2.3.3气体摩尔体积和物质的量浓度 讲义-2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

本讲义聚焦气体摩尔体积和物质的量浓度核心知识点，承接阿伏加德罗常数、摩尔质量，通过分析粒子数目、大小、间距对物质体积的影响引出气体摩尔体积，结合阿伏加德罗定律建立气体体积与物质的量关系，进而过渡到溶液中物质的量浓度，为化学计算提供体积维度的学习支架。 资料以“思考-分析-总结”链培养科学思维，通过1mol不同物质体积表格引导证据推理，例题涵盖标准状况判断、混合气体体积等，体现科学探究与实践。课中辅助教师构建知识逻辑，课后助力学生巩固化学观念，查漏补缺。

气体摩尔体积和物质的量浓度同步精品讲义 气体摩尔体积和物质的量浓度同步精品讲义 气体摩尔体积 物质的量浓度 2.3.3 气体摩尔体积 ( 知识点睛 ) 通过上一节课的学习，阿伏加德罗常数建立起了粒子数目与物质的量的联系，摩尔质量建立起了质量和物质的量的联系，为化学计算提供了很大的方便。但很多时候，尤其是对于气体和液体，测量体积会更加方便。那么影响物质体积大小的因素是什么呢？通过观察如下三图可知。 图1 图2 图3 1．决定物质体积大小的因素 构成物质的粒子的数目； 构成物质的粒子大小； 构成物质的粒子间的间距。 那么对单位数量的粒子（也就是一定物质的量的粒子）来说，在粒子大小和粒子间隙中，哪一个对物体体积的影响更主要呢？ 【思考】完成下表，并讨论以下物质体积的主要决定因素。 1mol不同物质的体积 物质 摩尔质量/ g·mol-1 密度 1mol物质的体积 Al 26.98 2.70 g·cm-3 Fe 55.85 7.86 g·cm-3 H2O 18.02 0.998 g·cm-3 C2H5OH 46.07 0.789 g·cm-3 H2 2.016 0.0899 g·L-1 N2 28.02 1.25 g·L-1 CO 28.01 1.25 g·L-1 注：前四种物质密度为298K（25oC）下测定值，后三种物质密度为273K（0oC）、1.01×105Pa下测定值。 我们可以发现，1mol固体或液体的体积可能同时受粒子大小与粒子间隙决定，而对于气体，在相同条件下 （T、P相同），似乎1mol气体的体积可以与气体种类无关。那么，事实又是怎样的呢？ 考虑到物质从液态（或固态）变为气态时明显的体积变化，可以想见，在气体中，粒子间隙将远远大于粒子半径，因此，粒子大小对气体体积的影响就显得不太重要，相同条件下，1mol不同气体的体积应大致相等。 2．气体摩尔体积 【定义】气体摩尔体积：一定状况下，单位物质的量气 体的体积。符号“Vm”。 气体摩尔体积单位为升每摩尔，符号“L/mol” （或写作L·mol-1）。 【注意】（1）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）。 （2）一定状况是指一定温度和压强。 为什么限定“一定状况”？由于气体中粒子间距远大于粒子半径，因此气体体积很容易受到外界条件影响。从宏观物理量看，其影响因素主要表现为温度和压强。当压强不变时：温度升高，气体体积增大；温度降低，气体体积减小。当温度不变时：压强增大，气体体积减小；压强减小，气体体积增大。因此，当限定“一定条件”，即一定的温度和压强下，才可以有确定的气体摩尔体积。 3．阿伏加德罗定律 于是，前面“相同条件下，1mol不同气体的体积应大致相等”的表述也可以改为：在相同的温度和压强下，粒子数相同的任何气体都具有相同的体积，或者说，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。特殊的，在0oC，101kPa下（也称“在标准状况下”），Vm 约为22.4 L/mol。 【注意】 （1）标准状况所指的温度是0oC，与我们所称的“常温”（一般指25oC）不同。 （2）标准状况下Vm约为22.4 L/mol，但当Vm约为22.4 L/mol时，气体不一定处于标准状况。 （3）并非所有物质在标况下均存在气态。例如在常见物中，在标况下， SO3是固态，H2O为非气态。 （4）相同条件下，任何气体的Vm都相同，但不一定等于22.4 L/mol。 于是，气体体积与物质的量的关系可以用式子表示为： 【总结】①同温同压下，气体的体积与物质的量成正比，； ② 相互关系： ，。 ( 例题精讲 ) 【例1】下列叙述正确的是（　　） A．单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积 B．一定温度、压强下，气体体积由其物质的量的多少决定 C．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L D．不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定不等 【例2】判断下列说法是否正确，如不正确加以改正。 （1）标准状况下，1mol氢气和氮气组成的混合气体，体积约占22.4L。 （2）当温度高于0℃时，1mol任何气体的体积都大于22.4L。 （3）当压强大于101kPa时，1mol任何气体的体积都小于22.4L。 （4）标准状况下，0.5molSO3的体积约为11.2L。 （5）1mol的二氧化碳和1mol的水在相同状态下，体积一定相等。 （6）标准状况下，1mol任何物质的体积都约为22.4L。 （7）标准状况下，O2的体积约为22.4L。 【例3】 某种气体的质量是14g，体积是11.2L（标况下），该气体的摩尔质量是（ ） A．28 B．28g·mol-1 C．70 D．70g·mol-1 【例4】在标准状况下，w L 氮气含有x个分子，则阿伏加德罗常数可表示为（ ） A．wx mol-1 B．22.4 x mol-1 C．mol-1 D．mol-1 【例5】在0℃和101kPa的条件下，将2.00g氦气、1.40g氮气和1.60 g氧气混合，该混合气体的体积是（ ） A．6.72 L B．7.84 L C．10.08 L D．13.44 L 【例6】下列各组物质中含原子数最多的是（ ） A．0.4 mol氧气 B．标准状况下5.6L二氧化碳 C．4℃时5.4mL水 D．10g氖气 【例7】下列说法正确的是（　　） A．1mol氧气的质量是32g，它所占有的体积是22.4L B．标准状况下，1mol水的体积是22.4L C．标准状况下，22.4L的任何气体的物质的量都是1mol D．NA个氢分子占有的体积是22.4L时，该气体一定是在标准状况下 【例8】同温同压下两个容积相等的贮气瓶，一个装满氧气，另一个装满甲烷，两瓶气体具有相同的（ ） A．质量 B．原子总数 C．密度 D．分子数 【例9】和中（ ） A．所含原子数相同 B．所含分子数相同 C．同温同压下，气体体积相同 D．同温同压下，气体的密度相同 【例10】CS2（常温下是液体）在氧气中充分燃烧，生成SO2和CO2。若0.1mol CS2在1molO2中完全燃烧，则反应后气体混合物在标准状况下的体积是（　 　） A．6.72L B．13.44L C．15.68L D．22.4L 2.3.4 物质的量浓度 气体摩尔体积解决了通过测量气体体积得到气体物质的量的问题，对于溶液，我们也常采用量取体积的方式取用。为了确定一定体积的溶液中溶质物质的量，我们规定一种新的浓度表示形式——物质的量浓度。 【定义】物质的量浓度：单位体积溶液中所含溶质的物质的量，称为物质的量浓度。 符号为“c”。对具体的溶质B(代表任意溶质)，也记作“cB”。 【单位】mol/L 或mol·L-1 于是，溶质物质的量、溶质物质的量浓度与溶液体积所建立的关系，可表示为： 【注意】（1）溶液浓度均一，例如从某浓度的溶液中取出一部分溶液，取出溶液的浓度是不变的。 （2）溶液稀释或浓缩，溶液中的溶质的物质的量不变，即。 （3）注意溶液中某离子的浓度与溶液中溶质的物质的量浓度之间的关系，例如：2 mol·L-1AlCl3中Cl-的浓度为6 mol·L-1。 【总结】 相互关系：。 ( 例题精讲 ) 【例11】lmol·L-1硫酸溶液的含义是（ ） A．1L水中含有1 mol硫酸 B．1L溶液中含1 molH+ C．将98g硫酸溶于1L水所配成的溶液 D．指1L硫酸溶液中含有98g H2SO4 【例12】将溶于水配成溶液，从中取出20 mL，此20 mL溶液中Na+的物质的量浓度为（ ） A． B． C． D． 【例13】下列溶液中，溶质的物质的量浓度是的是（　　） A．将溶于水所得的溶液 B．将溶于水并配成的溶液 C．将的溶液加热蒸发掉水所得的溶液 D．含的溶液 【例14】下列说法正确的是（ ） A．1mol·L-1的NaCl溶液是指此溶液中含有1 mol NaCl B．