积变大 温度不变时，压强增大 粒子间距减小， 气体体积小 影响物质体积大小的因素 气体物质 通常情况下,气体分子的平均距离是分子直径的10倍左右 气体分子的运动空间很大，气体微粒间距离很大 因而在微粒数量相同时，通常忽略气体分子本身的大小， 决定气体体积大小的主要是气体分子间的距离。 3、1mol不同气体体积相同的原因 气体分子的粒子间距受温度、压强影响 当温度与压强相同时，任何气体粒子之间的距离可以认为是相同的 因此，在相同条件下1mol任何不同具有相同的体积 影响物质体积大小的因素 粒子数目 粒子大小 粒子间距 固体或液体的体积 1mol物质粒子数相同 粒子大小 粒子间距 决定 决定 气体的体积 1mol不同物质粒子大小不同 温度、压强相同时，粒子间距相同 1mol不同的固体、液体体积不同 1mol不同的气体在相同条件下体积相同 即：温度和压强不变时，1mol任何气体的体积都是确定值 气体摩尔体积 1、 气体摩尔体积 (1) 含义 (3) 单位 (2) 符号 单位物质的量的气体所占有的体积叫做气体摩尔体积 Vm L/mol (或L·mol-1 和 m3/mol) (4) 数值 Vm与温度和压强有关 温度越高，Vm越大 压强越高，Vm越小 在0℃、101kPa（标准状况）的条件下，气体摩尔体积约22.4L/mol 在25℃、101kPa的条件下，气体摩尔体积约24.5L/mol 即：1mol任何气体的体积在标况下都约为22.4L 气体摩尔体积 2、 Vm使用注意事项 ①气体摩尔体积的数值只取决于气体所处的温度和压强 ②气体摩尔体积只适用于气体，可以是纯净物，也可以是混合物 ③在标准状况下（0℃、101kPa），气体的摩尔体积为22.4L/mol， 在非标准状况下， 1mol气体所占有的体积也可能是22.4L ④标况下，HF、H2O、NO2、SO3、CCl4、Br2、酒精、苯等不属于气态, 因此不能用22.4L计量其体积 使用22.4L/mol进行计算时，注意是否指明为标准状况 【导学案】P67 效果检测 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)在标准状况下,1 mol O2与1 mol H2O的体积相同。(　 　) (2)在标准状况下,1 mol气体的体积约是22.4 L,在非标准状况下,1 mol气体的体积则 一定不是22.4 L。(　 　) (4)标准状况下,氢气的气体摩尔体积为22.4 L。(　 　) 课堂练习 × × × 课堂练习 【导学案】P69 例1 下列关于气体摩尔体积的描述正确的是(　 　)。 A.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积 B.气体摩尔体积一定是22.4 L·mol-1 C.若1 mol气体体积为22.4 L,则一定是标准状况 D.相同物质的量的气体,气体摩尔体积也相同 A 【练习】在标准状况下，CO2的气体摩尔体积是_______， 1molCO2的体积是_______， 2molCO2的体积是_______， 0.5molCO2的体积是_______ 【思考】气体体积（V）、物质的量（n） 和气体摩尔体积（Vm） 之间存在怎样的定量关系？ 气体体积 = 物质的量 × 气体摩尔体积 22.4L/mol 22.4L 44.8L 11.2L 气体摩尔体积 气体摩尔体积 3、 物质的量( n )、气体体积(V)、气体摩尔体积( Vm )的关系式 ： 物质的量n = 气体摩尔质量 Vm 气体体积 V  【即】 n = V Vm 物质的量 气体摩尔体积 气体的体积 Vm = V n 课堂练习 【导学案】P67 效果检测 2. 32 g O2在标准状况下的体积是多少? 含有氧原子多少个? n(O2) = m M 32g 32g/mol = =1mol V(O2) = n × Vm =1mol ×22.4L/mol =22.4L N(O) = 2NA 3. 标准状况下的22.4 L N2含有多少个氮气分子?质量是多少克? [答案] NA; 28 g 课堂练习 【导学案】P69 例2 下列说法正确的是(　 　)。 A.常温常压下,22.4 L CO2中含有NA个CO2分子 B.标准状况下,22.4 L CCl4中含有NA个CCl4分子 C.22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子 D.