第二章 第三节 第2课时 气体摩尔体积（配套课件PPT）-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记（人教版 基础版）

该高中化学课件聚焦气体摩尔体积及阿伏加德罗定律，通过表格数据引导学生观察1mol不同状态物质体积差异，从宏观现象到微观粒子数、距离、大小的解释，构建影响因素到定律及推论的学习支架。 其亮点是以科学思维为导向，通过“思考1”“思考2”等数据对比进行证据推理，建立n、m、Vm计算模型，强化化学观念。应用体验与分题组对点练提升学生问题解决能力，教师可借助结构化内容高效教学，学生加深宏观微观联系的理解。

第 二 章 　 第 三 节 气体摩尔体积 第2课时 1.能从宏观和微观相结合的角度理解影响物质体积大小的因素，知道气体摩尔体积的含义，能叙述阿伏加德罗定律的内容。 2.能基于物质的量认识物质的组成及变化，建立n、m、Vm之间计算的模型，熟悉阿伏加德罗定律的应用。 核 心 素 养 发 展 目 标 课时对点练 内 容 索 引 一、气体摩尔体积 二、阿伏加德罗定律及推论 < 一 > 气体摩尔体积 1.影响物质体积大小的因素 (1)物质的体积与聚集状态的关系 思考1 在一定条件下，1 mol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 ℃、101 kPa 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：同温同压下，1 mol不同的固态物质或液态物质的体积差别 。同温同压下，1 mol气体的体积 。 较大 近似相等 (2)气体体积与温度、压强的关系 思考2 已知1 mol不同气体在不同条件下的体积： 从右表分析得出结论： (1)1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为　　　　。  (2)1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积　　　 (填“一定”“一定不”或“不一定”) 相等。 化学式 条件 1 mol气体体积/L H2 0 ℃，101 kPa 22.4 O2 0 ℃，101 kPa 22.4 CO 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 22.4 L 不一定 对比分析思考1和思考2：相同温度和压强下，1 mol任何气体的体积几乎相等，原因是①　　　　 　　，  ②　　　　　　 ，  ③　　　　　　 。  气体的粒子数相同 粒子间的距离相同 气体粒子的大小相对于气体粒子间的距离可以忽略 思考3 (3)物质体积的影响因素 结论：在相同的 和 下，粒子数相同的任何气体都具有_______ ______。 大小 数目 距离 相等 温度 压强 相同的 体积 2.气体摩尔体积 (1)气体摩尔体积 单位物质的量的气体 Vm L·mol-1 m3·mol-1 Vm= 温度 压强 (2)标准状况下的气体摩尔体积 特别提醒　①n=，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、碳、三氧化硫等)均不适用。②标准状况下的气体摩尔体积Vm=22.4 L·mol-1，Vm与温度、压强有关，但质量、物质的量不受温度、压强的影响。 完成下列问题。 (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 　 　　　。 32.03 g·mol-1 气体的摩尔质量M=Vm·ρ，代入数据求得M≈32.03 g·mol-1。 思考4 (2)标准状况下，0.51 g某气体的体积为672 mL，则该气体的相对分子质量为　　。 17 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，则该气体的相对分子质量为17。 思考4 (3)在标准状况下，H2和HCl的混合气体密度为1.25 g·L-1，则该混合气体的平均摩尔质量为　　 　　。 28 g·mol-1 =Vm·ρ=22.4 L·mol-1×1.25 g·L-1=28 g·mol-1。 思考4 标准状况下(0 ℃，101 kPa)，气体摩尔体积的有关计算 归纳总结 ①气体的物质的量n= mol； 归纳总结 ②气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρ g·mol-1；混合气体的平均摩尔质量==22.4ρ混 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。 1.判断正误 (1)一定温度、压强下，气体体积由其粒子的大小和数目决定 × 一定温度、压强下，气体体积由其粒子间距离和粒子数决定。 (2)在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA × 常温常压下不能使用Vm=22.4 L·mol-1进行计算。 应用体验 (3)标准状况下，2 mol CO2的气体摩尔体积为44.8 L·mol-1 × 气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占的体积，与其物质的量的多少无关。 (4)标准状况下的Vm=22.4 L·mol-1，那么Vm=22.4 L·mol-1时也一定是标准状况 × 标准状况下的Vm=22.4 L·mol-1，增压同时升温的条件下也可能Vm=22.4 L·mol-1。 应用体验 (5)1 mol空气在标准状况下的体积约为22.4 L √ 1 mol任何气体在标准状况下的体积约为22.4 L，可以是单一气体，也可以是混合气体。 应用体验 2.(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　　　　。 (3)标准状况下，11.2 L二氧化碳和氧气的混合气体中含有的氧原子数是　　　。 1.5 mol 11.2 L 44.8 L NA 返回 应用体验 < 二 > 阿伏加德罗定律及推论 1.阿伏加德罗定律的内容 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。 特别提醒　①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；②同温、同压、同体积、同分子数，“四同”，相互制约，即“三同定一同”。 2.阿伏加德罗定律的推论 思考 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)== g·L-1(列式不化简，下同)。1 mol H2的质量是 ，体积是 ，ρ(H2)== g·L-1。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 g·L-1。 22.4 L 44.8 L 物质的量 32 g 22.4 L 2 g 22.4 L 摩尔质量 阿伏加德罗定律的推论： 语言叙述 公式 同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比 == 同温同体积下，气体压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比 == 同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比 = 1.判断正误 (1)同温同压下，同体积的物质所含的分子数一定相等 (2)同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子 (3)同温同压下，相同体积的氧气和氨气，前者质量小于后者 (4)同温同体积下，1 mol氢气与1 mol氧气，它们的压强相同 × √ × × 应用体验 2.下列关于CO和CO2说法正确的是 A.质量相等时，分子数之比为7∶11 B.同温同压下，密度之比为7∶11 C.物质的量相同时，体积之比为1∶1 D.原子数相同时，物质的量之比为2∶3 √ A项，质量相等时，分子数之比为11∶7，错误； C项，未指明温度和压强，错误； D项，原子数相同，物质的量之比为3∶2，错误。 返回 应用体验 课时对点练 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B C D A C C D D 题号 9 10 11 　12 答案 C D A 　A　 13. (1)30　(2)28 g·mol-1　(3) g·mol-1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14. (1)1∶1　3∶4　44∶17　(2)10.8　8.96　(3)1∶2　13 题组一　影响物质体积大小的因素 1.下列有关气体体积的叙述中，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粒子大小 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粒子数决定 C.不同的气体，若体积不同，则它们所含的粒子数也不同 D.气体摩尔体积指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L 对点训练 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对于气体物质，在一定温度和压强下，粒子间的距离远大于粒子本身的大小，因此其体积的大小主要由粒子数的多少来决定，A错误，B正确； 气体的体积随温度和压强的变化而变化，体积不同的气体，在不同的条件下，其粒子数可能相同，也可能不同，C错误； 气体摩尔体积会随着温度、压强的变化而变化，1 mol气体的体积不一定为22.4 L，D错误。 2.如图是1 mol水由4 ℃转化成100 ℃水蒸气时体积的变化。 由图分析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 和粒子间距离 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 从微观角度来说，物质体积由粒子数、粒子大小和粒子间距离共同决定，A正确； 相同条件下，粒子数相同的气体的物质的量相同，体积也相同，B正确； 该结论只适用于气态物质，C错误； 等质量的H2，压强越小、温度越高，气体分子间距离越大，则气体体积越大，D正确。 题组二　气体摩尔体积 3.下列关于气体摩尔体积的说法正确的是 A.标准状况下，1 mol SO3的体积是22.4 L B.22 g CO2的物质的量是0.5 mol，其体积为11.2 L C.