1.3 第2课时 气体摩尔体积(Word学生用书)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学必修第一册（鲁科版）

该高中化学导学案围绕气体摩尔体积展开，涵盖其含义、计算及阿伏加德罗定律，通过CO₂含量测定等情境问题导入，衔接物质的量与摩尔质量，以概念解析、公式推导和例题解析为学习支架。 资料特色在于结合猜气球等生活情境设计探究活动，通过分层练习强化定量计算与定律应用，培养科学思维与科学探究能力，帮助学生建立宏观微观联系的化学观念，提升解决实际问题的能力。

第2课时　气体摩尔体积 1.了解气体摩尔体积的含义和应用。 2.运用物质的量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。 3.了解阿伏加德罗定律及其推论，并能够运用阿伏加德罗定律解决简单问题。 知识点一　气体摩尔体积 　　 1.决定物质体积大小的因素 2.气体摩尔体积 （1）概念：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体积叫作气体摩尔体积，符号为Vm，常用的单位有　　　　　　或m3·mol－1。 （2）符号：　　　　，常用单位：　　　　　或m3·mol－1。 （3）公式：Vm＝　　　　。 3.标准状况下（STP）的气体摩尔体积 CO2是植物光合作用的必需原料。某研究机构测定CO2含量如图所示。 【交流讨论】 1.在该测定条件下，1立方米空气所含气体分子的物质的量是多少？ 2.在本次测定中，若将1立方米空气中CO2气体提取出来，计算标准状况下CO2气体的体积是多少？ 3.当1 mol气体的体积为22.4 L时，能否说明该气体一定处于标准状况？ 1.气体摩尔体积的四个要素 对象 气体摩尔体积研究的对象是气体（单一气体或混合气体） 状况 标准状况（STP）：温度为0 ℃、压强为101 kPa，Vm ＝22.4 L·mol－1；Vm ＝22.4 L·mol－1时，不一定是标准状况 定量 1 mol任何气体都含有阿伏加德罗常数个分子。标准状况下，n mol气体的体积为n mol×22.4 L·mol－1＝22.4n L 数值 气体摩尔体积（Vm）、气体的摩尔质量（M）、气体密度（ρ）之间的关系： Vm＝ 2.标准状况下有关气体摩尔体积的计算 ①气体的物质的量n＝ ②气体的摩尔质量M＝＝＝22.4 L·mol－1·ρ（ρ的单位是g·L－1） ③气体的分子数N＝n·NA＝·NA ④气体的质量m＝n·M＝·M 1.（2025·厦门高一期中）NA为阿伏加德罗常数的值，标准状况下，下列气体体积最小的是（　　） A.2.24 L的二氧化碳 B.16 g氧气 C.含NA个分子的氢气 D.14 g氮气 2.（2026·北京海淀高一期中）有一份气体样品的质量是7.1 g，标准状况下的体积为2.24 L，该气体的摩尔质量是（　　） A.28.4 g B.28.4 g·mol－1 C.71 g D.71 g·mol－1 3.（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　　　　　　　　　　　　　。 知识点二　阿伏加德罗定律及其推论 1.阿伏加德罗定律 （1）内容 （2）解释：同温同压下，气体分子间的平均距离相等，故体积相同时，气体分子数相等，其物质的量也相等。 2.阿伏加德罗定律的常用推论 （1）同温、同压→气体的体积与物质的量成正比→＝； （2）同温、同压→气体的密度与摩尔质量成正比→＝； （3）同温、同体积→气体的压强之比与其物质的量成正比→＝； （4）同温、同压、同体积→气体的质量与摩尔质量成正比→＝。 名师点拨 （1）阿伏加德罗定律及推论适用于任意气体（单一气体或混合气体）。 （2）阿伏加德罗定律可概括为三“同”定一“同”，即同温、同压、同体积的气体，分子数相同，但所含原子数不一定相同。 （3）阿伏加德罗定律及其推论可通过理想气体状态方程pV＝nRT（式中R为常数）以及n＝＝、ρ＝进行推导而获得。 某同学在元旦晚会上表演的化学节目为猜气球——他先在实验室中用等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球，然后在晚会的现场让同学猜测气球是用哪种气体吹起的。 【交流讨论】 1.如果你在晚会现场，你会怎样猜测呢？ 2.同温、同压下，某容器充满O2时质量为116 g，充满CO2时质量为122 g，充满某气体X时质量为114 g，则气体X的相对分子质量是多少？ 　　 1.（2026·上海高一期中）两个相同容器中，一个盛有HCl，一个是H2和Cl2的混合气体（相互之间不反应），同温同压下，两个容器内气体一定具有相同的（　　） A.分子数 B.密度 C.质量 D.摩尔质量 2.（2026·安徽蚌埠高一期中）一定条件下，硝酸铜发生分解反应：2Cu（NO3）22CuO＋4NO2↑＋O2↑，收集产生的所有气体（NO2、O2）共11.2 L（已折算成标准状况）。关于这11.2 L气体，下列叙述错误的是（　　） A.m（NO2）∶m（O2）＝23∶4 B.V（NO2）∶V（O2）＝4∶1 C.平均相对分子质量为44 D.N（N）∶N（O）＝2∶5 3.同温同压下，a g甲气体和2a g乙气体所占体积之比为1∶2。根据阿伏加德罗定律判断，下列叙述错误的是（　　） A.甲与乙的相对分子质量之比为1∶1 B.同温同压下甲和乙的密度之比为1∶1 C.等质量的甲和乙中的原子数之比一定为1∶1 D.同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为1∶1 能力培养　阿伏加德罗定律的应用（分析与推测） 　　 　一个密闭容器，中间有一个可自由滑动的隔板（厚度可忽略）将容器分成两部分，当左侧充入1 mol N2，右侧充入CO和CO2的混合气体共8 g时，隔板处于如图所示位置（左、右两侧温度相同）： 1.右侧CO与CO2分子数之比为　　　　。 2.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的　　　　倍。 3.若隔板处于距离右端处，其他条件不变，则前后两次压强之比为　　　　。 解答阿伏加德罗定律及推论题的思维模板 【迁移应用】 　　 1.下列示意图中，白球代表氢原子，黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中间有一个可以上下滑动的隔板（其质量忽略不计）。其中能表示等质量的氢气与氦气的是（　　） 2.（2025·郑州高一期中）在相同条件下，向三个相同的如图所示的容器中分别充入等质量的H2、CH4、O2三种气体，则容器中三种气体的体积（V）从大到小的顺序是（　　） A.V＞V＞V B.V＞V＞V C.V＞V＞V D.V＞V＞V 3.（2026·广东广州高一期中）如图一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室；在乙室中充入0.5 mol NH3，甲室中充入N2，静止时隔板位置如图所示。 下列说法正确的是（　　） A.甲室气体质量为28 g B.乙室气体体积11.2 L C.原子数之比甲∶乙＝2∶1 D.甲室气体密度为1.25 g·L－1 4.（2026·辽宁大连高一期中）室温下，某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成A、B两室，向A室充入H2、O2混合气体，向B室充入1 mol空气，此时活塞的位置如图所示，此时测得A室混合气体的质量为34 g。若将A室H2、O2的混合气体点燃，充分反应后，恢复至原温度（非气体体积忽略不计）最终活塞左移。下列说法正确的是（　　） A.