气体摩尔体积++课件++2023-2024学年高一上学期化学鲁科版(2019)必修第一册

RT
m＝ρV
M＝ρ ·Vm
阿伏加德罗定律的推论(“两同成比例”)
相同条件
结论
语言叙述
T、p相同
V1 V2
=
n1 n2
=
V1 V2
= ρ1
M1
ρ2
M2
同温同压下，气体的体积与其物质的量、 分子数成正比
同温同压下，气体的密度与其摩尔质量( 或相对分子质量)成正比
T、V相同
p1 p2
=
n1 n2
同温同体积下，气体的压强与其物质的 量成正比
(5)该气体一个分子的质量为___NM_A___g_。
学习任务四：混合气体的平均摩尔质量(平均相对分子质量)
例1、2molO2和1mol SO2组成的混合气体平均摩尔质量为多少？
— M
=
m总 n总
32g/mol ×2mol +64g/mol×1mol
=
= 42.7g /mol
2mol + 1mol
N（？）
n(O2)=V(O2)/Vm=5.6L/22.4L∙mol-1=0.25mol
（N）之间的桥梁， 故先求物质的量， 再进行其它换算。
N(O2)=n(O2)∙NA=0.25mol×6.02×1023mol-1 =1.505×1023
3.标准状况下，112mL某气体的质量为0.14g,则其摩尔质量为
进行推导。
例题1：在相同条件下，物质的量之比为1:4的H2与O2所含的分子 个数比为___1_:_4____，体积之比为___1_:4______。
根据 M = ρVm 可得
推论二：同温同压下，Vm相同，气体的密度之比等于其摩尔质量之比。
相对密度 (d)=
ρ1 ρ2 =
M1 M2
例题2：已知在相同的条件下，某气体相对H2的密度是16，
A 原子总数 B 质子总数 C 分子总数 D 质量
5.在标准状况下下，1LX2气体与3LY2气体化合生成2L气体化合物， 则该化合物的化学式为（ ）
A. XY3
B. XY
C. X3Y
D. X2Y3
6.a mol N2与a mol CO相比较，下列叙述中不正确的是（ ）
A、质量一定相同
B、所含分子数一定相同
相同条件
阿伏加德罗定律的推论
结论
语言叙述
T、p、V 相同
= m1 M1
m2
M2
同温同压下，相同体积的任何气体的质量与其 摩尔质量(或相对分子质量)成正比
T、V、m 相同
= p1
M2
p2
M1
同温同体积下，相同质量的任何气体的压强与 其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
知识锦囊 阿伏加德罗定律及推论的理解
6.下列各组物质中，分子数相同的是（
） （错，不一定）
A. 2 L CO和2 L CO2 B. 9 g H2O和标准状况下11.2 L CO2 C. 标准状况下1 molO2和22.4 L H2O D. 0.1 mol H2和2.24 L HCl
1、标准状况下，11.2L的O2质量是多少g？
【分析】 V(已知）
n（？）
m（？）
【点睛】物质的 量是联系质量
n(O2)=V(O2)/Vm=11.2L/22.4L∙mol-1=0.5mol （m）、体积
m(O2)=n(O2)∙M(O2)=0.5mol×32g/mol=16g （V）、粒子数
2、标准状况下，5.6升O2中有多少个O2分子？
【分析】 V(已知） n（？）
②结论：1 mol不
同的固态物质或液
态物质的体积不同。
固体或液体:微粒间距离相比微粒大小可以忽略
为什么1mol不同的固态或液态的物质的体积不同。 在相同状态下，1mol气体的体积却基本相同?