只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1，其他条件下一定不是 该值 D.标准状况下，1摩尔任何气体的体积都约是22.4 L 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 标准状况下，SO3是非气态，A错误； 没有指明气体所处的温度与压强，不能确定CO2的体积，B错误； 在273 ℃、202 kPa时，气体摩尔体积也是22.4 L·mol-1，C错误。 4.下列叙述正确的是 A.标准状况下，22.4 L的任何气体的物质的量都是1 mol B.1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 L C.标准状况下，1 mol SO3所占的体积约为22.4 L D.1 mol任何气体的体积都为22.4 L 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 没有指明物质的状态及外界的温度、压强，无法计算体积，B错误； SO3在标准状况下不是气体，无法用标准状况下的气体摩尔体积计算，C错误； 没有指明气体所处的温度、压强，无法计算体积，D错误。 5.实验得出，无水氯化铝在常压条件下不同温度时的密度见下表： 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 T/℃ 200 400 600 800 ρ/(g·L-1) 6.881 4.236 2.650 1.517 气体摩尔体积/(L·mol-1) 38.8 55.2 71.6 88.0 可见，400 ℃时无水氯化铝存在形式的化学式为 A.AlCl3 B.Al2Cl6 C.AlCl3和Al2Cl6 D.Al3Cl9和Al2Cl6 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 根据公式：气体的摩尔质量=气体摩尔体积×密度，可以求出400 ℃时无水氯化铝的摩尔质量为55.2 L·mol-1×4.236 g·L-1≈233.9 g·mol-1；设无水氯化铝的化学式为，则n=≈1.75，介于1、2之间， 所以该物质的分子式为Al2Cl6和AlCl3，故选C。 6.若NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A.1 mol Fe与足量稀盐酸反应时，转移电子的数目为3NA B.标准状况下，22.4 L水中含有水分子的数目为NA C.14 g N2中含有电子的数目为7NA D.数目为NA的一氧化碳分子和0.5 mol甲烷的质量比为7∶4 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 mol Fe与足量稀盐酸反应时，生成亚铁离子，转移电子数为2NA，A错误； 标准状况下，水是非气体，22.4 L水的物质的量不是1 mol，故B错误； 14 g氮气的物质的量为0.5 mol，电子数为0.5 mol×14 =7NA,C正确； 数目为NA的一氧化碳分子的物质的量为1 mol，质量为28 g，0.5 mol甲烷的质量为0.5 mol ×16 g·mol-1=8 g，故质量比为7∶2，D错误。 题组三　阿伏加德罗定律及推论 7.常温常压下，取四支完全一样的针筒，分别充入等质量的CH4、O2、CO2、SO2四种气体，其中充装CH4的是 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 依据m=n∙M可知，相同质量的气体，物质的量与摩尔质量成反比，CH4、O2、CO2、SO2四种气体，CH4摩尔质量最小，物质的量最大，依据同温同压条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，可知CH4体积最大，故选D。 8.食品包装袋内填充氮气或氩气可以延长食品的保质期。同温、同压下，相同体积的氮气和氩气具有相同的 A.质量 B.原子数 C.密度 D.分子数 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 由阿伏加德罗定律可知，同温、同压下，相同体积的氮气和氩气具有相同的物质的量，即二者的分子数相等。 9.关于等物质的量的NO和NO2，则下列说法不正确的是 A.氧原子数目之比为1∶2 B.摩尔质量之比为15∶23 C.同温同压下，密度之比为23∶15 D.常温常压下，所占体积之比为1∶1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 等物质的量的NO和NO2中氧原子数目之比为1∶2；摩尔质量之比为30∶46=15∶23，A、B正确； 根据阿伏加德罗定律可知，同温同压下，等物质的量的NO和NO2密度之比为其摩尔质量之比，为15∶23，C错误； 根据阿伏加德罗定律可知，常温常压下，等物质的量的NO和NO2所占体积之比为1∶1，D正确。 10.常温常压下，分别向三个气球(同一规格，忽略气球自身的重量)中充入两种按体积比1∶1混合的气体，得到体积相等的①②③三个气球(如图)。下列判断不正确的是 A.三个气球中所含气体的分子数相等 B.三个气球中所含气体的物质的量相等 C.三个气球中气体分子间的平均距离相等 D.将三个气球放在空气中，只有一个往下沉 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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分子，则气体的物质的量也相同，A、B正确； 相同的温度和压强下，任何气体粒子之间的距离都可以看成是相等的，C正确； 三个等体积的气球含有的是两种按体积比1∶1混合的气体，②和③的平均摩尔质量分别是30 g·mol-1和54 g·mol-1，都大于空气的平均摩尔质量29 g·mol-1，故三个气球放在空气中，有两个往下沉，D错误。 11.在同温同压下，10 mL气体A2和30 mL气体B2化合，恰好完全反应生成20 mL气体X，则X的化学式是 A.AB3 B.A3B C.AB2 D.A2B 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，反应方程式可表示为A2+3B2===2X，根据质量守恒定律，X的化学式为AB3。 12.设NA为阿伏加德罗常数的值，标准状况下O2和N2的混合气体m g含有b个分子，则n g该混合气体在相同状况下所占的体积应是 A.L B. L C.L D. L 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解法一：根据气体的质量与分子数成正比，设n g混合气体的分子数为x，即m g∶b=n g∶x，解得x= mol，在标准状况下的体积为 L。 解法二：设混合气体的摩尔质量为M g·mol-1，根据正比关系=，解得M=，则n g混合气体的物质的量为mol= mol，在标准状况下的体积为 L。 13.回答下列问题： (1)25 ℃、101 kPa的条件下，同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8，则A的相对分子质量为　 　。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 温度、压强相同时，气体体积之比等于其物质的量之比， 则15∶8=∶，M(A)=30 g·mol-1。 30 (2)两个容积相同的密闭容器X、Y，在25 ℃下，X中充入a g A气体，Y中充入a g CH4气体，X与Y内的压强之比是4∶7，则A的摩尔质量为 　　　 　。   答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 温度、体积相同时，气体压强之比等于其物质的量之比， 所以A的摩尔质量为×7 g·mol-1=28 g·mol-1。 28 g·mol-1 (3)相同条件下，体积比为a∶b的H2和O2的混合气体，其平均摩尔质量是 　　　　 。  答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 相同条件下，气体体积之比等于物质的量之比，故混合气体平均摩尔质量为g·mol-1。 g·mol-1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14.我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献，该法利用的原理为NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。根据要求回答下列问题： (1)同温同压下，等物质的量的CO2和NH3，前者与后者的分子数之比为　　　，原子总数之比为　　　，密度之比为　　　　。  1∶1 3∶4 44∶17 同温同压下，等物质的量的CO2和NH3，分子数之比等于物质的量之比，前者与后者的分子数之比为1∶1，原子总数之比为3∶4，密度之比等于摩尔质量之比为44∶17。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)与标准状况下6.72 L CO2中所含的氧原子数相等的H2O的质量为　　 g，与该质量的水中所含的氢原子数相等的NH3在标准状况下的体积为　 L。 10.8 8.96 标准状况下6.72 L CO2的物质的量是=0.3 mol，所含的氧原子的物质的量是0.6 mol，则H2O的物质的量是0.6 mol，质量为0.6 mol× 18 g·mol-1=10.8 g，该质量的水中含1.2 mol氢原子，则NH3物质的量为0.4 mol，在标准状况下的体积为0.4 mol×22.4 L·mol-1=8.96 L。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)将一定量CO2和NH3混合测得混合气体中碳元素与氮元素的质量之比为3∶7，则该混合气体中CO2与NH3物质的量之比为　　　，该混合气体的密度是同温同压下氢气密度的　　倍。  1∶2 13 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 将一定量CO2和NH3混合测得混合气体中碳元素与氮元素的质量之比为3∶7，碳元素与氮元素的物质的量之比为∶=1∶2，则该混合气体中CO2与NH3物质的量之比为1∶2，该混合气体的平均摩尔质量是g·mol-1=26 g·mol-1，同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，密度是同温同压下氢气密度的=13倍。 返回 第 二 章 　 第 三 节 本课结束 $