反应前，活塞左侧两气体物质的量之比为2∶1 B.反应中，活塞左移说明左侧气体分子数减少，右侧气体分子数增多，最终相等 C.反应后，恢复到室温，活塞左右两侧原子数一定相等 D.最终活塞停留的位置在2刻度处 1.（2026·贵州贵阳高一期中）科学家合成了一种新型氮分子（化学式为N4），等质量的N2和N4具有相同的（　　） A.体积 B.氮原子数 C.分子数 D.摩尔质量 2.设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　） A.1.6 g N所含电子数为0.9NA B.标准状况下，11.2 L SO2所含质子数为20NA C.标准状况下，11.2 L氦气所含原子数为0.5NA D.标准状况下，22.4 L CCl4中含有的氯原子数为 4×6.02×1023 3.（2026·北京海淀高一期中）二氧化氯（ClO2）是国际上公认的安全、低毒的绿色消毒剂。制取ClO2的微观过程如图所示。下列说法错误的是（　　） A.该反应不属于置换反应 B.该反应中所有含氯物质均属于化合物 C.该反应的化学方程式为Cl2＋2NaClO22ClO2＋2NaCl D.制取1 mol ClO2需消耗Cl2 11.2 L（标准状况） 4.（2026·黑龙江哈尔滨高一期中）标准状况下，下列物质：①9.03×1023个H2O分子　②35.5 g氯气　③6.72 L氧气　④0.2 mol NH3。下列关系错误的是（　　） A.体积：③＞④ B.质量：①＞② C.密度：②＞③ D.质子数：①＞④ 5.回答下列问题： （1）标准状况下，5.6 L的A气体的质量是15 g，则A的摩尔质量为　　　　。 （2）现有H2S、NH3、CH4三种气体，它们分别都含有相同数目的氢原子，则三种气体的物质的量之比为　　　　。 （3）标准状况下，密度为1.25 g·L－1的CO2与CH4组成的混合气体中，该混合气体的平均相对分子质量为　　　　。 完成课后作业　第1章　第3节　第2课时 答案 第2课时　气体摩尔体积 知识点一 2.（1）L·mol－1　（2）Vm　L·mol－1　（3） 3.22.4 L·mol－1 探究活动 交流讨论 1.提示：n＝＝≈44.6 mol。 2.提示：V＝n·Vm＝·Vm＝× 22.4 L·mol－1＝44.8 L。 3.提示：不能。标准状况下，1 mol气体的体积约为 22.4 L，但 1 mol气 体的体积为22.4 L时，并不一定说明该气体处于标准状况下，比如适当的升高温度（气体膨胀）、增大压强（压缩气体），也能使任意 1 mol 气体的体积变为22.4 L。 对点训练 1.A　标准状况下CO2的体积为2.24 L；16 g O2的物质的量为 mol＝0.5 mol，标准状况下体积为11.2 L；含NA个分子的氢气物质的量为1 mol，标准状况下体积为22.4 L；14 g氮气的物质的量为 mol＝0.5 mol，标准状况下体积为11.2 L。 2.D　标准状况下气体的体积为2.24 L，则气体的物质的量为n＝＝＝0.1 mol，该气体的摩尔质量是M＝＝＝71 g·mol－1。 3.（1）1.5 mol　11.2 L　（2）44.8 L　（3）NA（6.02×1023） 知识点二 探究活动 交流讨论 1.提示：等质量的CH4、CO2、O2、SO2的物质的量之比为∶∶∶，因此在相同的条件下，它们的体积比为∶∶∶。因此A、B、C、D四个气球中的气体分别为SO2、CO2、O2、CH4。 2.提示：[方法一]按常规思路，设容器的质量为m。因容器容积不变，根据阿伏加德罗定律，气体分子的物质的量必相等，所以有： ＝＝， 解得m＝100 g，M（X）＝28 g·mol－1。 [方法二]用数学上的分比定理，上式可变形为 ＝， 解得M（X）＝28 g·mol－1。 