探究
1、影响物质体积大小的三个因素
讨论 (2)气体 微粒间有距离
粒子间距远大于粒子大小
①影响因素： b 忽略不计，影响因素是 ac 。 ②同温同压，任何气体分子间距几乎相同
C、所含原子数一定相同
D、气体体积一定相同
7.同温同压下,质量相同的N2、CO2、Cl2、CH4、O2五种气体所 占的体积由大到小 的顺序是（ CH4、N2、O2、CO2、Cl2 ）
求气体体积的大小 求物质的量大小 质量相同看摩尔质量
等质量的物质其摩尔质量越小，其物质的量越大
等物质的量的以上气体，质量由大到小的顺序如何排？
1.25
32 22.39
44 22.39
28
22.4
从表格体积数据得出结论
0℃、101kPa下，1mol任何气体的体积均约是22.4L
【学习任务二】气体摩尔体积
二、气体摩尔体积 1、定义: 单位物质的量的气体所占的体积。
符号：Vm 常用单位：L/mol m3/mol 2、 公式： Vm= V / n 3、 Vm 特例：在标准状况下，Vm=22.4 L/mol
n=
28 g / mol ，相对分子质量为
V = 0 . 112 L Vm 22 . 4 L ·mol －1
28 M=
。n =
0 . 14 g
m/M
= 28
g / mol
= 0 . 005 mol
0 . 005 mol
【构建模型】
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：
1、等质量的O2和O3，
它们的物质的量之比为___3_:2___， 所含的分子数之比为__3_:_2___， 所含的原子数之比为__1_:_1__，
相同状况下的体积之比为__3__:2___， 相同状况下的密度之比__2_:_3___。
2、同温同压下，等体积的O2和O3的
质量之比为____2_:_3__，
结论：
（1）相同条件下（同温同压），1mol（粒子数相同）不同液体或固体体积不相同。 （2）相同条件下（同温同压），1mol（粒子数相同）不同气体体积相同。
一、物质体积的影响因素
探究
讨论 1、影响物质体积大小的三个因素
a.粒子的数目 b.粒子的大小 c.粒子间的距离
数目
相同大小， 相同距离
大小
相同粒子数目， 相同距离
距离
相同大小， 相同粒子数目
为什么1mol不同的固态或液态的物质的体积不同。 在相同状态下，1mol气体的体积却基本相同?
a.粒子的数目
探究
1、影响物质体积大小的三个因素 b.粒子的大小
讨论
c.粒子间的距离
(1)固体或液体
①影响因素 c 忽略不计，影响因 素是 a b，原因是 c 的距离非常小。
紧密堆积
M—
=
m总 n总
=
M1n1+ M2n2+ …… + Mi ni n1+n2+ …… +ni
= M1x1+ M2x2+ …… + Mi xi
xi—物质的量分数、个数分数、体积分数
例2、求空气的平均相对分子质量
—M = M1x1+ M2x2+ …… + Mi xi
— M
= 28g /mol×0.8 + 32g /mol×0.2 = 28.8g/mol
★实验证明：同温同压时，任何气体粒子之间的距离可以 看成是相等，故同温同压时，1mol气体的体积几乎相等。
1mol下列气体在0℃、101kPa下的体积
探究
名称 状态 密 度(g/L) 质量(g) 体积(L)
讨论
H2 气体 0.0893
2
22.4
O2 CO2 N2
气体 气体 气体
1.429 1.965
(1)阿伏加德罗定律适用于任何气体(包括混合气体)。(2)温度、压强、 体积、分子数四个物理量相互制约，只要其中
“三同”成立，第“四同”也成立，即“三同”定“一同”。如： ①同温、同压下，相同物质的量的气体，气体体积相同。②同温、同 体积下，相同物质的量的气体，气体的压强相同。(3)应用阿伏加德罗
定律及推论时不宜死记硬pV背＝，n要R熟T＝记相Mm关R化T学计量的定义式，可结合
物质 M × 物质 ×NA 微粒
质量
÷M
的量
个数
NA ÷
÷ 22.4L/mol ×22.4L/mol
气体
标 准
体积
状 况
相同温度 相同压强 相同体积
学习任务三：阿伏加德罗定律及其推论
三．阿伏加德罗定律(“三同”定“一同”)
任何气体
所含___分__子_数____ 相同
物质的 量相同
pV＝nRT＝
m
M
第3节 化学中常用的物理量 ——物质的量
质量(m)
n =
m
M
物质的量(n)
微粒数(N)
n =
N
N
A
物质的体积(V) 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?
