2.3.2气体摩尔体积、阿伏伽德罗定律 课件-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

该高中化学课件聚焦气体摩尔体积核心知识点，通过“测量气体体积更方便”的情境导入，引导学生从1mol不同物质体积数据对比入手，分析粒子大小、数目、间距对固液气体积的影响，进而推导气体摩尔体积定义及阿伏加德罗定律，形成“微观因素-宏观规律-定量计算”的知识脉络。 其亮点在于以数据表格、粒子间距示意图及注射器实验现象为载体，培养学生科学思维中的证据推理与模型建构能力。通过概念辨析、阶梯式计算练习及推论应用，强化科学探究与实践中的问题解决能力。学生能深化微观认知与定量思维，教师可依托结构化资源实施探究式教学，提升课堂效率。

第二章 海水中的重要元素-钠和氯 第三节 物质的量 第2课时 气体摩尔体积 1 1 1、影响物质体积的因素 2、气体摩尔体积、建立n、m、Vm计算模型 3、阿伏伽德罗定律及推论 /核心素养学习目标/ 1 2 在科学研究或实际生产中，涉及气态物质时，测量体积往往比称量质量更方便。因此在研究气体物质时，通常是测量气体的体积，而不是气体的质量。 气体体积和物质的量之间有没有关系呢？ 气体体积 物质的量 L 创设情境 1 3 体积相同 粒子数相同 体积不同 体积不同 结论： 相同条件下（同温同压），1mol不同气体体积相同。 相同条件下（同温同压），1mol不同液体或固体不同。 影响物质体积大小的因素 【交流研讨】 1 【问题1】观察以下三幅图，思考影响物质体积大小微观因素？ 1、粒子大小 2、粒子数目 3、粒子间距 任务一：影响物质体积大小的因素 【问题2】观察下图，思考影响不同状态物质体积因素？ 构成固态结构微粒间的距离很小 构成液态结构微粒间的距离小 对于固体液体，微粒间的距离可以忽略 2.影响固态和液态物质体积主要因素 ①粒子数目和粒子大小 ②1mol固体或液态体积不同的主要原因是粒子大小不同 1 请同学们探讨为什么气体和液体、固体的‘体积表现’差距这么大？” 任务一：影响物质体积大小的因素 气体分子间平均距离远远大于气体分子本身的直径 微粒的大小可以忽略 【问题2】观察下图，思考影响不同状态物质体积因素？ 固体、液体体积 决定 气体体积 影响因素 粒子数目 粒子间距 粒子大小 决定 【小结】 1 请同学们探讨为什么气体和液体、固体的‘体积表现’差距这么大？” 压强不变， T 升高 粒子间距增大， 气体体积变大 T 不变， P 增大 粒子间距减小， 气体体积变小 【问题3】气体分子间距与什么因素有关？ 任务二：探究影响气体体积的因素 注意：同温同压下，气体分子的间距相同 1 任务二：探究影响气体体积的因素 思考交流：影响气体粒子间距的因素有哪些？ 影响因素 实验方案 实验现象 实验结论 压强 用注射器吸入15mL空气，堵住出口，用力挤压注射器，观察体积变化 温度 将试管与U型管左侧通过橡胶管相连，向U型管中加入适量水，用手捂住试管，观察U型管液面变化 注射器内 气体体积变小 U型管 左侧液面下降，右侧液面上升 粒子数目一定， 气体体积 与压强成反比， 与温度成正比 1 任务二：探究影响气体体积的因素 决定物质体积大小的因素 粒子大小 粒子数目 粒子之间的距离 决定 固体或液体的体积 决定 气体的体积 粒子间的距离取决于温度和压强， 当同温同压下，任何气体粒子间的距离相等 结论：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。 【小结】 即：同温同压时，1mol气体的体积几乎相等。 同温同压下，等物质的量的气体的体积相同 1 任务二：探究影响气体体积的因素 1、1662年，英国化学家波义耳发现玻义耳定律：V∝ 1/p 2、1802年，法国化学家盖-吕萨克提出气体热膨胀定律：V∝T 3、1811年，意大利化学家阿伏伽德罗提出阿伏伽德罗定律：V∝N 思考交流：根据理想气体状态方程计算，在0℃和101kPa(标准状况)下和 在25℃和101kPa(常温常压)下，1mol气体的体积分别是多少？ 常温常压V ≈ 24.5L 4、1834年，法国物理学家克拉伯龙提出理想气体状态方程：pV = nRT 【其中：T=273.15+t(℃)，R=8.314 J·mol-1·K-1】 则 V= ≈ 22.4L(标况) 1 任务三：探究气体摩尔体积 影响因素：温度T和压强p。给定温度和压强，Vm 是常数。 例如：(1)标准状况(标况)下，Vm ≈ 22.4L·mol-1，则V=22.4n (2)常温常压下，Vm ≈ 24.5L·mol-1 思考交流：1、Vm ≈ 22.4L·mol-1的状况一定是标准状况吗？ 2、1molH2的体积约为22.4L？ 3、标况下，1mol乙醇的体积约为22.4L？ 思考交流：理想气体状态方程 pV=nRT p = RT 气体摩尔体积：单位物质的量的气体所占的体积。 符号：Vm 定义式：Vm = 常用单位：L/mol或 L·mol-1 标况和气体 不一定， 温度和压强都改变 气体物质 标准状况 1 请判断正误,并进行解释说明 （1）标准状况下，1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。 （2）1 mol气体的体积约为22.4 L。 （3）标准状况下，1 mol的O2和N2混合气(任意比)，其体积约为22.4 L。 （4）任何条件下，气体摩尔体积都是22.4 L。 物质应是气体 未指明条件——标准状况 气体体积与分子种类无关 未指明温度和压强；气体摩尔体积的单位是L/mol 概念辨析 × × × √ 注意：标准状况下HF、H2O、NO2、SO3、Br2、酒精、苯、CCl4不是气体。 1 1．同温同压下，两种气体的体积如果不相同，请你推测其主要原因是(　 ) A．气体的分子大小不同                    B．气体的物质的量不同 C．气体分子的化学性质不同             D．气体分子间的平均距离不同 2．下列关于决定物质体积的因素的说法不正确的是（     ） A．物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距 B．相同条件下，粒子数相同的任何气体都具有相同体积 C．同温同压下，1 mol任何物质所占有的体积均相同 D．等质量的H2，压强越小、温度越高，气体所占体积越大 【对应练习】 B C 气体 同温同压下，等物质的量的气体的体积相同 1 3．下列物质的体积约为22.4 L的是（     ） A．标准状况下，1 mol H2O B．20℃、101kPa时，36.5 g HCl C．常温常压下，16 g CH4 D．标准状况下，1 mol O2 4．下列有关气体摩尔体积的描述正确的是（    ） A．在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积 B．只有在0℃，101kPa下的1mol气体所占体积是22.4L C．标准状况下，1molH2O的体积约为22.4L D．相同物质的量的两种气体，其体积也相同 【对应练习】——考点：概念辨析 D A T↑,V↑ ；P↑,V↓ 温度高于0℃，压强小于101.325KPa或温度低于0℃，压强大于101.325KPa 都有可能使1mol气体的体积变为22.4L 物质应是气体 未指明条件——标准状况 1 5.下列关于气体摩尔体积的几种说法正确的是（     ） A．22.4 L任何气体的物质的量均为1 mol B．非标准状况下，1 mol气体的体积不可能是22.4 L C．0.1 mol H2、0.2 mol O2、0.3 mol N2和0.4 mol CO2组成的混合气体 在标准状况下的体积约为22.4 L D．在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同 【对应练习】 C 单一或混合气体 B解释：T↑,V↑ ；P↑,V↓ 温度高于0℃，压强小于101.325KPa或温度低于0℃，压强大于101.325KPa 都有可能使1mol气体的体积变为22.4L 标况（ 0 ℃，101KPa） 单原子分子 1 推导——物质的量（n）与质量（V）之间的换算关系 n（物质的量） V（L）气体 1mol H2 22.4 2mol H2 2×22.4 …… …… n mol H n× 22.4 关系： Vm n V = × 【交流研讨】 任务三：理解气体摩尔体积 1 请计算并回答以下问题。 （1）标准状况下，33.6 L H2的物质的量是多少? （2）标准状况下，16 g O2的体积是多少？ （3）标准状况下，44.8 L N2中含有的N2分子数是多少？ n = V/Vm = 33.6 L/(22.4 L·mol-1) =1.5 mol n = m/M =16 g/(32 g·mol-1) = 0.5 mol V = n×Vm= 0.5 mol×22.4 L·mol-1 = 11.2 L n = V/Vm= 44.8 L/22.4 (L·mol-1) = 2 mol N = n×NA= 2 mol×6.02×1023 mol-1 = 1.204×1024 公式运用 1 完成下列问题，并总结气体摩尔体积的相关计算。 (1)标准状况下，某气体的密度为1.43 g·L－1，则该气体的摩尔质量约为_________。 32 g/mol 气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1，代入数据求得M≈32 g·mol－1。 有关气体摩尔体积的计算 (2)标准状况下，0.51 g某气体的体积为672 mL，则该气体的摩尔质量为 。 17 g/mol M = m n = = m/v n/v ρ 1/Vm 1 标准状况下，气体摩尔体积的有关计算 气体的体积 物质的量 摩尔质量 粒子数 质 量 ① ② ③ ④ 小结 标准状况下，有关气体摩尔体积的计算 1 1、标准状况下， CO和CO2混合气体共8.96L，质量为12.8g，则两种气体的物质的量之和为多少？混合气体的平均摩尔质量为多少？CO和CO2的物质的量之比为多少？ 2、在标况下，11.2LCO和CO2混合合体的质量为20.4g，求混合气体CO和CO2 的物质的量之比。 1：4 混合气体的计算 1 思考与交流： 温度、压强、物质的量和气体的体积有何关系？ 粒子大小 粒子数目 粒子之间的距离 决定 固体或液体的体积 决定 气体的体积 同温同压，任何气体粒子之间的距离相等 【结论】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。 任务四：阿伏加德罗定律和推论 解释：相同条件下的气体，分子数相同时，体积也必相同， 反之，体积相同时，分子数必相同；但原子数不一定相同。 