第一章 第二节 第2课时 气体摩尔体积
气体摩尔体积[第二课时]
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气体摩尔体积[第二课时]引言在我们上一堂课中，我们学习了气体的摩尔体积的概念以及如何计算。
在第二节课中，我们将深入研究气体摩尔体积的影响因素，并介绍一些实际应用。
本文将详细介绍气体摩尔体积的计算公式、影响因素和实际应用。
气体摩尔体积的计算公式气体摩尔体积是指在标准温度和压力下，每一摩尔气体所占据的体积。
在理想气体状态下，气体摩尔体积可以通过以下公式来计算：V = V₀ × (P/P₀) × (T₀/T)其中， - V是摩尔体积 - V₀是初始摩尔体积 - P是当前气体的压力 - P₀是初始气体的压力 - T是当前气体的温度 - T₀是初始气体的温度该公式表明了气体摩尔体积与温度、压力之间的关系。
影响气体摩尔体积的因素1.温度：温度是影响气体摩尔体积的最重要因素之一。
根据理想气体状态方程，当温度升高时，气体摩尔体积增大；当温度降低时，气体摩尔体积减小。
2.压力：压力也是影响气体摩尔体积的重要因素之一。
根据理想气体状态方程，当压力升高时，气体摩尔体积减小；当压力降低时，气体摩尔体积增大。
3.气体种类：不同的气体在相同的温度和压力下，其摩尔体积可能会有所不同。
这是因为不同的气体具有不同的分子结构和分子间相互作用，从而影响了相同摩尔数量的气体所占据的空间。
4.正常状态下的温度和压力：理想气体状态方程中的标准温度和压力是指摩尔体积为1 m³的温度和压力。
如果不是在标准温度和压力下，需要进行修正计算。
实际应用气体摩尔体积的概念和计算在实际应用中有广泛的应用，以下是两个具体的实际应用举例：1.工业制造：在一些工业制造过程中，需要准确计算气体的摩尔体积，以确保工艺操作的稳定性和效果。
例如，化工厂中的气体管道和反应器设计需要合理计算气体的摩尔体积，以确保流体的流动和反应的进行。
2.环境监测：在环境监测和大气污染控制中，对空气中的污染物浓度进行监测和计算时，需要考虑气体摩尔体积的影响。
第一章第二节 气体摩尔体积 PPT
【感知3】
酒精和水混合时，总体积会略微变小，这是因为微粒间 存在间距。当气体混合时，体积会加和。
即气体体积之 与物质的量成正比V∝n PV=nRT
宗上所述，V∝nT/P
【小小科学家】——探索火箭推进剂选择
要想提高火箭推进剂的推动力， 最直观的想法 1、反应物尽可能转化为气体； 2、单位质量反应物生成气体的 体积尽可能大； 3、产物的摩尔质量尽可能最小； 4、燃烧放出的热量最多。
常温常压(25℃ 101kPa)，气体摩尔体积是多少？
【辨识与思考7】 1、非标况下，气体摩尔体积一定不是22.4L/mol? 2、同温同压下，1mol混合气体的体积呢？ 3、你知道的标况下非气态物质有哪些？
小结
m(总)
=
M(平均)
【联系与思考8】单一气体摩尔质量，我们利用n=m/M 这个关系进行导出。那混合气体呢？比如空气。
在一个密闭容器中，中间有一可自由滑动的隔板，将 容器分成两部分．当左边充入1molN2，右边充入8gCO 和CO2的混合气体时，隔板处于如图所示位置（两侧温 度相同）．则混合气体中CO和CO2的分子个数比为 （）
A．1：1 B．1：3 C．2：1 D．3：1
【感知科学史实】
【感知1】 在温度不变的条件下，对一定量的气体加压，体积减小； 减压，气体体积增大。
1、标况下（0℃ 101Kpa），1mol气体的体积为22.4L。 2、温度压强不同，1mol气体的体积不同。 3、同温同数目，压强和体积成反比。 4、同压同数目，温度和体积成正比。
【总结与归纳6】气体摩尔体积
1、定义： 2、表示符号：Vm。 3、Vm= 4、单位：L/mol或L·mol-1 5、标况下(0℃ 101kPa)，气体摩尔体积是多少？
1.2.3气体摩尔体积教学案
高一化学教学案（4）第一章第二节化学计量在实验中的应用（第2课时）编者：陈亚山审阅：史小元班级学号姓名【学习目标】1、了解气体摩尔体积的的概念，掌握有关气体摩尔体积的计算。