【学习任务一】影响物质体积大小的因素
相同物质的量的物质，摩尔质量越大质量越大
【计算】在标准状况下，已知H2的密度是 0.0899g/L,求H2的 摩尔质量是多少？
分析：1mol气体的
质量：为摩尔质量(M) 体积：为气体摩尔体积(Vm)
M = ρVm
M(H2) = ρ(H2)Vm =0.0899g/ L×22.4L/mol≈2g/mol
2. 某混合气体的密度是相同条件下氢气密度的12倍，该气体可能
为（ ）
A、CO，CO2 C、NO2，Cl2
B、 CH4 ，CO2 D、 Cl2 ， O2
四．计算气体摩尔质量的常用方法
(1)公式法：M ＝ m 。(2)根据标准状况下气体的密度ρ计算：M
n
＝ρ×22.4 (g·mol－1)。(3)根据气体的相对密度(D＝ρ1/ρ2)计 算：M1/M2＝D。(4)根据一定质量(m)的物质中粒子数目(N)和阿伏加 德罗常数(NA)
求该气体的摩尔质量。
ρ(未知气体) M(未知气体)
=
ρ(H2)
M(H2)
相对密度 (d)
16=M(未知气体) 2g/mol
M(未知气体)=32g/mol
1．下列说法中，正确的是( )A．22.4 L N2中一定含有2 mol NB．80 g NaOH溶解在1 L水中，所得溶液中溶质的物质的量浓度为2 mol/LC．在标准状 况下，20 mL NH3和60 mL O2所含分子个数比为1∶3D．18 g H2O在标准状况 下的体积约为22.4 L
分子数之比为____1_:_1_， 原子数之比为____2_:3___。
3.现有m g某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为
M g·mol－1。若阿伏加德罗常数的值用NA表示，则： (1)该气体的物质的量为___Mm__m__o_l 。
2mNA (2)该气体所含原子总数为___M_____。 (3)该气体在标准状况下的体积为2_2_M._4_m__L__。 (4)该气体在标准状况下的密度为_2_M2_._4__g_·_L_－_1。
计算：M ＝NA·m/N。
(5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述计算式仍然成立； 还可以用下式计算：M＝M1×a%＋M2×b%＋M3×c%＋…，
在一定条件下，m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)，按要求 填空。
2. 1mol气体的体积约为22.4L。
（错，应标明条件－标准状况）
3. 标准状况下，1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L。
（对，气体体积与分子种类无关）
4. 22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。
（错，未指明气体体积是否在相同条件下测定）
5. 只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约为22.4L/mol。
2．在相同的温度和压强下，下列气体密度最小的是（ ） A、CO2 B、H2 C、O2 D、Cl2
3.同温同压下，等质量的SO2和CO2相比较，下列叙述正确的是（
）
A、体积比1:1
B、体积比11:16
C、密度比16:11 D、密度比11:16
4.两个体积相同的容器，一个盛NO2，另一个盛N2和O2，在同温同压 下，两容器内的气体一定具有相同的（ ）
例3、若空气的平均分子量为28.8，请计算空气中N2与O2的体积比？
十字交叉法:
32
0.8
28.8
28
3.2
即 nO2 0.8 1 nN2 3.2 4
1、实验测定CO与O2的混合气体的密度是相同状况下H2 密度的14.5倍，则该
气体的平均摩尔质量是__2__9_g_/_m__o_l_, CO与O2的物质的量之比为___3_:__1___
结论：同温同压，同物 质的量的任何气体占有 相同的体积。
③决定气体分子间距的是温度和压强
a.粒子的数目 b.ห้องสมุดไป่ตู้子的大小 c.粒子间的距离
气体摩尔体积
1mol物
粒子大小
决定 固体、液体体积
质的体积
受温度和压强影响
粒子数目 粒子间距
决定 气体体积
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。
6.02×1023分子
22.4L (标准状况）
特别 注意
1、只适用于气态物质，可以是单一气体也可以是混合气体 2、使用22.4 L的四要素：标况、1mol、气态、约值 3.标准状况(0℃,101KPa)下，HF、H2O、SO3、CCl4、酒精等不属于气态。
【概念辨析】 判断正误，并说明理由
1. 标准状况下，1mol任何物质的体积都约是22.4L（。错，物质应是气体）