标准状况下,1.12 L O2和CO2的混合气体中含有0.1NA 个氧原子 D 4、标况下气体体积的相关计算 ： 气体摩尔体积 ①气体的物质的量 n=V/Vm ②气体的分子数 =n·NA=·NA ③气体的质量 m=n·M=·M ④气体密度 【即】 = m n·Vm ρ = m V = M Vm M = ρ ·Vm = 22.4ρ 课堂练习 【导学案】P71 随堂检测 3. 设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　 　)。 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 B 课堂练习 【导学案】P71 随堂检测 4.按要求回答问题。 (1)已知标准状况下,气体氧化物MO2的密度为2.857 g·L-1,则MO2的相对分子质量为　 　(保留整数),则M是　 　元素。  (2)标准状况下,2.16 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为　 　　　　______。  64 硫 M=ρ×22.4 L·mo≈64 g·mo 72 M= =72 g· mol-1 课堂练习 【导学案】P71 随堂检测 4(3)86 g SO2和CO2的混合气体,体积为33.6 L(标准状况),则: ①混合气体在标准状况下的密度是　 　(精确至0.01,下同)g·L-1。  ②混合气体的平均摩尔质量是　 　g·mol-1。  2.56 57.33 [解析] 原混合气体的密度ρ==≈2.56 g·。 [解析]==≈57.33 g·mo。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 23 【归纳总结】 n = N NA m M = = V Vm 1mol任何物质所含粒子数相同 1mol任何气体在相同条件下，体积相同 也可以说，相同体积的任何气体，在同温同压下，具有相同的粒子数 1mol任何物质的质量在数值上等于其相对分子质量 阿伏伽德罗定律 1、内容 在相同温度和相同压强下， 相同体积的任何气体所含有分子数相同 2、适用范围 任何气体及气体混合物 3、理论依据 p：压强，V：气体体积，n：气体的物质的量，R:常数，T：热力学温度 p V = n R T “同温、同压、同体积、同分子数（同物质的量）” “两同定比例” “三同定一同” (理想气体状态方程) 阿伏伽德罗定律 4、相关推论 (pV = n R T) (1)同温同压下，任何气体的体积之比等于分子数之比等于物质的量之比 (2)同温同压下，任何气体的密度之比等于摩尔质量之比 pV= nRT → p = RT ρ m M m →pM= ρRT 同温同压下气体的相对密度： = M2 ρ2 ρ1 M1 D = 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 阿伏伽德罗定律 4、相关推论 (pV = n R T) (3)同温同压下，相同质量的任何气体的体积之比等于摩尔质量的反比 = V2 V1 n2 n1 = = M2 M1 m m M1 M2 (4)同温同压下，同体积的任何气体的质量之比等于摩尔质量之比 气体的物质的量相同， = M2 M1 m1 m2 → = M2 m2 m1 M1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 阿伏伽德罗定律 4、相关推论 (pV = n R T) (5)同温同体积下，气体的压强之比等于物质的量之比等于分子数之比 课堂练习 课本P61 2. 瓦斯中甲烷与氧气的质量比为1:4时极易发生爆炸，此时甲烷与氧气的体积比为（ ） A. 1：4 B. 1：2 C. 1：1 D. 2：1 B 课堂练习 【导学案】P69 情境导入 2.标准状况下,等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出的四个气球, 体积由大到小的顺序如何? CH4、CO2、O2、SO2的摩尔质量分别为 16 g·mol-1、44 g·mol-1、32 g·mol-1、64 g·mol-1, 相同质量的气体的体积之比与摩尔质量成反比, 即摩尔质量越大,气体占有的体积越小。 故标准状况下, 等质量的CH4、CO2、O2、SO2占有的体积大小为 CH4 > O2 > CO2 > SO2 课堂练习 【导学案】P70 例3 在两个容积相同的容器中,一个盛有NH3,另一个盛有H2和O2的混合气体。 