对点训练 1.A　据阿伏加德罗定律，同温同压下，相同体积的气体物质的量相等，则分子数一定相同，A正确；密度与气体的摩尔质量相关，当H2和Cl2的混合比例为1∶1时密度和HCl的密度相等，而题干中H2和Cl2的混合比例未明确，其平均摩尔质量不一定等于HCl的摩尔质量，则密度不一定相等，B错误；当H2和Cl2的混合比例为1∶1时质量和HCl质量相等，但题意中H2和Cl2的混合比例未明确，则质量不一定相等，C错误；H2和Cl2的混合比例未明确，则混合气体的平均摩尔质量无法确定，不一定与HCl摩尔质量相等，D错误。 2.C　标准状况下11.2 L气体的物质的量为＝0.5 mol，生成的NO2和O2的物质的量之比为化学计量数之比为4∶1，NO2和O2的物质的量分别为0.4 mol和0.1 mol。生成的NO2和O2的质量比为（0.4×46）∶（0.1×32）＝18.4∶3.2＝23∶4，A正确；标准状况下NO2和O2的体积之比等于物质的量之比为4∶1，B正确；混合气体的平均相对分子质量＝＝43.2，C错误；原子数目之比等于原子的物质的量之比，故N（N）∶N（O）＝0.4∶（0.4×2＋0.1×2）＝2∶5，D正确。 3.C　同温同压下，a g甲气体和2a g乙气体所占体积之比为1∶2，则甲与乙的物质的量之比为1∶2，质量分别为a g和2a g，由M＝计算得M甲＝M乙，相对分子质量之比1∶1，A正确；同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，由A可知，甲与乙的摩尔质量相等，甲和乙的密度之比为1∶1，B正确；由A可知，甲与乙的摩尔质量相等，等质量的甲和乙物质的量相等，但分子中原子的数目未知，原子数之比不一定为1∶1，C错误；由A可知，甲与乙的摩尔质量相等，同温同体积下等质量的甲和乙物质的量相同，压强之比1∶1，D正确。 能力培养 1.提示：当左侧充入1 mol N2，右侧充入CO和CO2的混合气体共8 g，左、右两室的压强相等，则右室中CO和CO2的总物质的量为1 mol×＝0.25 mol，设CO和CO2的物质的量分别为x、y，则：解得x＝0.187 5 mol、y＝0.062 5 mol。分子数目之比等于物质的量之比，右侧CO与CO2分子数之比为0.187 5 mol∶0.062 5 mol＝3∶1。 2.提示：右侧气体的平均摩尔质量为＝32 g·mol－1，相同条件下气体密度之比等于摩尔质量之比，故右侧气体密度是相同条件下氢气密度的＝16倍。 3.提示：由pV＝nRT可得p＝RT，则恒温条件下压强与成正比，若隔板处于距离右端处，则右侧气体物质的量为1 mol×＝0.2 mol，则前后两次压强之比为∶＝25∶24。 迁移应用 1.A　氢气为双原子分子，而He为单原子分子，等质量的He与H2的物质的量之比为1∶2，同温同压下，则H2的体积是He的2倍，H2的分子个数是He的2倍。 2.B　在相同条件下，等质量H2、CH4、O2三种气体的物质的量n＞n＞n，根据阿伏加德罗定律，则V＞V＞V。 3.A　同温、同压，气体体积比等于物质的量之比，根据图示，甲室气体的体积为乙室的2倍，所以甲室气体的物质的量为乙室的2倍，甲室气体的物质的量为1.0 mol N2。故甲室气体质量为1.0 mol×28 g·mol－1＝28 g，A正确；没有明确是否为标准状况，乙室中0.5 mol NH3的体积不一定为11.2 L，B错误；甲室为1.0 mol N2，乙室为0.5 mol NH3，原子数之比为1.0 mol×2NA∶0.5 mol×4NA＝1∶1，C错误；没有明确是否为标准状况，气体的摩尔体积不一定是22.4 L·mol－1，甲室气体密度不一定为1.25 g·L－1，D错误。 