【课件】气体摩尔体积（人教版2019必修第一册）

第三节

物质的量

第2课时：气体摩尔体积第二章海水中的重要元素—钠和氯物质的摩尔体积01气体的摩尔体积02学习目标1．联系宏观物质的体积特点，通过对比探究，能从宏观和微观相结合的角度理解影响宏观物质体积大小的主要因素和外部条件对气体体积大小的影响，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.通过讨论交流、对比归纳，增强理解和掌握气体摩尔体积的概念，初步理解阿伏加德罗定律的内容，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。3．通过练习巩固、归纳小结，能基于物质的量认识物质的组成及变化，建立物质的量、质量、摩尔体积之间计算的模型，熟悉阿伏加德罗定律的应用。

我们在前面的学习中已经知

道了两个计算物质的量的公式：n=N/NA和n=m/M，如果已知某气体的体积，能否直接应用上面的公式计算出某气体的物质的量呢？显然不能，因为既不知道气体的分子数，也不知道气体的质量。那么,气体体积与物质的量之间有什么关系呢?质量(m)微粒数(N)物质的体积(V)物质的量(n)n=m/Mn=N/NA物质的摩尔体积物质的摩尔体积活动一、1mol物质的体积任务一、阅读教材P56页内容，结合“思考与讨论”，通过计算分别填写下表内容。①1mol不同固体和液体的体积状态物质密度/20℃1mol质量1mol的体积结论固态Fe7.86g·cm－3Al2.70g·cm－3液态H2O0.998g·cm－3H2SO41.83g·cm－356g27g18g98g7.12cm310cm318.0cm353.6ccm3相同条件下，1mol固体、液体的体积—差别较大物质的摩尔体积②1mol不同气体的体积状态物质密度/(0℃、101kPa)1mol质量1mol的体积结论气态O21.429g·L－1H20.0899g·L－1CO1.25g·L－10℃101kPa0℃202kPa20℃101kPa－10℃202kPaH222.411.224.010.8O222.411.224.010.8HCl22.411.224.010.8③1mol气体在不同状况下的体积32.0g22.392.016g28.01g22.4222.41标准状况下，1mol气体的体积—约为22.4L物质的摩尔体积任务二、讨论交流：结合上表数据分析，你认为可得出什么结论？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。对应训练【典例1】下列物质的体积约为22.4L的是（

）A．标准状况下，1molH2O B．20℃、101kPa时，36.5gHClC．常温常压下，16gCH4

D．标准状况下，1molO2【解析】A项，标准状况下水不是气体，错误；B项，不是标准状况下，体积不能计算，错误；C项，不是标准状况下，体积不能计算，错误；D项，标准状况下，体积为1×22.4L·mol－1＝22.4L，正确。D对应训练【典例2】同温同压下，两种气体的体积如果不相同，请你推测其主要原因是(

)A．气体的分子大小不同

B．气体的物质的量不同C．气体分子的化学性质不同

D．气体分子间的平均距离不同【解析】同温同压下，气体的体积取决于其物质的量，物质的量不同，则其体积不同。B物质的摩尔体积活动二、影响物质体积大小的因素任务一、观察下面图示，对比固态、液态和气态物质的结构示意图，思考影响固态、液态和气态物质体积主要因素是什么？【结论1】与粒子数有关:粒子数(N)

越多，体积越大物质的摩尔体积物质的摩尔体积【结论2】与粒子大小有关:粒子直径(d)

越大，体积越大物质的摩尔体积【结论3】与微粒间距有关:粒子间距(l)

越大，体积越大气体分子间距离很大固态液态气态物质的摩尔体积固体物质液体物质固体液体粒子间的距离非常小

相同条件下，气、液、固间距比较物质的摩尔体积100℃18gH2O(气态)(体积扩大1700倍)通常状况时18gH2O体积约为18mL【结论】①物质体积的大小取决于粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离这三个因素。②1mol任何物质中的粒子数目均为NA。物质体积的大小取决于构成物质的粒子的大小和粒子之间的距离。物质的摩尔体积任务二、问题探究：为什么相同条件下，1mol不同固体和液体体积不同，而1mol不同气体体积几乎相同？物质的体积与什么因素有关？气体的体积与分子间的距离有关气体的体积与分子大小无关物质的摩尔体积

