2.3.2 气体摩尔体积-2026-2027学年高一化学人教版必修第一册【同步课件】

该高中化学课件聚焦气体摩尔体积，涵盖影响物质体积的因素、气体摩尔体积概念及计算、阿伏伽德罗定律等核心知识。通过自行车打气、医院吸氧等生活实例导入，结合数据表格分析不同状态物质体积差异，搭建微观粒子特性与宏观体积关系的学习支架，衔接物质的量相关知识。 其亮点在于以生活情境和实验数据为载体，通过思考讨论、实例计算培养学生化学观念（物质结构决定性质）和科学思维（证据推理与模型建构），如利用表格对比1mol气体与固液体体积差异推导影响因素。随堂练习梯度设计，助力学生巩固应用，教师可借助结构化资源提升教学效率，促进学生从宏观到微观的认知进阶。

高中化学人教版（2019）必修第一册 第2课时 第三节 物质的量  第二章 海水中的重要元素-钠和氯 气体摩尔体积 重点： 1. 理解气体摩尔体积的概念，掌握标准状况下气体摩尔体积的数值 及相关计算 2. 明确影响物质体积的因素，尤其是气体体积与温度、压强的关系 难点： 1. 从微观角度解释不同聚集状态物质性质差异的原因，以及气体 摩尔体积概念的建立 2. 运用气体摩尔体积进行相关计算时，对条件的准确把握和灵活应用。 化学与生活 在生活里，我们给自行车打气，气筒里的空气能被压缩进车胎；去医院吸氧，氧气储存于钢瓶。这些气态物质的体积变化，背后藏着怎样的科学奥秘呢？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。所以，气体一般都是测量体积，而不是称量质量。那么，气体体积与物质的量之间有什么关系呢？ 化学与生活 粒子数相同 体积相同 体积不同 体积不同 影响物质体积大小的因素 4 交流讨论 生活经验告诉我们：固体具有固定的形状，液体、气体没有固定的形状；气体容易被压缩，而固体、液体不易被压缩。为什么固态、液态和气态物质的某些性质存在差异？这与物质的微观结构有何联系？ 在固态、液态、气态物质中，微粒的运动方式、微粒之间的距离是不同的。不同聚集状态的物质微观结构上的差异导致了物质性质的不同。 影响物质体积大小的因素 粒子数目 粒子间的距离（粒子间距） 粒子大小 影响物质体积大小的因素 为什么相同条件下，1mol不同固体和液体的体积不同，而1mol不同气体的体积几乎相同？物质的体积与什么因素有关？ 影响物质体积大小的三个因素 粒子本身的大小 粒子数目的多少 粒子之间的距离 思考与讨论 气体分子间距离 很大 固态 液态 气态 固体、液体粒子间的距离非常小，所以固态、液态物质的体积跟微粒的大小有关。 相同条件下，气、液、固间距比较 气态物质虽然不同物质微粒的大小不同，但是微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍，所以气态物质的体积主要取决于气态物质之间的距离。 影响物质体积大小的因素 7 （1）粒子大小 （2）粒子数目 （3）粒子间的距离 相对于分子间距，可忽略 决定固体、液体的体积 决定气体的体积 固态物质的微观结构 液态物质的微观结构 气态物质的微观结构 影响物质体积大小的因素 气体 加压 气体 升温 温度升高，粒子间距增大，体积增大，温度降低，体积减小，粒子间距减小 压强增大，粒子间距减小，体积减小，压强减小，粒子间距增大，体积增大。 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。 影响气体物质体积主要因素 影响物质体积大小的因素 固体、液体物质粒子间间隔很小，在微粒数目相同的情况下，固体、液体的体积主要由粒子本身大小决定 粒子的数目 粒子的大小 粒子间的距离 决定 固体或液体 气体物质分子间间隔远大于分子本身大小，在微粒数目相同的情况下，气体的体积主要由微粒间的距离大小决定，而分子间的平均距离受温度和压强的影响 决定 气体 决定 物质 体积 大小 的因素 影响物质体积大小的因素 【小结】 10 1.对一定量的气体体积的探究 化学式 条件 1 mol气体体积/L H2 0 ℃，101 kPa 22.4 O2 0 ℃，101 kPa 22.4 H2 0 ℃，202 kPa 11.2 CO2 0 ℃，202 kPa 11.2 N2 273 ℃，202 kPa 22.4 NH3 273 ℃，202 kPa 22.4 已知1 mol不同气体在不同条件下的体积： (1)从上表分析得出结论： ①1 mol任何气体，在标准状况(0 ℃，101 kPa)下的体积都约为_______。 22.4 L 气体摩尔体积 ②1 mol不同的气体，在不同的温度和压强下，体积 (填“一定”“一定不”或“不一定”)相等，所以气体的体积必须指明温度和压强。 不一定 1.对一定量的气体体积的探究 化学式 条件 1 mol气体体积/L H2 0 ℃，101 kPa 22.4 O2 0 ℃，101 kPa 22.4 H2 0 ℃，202 kPa 11.2 CO2 0 ℃，202 kPa 11.2 N2 273 ℃，202 kPa 22.4 NH3 273 ℃，202 kPa 22.4 已知1 mol不同气体在不同条件下的体积： 气体摩尔体积 1.对一定量的气体体积的探究 化学式 条件 1 mol气体体积/L H2 0 ℃，101 kPa 22.4 O2 0 ℃，101 kPa 22.4 H2 0 ℃，202 kPa 11.2 CO2 0 ℃，202 kPa 11.2 N2 273 ℃，202 kPa 22.4 NH3 273 ℃，202 kPa 22.4 已知1 mol不同气体在不同条件下的体积： ①气体的微粒数相同， ②同温同压下，气体分子之间的平均距离近似相等。 (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： 气体摩尔体积 定义式： 概念：单位物质的量的气体所占的体积。 符号：Vm 常用单位：L/mol（L·mol-1）或m3/mol。 Vm = V n Vm = V n n·Vm = V 气体摩尔体积 在273 K、101 kPa时，1 mol任何气体所占的体积都约为22.4 L 对象 可以是单一气体也可以是混合气体 标准 相同数目 条件 同温同压下 数值 体积相同 在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1。 气体摩尔体积 标准状况下气体摩尔体积 标准状况下气体摩尔体积 条件：标准状况（ 0 ℃，101 kPa ） 对象：任何气体 物质的量：1 mol Vm = 22.4 L/mol 气体摩尔体积 思考讨论 判断以下说法是否正确： （1）标准状况下，1 mol任何物质的体积都约是22.4 L。 （2）标准状况下，1 molO2和N2混合气体的体积约为22.4 L。 （3）1 mol气体的体积约为22.4 L。 ×，气体摩尔体积只适用于气体物质。 √，由于气体体积与分子种类无关，所以气体摩尔体积对混合气体依然适用。 ×，未指明温度和压强。 气体摩尔体积 思考讨论 判断以下说法是否正确： （4）标准状况下，气体的摩尔体积都是22.4 L。 （5）22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数。 （6）只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约为22.4 L/mol。 ×，单位是L/mol(或L·mol-1)和m3/mol） ×，未指明气体体积是否在相同温度和压强下测定。 ×，不一定 气体摩尔体积 理解气体摩尔体积应注意的几个问题 ①标准状况下的气体摩尔体积，非标准状况时不一定是。 ②n＝，在标准状况下，只适用于气态物质(单一或者混合气体)，对于固态和液态物质(如水、酒精、汽油、碳、三氧化硫等)均不适用。 特别提醒 气体摩尔体积 学以致用 【例2】0.464 g氦气的物质的量为多少？在标准状况下，这些氦气的体积为多少？ 解： n(He) = = = 0.116 mol 标准状况下氦气的体积： V(He) = n(He)·Vm = 0.116 mol×22.4 L·mol-1 ≈ 2.60 L 答：氦气的物质的量为0.116 mol，在标准状况下，这些氦气的体积约为2.60 L。 气体摩尔体积 应用体验 1.(1)标准状况下，33.6 L Cl2的物质的量是________，16 g O2所占体积约是_______。 (2)标准状况下，含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合气体所占体积约是_______。 1.5 mol 11.2 L 44.8 L V＝ (1.5 mol + 0.5 mol )×22.4 L·mol－1＝ 44.8 L 2.(1)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－1 (2)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－1 M＝Vm×ρ＝22.4 L·mol－1 × 1.43 g·L－1 ≈32 g·mol－1。 气体摩尔体积 标准状况下，气体摩尔体积的有关计算 气体的物质的量n＝ mol 气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1 气体的分子数N＝n·NA＝·NA 气体的质量m＝n·M＝·M g 气体摩尔体积 阿伏伽德罗定律 内容：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。 同温 同压 同体积 同分子数 三同 一同 定 阿伏伽德罗定律 阿伏加德罗定律适用于任何气体，包括混合气体，不适用于非气体 阿伏伽德罗定律的推论 推论一： 同温同压下，两气体的体积之比等于物质的量之比，也等于粒子数之比。 例1：在同温同压下，物质的量之比为1:4的H2与O2所含的分子个数比为_________，体积之比为__________。 1:4 1:4 阿伏伽德罗定律 阿伏伽德罗定律的推论 推论二： 同温同压下，两气体的密度之比等于其摩尔质量之比。 例2：已知在相同的条件下，某气体相对H2的密度是16，求该气体的摩尔质量。 M(未知气体)=32 g/mol 阿伏伽德罗定律 阿伏伽德罗定律的推论 推论三： 同温同体积下，两气体的压强之比等于其物质的量之比，等于其分子数之比。 推论四： 同温同分子数(或等物质的量)下。两气体的压强与其体积成反比。 阿伏伽德罗定律 在同温同压(以0 ℃，101 kPa即标准状况为例)下，完成下列问题。 (1)1 mol O2的体积是 ，2 mol H2的体积是 ，由此可推知：同温同压下，气体的体积之比等于其 之比。 (2)1 mol O2的质量是 ，体积是 ，ρ(O2)＝ ＝ (列式不化简，下同)。 1 mol H2的质量是 ，体积是 ，ρ(H2)＝ ＝ 。 ＝ ，由此可推知： ①同温同压下，气体的密度之比等于其 之比。 ②在标准状况下，气体的密度为 。 思考 22.4 L 44.8 L 物质的量 32 g 22.4 L 2 g 22.4 L 摩尔质量 = 阿伏伽德罗定律 气体摩尔体积 符号：Vm 单位：L/mol-1 影响因素：温度压强 标准状况下的摩尔体积：约为22.4L/mol-1 归纳总结 随堂练习 1. 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. 同温同压下，1 mol任何物质所占有的体积均相同 C. 相同条件下，分子数相同的任何气体都具有相同体积 D. 等质量的H2，压强越小、温度越高，气体所占体积越大 B 2. 下列有关气体摩尔体积说法中正确的是( ) A. Vm在非标准状况下不可能为22.4 L·mol-1 B. 物质的量相同的两种不同气体只有在标准状况下体积才相等 C. 1 mol任何气体在标准状况下的体积均为22.4 L D. 一定温度和压强下，气体体积的大小由气体分子间距决定 C 随堂练习 3. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( ) A. 在标准状况下，22.4 L Cl2与水充分反应转移电子数为NA B. 常温常压下，18 g H2O所占的体积约是22.4 L C. 32 g O2在标准状况下所占的体积约为22.4 L D. 在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数相同 C 随堂练习 4. 标准状况下，m g A气体与 n g B气体分子数相等，下列说法不正确的( ) A. 标准状况下，同体积的气体A和气体B的质量比m ∶n B. 25 ℃时，1 kg气体A与 1 kg气体B的分子数之比为n ∶m C. 同温同压下，气体A与气体B的密度之比为m ∶n D. 标准状况下，等质量的A与B的体积比为m ∶n D 随堂练习 5. 三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)＜Mr(Y)=0.5Mr(Z)，下列说法正确的是( ) A. 原子数相等的三种气体，质量最大的是Z B. 若一定条件下，三种气体体积均为2.24 L，则它们的物质的量一定 均为0.1 mol C. 同温同压下，同质量的三种气体，气体密度最小的是X D. 同温下，体积相同的两容器中分别充有a g Y气体和2a g Z气体，则 压强之比为1:2 C 随堂练习 ＝＝ 相对密度(d)= ＝  ＝＝  ＝ g·L－1 g·L－1 g·L－1 $