在同温同压下,两容器内的气体不可能具有相同的(　 　)。 A.原子数　　　　　　　　　　 B.分子数 C.质量 D.电子数 A 课堂练习 【导学案】P70 例4 同温同压下,等体积的甲、乙两容器,甲容器中充满Cl2,乙容器中充满CO2。下列说法不正确的是(　 　)。 A.甲、乙两容器中,气体分子数之比为1∶1 B.甲、乙两容器中,气体质量之比为71∶44 C.甲、乙两容器中,原子个数之比为2∶3 D.甲、乙两容器中,气体所含质子数之比为17∶22 D 【导学案】P70 随堂检测 1.下列关于气体体积的叙述正确的是(　 　)。 A.一定温度和压强下,各种气态物质的体积大小由构成气体的分子大小决定 B.一定温度和压强下,各种气态物质的体积大小由构成气体的分子数决定 C.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同 D.气体摩尔体积指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L B 课堂练习 【导学案】P70 随堂检测 2.在同温同压下,11.5 g气体A所占的体积和8 g O2所占的体积相同。气体A的相对分子质量为(　 　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.46 B.28 C.44 D.64 A 课堂练习 课堂练习 【固学案】P29 5.下列叙述正确的是(　 　)。 ①标准状况下,1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同; ②标准状况下,11.2 L H2和14 g N2所含原子数相同; ③28 g CO的体积约为22.4 L; ④两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积相同; ⑤同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大; ⑥同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比。 A.④⑤⑥ B.②⑤⑥ C.②③⑤⑥　 D.①②④ B 课堂练习 【固学案】P29 6.由CH4和O2组成的混合气体在标准状况下的密度为1 g·L-1,则该混合气体中的CH4和O2的体积之比为(　 　)。 A.2∶1 B.1∶2 C.2∶3 D.3∶2 D 课堂练习 【固学案】P29 9.下列对标准状况下的四种气体的关系表示不正确的是(　 　)。 ①6.72 L甲烷　②3.01×1023个氯化氢分子　③13.6 g硫化氢(H2S)　④0.2 mol NH3 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 A 【固学案】P30 11.NH3和CO2的混合气体共3.9 g,标准状况下体积为3.36 L。试回答: (1)混合气体中NH3的质量是　 　。  (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对氢气的相对密度是　 　。  1.7 g 1.12 L 13 课堂练习 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 课堂练习 3.下列关于CO和CO2的说法正确的是 A．两种气体的质量相等时，CO和CO2的分子数之比为7∶11 B．两种气体在同温同压下，CO和CO2的密度之比为7∶11 C．两种气体的物质的量相同时，CO和CO2的体积之比一定为1∶1 D．两种气体的原子数相同时，CO和CO2的物质的量之比为2∶3 B 课堂练习 7. 同温同压下等质量的SO2气体和CO2气体，下列有关比较的叙述中，正确的是( ) ①密度比为16∶11　②密度比为11∶16　 ③体积比为16∶11　④体积比为11∶16 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ B 课堂练习 4、同温同压下，相同质量的下列气体，占有的体积由大到小的顺序是 。 ①Cl2 ②N2 ③H2 ④CO2 ⑤O2 ③>②>⑤>④>① 5. 同温、同压下，向两密闭容器中分别充满等质量的O2和O3气体，则 ①两容器的体积比为______。 ②两种气体的密度比为______。 3∶2 2∶3 × M n N V m × Vm × NA 【归纳总结】 ＝＝ $