4.D　依据阿伏加德罗定律及其推论，同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，B室空气物质的量为1 mol，则A室H2和O2的混合气的物质的量为×1 mol＝2 mol；A室混合气体的质量为34 g，设H2的物质的量为x mol，则O2的物质的量为（2－x）mol，列方程为2x＋32（2－x）＝34，x＝1，则H2、O2的物质的量各为1 mol，点燃并恢复到室温后（1 mol H2消耗0.5 mol O2），剩余0.5 mol O2。反应前，活塞左侧H2、O2的物质的量之比为1∶1，A错误；反应中，活塞左移说明左侧气体分子数减少，但右侧气体分子数不变，最终左侧O2为0.5 mol，右侧空气为1 mol，两侧气体的物质的量不相等，B错误；反应后，恢复到室温，活塞左右两侧原子数并不相等（左侧0.5 mol O2，右侧1 mol 空气），C错误；最终左侧剩余O2为0.5 mol，右侧空气为1 mol，同温同压下气体的体积之比等于物质的量之比，则A、B两室气体的体积比为0.5∶1＝1∶2，故最终活塞停留的位置在2刻度处，D正确。 【随堂演练】 1.B　设等质量的N4和N2均为m g，则N4物质的量为＝ mol，N2物质的量为＝ mol。气体所处状况不明确，无法判断二者体积的相对大小，A错误；N2的原子数为×2×NA＝NA，N4的原子数为×4×NA＝NA，两者相等，B正确；分子数与物质的量成正比，N2的分子数是N4的两倍，C错误；N2的摩尔质量为28 g·mol－1，N4的摩尔质量为56 g·mol－1，D错误。 2.C　1.6 g N的物质的量为0.1 mol，1个N含有10个电子，故1.6 g N所含电子数为NA，A错误；标准状况下，11.2 L SO2为0.5 mol，1个 SO2含有32个质子，故11.2 L SO2所含质子数为16NA，B错误；标准状况下，11.2 L氦气为 0.5 mol，氦气为单原子分子，故所含原子数为0.5NA，C正确；标准状况下，CCl4为液体，无法计算22.4 L CCl4的物质的量，D错误。 3.B　置换反应为“单质＋化合物＝单质＋化合物”的形式，故该反应不属于置换反应，A正确；该反应涉及的含氯物质中，Cl2属于单质，不属于化合物，B错误；由图可知，该反应的化学方程式为Cl2＋2NaClO22ClO2＋2NaCl，C正确；由该反应的化学方程式可知，制取1 mol ClO2需消耗0.5 mol Cl2，其在标准状况下的体积为11.2 L，D正确。 4.B　③为6.72 L O2；④为0.2 mol NH3，标准状况下，体积为：0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L，则体积：③＞④，A正确；①H2O的分子数为9.03×1023，根据公式：n＝，则H2O的物质的量为1.5 mol，质量为1.5 mol×18 g·mol－1＝27 g，②Cl2的质量为35.5 g，故质量：①＜②，B错误；相同条件下，气体的密度比等于其摩尔质量之比，摩尔质量：Cl2＞O2，则密度：②＞③，C正确；每个H2O和NH3分子均含10个质子，①为9.03×1023个H2O，根据公式：n＝，则H2O的物质的量为1.5 mol，质子数为1.5×10×NA＝15NA，④为0.2 mol NH3，质子数为0.2×10×NA ＝2NA，质子数：①＞④，D正确。 5.（1）60 g·mol－1　（2）6∶4∶3　（3）28 解析：（1）标准状况下，5.6 L的A气体的质量是 15 g，则A的摩尔质量为M（A）＝＝60 g·mol－1。（2）根据H2S～2H，NH3～3H，CH4～4H，分别都含有相同数目的氢原子，则三种气体的物质的量之比为∶∶＝6∶4∶3。（3）标准状况下，密度为1.25 g·L－1的CO2与CH4组成的混合气体中，该混合气体的体积为V L，混合气体的摩尔质量为＝28 g·mol－1，故该混合气体的平均相对分子质量为28。 6 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $