2.3.2摩尔质量、气体摩尔体积 课件- 2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

第二章：海水中重要元素-钠、氯 第三节：物质的量 人教版高中化学必修第一册 第2课时 摩尔质量、气体摩尔体积 高中化学 微观粒子 1mol的质量 一个C 原子 一个H 原子 一个H2O 分子 扩大 6.02 ×1023 1molC 原子 1molH 原子 1mol H2O 分子 0.012kg 1g 18g 12g 相对原子 (分子)质量 1 18 12 思考：从上你发现了什么规律? 1mol 物质的质量（g）在数值上 等于其相对原子（分子）质量 粒子符号 相对分子 或原子质量 1个粒子 的质量 1mol物质含有的 粒子数(个) 1mol物质 质量(g) C 12 1.993×10-23g Fe 56 9.032×10-23g H2SO4 98 1.628×10-22g H2O 18 2.990×10-23g Na+ 23 3.821×10-23g OH- 17 2.824×10-23g NA NA NA NA NA NA 12 56 98 18 23 17 分析以下计算结果可得出什么规律？ (6.02×1023) (6.02×1023) (6.02×1023) (6.02×1023) (6.02×1023) (6.02×1023) 1 mol 不同物质中所含粒子数相同，但质量不同 结论： 1 mol 任何微粒（或物质）的质量以 g 为单位时， 在数值上等于该微粒的相对分子/原子质量 思考·交流 3 1mol不同物质的质量 （1mol物质所具有的质量） 1、定义： 2、符号： M 3、单位： g·mol-1 或 g/mol 4、数值： 单位物质的量的物质所具有的质量 物质 相对原子(分子)质量 1 mol 质量 摩尔质量 Na CO32- 1 mol 任何微粒（或物质）的质量以 g 为单位时， 在数值上等于该微粒的相对分子/原子质量 23 23 g/mol 60 60 g/mol 23 g 60 g 摩尔质量M = 质量m 物质的量n 三、摩尔质量 （1mol物质所具有的质量） 1、定义： 2、符号： M 3、单位： g·mol-1 或 g/mol 4、数值： 单位物质的量的物质所具有的质量 1 mol 任何微粒（或物质）的质量以 g 为单位时， 在数值上等于该微粒的相对分子/原子质量 摩尔质量M = 质量m 物质的量n 【注意】摩尔质量只与物质的种类有关， 与物质的量、状态、条件无关。 三、摩尔质量 （1）SO42-的摩尔质量是96g （2）氮气分子的摩尔质量等于它的相对分子质量 （3）某物质的物质的量越多，对应的摩尔质量越大 （4）CH4的摩尔质量等于1molCH4的质量 （5）两种不同粒子的摩尔质量一定不同 × × × × × 对点训练 质量的单位是g，摩尔质量的单位是g / mol，相对原子质量单位为1。 思考：1 mol 物质的质量、摩尔质量、相对分子质量(或相对原子质量)是否等同？ 相对原子质量（Mr）： 指某原子的实际质量与12C原子实际质量的1/12的比值 7 物质的量（n）、质量（m）、摩尔质量（M）的关系 M m M＝ n m m ＝ × M n 物质 摩尔质量(M) 物质的量(n) 质量(m) O2 2 mol NaOH 1.5 mol H2SO4 0.5 mol Na2CO3 0.5 mol 32 g·mol-1 60 g 98 g·mol-1 106 g·mol-1 53 g 64 g 49g 40 g·mol-1 n ＝ 思考：摩尔质量(M)是否会随物质的量(n)、质量(m)的变化而变化？ 摩尔质量只与物质的种类有关，只要化学式（符号）确定，摩尔质量就确定 微观粒子数(N) 宏观 质量(m) 物质的量 桥梁 （可见、可称量） （难见、难称量） 宏观 微观 归纳总结 宏观：质量(g) 微观：粒子数目 = n N NA = m M 物质的量 M ÷ M NA ÷ NA 粒子数 质量 解: M (CaCO3) = (40+12+16×3) g/mol = 100 g/mol 解: M = = 160 g/mol 400 g 2.5 mol = m n (1) CaCO3的摩尔质量是多少? ( Ca-40 C-12 O-16 ) (2) 2.5 mol 某物质的质量是400 g，摩尔质量是多少？ (3) 含有6.02 ×1023个粒子数的某物质的摩尔质量为44 g/mol，其质量是多少？ 解: n = N NA = 6.02 ×1023 6.02 ×1023mol-1 = 1 mol m = n × M = 1 mol × 44 g/mol = 44 g （4）28g某气体含有的分子数目为6.02×1023，则该气体的摩尔质量为？ （5） 1 g 氮气含a个分子，则阿伏加德罗常数可表示为（ ） （6） a mol H2SO4中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数可以表示为 （1）9.8g H2SO4的物质的量是 mol （2）0.25mol CaCO3的质量是 g （3）0.02mol某物质的质量为0.73g，则该物质的摩尔质量为 g/mol 0.1 25 36.5 28a mol－1 11 1、物质的量——微观与宏观之间的桥梁 分子 离子 电子 原子 质量 物质的量 粒子数 质子 中子 ÷M ×M ×NA ÷NA （m） （n） （N） 物质的量 宏观 微观 n NA N = M m = 1mol不同物质的质量往往不相同 2、1mol任何粒子的集合体所含有的粒子数目都约为6.02×1023 1mol不同气体的体积？ L m3 复习巩固 上一节课我们学习了“物质的量（n）”及其单位摩尔（mol），由n可以求出哪些物理量？在实验室或在生产中，对于气态物质常使用它的体积而不是质量。那么物质的量与气体体积之间有什么关系？1mol气态物质占据的体积有多大？ 物质的微观结构模型 粒子间距离很小 粒子间距离大 固体、液体粒子间可视为紧密堆积 【思考与讨论】 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？与同学讨论。 气体 0℃、101KPa时 的体积/L 液体 20℃时的体积/cm3 固体 20℃时的体积/cm3 H2 22.425 H2O 18.0 Fe 7.12 O2 22.393 H2SO4 53.6 Al 10.0 【结论】 粒子数相同 （1）相同条件下(同温同压)，1mol 不同气体的体积几乎完全相同。 （2）相同条件下(同温)，1mol 不同液体或固体的体积不相同。 一、物质体积的影响因素 相同条件下，1mol气体的体积几乎完全相同，都约为22.4L。相同条件下，1mol 固体或液体的体积一般各不相同 【问题1】观察以下三幅图，思考物质体积大小取决于哪些微观因素？ 1、粒子数目 2、粒子大小 3、粒子间距 影响固体和液体的体积 影响气体的体积 固体和液体中粒子间的距离很小 ( 粒子大小＞＞间距 ) 气体中粒子间的距离较大 ( 粒子间距＞＞大小 ) 任务一：影响体积大小的因素 0℃1 mol H2O( 18 mL) 100℃1 mol H2O (3.06×104 mL) (体积扩大1700倍) 气态水分子 一般来说，气体分子的直径约为0.4nm，而分子之间的距离约为4nm。 【问题2】观察下图，思考影响不同状态物质体积因素？ 固体、液体粒子间距 。 很小 气体粒子间距 。 非常大 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】 固体物质 液体物质 任务一：影响体积大小的因素 气体分子本身的大小相对分子间的距离可以忽略 H2 CO2 温度越高，粒子间距离越大 压强越大,粒子间距离越小 注意：同温同压下，气体分子间距相同 结论：同温同压下，粒子数相同的任何气体的体积相同 问题4：气体分子间距离受哪些外界条件影响？ 阿伏伽德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子 温度 压强 温度越高，粒子间距离越大 压强越大,粒子间距离越小 注意：同温同压下，气体分子间距相同 结论：同温同压下，粒子数相同的任何气体的体积相同 阿伏伽德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子 问题4：气体分子间距离受哪些外界条件影响？ 体积相同 粒子数相同 体积不同 体积不同 课本P56思考与讨论 结论： 相同条件下（同温同压），1mol不同气体体积相同。液体或固体不同。 影响物质体积大小的因素 【交流研讨】 理解气体摩尔体积 1、定义: 单位物质的量的气体所占的体积 3、数值： Vm的数值不是固定不变的，取决于气体所处的温度和压强。 2、单位： 符号：Vm L/mol （或L•mol-1） Vm ＝ V n 温度越高，Vm越大； 压强越大，Vm越小 4、影响因素： 标准状况下的气体摩尔体积 22.4L (标准状况） 6.02×1023 分子 ①标准状况：0 ℃、101K Pa 下，Vm=22.4L/mol； ②常温常压：25 ℃、101K Pa下，Vm=24.5L/mol 二、气体摩尔体积 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：①标况下常见非气态物质有：H2O、HF、 SO3 、NO2、Br2 四氯化碳（CCl4）、酒精 ( CH3CH2OH )、苯 等。 1．在标准状况下，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．在标准状况下，1 mol O2和N2混合气(任意比)的体积约为22.4 L。 