1 （1）T相同、P相同， V相同 ⇒ n相同 ⇒ N相同 （2）适用于任何气态物质。既适用于单一气体，又适用于混合气体。 (3)标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例 任务四：阿伏加德罗定律和推论 1.阿伏加德罗定律 在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。 2.理解 “同温、同压、同体积、同分子数（同物质的量）”。 只要有任何的“三同”，必有第“四同”——“三同定一同”。 数学表达式： PV＝nRT 1 ~ 22 从PV=nRT可以得出： P、V、n、T四个变量中，如果固定其中三个变量的值，另一个变量会怎样？ 相等 如果固定其中两个变量的值呢？ 其他两个一定成比例 推论1：同温同压下，任何气体的体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比。 练习 1、在标准状况下：①2g H2 ②分子数为3.01×1023的CO2 ③0.8mol HCl ④1.12L Cl2 以上气体的体积由大到小的顺序是—————————。 ①③②④ 任务四：阿伏加德罗定律和推论 1 推论2：同温同体积下，任何气体的压强比等于物质的量之比， 等于分子数之比。 练习 2、25℃时，容积相同的甲、乙两容器分别充入等质量的气体A和O2， 测得两容器的压强之比为8∶11，则A的摩尔质量为 。 任务四：阿伏加德罗定律和推论 1 推论3：同温同压下，任何气体的密度之比等于摩尔质量之比。 练习 3、在标准状况下，空气的平均式量为29，相同条件下的下列气体密度 比空气密度大的是( ) ①CO2 ②H2 ③Cl2 ④HCl ⑤N2 ①③④ pV=nRT pM=ρRT 变式 任务四：阿伏加德罗定律和推论 RT M m PV= 1 推论4：同温同压同体积下，任何气体的质量之比等于摩尔质量之比。 练习 4、同温同压下，在体积相同的气球中分别充入H2、O2、CO2、SO2， 质量最小的气球是( ) A. H2 B. O2 C. CO2 D. SO2 A 任务四：阿伏加德罗定律和推论 同温同压同体积时：N1=N2 即 n1=n2 m1 m2 M1 M2 = 1 任务四：阿伏加德罗定律和推论 推论5 同温同压下，相同质量的任何气体的体积比等于摩尔质量的反比。 PV=n RT T、P、m相同时， = RT M m = V1 V2 M2 M1 练习 5、同温同压下，等质量的下列气体的体积由大到小排列顺序 ①CO2 ②H2 ③Cl2 ④HCl ⑤SO2 ② ④ ① ⑤ ③ 1 1．一定温度和压强下，用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出 四个体积大小不同的气球，下列说法中正确的是(　　) A．气球②中装的是O2 B．气球①和气球③中气体分子数相等 C．气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1 D．气球③和气球④中气体密度之比为2∶1 M m n= 成反比 体积的大小顺序是:CH4 > O2 > CO2 > SO2 SO2 CO2 O2 CH4 D 【对应练习】 1 2．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 3.在体积相同的两个密闭容器中分别充满C2H4、C3H6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．两种气体的压强是P(C2H4)＜P(C3H6) B．C2H4比C3H6的质量小 C．两种气体的分子数目相等 D．两种气体的氢原子数目相等 【对应练习】 B D 记：同温，同压，同体积，同物质的量（三同定一同） 气体 气体 阿伏伽德罗定律推论 28 42 质量相等 M2 M1 = 1 任务三：阿伏加德罗定律的推论及应用 1、概念： 在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。 （R为常数） 2、理想气体方程：PV=nRT 三同定一同 相同条件 结论 语言叙述 公式 √同温同压 同温同压下，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比 √同温同体积 同温同体积下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比 同温同压 同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比 同温同压同体积 同温同压下，体积相同的气体，其质量与摩尔质量成正比 3、推论 1 课堂小结 1 Vm＝ 标准状况下，0.51 g某气体的体积为672 mL，该气体的物质的量为＝0.03 mol，摩尔质量为＝17 g·mol－1。 ①气体的物质的量n＝ mol； ②气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1； ③气体的分子数N＝n·NA＝·NA； ④气体的质量m＝n·M＝·M g； ⑤混合气体的平均摩尔质量＝。 44g/mol ＝ ＝＝  ＝ ＝ ＝＝ ＝＝ $