气体摩尔体积、阿伏伽德罗定律 课件-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

第二章

海水中的重要元素-钠和氯第三节

物质的量第2课时

气体摩尔体积

1、影响物质体积的因素2、气体摩尔体积、建立n、m、Vm计算模型3、阿伏伽德罗定律及推论/核心素养学习目标/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。因此在研究气体物质时，通常是测量气体的体积，而不是气体的质量。气体体积和物质的量之间有没有关系呢？气体体积物质的量L创设情境体积相同粒子数相同体积不同体积不同结论：相同条件下（同温同压），1mol不同气体体积相同。相同条件下（同温同压），1mol不同液体或固体不同。影响物质体积大小的因素【交流研讨】【问题1】观察以下三幅图，思考影响物质体积大小微观因素？1、粒子大小2、粒子数目3、粒子间距任务一：影响物质体积大小的因素【问题2】观察下图，思考影响不同状态物质体积因素？构成固态结构微粒间的距离很小构成液态结构微粒间的距离小对于固体液体，微粒间的距离可以忽略2.影响固态和液态物质体积主要因素①粒子数目和粒子大小②1mol固体或液态体积不同的主要原因是粒子大小不同任务一：影响物质体积大小的因素气体分子间平均距离远远大于气体分子本身的直径微粒的大小可以忽略【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】压强不变，

T升高

粒子间距增大，气体体积变大T不变，

P增大粒子间距减小，气体体积变小【问题3】气体分子间距与什么因素有关？任务二：探究影响气体体积的因素注意：同温同压下，气体分子的间距相同任务二：探究影响气体体积的因素思考交流：影响气体粒子间距的因素有哪些？影响因素实验方案实验现象实验结论压强用注射器吸入15mL空气，堵住出口，用力挤压注射器，观察体积变化温度将试管与U型管左侧通过橡胶管相连，向U型管中加入适量水，用手捂住试管，观察U型管液面变化注射器内气体体积变小U型管左侧液面下降，右侧液面上升粒子数目一定，气体体积与压强成反比，与温度成正比任务二：探究影响气体体积的因素决定物质体积大小的因素粒子大小粒子数目粒子之间的距离决定固体或液体的体积决定气体的体积粒子间的距离取决于温度和压强，当同温同压下，任何气体粒子间的距离相等结论：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。【小结】即：同温同压时，1mol气体的体积几乎相等。同温同压下，等物质的量的气体的体积相同任务二：探究影响气体体积的因素1、1662年，英国化学家波义耳发现玻义耳定律：V∝1/p2、1802年，法国化学家盖-吕萨克提出气体热膨胀定律：V∝T3、1811年，意大利化学家阿伏伽德罗提出阿伏伽德罗定律：V∝N思考交流：根据理想气体状态方程计算，在0℃和101kPa(标准状况)下和

在25℃和101kPa(常温常压)下，1mol气体的体积分别是多少？常温常压V

≈24.5L4、1834年，法国物理学家克拉伯龙提出理想气体状态方程：pV=nRT

【其中：T=273.15+t(℃)，R=8.314J·mol-1·K-1】则V=

≈22.4L(标况)任务三：探究气体摩尔体积影响因素：温度T和压强p。给定温度和压强，Vm

是常数。例如：(1)标准状况(标况)下，Vm

≈22.4L·mol-1，则V=22.4n

(2)常温常压下，Vm

≈24.5L·mol-1思考交流：1、Vm

≈22.4L·mol-1的状况一定是标准状况吗？2、1molH2的体积约为22.4L？

3、标况下，1mol乙醇的体积约为22.4L？思考交流：理想气体状态方程

pV=nRT

p

=RT气体摩尔体积：单位物质的量的气体所占的体积。符号：Vm定义式：Vm=

常用单位：L/mol或

L·mol-1标况和气体不一定，温度和压强都改变气体物质标准状况请判断正误,并进行解释说明（1）标准状况下，1mol任何物质的体积都约为22.4L。（2）1mol气体的体积约为22.4L。（3）标准状况下，1mol的O2和N2混合气(任意比)，其体积约为22.4L。（4）任何条件下，气体摩尔体积都是22.4L。

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：标准状况下HF、H2O、NO2、SO3、Br2、酒精、苯、CCl4不是气体。1．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【对应练习】BC气体同温同压下，等物质的量的气体的体积相同3．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，1molO24．下列有关气体摩尔体积的描述正确的是（

）A．在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积B．只有在0℃，101kPa下的1mol气体所占体积是22.4LC．标准状况下，1molH2O的体积约为22.4LD．相同物质的量的两种气体，其体积也相同【对应练习】——考点：概念辨析DAT↑,V↑；P↑,V↓温度高于0℃，压强小于101.325KPa或温度低于0℃，压强大于101.325KPa都有可能使1mol气体的体积变为22.4L物质应是气体未指明条件——标准状况5.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1molB．非标准状况下，1mol气体的体积不可能是22.4LC．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22.4LD．在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同【对应练习】C单一或混合气体B解释：T↑,V↑；P↑,V↓温度高于0℃，压强小于101.325KPa或温度低于0℃，压强大于101.325KPa都有可能使1mol气体的体积变为22.4L标况（0℃，101KPa）单原子分子推导——物质的量（n）与质量（V）之间的换算关系n（物质的量）V（L）气体1molH222.42molH22×22.4…………nmolHn×22.4关系：VmnV=×【交流研讨】任务三：理解气体摩尔体积请计算并回答以下问题。（1）标准状况下，33.6LH2的物质的量是多少?（2）标准状况下，16gO2的体积是多少？（3）标准状况下，44.8LN2中含有的N2分子数是多少？n=V/Vm=33.6L/(22.4L·mol-1)=1.5moln=m/M

=16g/(32g·mol-1)=0.5molV=n×Vm=0.5mol×22.4L·mol-1=11.2Ln=V/Vm=44.8L/22.4(L·mol-1)=2mol

N=n×NA=2mol×6.02×1023mol-1=1.204×1024公式运用完成下列问题，并总结气体摩尔体积的相关计算。(1)标准状况下，某气体的密度为1.43g·L－1，则该气体的摩尔质量约为_________。32g/mol气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρg·mol－1，代入数据求得M≈32g·mol－1。有关气体摩尔体积的计算(2)标准状况下，0.51g某气体的体积为672mL，则该气体的摩尔质量为

。17g/molM=mn==m/vn/vρ1/Vm标准状况下，气体摩尔体积的有关计算气体的体积物质的量摩尔质量粒子数质量①②③④小结标准状况下，有关气体摩尔体积的计算1、标准状况下，CO和CO2混合气体共8.96L，质量为12.8g，则两种气体的物质的量之和为多少？混合气体的平均摩尔质量为多少？CO和CO2的物质的量之比为多少？2、在标况下，11.2LCO和CO2混合合体的质量为20.4g，求混合气体CO和CO2的物质的量之比。1：4混合气体的计算思考与交流：

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决定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。任务四：阿伏加德罗定律和推论

解释：相同条件下的气体，分子数相同时，体积也必相同，

反之，体积相同时，分子数必相同；但原子数不一定相同。（1）T相同、P相同，V相同

⇒

n相同

⇒

N相同（2）适用于任何气态物质。既适用于单一气体，又适用于混合气体。(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任务四：阿伏加德罗定律和推论

1.阿伏加德罗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粒子。2.理解“同温、同压、同体积、同分子数（同物质的量）”。只要有任何的“三同”，必有第“四同”——“三同定一同”。数学表达式：PV＝nRT从PV=nRT可以得出：P、V、n、T四个变量中，如果固定其中三个变量的值，另一个变量会怎样？相等如果固定其中两个变量的值呢？其他两个一定成比例推论1：同温同压下，任何气体的体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比。练习1、在标准状况下：①2g

H2

②分子数为3.01×1023的CO2

③0.8mol

HCl

④1.12L

Cl2

以上气体的体积由大到小的顺序是—————————。①③②④任务四：阿伏加德罗定律和推论

推论2：同温同体积下，任何气体的压强比等于物质的量之比，

等于分子数之比。练习2、25℃时，容积相同的甲、乙两容器分别充入等质量的气体A和O2，

测得两容器的压强之比为8∶11，则A的摩尔质量为

。任务四：阿伏加德罗定律和推论

推论3：同温同压下，任何气体的密度之比等于摩尔质量之比。练习3、在标准状况下，空气的平均式量为29，相同条件下的下列气体密度

比空气密度大的是(

)①CO2②H2

③Cl2

④HCl

⑤N2①③④pV=nRTpM=ρRT变式任务四：阿伏加德罗定律和推论

RTMmPV=推论4：同温同压同体积下，任何气体的质量之比等于摩尔质量之比。练习4、同温同压下，在体积相同的气球中分别充入H2、O2、CO2、SO2，

质量最小的气球是()

A.H2

B.O2

C.CO2

D.SO2A任务四：阿伏加德罗定律和推论

同温同压同体积时：N1=N2即n1=n2m1m2M1M2=任务四：阿伏加德罗定律和推论

推论5同温同压下，相同质量的任何气体的体积比等于摩尔质量的反比。PV=nRTT、P、m相同时，

=RTMm=V1V2M2M1

练习5、同温同压下，等质量的下列气体的体积由大到小排列顺序

①CO2②H2③Cl2④HCl⑤SO2②④①⑤③1．一定温度和压强下，用mg的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出

四个体积大小不同的气球，下列说法中正确的是(

)A．气球②中装的是O2B．气球①和气球③中气体分子数相等C．气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1D．气球③和气球④中气体密度之比为2∶1M

mn=成