2.3 物质的量 第2课时（培优课件）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，涵盖影响物质体积的因素、气体摩尔体积概念及计算、阿伏加德罗定律及其推论。通过情境启思（气球与铅球体积变化问题）和复习回顾（1mol粒子数目与质量），衔接物质的量与气体体积，搭建从微观到宏观的学习支架。 其亮点在于以微观探析（粒子大小、间距对体积的影响）和证据推理（数据计算验证1mol气体体积）为核心，结合模型认知（构建n、m、V、Vm计算模型），通过例题解析和能力跃迁题强化应用。助力学生形成化学观念，提升科学思维，教师可借助系统资源高效开展教学。

第三节 物质的量 人教版必修第一册 高效培优系列 第二章 海水中的元素——钠和氯 第2课时 气体摩尔体积 01 气体摩尔体积 影响物质体积大小的因素 阿伏加德罗定律及其推论 03 02 知识导航 目标立纲 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应用条件 2.学会物质的量、气体摩尔体积、气体体积之间的简单换算。 3.了解阿伏加德罗定律及其推论，并解决简单问题 知识目标 1.宏观辨识与微观探析：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.证据推理与模型认知：运用物质的量、气体摩尔体积、体积之间的关系，建立n、m、Vm之间计算的模型，进行相关的计算，熟悉阿伏伽德罗定律的应用。 素养目标 情境启思 气球在挤压下体积容易变小，而铅球在挤压下体积很难发生变化，决定物质体积大小的因素有哪些？ ❓思考️ 情境启思 1mol任何粒子的集合体所含的粒子数目 ， 1mol不同粒子的质量（即摩尔质量） 。 那么1mol物质的体积是否相同呢？有没有研究体积的必要呢？ 都为NA 不同 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。 L m3 那么，气体体积与物质的量、质量之间有什么关系呢? ❓复习回顾️ 影响物质体积大小的因素 01 知识精研 一、影响物质体积大小的因素 【思考】在一定条件下，1mol不同物质的质量和体积如下表所示。观察分析数据，你能得出哪些结论？ 物质 状态 微粒数 1mol物质 的质量g 0℃，101kPa 体积（cm3或L） Fe 固 NA 56 7.12cm3 Al 固 NA 27 10.0cm3 H2O 液 NA 18 18.0cm3 H2SO4 液 NA 98 53.6cm3 H2 气 NA 2 22.4L O2 气 NA 32 22.4L 体积不同 体积不同 体积相同 （1）相同温度和压强下，1mol不同液体或固体体积不相同。 （2）相同温度和压强下，1mol不同气体体积相同。 结论： 知识精研 一、影响物质体积大小的因素 【思考】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？ 【联系生活】同学们到操场上排队做操，占地面积和什么有关？ 人数、 列队间距、 胖瘦 物质的体积 宏观现象 微观探析 学生占地面积 粒子数、粒子间距、粒子大小 （物质由分子、离子或原子构成） 影响因素 知识精研 一、影响物质体积大小的因素 1.影响固态和液态物质体积主要因素 固态结构微粒间距离很小 液态结构微粒间的距离也很小 液体物质 固体物质 微粒间的距离可以忽略 【结论】影响固体和液体体积的主要因素：粒子数目和粒子大小 1mol固体或液态体积不同的主要原因是：粒子大小不同 知识精研 一、影响物质体积大小的因素 2.影响气态物质体积主要因素 固态 液态 气态 升温 减压 升温 减压 对于气体来说，粒子之间的距离（一般指平均距离）远远大于粒子本身的直径。 【结论】影响气体体积的主要因素：粒子数目、粒子大小和粒子间距 微粒间的距离不可以忽略 当粒子数目相同时，气体体积主要取决于粒子之间的距离 知识精研 一、影响物质体积大小的因素 影响物质 体积的因素 粒子数目 粒子间距 粒子大小 } 固体、液体体积 决定 } 决定 气体体积 受温度和压强影响 对于粒子数相同的气体来说，如果温度和压强相同，则微粒间的平均距离基本相同，体积也就相同。 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。 阿伏加德罗定律 析典破难 【例1】下列四种因素： ①温度和压强 ②所含粒子数 ③粒子本身大小 ④粒子间的距离 其中对气态物质体积有显著影响的是 ( 　　) A．②③④ B．②④ C．①③④ D．①②④ D 1.影响气体体积的主要因素：粒子数目、粒子大小和粒子间距。 2.当粒子数目相同时，气体体积主要取决于粒子之间的距离。 3.对于粒子数相同的气体来说，如果温度和压强有所变化，则微粒间的平均距离也会随之变化，体积也会变化。 