从1L1mol·L-1的NaCl溶液中取出100mL溶液，其物质的量浓度变为0.1 mol·L-1 C．0℃时，1 mol Cl2的体积约为22.4 L D．1mol·L-1的CaCl2溶液中，Cl－的物质的量浓度为2 mol·L-1 【例15】将的溶液a mL稀释至b mL，稀释后的物质的量浓度为（ ） A．mol/L B．mol/L C．mol/L D． mol/L 【例16】将1 L 溶液和硫酸钠溶液混合，若忽略溶液体积的变化，则混合溶液中钠离子浓度为（ ） A． B． C． D． 【例17】1 mol/L的FeCl3溶液0.5L与1mol/L的KCl溶液0.2L中，Cl－物质的量浓度比为（ ） A．15：2 B．1：1 C．3：1 D．1：2 【例18】用表示某种金属离子，现取物质的量浓度为0.50mol/L的溶液10.0mL，与0.80mol/L的NaOH溶液12.5mL完全反应，生成沉淀，则n等于（ ） A．1 B．2 C．3 D．4 【例19】完全沉淀等物质的量浓度的NaCl、、溶液中的，消耗等物质的量浓度的溶液的体积比为3：2：1，则上述溶液的体积比为（ ） A． B． C． D． 【例20】某质量分数为10% NaOH溶液，加热蒸发掉100g水后得到20%的溶液，则该20% NaOH溶液的物质的量浓度为（ ）[假设NaOH溶液密度为1g/mL ] A．4mol/L B．4.5mol/L C．5mol/L D．6mol/L 【例21】下列说法正确的是（ ） A．22.4 L氨气中含氢原子数目为 B．1.8 g水中所含质子数为 C．标准状况下，4.48 L的氧气和氮气的混合物含有的分子数目为 D．80g苛性钠溶于1L水中，所得溶液的物质的量浓度为2mol/L 1 ( - 2 - ) ( 9 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 气体摩尔体积和物质的量浓度同步精品讲义 气体摩尔体积和物质的量浓度同步精品讲义 气体摩尔体积 物质的量浓度 2.3.3 气体摩尔体积 ( 知识点睛 ) 通过上一节课的学习，阿伏加德罗常数建立起了粒子数目与物质的量的联系，摩尔质量建立起了质量和物质的量的联系，为化学计算提供了很大的方便。但很多时候，尤其是对于气体和液体，测量体积会更加方便。那么影响物质体积大小的因素是什么呢？通过观察如下三图可知。 图1 图2 图3 1．决定物质体积大小的因素 构成物质的粒子的数目； 构成物质的粒子大小； 构成物质的粒子间的间距。 那么对单位数量的粒子（也就是一定物质的量的粒子）来说，在粒子大小和粒子间隙中，哪一个对物体体积的影响更主要呢？ 【思考】完成下表，并讨论以下物质体积的主要决定因素。 1mol不同物质的体积 物质 摩尔质量/ g·mol-1 密度 1mol物质的体积 Al 26.98 2.70 g·cm-3 Fe 55.85 7.86 g·cm-3 H2O 18.02 0.998 g·cm-3 C2H5OH 46.07 0.789 g·cm-3 H2 2.016 0.0899 g·L-1 N2 28.02 1.25 g·L-1 CO 28.01 1.25 g·L-1 注：前四种物质密度为298K（25oC）下测定值，后三种物质密度为273K（0oC）、1.01×105Pa下测定值。 我们可以发现，1mol固体或液体的体积可能同时受粒子大小与粒子间隙决定，而对于气体，在相同条件下 （T、P相同），似乎1mol气体的体积可以与气体种类无关。那么，事实又是怎样的呢？ 考虑到物质从液态（或固态）变为气态时明显的体积变化，可以想见，在气体中，粒子间隙将远远大于粒子半径，因此，粒子大小对气体体积的影响就显得不太重要，相同条件下，1mol不同气体的体积应大致相等。 2．气体摩尔体积 【定义】气体摩尔体积：一定状况下，单位物质的量气 体的体积。符号“Vm”。 气体摩尔体积单位为升每摩尔，符号“L/mol” （或写作L·mol-1）。 【注意】（1）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）。 （2）一定状况是指一定温度和压强。 为什么限定“一定状况”？由于气体中粒子间距远大于粒子半径，因此气体体积很容易受到外界条件影响。从宏观物理量看，其影响因素主要表现为温度和压强。当压强不变时：温度升高，气体体积增大；温度降低，气体体积减小。