4．任何条件下，气体的摩尔体积都是22.4 L。 5．只有在标准状况下,1 mol气体的体积才约为22.4 L。 6. 在标准状况下，1molH2O的体积约为22.4L。 ×。不同温度、压强下Vm不同。 ×。未指明气体所处的状况。 × 。在别的状况下也有可能，关键看温度、压强。 √ × 。未指明是气体。 × 。H2O在标准状况下是非气体。 判断下列说法是否正确，指明原因 注意：标准状况(0℃，101KPa)下，H2O、酒精、HF、SO3、CCl4等不属于气态。 二、气体摩尔体积 【思考】是否只有在标准状况下气体摩尔体积才是 22.4 L/mol ？ 化学式 条件 1 mol气体体积/L 气体摩尔体积/L·mol-1 H2 0 ℃，101 kPa 22.4 22.4 O2 0 ℃，101 kPa 22.4 22.4 CO 0 ℃，101 kPa 22.4 22.4 H2 0 ℃，202 kPa 11.2 11.2 CO2 0 ℃，202 kPa 11.2 11.2 N2 273 ℃，202 kPa 22.4 22.4 NH3 273 ℃，202 kPa 22.4 22.4 升高温度、增加压强，气体摩尔体积Vm可能保持不变 不一定 二、气体摩尔体积 不一定；Vm受制于温度和压强两个条件 标准状况下的气体摩尔体积 22.4L (标准状况） 6.02×1023 分子 在0℃、101kPa时，1mol任何气体的体积都约为22.4L Vm≈ 22.4 L/mol 条件 标准 对象 数值 单位 特例 标准状况下的气体摩尔体积理解要点： 概念公式 Vm= V n n= V Vm V= n·Vm 二、气体摩尔体积 标准状况下的气体摩尔体积 22.4L (标准状况） 6.02×1023 分子 在0℃、101kPa时，1mol任何气体的体积都约为22.4L Vm≈ 22.4 L/mol 条件 标准 对象 数值 单位 特例 标准状况下的气体摩尔体积理解要点： 1mol 体积 约为22.4Ｌ 条件： 任何气体 (包括混合气体) 状态： 标准状况 （ 0 ℃、101KPa ） 二、气体摩尔体积 NA NA M M 粒子数（N） 物质的量（n） 质量（m） 气体的体积（V） ÷Vm ×Vm 以物质的量（n）为中心构建 质量（m）、体积（V）、粒子数（N）之间的认知模型 知 识 归 纳 (标准状况) （22.4L/mol） 见量化摩 【 例 1 】判断下列说法是否正确 (1)在标准状况下，1 mol H2O 的体积约为 22.4 L/mol 。 ( ) (2)在相同温度和压强下，H2和O2的气体摩尔体积均为22.4 L/mol ( ) (3)气体摩尔体积为 22.4 L/mol 时一定是标准状况。 ( ) (4)在标准状况下，1 mol O2与O3 的混合气体的体积约为22.4 L。 ( ) (5)在标准状况下，0.4mol O2和 0.6mol O3 混合体积约为22.4L。 ( ) × × × √ √ 注意：①标况下常见非气态物质有：H2O、HF、 SO3 、NO2、Br2 四氯化碳（CCl4）、酒精 ( CH3CH2OH )、苯 等。 1、错误，物质应是气体。2、错误，未指明条件——标准状况。3、“约为”，摩尔体积单位L/mol。4、当气体摩尔体积Vm=22.4 L/mol时，气体不一定处于标准状态。5、对，气体体积与分子种类无关。(0.8mol+0.4mol)×22.4L·mol－ （1）标准况状下，0.5 mol H2占有的体积约是 L （2）标准况状下，2 mol O2占有的体积约是 L （3）标准况状下，4.48 L CO2的物质的量是 mol （4）标准况状下，33.6 L H2 的物质的量是 mol （5）标准况状下，16g O2 的体积约为 L （6）标准况状下，11.2L N2 中含有 N2 分子的个数约是 11.2 44.8 0.2 1.5 11.2 3.01×1023 个 【 例 3 】填写下列空白： 注意：② 要用 Vm = 22.4 L/mol ，必须在标准状况下； ③ 只适用与气态物质，固体、液体不适用； 概念公式 Vm= V n n= V Vm V= n·Vm 31 1.标准状况下,11.2 L O2的质量是多少？ 2.标准状况下，28g氮气的体积是多少？ 3.标准状况下，2.24 L O2中含有的氧气分子数目是多少？ 【环节四 模型构建与应用】 Vm V n = m(O2) = n×M = 0.5mol × 32g/mol=16g 11.2L 22.4L/mol = 0.5 mol 28g 28g/mol = 1 mol V(NH3) = Vm×n = 22.4L/mol ×1 mol=22.4L n (N2) = m(N2) M(N2) = Vm V n = 2.24L 22.4L/mol = 0.1 mol = N(O2) = n×NA= 0.1NA = END $