2、了解阿伏加德定律及应用【学习重点】1、气体摩尔体积的计算。
2、阿伏加德定律及应用【学习难点】阿伏加德定律及应用【教学过程】一、气体摩尔体积1、影响物质体积的因素从微观来看有：（1）（2）（3）2、1mol固体或液体的体积不同的原因：3、对于气体来说，气体粒子间距离很大，通常情况下，是气体粒子直径的倍左右。
因此气体体积取决于粒子间距离，气体粒子间平均距离与温度和压强有关。
当温度和压强一定时，不同气体粒子间的平均距离几乎是相等的。
所以1摩尔任何气体在相同条件下（同温同压）的体积相同，这个体积叫气体摩尔体积，即：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号Vm。
数学表达式：。
通常将0℃，1.01×105Pa时的状况称为标准状况。
在标准状况下任何气体的摩尔体积都约是22.4L/mol，这是在特定条件下的气体摩尔体积。
4、在应用气体摩尔体积22.4L/mol时应注意以下三个问题：（1）四要素：（2）“约”字的含义：一是数值不是精确的数值而是个约数；二是实际上气体分子的固有体积不能完全忽略，气体分子间的引力也不能完全不考虑。
所以1mol 不同气体的分子占有的体积是有差别的，不能绝对地说1mol任何气体的体积正好为22.4L。
（3）适用对象：（1）（2）二、阿伏加德罗定律由于在一定温度，一定压强下，气体分子间的平均距离相等，所以同温同压下，气体体积的大小只随分子数的多少而变化，相同体积的气体含有相同的分子数。
1．阿伏加德罗定律：(“四同”定律)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分子。
可以理解为“三同定一同”，即：对任意两组气体，P、T、V、N(n)四个量中只要有三个量相同，则这两组气体的另一个量也相同。
第二节第二课时气体摩尔体积
物质的 摩尔质量 密度 量 mol g•mol-1 g•cm-3 1 56 7.8
体积 Cm3
7.2 10 18.3 18 53.6
Al
Pb H2O H2SO4
固
固 液 液
1
1 1 1
27
207 18 98
2.7
11.3 1 1.83
[结论] 相同条件下，1摩尔不同固体或液体物质 的体积是 不相同 的。
思考:那么为什么不同状态的物质，体积大小 会不一样呢? 体积大小跟哪些因素有关呢？
举例 (1).50个乒乓球与 100个乒乓球 所占空间谁大? 与个数有关 (2).50个乒乓球与50个篮球叠放在一 起所占空间谁大?
与大小有关
（3）乒乓球与篮球都为50个，乒乓球的球与球 都间隔10米，在操场上均匀分布，那么哪个所占 的总体积大？ 与球间的平均距离有关
反馈练习
1、对于1摩尔不同固体物质，体积大 A 小不同，主要原因是
A、粒子体积不同
B、粒子质量不同 C、粒子间平均距离不同 D、粒子间作用力不同
2、448mL某气体在标准状况下的质量为 1.28克，求该气体的相对分子质量。
V 44810 L 解法一： n 0.02m ol Vm 22.4 L / m ol
1.从微观角度分析,决定物质体积的三个因素
因 素 粒子 状态
粒子
粒子间
个数（n） 大小(r)
1mol 1mol 主要因素 忽略
距离(d)
次要因素 （可忽略） 决定因素
固 体和 液体 气 体
V（固或液）=f(n、r、d)≈f(n、r)
V（气）=f(n、r、d)≈f(n、d)
2.在固态和液态中:粒子的大小不同决定了其体积不 同；不同气体在一定的温度和压强下，分子之间的 距离可以看作是相同的，所以，粒子数相同的气体 有着近似相同的体积。 3.气体的体积受温度、压强的影响很大. 体积变 压强变大（P） 间距变小 ( d） 小(V) 温度变大(T) 间距变大(d) 体积变 大(V)
气体摩尔体积
5.如果a g 某气体中含有的分子数为b ,则c g
该气体在标准状况下的体积是(式中NA为阿伏
加德罗常数) (
A.
A
)
22.4bc/aNA L
B.
C.
22.4ab/cNA L
22.4ac/bNA L
D.
22.4b/acNA L
在 H2 + Cl2 = 2 HCl 反应中，各物质
的系数表示什么意义？ 表示三种物质的分子数之比为 1：1：2
人教版高中化学必修1
第一章
从实验学化学
第二节 化学计量在实验中的应用
第二课时 气体摩尔体积
N,n,m之间的相互转化
N
÷NA NA ×
n
×M
M÷ ？ ρ
V
m
（气体）
２Ｈ２O ＝＝ 2Ｈ２ + O2
质量 1.8g
通电
0.2g
0.1mol 2 ：1 2 ：1
1.6g
0.05mol
物质的量 0.1mol H2与O2物质的量之比 H2与Od
3、为什么在标准状况下1mol任何气体所占的体积都相同呢？ 标准状况（S.T.P）：温度（0℃）． 压强（101KPa) T.P相同 d相同
. Ｖ相同（Ｖ＝２２.４L)
4、相同的温度和压强下，气体体积大小的主 要决定因素有哪些？ 粒子数目（N）
相同的温度和压强下粒子数相 同的任何气体都具有相同的体 积
注意：在讨论气体体积时，必须指明温度和压强。
影响物质体积大小的因素：
物质所含微粒的 物质的量 n 微粒的大小
决定
固体、 液体体积
物质所含微粒的 物质的量 n
微粒间的距离
决定 影响
气体 体积
高中化学人教版必修1学案：第一章 第二节 第二课时 气体摩尔体积
D．常温常压下，44 g CO2 含有的原子数为 3NA
6．下列各组物质中，分子数相同的是( )
A．5 L Cl2 与 5 L HCl
B．18 g H2O 与标准状况下 44.8 L CO2 C．在 25 ℃和 1.01×105 Pa 时，等体积的空气与 H2
D．0.2 mol O2 与标准状况下 2.24 L 水
A．1 mol O2 与 1 mol H2 的体积相同
B．1 mol O2 与 2 mol CH4 的质量相等
C．1 mol H2 的体积是 22.4 L
D．相同体积的 H2 和 O2 所含有的分子数相同
3．在标准状况下，0.4 mol HCl 气体的体积是( )
A．22.4 L
B．8.96 L
C．4.48 L
H2 O2 5.实验结论
质量 0.2 g 1.6 g
物质的量 0.1 mol 0.05 mol
n(H2)∶n(O2) 2∶1
V(H2)∶V(O2)(相同状况) 2∶1
在同温同压下，电解水生成 H2 和 O2 的体积比等于它们的物质的量之比。 即相同温度和压强下，相同体 积的 H2 和 O2 的物质的量相同。
2．下列说法中正确的是( )
A．32 g O2 占有的体积约为 22.4 L B．22.4 L N2 含阿伏加德罗常数个氮分子 C．在标准状况下，22.4 L 水的质量约为 18 g
D．22 g 二氧化碳与标准状况下 11.2 L HCl 含有相同的分子数
3．在标准状况下，2.8 g CO、0.2 mol O2 和 0.7 mol N2 混合气体的体积约为( )
3 提示：气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体，但是以混合气体中气 体之间不发生化学反应为前提。如标准状况下 0.2 mol H2 和 0.8 mol O2 的混合气体约为 22.4 L。
气体摩尔体积
第一章第二节第2课时一、选择题1．(2014·经典习题选萃)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，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子大小决定B．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子数决定C．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同D．气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L【解析】A中气态物质体积与构成气体的分子大小无关；C中比较气体的体积一定要在相同状况下；D中气体摩尔体积是指在标准状况下，1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L。
【答案】 B2．下列叙述正确的是()A．1 mol任何气体的体积都为22.4 LB．1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 LC．标准状况下，1 mol水所占的体积是22.4 LD．标准状况下，22.4 L的任何气体的物质的量都是1 mol【解析】按气体摩尔体积的“四要素”即状态(气体)、状况(条件：温度、压强)、定量(1 mol)、数值(体积)进行分析，A中没有指明该物质所处的状况即：温度、压强；B中没有指明该物质所处的状态；C中的水在标准状况下不是气体；D是对气体摩尔体积概念的应用，故A、B、C三项错误，正确的是D。
【答案】 D3．(2013·惠阳高一检测)下列说法正确的是()A．标准状况下11.2 L HCl的物质的量为1 molB．常温常压下，9克水的物质的量为0.5 molC．32 g氧气所含的原子数目为6.02×1023D．常温常压下，0.5×6.02×1023个一氧化碳分子所占体积是11.2 L【解析】A项，n(HCl)＝11.2 L22.4 L·mol－1＝0.5 mol，A项错误；B项，n(H2O)＝9 g18 g·mol－1＝0.5 mol，B项正确；C项，N(O)＝mM×2N A＝32 g32 g·mol－1×2×6.02×1023＝2×6.02×1023，C项错误；D项中为常温常压下，0.5 mol CO所占的体积不是11.2 L。
气体摩尔体积
下列有关气体摩尔体积的描述中正确的（ A ） A、一定条件下，单位物质的量的气体所占的 体积就是气体摩尔体积 B、通常状况下气体的摩尔体积约为22.4L C、标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L D、相同物质的量的气体摩尔体积也相同
练习
1)在标况下0.5mol HCl气体占有的体 积是多少？
2)在标况下33.6LH2 的物质的量是多 少？ V 33.6 L n= V =
二、气体摩尔体积
符号:V
m
1.概念：单位物质的量(即 1mol )的气体所占的 体积叫做气体摩尔体积。 2.单位: L/mol (L· mol-1) 和 m3/mol 。 V 3.公式: Vm = n 4.影响因素: 温度和压强 V=n ×Vm V n= Vm
5.标况下的气体摩尔体积： 标准状况下，1mol 任何气体的体积都约 是22.4L 。
①同T、V时，
P1/P2=?