分子间的平均距离受哪些条件影响？压强的影响—加压容器体积缩小增加压强升高温度温度的影响—升温容器体积增大物质的摩尔体积①固体或者液体，其粒子之间的间距很小，影响固体和液体物质体积的主要因素是粒子数目和粒子大小，由于不同固体粒子大小不同，所以1mol固体或液态体积不同。②对于气体来说，粒子之间的距离远远大于粒子本身的直径。当粒子数目相同时，气体的体积主要取决于气体分子之间的距离。③气体的体积取决于分子的数目和分子的间距，分子的间距与温度、压强有关。压强一定，升高温度，分子之间的距离变大，气体体积增大；反之，气体体积缩小。温度一定，增大压强，粒子之间的距离减小，气体体积缩小；反之，气体体积增大。【规律】【结论】同温度、同压强下，1mol气体的体积相同，1mol固体或液体的体积不同。对应训练【典例1】关于物质的体积的说法正确的是（

）

A．1mol固体或液体的体积主要决定于微粒间的距离

B．固体和液体的微粒间的空隙很小，因此不能被压缩

C．气态物质微粒间的距离较大，因此气体体积决定于气体分子间的距离

D．气体的体积受温度和压强的影响较大，固体或液体的体积受温度和压

强的影响较小【解析】固体和液体的体积主要决定于微粒的大小，A错误；固体和液体的空隙很小，不易被压缩，不是不能被压缩，B错误；气体的体积决定于微粒数和微粒间的距离，C错误；气体的体积受温度和压强的影响较大，因为分子间距离较大，固体或液体的体积受温度和压强的影响较小，因为分子间距离较小，D正确。D对应训练【典例2】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【解析】决定气体体积大小的因素是粒子数目和粒子间距离，故A正确；相同条件下，粒子数相同的任何气体，微粒平均距离相同，所以都具有相同体积，故B正确；决定固体体积大小的因素是粒子数和粒子的大小，同温同压下，1mol任何气体所占有的体积均相同，故C错误；等质量的H2，物质的量相同，压强越小、温度越高，气体所占体积越大，故D正确。C气体的摩尔体积气体的摩尔体积活动一、气体的摩尔体积任务一、阅读教材P56-57页内容，观察图2-22，思考什么是气体的摩尔体积？影响气体摩尔体积的因素是什么？0℃101kPa0℃202kPa20℃101kPa－10℃202kPaH222.4O222.4HCl22.4【结论】在相同温度和相同压强下，1mol不同气体的体积数值上相等。11.224.010.810.810.824.024.011.211.2气体的摩尔体积单位物质的量的气体所占体积L/mol或m3/mol定义气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强，因而不是固定不变的。同温同压，气体摩尔体积相等。单位Vm=V/n表达式符号影响因素Vm气体摩尔体积特例标准状况（0℃，101KPa）下气体摩尔体积约为22.4L，通常状况一般是指20℃,101KPa。气体的摩尔体积任务二、讨论交流：气体摩尔体积适用范围是否必须为纯净气体？气体在非标准状况下的气体摩尔体积，一定不是22.4L·mol－1吗？①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，如标准状况下0.2molH2和0.8molO2的混合气体约为22.4L，但要特别注意以混合气体中气体之间不发生化学反应为前提。②气体在标准状况或非标准状况下的摩尔体积都可能是22.4L·mol－1，因升高温度，体积增大，增大压强，体积减小。所以，在温度和压强适当的情况下，气体摩尔体积也可能为22.4L·mol－1。③使用气体摩尔体积时应注意单位为L/mol、标况、气体和1mol四个条件。【温馨提示】标准状况下，HF、H2O、SO3、CCl4、酒精等不属于气态。对应训练【典例1】关于物质的体积的说法正确的是（

）

A．1mol固体或液体的体积主要决定于微粒间的距离

B．固体和液体的微粒间的空隙很小，因此不能被压缩

C．气态物质微粒间的距离较大，因此气体体积决定于气体分子间的距离

D．气体的体积受温度和压强的影响较大，固体或液体的体积受温度和压

强的影响较小【解析】固体和液体的体积主要决定于微粒的大小，A错误；固体和液体的空隙很小，不易被压缩，不是不能被压缩，B错误；气体的体积决定于微粒数和微粒间的距离，C错误；气体的体积受温度和压强的影响较大，因为分子间距离较大，固体或液体的体积受温度和压强的影响较小，因为分子间距离较小，D正确。D对应训练【典例2】下列关于气体摩尔体积的几种说法正确的是（