方法总结 气体摩尔体积 02 知识精研 二、气体摩尔体积 实验探究 【结论】在相同的条件下，1 mol H₂和1mol O₂体积相同 理论验证：请同学们计算标准状况下（0℃、101kPa ）1mol H₂和1mol O₂的体积 已知标准状况下，H₂的密度 0.0899g/L；O₂的密度 1.429g/L 1mol H₂的质量是 2g 密度 0.0899g/L 体积≈22.4L 1mol O₂的质量 32g 密度 1.429g/L 体积≈22.4L 结论： 1 mol不同气体的体积相等 知识精研 二、气体摩尔体积 1.概念 2.单位 3.表达式 4.影响因素 单位物质的量的气体所占的体积，符号：Vm L/mol或 L·mol-1 V＝ n × Vm Vm n = V 温度和压强 注：在给定温度和压强的条件下, Ｖm是常数。 若条件改变时，Ｖm也随之改变；即要指明Ｖm的数值，必须指明温度和压强 知识精研 二、气体摩尔体积 5.标况下的气体摩尔体积 【思考】在一定条件下，1mol不同气体在不同条件下的体积如下表所示。观察分析数据，你能得出哪些结论？ 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 1 mol任何气体，在标准状况(0 ℃，101 kPa)下的体积都约为22.4L 1 mol不同的气体，在不同的温度和压强下，体积不一定相等，所以气体的体积必须指明温度和压强 不同条件下的气体摩尔体积可以约是22.4L/mol 知识精研 二、气体摩尔体积 5.标况下的气体摩尔体积 在273 K(0℃)、101 kPa时，1 mol任何气体所占的体积都约为22.4 L ②对象 1mol单一气体或混合气体 ①条件 标准状况下 ③数值 约为22.4L 在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1。 知识精研 二、气体摩尔体积 思考讨论 判断下列说法是否正确并说明理由 1. 标准状况下，1mol任何物质的体积都约是22.4L。 2. 1mol气体的体积约为22.4L。 3. 标准状况下，1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L。 4. 22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。 5. 只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约为22.4L/mol。 × 气体摩尔体积只适用于气体物质 × 未指明温度和压强 √ 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 × 未指明气体体积是否在相同温度和压强下测定。 × 不一定 知识精研 二、气体摩尔体积 5.标况下的气体摩尔体积 注意事项 ①气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它取决于气体所处的温度和压强。 ②在非标准状况下不能随意使用22.4 L·mol-1(如25 ℃、101 kPa下的气体摩尔体积约为24.5 L·mol-1)。22.4L是1 mol 任何气体在标准状况下的体积。 ③气体摩尔体积只适用于气体，此处的“气体”可以是单一气体，也可以是混合气体。 ④标准状况下不是气体的有SO3、苯、CCl4、Br2、H2O、HF、NO2等。 知识精研 二、气体摩尔体积 构建以物质的量n为中心的质量m、体积V、粒子数N之间的认知模型 n m ÷ NA × NA × M ÷ M ÷ Vm × Vm N V 标准状况下，气体摩尔体积的有关计算 ①气体体积 物质的量 ②摩尔质量 ③粒子数 ④质量 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 析典破难 【例1】下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是 (　 　) A．单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积 B．常温常压下的气体摩尔体积约为22.4 L C．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L D．相同物质的量的气体摩尔体积也相同 A 1.气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它取决于气体所处的温度和压强，单位是 L·mol-1 2.在非标准状况下不能随意使用22.4 L·mol-1，如25 ℃、101 kPa下的气体摩尔体积约为24.5 L·mol-1 3.22.4L是1 mol 任何气体在标准状况下的体积 方法总结 析典破难 【例2】下列说法正确的是 (　　 ) A．在标准状况下，1 mol水的体积是22.4 L B．1 mol氢气所占的体积一定是22.4 L C．标准状况下，6.02×1023个Cu原子所占有的体积约是22.4 L D．标准状况下，28 g N2与CO的混合气体体积约为22.4 L　 D 1.22.4L是1 mol 任何气体在标准状况下的体积 2.气体摩尔体积只适用于气体，此处的“气体”可以是单一气体，也可以是混合气体 3.标准状况下不是气体的有SO3、苯、CCl4、Br2、H2O、HF、NO2等 方法总结 阿伏加德罗定律及其推论 03 知识精研 三、阿伏加德罗定律及其推论 【思考】1mol不同气体在标准状况下的体积为什么都是22.4L？ 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 相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等，原因是： 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 理论依据 知识精研 三、阿伏加德罗定律及其推论 【思考】1mol不同气体在标准状况下的体积为什么都是22.4L？ 理想气体状态方程 控制变量 自变量 因变量 微粒物质的量n相等 温度T、压强p 不变 - - 气体的体积 V 主要与微粒距离 d 相关 温度T ↑ 温度T ↓ 压强 p ↓ 压强 p ↑ 距离d↓ 距离d↑ 体积V↓ 体积V↑ 数目 n ↑ 数目 n ↓ 距离d↓ 距离d↑ 体积V↓ 体积V↑ T =a1d p = a2 d n =a3d 正比 反比 = nT p · d3 a2 a1 · a3 pV = nRT 理想气体状态方程 知识精研 三、阿伏加德罗定律及其推论 【思考】1mol不同气体在标准状况下的体积为什么都是22.4L？ 理想气体状态方程 pV = nRT 根据理想气体状态方程 ∵ 标况T、p为定值，R为常数 ∴ V 和 n 是正比例函数关系，不同气体 物质的量 n 相等（1 mol），体积V 也相等（22.4 L） 知识精研 三、阿伏加德罗定律及其推论 1.阿伏加德罗定律 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。 2.推论 氢气 氧气 压强 体积 物质的量 常数 温度 只适用于气体 “三同定一同” “两同定比例” P V = n R T 知识精研 三、阿伏加德罗定律及其推论 2.推论 推论1 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 推论2 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 知识精研 三、阿伏加德罗定律及其推论 2.推论 推论3 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4 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 析典破难 【例1】同温同压下，A容器中的氧气和B容器中的氨气所含的原子个数相同，则A、B两容器中气体体积之比为(　　) A．1∶2 B．2∶1 C．2∶3 D．3∶2 【例2】同温同压下，等质量的CH4和CO2气体相比，下列说法不正确的是(　　) A．密度比为4∶11 B．分子数之比为4∶11 C．体积比为11∶4 D．物质的量之比为11∶4 B 1.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 2.同温同压下，两气体的密度之比等于其摩尔质量之比 3.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 4.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 方法总结 B 知识融通 wps打开，双击导图可直接编辑 能力跃迁 1．下列叙述不正确的是 ( 　　) A．常温常压下，1 mol H2和1 mol H2O一定具有相同的体积 B．同温同压下，等体积的O2和H2的物质的量相同 C．同温同压下，O2和H2的密度之比为16∶1 D．同温同压下，同容积的两个容器，一个盛有NO，另一个盛有N2和O2，两容器内的气体一定具有相同的分子总数 A 能力跃迁 2．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 (　 　) A．含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L B．25 ℃、1.01×105 Pa，64 g SO2中含有的原子数为3NA C．常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA D．标准状况下，11.2 L SO3含有的分子数为0.5NA B 3．同温同压下，用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球，其中气体为CH4的是 (　 　) A. B. C. D. D 能力跃迁 4.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 C 能力跃迁 5.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 感谢观看 人教版必修第一册 高效培优系列 分层精准培优，助力全面提升 ＝＝ 相对密度(d)= ＝  ＝＝  ＝ $