当温度不变时：压强增大，气体体积减小；压强减小，气体体积增大。因此，当限定“一定条件”，即一定的温度和压强下，才可以有确定的气体摩尔体积。 3．阿伏加德罗定律 于是，前面“相同条件下，1mol不同气体的体积应大致相等”的表述也可以改为：在相同的温度和压强下，粒子数相同的任何气体都具有相同的体积，或者说，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。特殊的，在0oC，101kPa下（也称“在标准状况下”），Vm 约为22.4 L/mol。 【注意】 （1）标准状况所指的温度是0oC，与我们所称的“常温”（一般指25oC）不同。 （2）标准状况下Vm约为22.4 L/mol，但当Vm约为22.4 L/mol时，气体不一定处于标准状况。 （3）并非所有物质在标况下均存在气态。例如在常见物中，在标况下， SO3是固态，H2O为非气态。 （4）相同条件下，任何气体的Vm都相同，但不一定等于22.4 L/mol。 于是，气体体积与物质的量的关系可以用式子表示为： 【总结】①同温同压下，气体的体积与物质的量成正比，； ② 相互关系： ，。 ( 例题精讲 ) 【例1】 下列叙述正确的是（　　） A．单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积 B．一定温度、压强下，气体体积由其物质的量的多少决定 C．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L D．不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定不等 【答案】A B 【例2】 判断下列说法是否正确，如不正确加以改正。 （1）标准状况下，1mol氢气和氮气组成的混合气体，体积约占22.4L。 （2）当温度高于0℃时，1mol任何气体的体积都大于22.4L。 （3）当压强大于101kPa时，1mol任何气体的体积都小于22.4L。 （4）标准状况下，0.5molSO3的体积约为11.2L。 （5）1mol的二氧化碳和1mol的水在相同状态下，体积一定相等。 （6）标准状况下，1mol任何物质的体积都约为22.4L。 （7）标准状况下，O2的体积约为22.4L。 【答案】（1）正确； （2）不正确。当温度高于0℃时，一定量气体的体积可能小于22.4L，也可能大于22.4L，还可能等于22.4L。这一定量气体的体积究竟是多大，与气体的物质的量和压强有关。 （3）不正确。当压强大于101kPa时，1mol任何气体的体积可能小于22.4L，也可能大于22.4L， 还可能等于22.4L。这1mol任何气体的体积究竟是多大，还与气体的温度有关。 （4）不正确。SO3在标况下为固体。 （5）不正确。当两种物质在相同状态下，且同为气体时，它们的体积一定相等，但当一种物质的变为液态，而另一种物质仍为气态时，体积不等。 （6）不正确。该物质必须在标况下为气体。 （7）不正确。没有指明O2的物质的量。 【例3】 某种气体的质量是14g，体积是11.2L（标况下），该气体的摩尔质量是（ ） A．28 B．28g·mol-1 C．70 D．70g·mol-1 【答案】B 【例4】 在标准状况下，w L 氮气含有x个分子，则阿伏加德罗常数可表示为（ ） A．wx mol-1 B．22.4 x mol-1 C．mol-1 D．mol-1 【答案】C 【例5】 在0℃和101kPa的条件下，将2.00g氦气、1.40g氮气和1.60 g氧气混合，该混合气体的体积是（ ） A．6.72 L B．7.84 L C．10.08 L D．13.44 L 【答案】D 【例6】 下列各组物质中含原子数最多的是（ ） A．0.4 mol氧气 B．标准状况下5.6L二氧化碳 C．4℃时5.4mL水 D．10g氖气 【答案】C 【例7】 下列说法正确的是（　　） A．1mol氧气的质量是32g，它所占有的体积是22.4L B．标准状况下，1mol水的体积是22.4L C．标准状况下，22.4L的任何气体的物质的量都是1mol D．NA个氢分子占有的体积是22.4L时，该气体一定是在标准状况下 【答案】C 【例8】 同温同压下两个容积相等的贮气瓶，一个装满氧气，另一个装满甲烷，两瓶气体具有相同的（ ） A．质量 B．原子总数 C．密度 D．分子数 【答案】D 【例9】 和中（ ） A．所含原子数相同 B．所含分子数相同 C．同温同压下，气体体积相同 D．同温同压下，气体的密度相同 【答案】A 【例10】 CS2（常温下是液体）在氧气中充分燃烧，生成SO2和CO2。若0.1mol CS2在1molO2中完全燃烧，则反应后气体混合物在标准状况下的体积是（　 　） A．6.72L B．13.44L C．15.68L D．22.4L 【答案】D 2.3.4 物质的量浓度 气体摩尔体积解决了通过测量气体体积得到气体物质的量的问题，对于溶液，我们也常采用量取体积的方式取用。为了确定一定体积的溶液中溶质物质的量，我们规定一种新的浓度表示形式——物质的量浓度。 【定义】物质的量浓度：单位体积溶液中所含溶质的物质的量，称为物质的量浓度。 符号为“c”。对具体的溶质B(代表任意溶质)，也记作“cB”。 【单位】mol/L 或mol·L-1 于是，溶质物质的量、溶质物质的量浓度与溶液体积所建立的关系，可表示为： 【注意】（1）溶液浓度均一，例如从某浓度的溶液中取出一部分溶液，取出溶液的浓度是不变的。 （2）溶液稀释或浓缩，溶液中的溶质的物质的量不变，即。 （3）注意溶液中某离子的浓度与溶液中溶质的物质的量浓度之间的关系，例如：2 mol·L-1AlCl3中Cl-的浓度为6 mol·L-1。 【总结】 相互关系：。 ( 例题精讲 ) 【例11】 lmol·L-1硫酸溶液的含义是（ ） A．1L水中含有1 mol硫酸 B．1L溶液中含1 molH+ C．将98g硫酸溶于1L水所配成的溶液 D．指1L硫酸溶液中含有98g H2SO4 【答案】D 【例12】 将溶于水配成溶液，从中取出20 mL，此20 mL溶液中Na+的物质的量浓度为（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【例13】 下列溶液中，溶质的物质的量浓度是的是（　　） A．将溶于水所得的溶液 B．将溶于水并配成的溶液 C．将的溶液加热蒸发掉水所得的溶液 D．含的溶液 【答案】B 【例14】 下列说法正确的是（ ） A．1mol·L-1的NaCl溶液是指此溶液中含有1 mol NaCl B．从1L1mol·L-1的NaCl溶液中取出100mL溶液，其物质的量浓度变为0.1 mol·L-1 C．0℃时，1 mol Cl2的体积约为22.4 L D．1mol·L-1的CaCl2溶液中，Cl－的物质的量浓度为2 mol·L-1 【答案】D 【例15】 将的溶液a mL稀释至b mL，稀释后的物质的量浓度为（ ） A．mol/L B．mol/L C．mol/L D． mol/L 【答案】B 【例16】 将1 L 溶液和硫酸钠溶液混合，若忽略溶液体积的变化，则混合溶液中钠离子浓度为（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【例17】 1 mol/L的FeCl3溶液0.5L与1mol/L的KCl溶液0.2L中，Cl－物质的量浓度比为（ ） A．15：2 B．1：1 C．3：1 D．1：2 【答案】C 【例18】 用表示某种金属离子，现取物质的量浓度为0.50mol/L的溶液10.0mL，与0.80mol/L的NaOH溶液12.5mL完全反应，生成沉淀，则n等于（ ） A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】B 【例19】 完全沉淀等物质的量浓度的NaCl、、溶液中的，消耗等物质的量浓度的溶液的体积比为3：2：1，则上述溶液的体积比为（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【例20】 某质量分数为10% NaOH溶液，加热蒸发掉100g水后得到20%的溶液，则该20% NaOH溶液的物质的量浓度为（ ）[假设NaOH溶液密度为1g/mL ] A．4mol/L B．4.5mol/L C．5mol/L D．6mol/L 【答案】C 【例21】 下列说法正确的是（ ） A．22.4 L氨气中含氢原子数目为 B．1.8 g水中所含质子数为 C．标准状况下，4.48 L的氧气和氮气的混合物含有的分子数目为 D．80g苛性钠溶于1L水中，所得溶液的物质的量浓度为2mol/L 【答案】C 1 学科网（北京）股份有限公司 $