）

A．22.4L任何气体的物质的量均为1mol

B．非标准状况下，1mol气体的体积不可能是22.4L

C．0.1molH2、0.2molO2、0.3molN2和0.4molCO2组成的混合气体在

标准状况下的体积约为22.4L

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【解析】A项，通常在标准状况下，22.4L任何气体的物质的量为1mol，错误；B项，非标准状况下，1mol气体的体积也可能是22.4L，错误；C项，0.1molH2、0.2molO2、0.3molN2和0.4molCO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为(0.1mol＋0.2mol＋0.3mol＋0.4mol)×22.4L·mol－1＝22.4L，正确；D项，在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含分子数相同，但原子数不一定相同，错误。C气体的摩尔体积活动二、阿伏伽德罗定律任务一、讨论交流：温度、压强、物质的量和气体的体积有何关系？粒子大小粒子数目粒子之间的距离固体或液体的体积决定气体的体积同温同压，任何气体粒子之间的距离相等【结论】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。决定气体的摩尔体积【归纳小结】①同温同压下，任何气体粒子的间距是相同的，所以一定具有相同的摩尔体积。②根据n=V/Vm，由于同温同压下，气体的Vm是一样的。因此，相同的温度和压强下，相同体积的任何气体一定具有相同的分子数（物质的量）。③阿伏加德罗定律：相同温度和相同压强下，相同体积的任何气体一定具有相同的分子数（物质的量）。【温馨提示】①阿伏加德罗定律适用于任何气体，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。气体的摩尔体积任务二、问题探究：根据阿伏加德罗定律，根据下表条件，你还可以得到哪些结论？填写表格内容。相同条件结论公式语言叙述同温同压同温同体积同温同压同温同压同体积同温同压下，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比同温同体积下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比同温同压下，体积相同的气体，其质量与摩尔质量成正比对应训练【典例1】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．1L一氧化碳气体一定比1L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【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，1L一氧化碳和1L氧气的物质的量大小不能确定，二者的质量大小无法比较。B对应训练【典例2】在体积相同的两个密闭容器中分别充满C2H4、C3H6气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是（

）A．两种气体的压强是P(C2H4)＜P(C3H6)

B．C2H4比C3H6的质量小C．两种气体的分子数目相等

D．两种气体的氢原子数目相等【解析】C2H4和C3H6的体积相同，密度相等，则C2H4和C3H6的质量相等；C2H4、C3H6的摩尔质量依次为28g·mol－1、42g·mol－1，等质量的C2H4和C3H6的物质的量之比为3:2。A项，同温同压下，压强之比等于物质的量比，P(C2H4)∶P(C3H6)＝3:2，故P(C2H4)＞P(C3H6)，错误；B项，由上分析，两气体的质量相等，错误；C项，两气体的分子数为3∶2，分子数不相等，错误；D项，两气体的分子数目之比为3:2；所含氢原子数之比为(3×4):(2×6)＝1:1，即所含氢原子数目相等，正确。D【典例1】现有下列四种因素：①温度和压强、②所含微粒数、③微粒本身大小、④微粒间的距离，其中对气体物质体积有显著影响的是（

）A．②③④ B．①②④

C．①③④

D．①②③④【解析】决定物质体积大小的因素有微粒数目、微粒的大小、微粒之间的距离三个因素，而气体微粒间的距离远大于气体微粒的大小，则体积取决于微粒之间的距离。①温度和压强对微粒间的距离影响较大，①正确；②所含微粒数越多，体积越大，②正确；③微粒本身大小远小于气体间的距离，微粒本身大小对体积几乎无影响，③错误；④微粒间的距离越远，体积越大，④正确。B【典例2】下列叙述正确的是()

A．一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小决定

B．一定温度、压强下，气体体积由气体的物质的量的多少决定

C．气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积为22.4L

D．不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定不相等B【解析】一定温度和一定压强下，气体的体积由分子数多少决定，故A项错误；气体摩尔体积是指1mol任何气体在一定温度和压强下所占的体积，22.4L是标准状况下的体积，故C项错误；对于不同的气体，若气体体积不等，则它们所含的分子数有可能相等，故D项错误。【典例3】下列有关气体所占体积的说法中正确的是（

）

A．1mol任何气体的体积都是22.4L

B．1mo