②同T、P时，V1/V2=?
③同T、P时，ρ1/ρ2=?
2
2.阿伏加德罗定律推论
(1) 同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比 V 1 n1 N 1 (也等于其分子数之比 ) ，即 ＝ ＝ 。 V 2 n2 N 2 (2) 同温同体积下，气体的压强之比等于其物质的量之 p1 n1 N 1 比，等于其分子数比。即 ＝ ＝ 。 p2 n2 N 2 (3) 同温同压下，相同体积的任何气体的质量之比，等 于其摩尔质量或密度之比，即 m1 M 1 p1 ＝ ＝ 。 m2 M 2 p2
第一章 第二节 化学计量在实验中的应用
第二课时 气体摩尔体积
【复习】
1、宏观质量(m)、物质的量(n)和微观粒子数 (N)之间的关系
m
M
M
n
第一章-第二节-第二课时-《气体摩尔体积》市公开课获奖课件省名师示范课获奖课件
P1 n1 P2 n2
物质旳量之比
（T、V相同）
5. 同温同压下，相同质量旳任何气体旳体
积与其式量 成反比
m VM
PV RT 1
2 （T、P、m相同 ）
M VM
2
1
1.同温同压下，相同体积（或分子数或物质旳量）旳下列
气体中，质量最大旳是（C ）
（A）氦气 （B）氢气 （C）氧气 （D）氮气
结论
v对象：任何气体
v物质旳量：1mol
体积约占 22.4Ｌ
22.4L
(原则情况）
原则情况下旳气体摩尔体积示意图
原则情况下，1mol 任何气体旳体积都约是22.4L 。 原则情况下旳气体摩尔体积Vm≈22.4 L·mol-1 １mol任何气体，能够是单一纯净旳气体，也能够是混合气体。
因为不考虑实际气体旳分子大小，所以全部气体没有差别， 都可看作是相同旳分子。
试计算：原则情况下，0.8molH2和0.4molO2旳混合气旳 体积约为___2_6_._8_8_L____。
(0.8mol+0.4mol)×22.4L·mol－1=26.88L
例一: 在原则情况下, 2 . 2 g CO2 旳体积是多少？
解： n（CO2） =
m [CO2] M[CO2]
2.2g = 44 g ·mol －1 = 0 . 05mol
在相同条件(00C、1.01×105Pa)下，1mol气体旳体积几乎 完全相同，都约为22.4L。
为何相同条件下，1mol不同固体和液体旳体积不同，而1mol不 同气体旳体积几乎相同？物质旳体积与什么原因有关？
经过该视频(影响物质体积旳原因)旳立体展示可让学生更生动形象地了 解影响物质体积旳三个要素，还能让学生深刻地体会到温度和压强对分 子间旳距离旳影响，从而突破这节课旳难点。
气体摩尔体积-说课稿
气体摩尔体积——说课稿各位老师，大家好！我今天说课的题目是气体摩尔体积，下面我就从教材、教法、学法、教学程序设计，板书设计等方面进行阐述。
一、教材分析1、教材的地位和作用：本节内容选自全日制普通高中课程标准实验教科书（化学必修1）第一章第二节《化学计量在实验中的应用》第二课时。
教材内容包括了气体摩尔体积和关于气体摩尔体积的计算两部分。
它是学生已有经验—物质的质量与微粒数之间关系的承接，同时又是以后学习有关气体物质计算的基础。
2、教学目标依据课程标准和学生的知识水平、认知能力，确定本节课的教学目标如下：（1）知识与技能：a.能够判断物质体积大小的主要影响因素b.灵活运用阿伏加德罗定律及气体摩尔体积的计算（2）过程与方法：a.通过判断物质体积大小影响因素可提高空间思维能力b.利用概念同化策略来学习气体摩尔体积的概念3.情感态度价值观a.通过本节课对数据的处理来提高分析、探讨、解决问题的能力b.通过物质体积的影响因素进一步提高对物质微观世界的认识c.从整个发现问题、分析问题、解决问题等过程来提高学生对学科3、教学重点与难点气体的摩尔体积是一个非常抽象的概念，而且概念中要素又多，并且在教学中所处的位置也非常重要，学生理解起来难度也较大。
因此我确定气体的摩尔体积既是教学的重点，又是教学的难点。
二、说教法讲授法、演示法a.采用科学探究、计算填表、看图比较等多种方法，以多媒体手段辅助教学，让学生不仅动耳听，还要动手算、动眼看、动口说、动脑想。
b.强调师生互动，面向全体学生，调动所有学生的积极性。
c.逐步设疑，引导学生积极参与讨论，肯定成绩使其具有成就感，提高学生的学习兴趣和主动性。
三、说学法比较法、分析法、数据处理、讨论法、练习法a.通过学生对数据的分析和处理提高学生的分析和解决问题的能力，有利于提高学生的思维能力。
b.通过对本节课所学知识的练习，加深学生对知识的理解及能够合理地解决有关问题。
四、说教学程序为了完成本节教学目标，突出重点，突破难点，我设计以下教学过程。
人教版化学必修1课件：第一章 第二节 第2课时
M 提示：ρ ＝ (标准状况，ρ ：g/L)。 Vm
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第一章
从实验学化学
要点归纳
1.相关计算
V ①气体的物质的量 n＝ mol Vm m ρ ·V V ②气体的摩尔质量 M＝ ＝ ＝ρ · ＝ n n n Vm· ＝22.4ρ g· ρ mol 1(标准状况， ： ρ g/L)
－
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以质量和密度也就不能确定。
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第一章
从实验学化学
题型探究权威预测
气体摩尔体积
例1 (2012· 咸宁高一检测)下列说法正确的 )
是(NA表示阿伏加德罗常数的值)( 数是0.5NA
A．在常温、常压下，11.2 L N2含有的分子
B．标准状况下,18 g水所占的体积约是22.4 L
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第一章
第一章
从实验学化学
D．两种气体的氧原子数目相等
【解析】 体积和密度相等时，O2 和O3 的
质量相同，二者的物质的量的关系为 n(O2)∶n(O3)＝3∶2，所以O2与O3的压强之 比为3∶2，分子数目之比为3∶2，但O2 与
O3的氧原子数目相等。
【答案】 D
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第一章
从实验学化学
【规律方法】
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第一章
从实验学化学
2.计算公式 V/n Vm＝___________。 3.影响气体摩尔体积的因素
(1)气体摩尔体积的数值取决于气体所处的
温度 压强 _________和_________。 0 ℃和101 kPa (2)标准状况下(即__________________)，气 22.4 L· －1 mol 体摩尔体积约为__________________。
课件10：1.2.2 气体摩尔体积
温度 压强
2. 气体摩尔体积(Vm)：
表示1mol气体所占的体积
在标准状况下，Vm=22.4 L/mol
体积(V) ÷ Vm ×Vm
÷M 质量
（m） ×M
物质的量 （n）
×NA ÷NA
微粒数 （N）
宏观形式
微观形式
分子 原子 离子 电子等
当堂检测
1. 在同温同压下，相同质量的下列气体，占有的体积由大到小的顺序是 ___③__>_②__>_⑤__>_④__>_①_________
❖条件：标准状况（S.T.P） 273K, 101kPa(1atm) ❖物质的量：1mol ❖对象：气体（纯净物、混合物） ❖体积：约为22.4 L，计算时不用近似 ❖摩尔体积：单位为L/mol
判断下列说法是否正确？为什么？
1. 0.5 molCO2占有的体积为11.2L × 未注明标准状况
2. 通常状况下，1molH2O的体积约为22.4 L × 未注明状况，且水为液态
3. 标况下任何气体的体积都约为22.4 L × 1mol的气体
4. 气体的摩尔体积为22.4L/mol 时，一定在标况下。 × 温度和压强可同时改变
5. 1molHCl在303 kPa 的体积比22.4 L小 × 温度可能不同
6. 在标况下，1molO2和1molN2混合体积约为44.8L √
安全气囊
4. 填写下列空白：
（1）标准况状下，0.5molH2占有的体积约是 11.2 L （2）标准况状下，2molO2占有的体积约是 44.8 L （3）标准况状下，4.48LCO2的物质的量是 0.2 mol （4）标准况状下，33.6L H2 的物质的量是 1.5 mol （5）标准况状下，16gO2 的体积约为 11.2 L （6）标准况状下， 11.2LN2 中含有N2分子的个数约是 3.01×1023个
课件7：1.2.2 气体摩尔体积
V Vm = n 气体摩尔体积
气体的体积 气体的物质的量
3. 数值：标准状况下 ,气体摩尔体积约为 22.4 L·mol-1。 即标况下， 1 mol 任何气体体积为 22.4 L 。
4. 气体摩尔体积理解要点: (1) 气体摩尔体积的数值不是固定不变的， 它决定于气体所处的条件（T、p)。 (2) 在标准状况（ 0 ℃、 1.01×105 Pa）下, Vm ≈ 22.4 L ·mol-1。 (3) 气体摩尔体积的对象只限于气体（纯净、 混合气体均可）。
三、阿伏加德罗定律 1. 在 相同的温度和压强 下， 相同体积 的任何气 体都含 相同数目 的粒子（相同物质的量）。 2. 适用范围： 任何气体 。
3. 定律要点：“三同” 定 “一同” （有三个相同，第四个必定相同）。
思考 （1）标准状况下，672 L 的 O2 物质的量是多少 mol？
30 mol （2）标准状况下，5.6升 O2 中有多少个 O2 分子？
当粒子间的距离比较 大时（气体），物质 的体积主要取决于粒 子间的距离
同温同压下，任何气 体粒子间距离相等
同温同压下，1 mol 任何 气体体积相等
气态物质 微粒间的距离很大
二、气体摩尔体积（Vm ） 1. 定义： 1 mol 气体所占的体积 。
2. 单位: L/mol(L·mol-1) 和 m3/mol（或m3·mol-1） 。
（2）在同温同压下 1 mol 任何气体体积相同。
在相同条件下,决定物质的体积的因素有： 粒子数目 粒子（半径）大小 粒子间的平均距离
当物质的粒子数目均为 1 mol 时,其粒子数目相同均为 6.02×1023 。
固态物质
液态物质
微粒间的距离很小，固、液体难压缩。 当粒子之间距离很小时（固体和液体），物质的体 积主要取决于粒子的大小。
高一化学人教版必修1课件：第1章 第2节 第2课时《气体摩尔体积》
• ●自主探究
• 决定物质体积大小的因素有哪些？为何在相 同的条件(指温度和压强)下，粒子数相同气 体的体积近似相等而固体、液体却不相等？
• 提示：有三个因素：物质粒子数多少；粒子 大小；粒子间距。对气态物质而言，分子间 距远大于分子直径大小，故气体体积的大小 只决定于分子数的多少和分子间距两个因素。 在相同温度和压强时，气体分子之间的平均 距离是相同的，因而体积也是相同的。而固 体和液体物质，其粒子之间距离非常小，可 认为是相同的；在粒子数相同的条件下，体 积只决定于粒子的大小了，而构成不同固体 和液体物质的粒子大小是不同的，所以其体 积是不同的。这也是气体摩尔体积相同的原 因。
• ②阿伏加德罗定律的推论不必死记公式，可 通过阿伏加德罗定律或公式pV＝nRT进行推 导，在理解基础上记忆。
• ●典例剖析
•
(2013·箴言中学高一月考)设NA为
阿伏加德罗常数的值，如果a g某双原子分
子气体的分子数为p，则b g该气体在标准状
况下的体积V(L)是( )
• A．22.4ap/bNA • C．22.4a/bNA
• 一看是否为标准状况；
• 二看该物质在标准状况下是否为气体。若不 是气体或为非标准状况均不能用22.4 L·mol －1进行求解。
• (3)气体的质量或物质的量与外界条件(温度、 压强)无关。
• ●活学巧练 • 1．(2014·试题调研)下列说法正确的是( )
• A．气体摩尔体积就是22.4 L·mol－1
1.6
0.1 mol 0.05
21
• ③实验结论：在同温、同压下，H2和O2的体 积之比等于它们的物质的量之比，也可理解
成在相同温度和压强下，1 mol O2和1 mol H2的体积相同。
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第2课时 气体摩尔体积一、气体摩尔体积1．决定物质体积大小的因素(1)物质体积大小的影响因素(2)粒子数目相同物质的体积关系2．图解气体摩尔体积3．标准状况下气体体积的计算(1)计算关系①气体的物质的量n ＝V 22.4mol ； ②气体的摩尔质量M ＝V m ·ρ＝22.4ρ g·mol －1； ③气体的分子数N ＝n ·N A ＝V 22.4·N A； ④气体的质量m ＝n ·M ＝V 22.4·M g 。
(2)计算填空34．0 g 氨气的物质的量是________，标准状况下氨气的体积是________，所含的氨气分子数是________。
答案 2.0 mol 44.8 L 1.204×1024解析 根据气体相关计算公式n ＝m M ＝N N A ＝V 22.4(标准状况)可知：n (NH 3)＝34.0 g 17 g·mol －1＝2.0 mol 。
V (NH 3)＝n (NH 3)·V m ＝2.0 mol ×22.4 L·mol －1＝44.8 L 。
N (NH 3)＝n (NH 3)·N A ＝2.0 mol ×6.02×1023 mol －1＝1.204×1024。
(1)标准状况下的气体摩尔体积(2)计算公式n ＝m M ＝N N A ＝V 22.4(标准状况) 例1 下列叙述正确的是( )A ．1 mol 任何气体的体积都为22.4 LB ．1 mol 任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 LC ．只有在标准状况下，气体摩尔体积才约为22.4 L·mol －1 D ．标准状况下，22.4 L 任何气体的物质的量都是1 mol答案 D解析 A 中没有指明该物质所处温度、压强；B 中没有指明该物质的状态；C 中在非标准状况下，气体的摩尔体积也可能是22.4 L·mol －1；选项D 正确。
例2 设N A 表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是( )A ．常温常压下，11.2 L CO 2所含的原子数为1.5N AB ．常温常压下，48 g O 3含有的氧原子数为3N AC ．标准状况下，22.4 L H 2O 所含分子数为N AD ．标准状况下，22.4 L H 2所含原子数为N A答案 B解析 常温、常压(非标准状况)下11.2 L CO 2的物质的量不是0.5 mol ，所含原子数不是1.5N A ；48 g O 3的物质的量为1 mol ，所含氧原子数为3N A ；标准状况下H 2O 为液态，不能应用气体摩尔体积计算其物质的量；标准状况下22.4 L H 2的物质的量为1 mol ，所含氢原子数为2N A 。
思维启迪——使用“22.4 L·mol －1”要“三看”(1)看所处条件：必须为标准状况。
非标准状况下，1 mol气体的体积不一定是22.4 L。
(2)看物质状态：必须为气态。
如标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气体物质。
(3)看数值单位：单位是L·mol－1，而不是L；数值“22.4”为近似值。
二、阿伏加德罗定律1．气体体积与物质的量关系的实验探究(1)实验观察电解水的实验装置如下图所示：由图可知：A试管中收集到的气体是氢气，B试管中收集到的气体是氧气，二者的体积之比是2∶1。
(2)计算推理若有1.8 g水电解，产生氢气的质量为0.2 g，物质的量为0.1 mol；产生氧气的质量为1.6 g，物质的量为0.05 mol；二者物质的量之比为2∶1。
(3)相关结论①同温同压下，气体的物质的量之比等于体积之比。
②同温同压下，1 mol的不同气体，其体积相同。
2．阿伏加德罗定律(1)定律内容：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同的分子数。
(2)特别提示：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，共同存在，相互制约，且“三同定一同”；③标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。
(3)有关推论：①同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比；②同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比；③同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比；④同温同压下，同体积的任何气体的质量之比等于其摩尔质量之比。
例3下列叙述正确的是()A．同温同压下，相同体积的物质，其物质的量必然相等B．任何条件下，等物质的量的氧气和一氧化碳所含的分子数必然相等C．1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小D．同温同压下，等体积的物质所含的分子数一定相等答案 B解析只有气体物质才符合阿伏加德罗定律——在同温同压下，具有相同体积的气体的物质的量相等；具有相同物质的量的两种由分子构成的物质具有相同的分子数；因温度、压强不能确定，1 L 一氧化碳和1 L 氧气的物质的量大小不能确定，二者的质量大小无法比较。
例4同温同压下，1 mol氢气与1 mol氧气，它们的()A．质量相同，体积不同B．分子数相同，质量不同C．体积相同，分子数不同D．体积相同，原子数不同答案 B解析同温同压下，物质的量相同的氢气和氧气，其分子数和体积都相同；它们都是双原子分子，含有的原子数也相同；它们的摩尔质量不同，其质量一定不同。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)标准状况下，气体摩尔体积为22.4 L()(2)标准状况下，阿伏加德罗常数个四氯化碳分子的体积约为22.4 L()(3) 1 mol某气体的体积若为22.4 L，该气体必定处于标准状况下()(4)标准状况下，1 mol氢气和氮气的混合气体的体积约为22.4 L()(5) 1 mol一氧化碳和1 mol氧气所含的分子数相同，体积也相同()(6)同温同压下，同体积的物质所含的分子数一定相等()(7)同温同压下，1 mol(或分子数相同的)任何气体的体积相同()(8)相同体积的密闭容器中，1 mol氮气比2 mol氧气产生的压强小()(9)标准状况下，16 g氧气与2 g氢气的体积比是1∶2()(10)标准状况下，1 g氢气的体积大于10 g氧气的体积()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×(7)√(8)×(9)√(10)√2．同温同压下，若两种气体所占体积不同，其主要原因是()A．气体分子的大小不同B．气体分子间平均距离不同C．气体的物质的量不同D．气体的摩尔质量不同答案 C解析同温同压下，气体分子间的平均距离相同，其体积大小取决于气体物质的量的大小。
3．下列说法正确的是()A ．22.4 L 氧气中含有N A 个氧气分子B ．标准状况下，0.5 mol 水的体积约为11.2 LC ．44 g 二氧化碳的体积约是22.4 LD ．标准状况下，2 mol 氮气的体积约为44.8 L答案 D解析 A 、C 中都没有指明为标准状况；B 中水为液态，其体积不可能为11.2 L 。
4．下列说法正确的是( )A ．20 ℃、1.01×105 Pa 时，同体积的氧气和氮气含有相同数目的分子数B ．1 mol 气态物质，当体积为22.4 L 时，该气体一定处于标准状况C ．同温同压下，相同体积的氧气和氨气，前者质量小于后者D ．同温同压下，相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同答案 A解析 同温同压下，同体积的任何气体含有的分子数相同，所含的原子数不一定相同，选项A 正确， 选项D 错误；在非标准状况时1 mol 气态物质的体积也有可能为22.4 L ，选项B 错误； C 中氧气和氨气的物质的量相同，摩尔质量前者大于后者，质量前者大于后者，选项C 错误。
5．有一份气体样品的质量是14.2 g ，标准状况下的体积为4.48 L ，该气体的摩尔质量是( )A ．28.4 gB ．28.4 g·mol －1C ．71 g·mol －1D ．14.2 g·mol －1 答案 C解析 该气体的物质的量＝4.48 L÷22.4 L·mol －1＝0.2 mol ，其摩尔质量＝14.2 g÷0.2 mol ＝71 g·mol －1。
6.如果a g 某气体中含有的分子数为b ，则c g 该气体在标准状况下的体积是(式中N A 为阿伏加德罗常数的值)( )A.22.4ab cN A LB.22.4bc aN A LC.22.4ac bN A LD.22.4b acN AL 答案 B解析 设该气体的摩尔质量为M ，则a g·N A mol －1M ＝b ，所以M ＝aN A bg·mol －1。
c g 该气体在标准状况下的体积为c g aN A bg·mol －1×22.4 L·mol －1＝22.4bc aN A L 。
7．如图两瓶体积相等的气体，在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是( )A ．所含原子数相等B ．气体密度相等C ．气体质量相等D ．摩尔质量相等答案 A解析 同温同压下，等体积的氮气、氧气的混合气体和一氧化氮，其物质的量和所含的分子数相等，所含的原子数相等(气体分子均为双原子分子)；其质量和密度不一定相等，摩尔质量不一定相等(左瓶中氮气与氧气的物质的量之比不一定为1∶1)。
8．同温同压下，等质量的氧气和二氧化碳相比较，下列叙述正确的是( )A ．质子数之比为1∶1B ．密度比为11∶8C ．物质的量之比为8∶11D ．原子个数比为1∶1答案 A解析 同温同压下，等质量的氧气和二氧化碳，其物质的量之比与相对分子质量成反比(44∶32)，密度比等于相对分子质量之比(32∶44)，质子数之比为(44×16)∶(32×22)，原子个数比为(44×2)∶(32×3)。
9．下列说法正确的是( )A ．11.2L 甲烷中含有的原子数目为2.5N AB ．2gCa 2+离子含有1.8 N A 个电子C ．含有N A 个氢分子的氢气，其体积为22.4LD ．在标准状况下，11.2LN 2的质量是14 g 答案 D10．在同温同压下，某气体与氧气质量相同，体积之比为2：1，则该气体的式量为( )A ．64B ．44C ．28D ．16答案 D11．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N A 表示，则：(1)该气体的物质的量为________。
(2)该气体所含原子总数为________。