【学霸笔记：同步精讲】第二章 第三节 第2课时 气体摩尔体积(基础课) 课件--2026版高中化学人教版必修第一册

(共61张PPT)
复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新”　打通应考之“脉”
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(基础课)
素养目标
1．能从宏观和微观相结合的角度理解影响物质体积大小的因素，知道气体摩尔体积的含义，能叙述阿伏加德罗定律的内容。
2．能基于物质的量认识物质的组成及变化，建立n、m、Vm之间计算的模型，熟悉阿伏加德罗定律的应用。
初高衔接


知识点一　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)粒子数目相同的物质体积关系
不同
相同
2．气体摩尔体积
温度
压强
0 ℃
101 kPa
22.4 L·mol-1
归纳总结
标准状况下的气体摩尔体积

使用气体摩尔体积要特别注意：
(1)要看所处条件：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)要看物质状态：必须为气态。如标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气态物质。
3．标准状况下气体的相关计算
利用公式n＝＝＝进行换算
气体物质的量与体积 n＝
气体的摩尔质量 M＝Vm·ρ＝ρ标×22.4 L·mol-1
气体的分子数与体积 N＝n·NA＝·NA
气体质量与体积 m＝n·M＝·M＝ρ标·V
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)标准状况下，H2和N2的气体摩尔体积均为22.4 L。 (　　)
(2)在同温、同压下，22.4 L的任何气体的物质的量都是1 mol。 (　　)
(3)温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)所含的分子数一定相同。 (　　)
×
×
×
(4)标准状况下，0.5 mol氢气和0.5 mol氧气组成的混合气体的体积约为22.4 L。 (　　)
(5)标准状况下，1 mol气体的体积约是22.4 L，如果当1 mol气体的体积约是22.4 L时，则该气体所处的状况一定是标准状况。 (　　)
√
×
2．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____________。
(2)该气体所含原子总数为________。
(3)该气体在标准状况下的体积为________。
(4)该气体在标准状况下的密度为___________。
(5)该气体一个分子的质量为________。
mol
　
L
g·L-1
g
1．定律内容
同温、同压下，相同体积的任何气体都含有______________。
知识点二　阿伏加德罗定律及其推论
相同数目的分子
微点拨
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。
2．有关推论
相同 条件 结论
公式 语言叙述
同温、同压 ＝＝ 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 ＝＝ 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
相同条件 结论
公式 语言叙述
同温、同压 ＝ 同温、同压下，密度之比等于摩尔质量之比
同温、同压、同体积 ＝ 同温、同压下，体积相同的气体，其质量与摩尔质量成正比
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)1 mol一氧化碳和1 mol氧气所含的分子数相同，体积也相同。 (　　)
(2)同温、同压下，同体积的物质所含的分子数一定相等。 (　　)
(3)同温、同压下，1 mol(或分子数相同的)任何气体的体积相同。 (　　)
×
×
√
(4)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。 (　　)
(5)标准状况下，16 g氧气与2 g氢气的体积比是1∶2。 (　　)
(6)标准状况下，1 g氢气的体积大于10 g氧气的体积。 (　　)
×
√
√
2．关于a g氢气和b g氦气的下列说法正确的是(　　)
A．同温、同压下，氢气与氦气的体积之比为a∶2b
B．同温、同压下，若a＝b，则氢气与氦气的物质的量之比为2∶1
C．体积相同时，氢气的质量一定小于氦气的质量
D．同温、同压下，若两者的体积相等，则其原子数也相等
√
B　[氢气的摩尔质量为2 g·mol-1，氦气的摩尔质量为，氢气与氦气的物质的量之比为∶＝2a∶b，同温、同压下，氢气与氦气的体积之比等于物质的量之比，为2a∶b，A错误；同温、同压下，若a＝b，氢气的摩尔质量为2 g·mol-1，氦气的摩尔质量为4 g·mol-1，氢气与氦气的摩尔质量之比为1∶2，则氢气与氦气的物质的量之比为2∶1，B正确；温度和压强不确定，体积相同时，氢气的质量不一定小于氦气的质量，C错误；同温、同压下，＝＝，若两者的体积相等，则它们的分子数相等，由于氢气分子是双原子分子，而氦气分子是单原子分子，所以它们的原子数不相等，D错误。]
1．如图是1 mol水由4 ℃转化成100 ℃水蒸气时体积的变化。
随堂评估 知能落实
由图分析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离
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
√
C　[从微观角度来说，物质的体积由粒子数目、粒子大小和粒子间距离共同决定，A正确；相同条件下，粒子数相同的气体的物质的量相同，体积也相同，B正确；该结论只适用于气态物质，C错误；等质量的H2，压强越小，温度越高，气体分子间距离越大，则气体体积越大，D正确。]
2．(教材互鉴·苏教必修第一册)下列有关气体摩尔体积的说法中，错误的是(　　)
A．当温度、压强一定时，任何具有相同数目粒子的气体都具有大致相同的体积
B．单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积
C．在标准状况下，气体的摩尔体积都约为22.4 L·mol-1
D．在标准状况下，1 mol水的体积约为22.4 L
√
D　[标准状况下，水不是气体，故不能计算水的体积。]
3．下列说法中正确的是 (　　)
A．同温、同压下，气体的摩尔体积都约为22.4 L·mol-1
B．标准状况下，1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同
C．标准状况下，1 g N2和1 g CO所占的体积相同
D．常温常压下，22.4 L CO2中含有6.02×1023个CO2分子
√
C　[标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4 L·mol-1，A错误；标准状况下，H2O不是气体，1 L HCl和1 L H2O的物质的量不同，B错误；标准状况下，1 g N2和1 g CO的物质的量相同，则两者体积相同，C正确；常温常压下，22.4 L CO2的物质的量不是1 mol，D错误。]
4．同温、同压下，等质量的SO2气体和SO3气体相比较，下列叙述中正确的是(　　)
A．密度之比为4∶5　　　 B．物质的量之比为4∶5
C．体积之比为1∶1 D．原子数之比为3∶4
√
A　[由n＝＝可知，ρ＝＝，在相同条件下气体的相对分子质量之比等于其密度之比，所以两种气体的密度之比为64∶80＝4∶5，A项正确；设气体的质量均为m g，则n(SO2)＝ mol，n(SO3)＝ mol，所以二者物质的量之比为∶＝80∶64＝5∶4，B项错误；根据V＝n·Vm可知，同温、同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，所以两种气体的体积之比为5∶4，C项错误；根据分子组成可知，两种气体的原子数之比为(5×3)∶(4×4)＝15∶16，D项错误。]
5．甲烷(CH4)是一种无色无味的气体，是天然气的主要成分。甲烷完全燃烧的化学方程式为CH4＋2O2CO2＋2H2O。
(1)现有2 mol CH4，它的摩尔质量是____________，要把CH4完全燃烧生成CO2和H2O，消耗氧气________g。
16 g·mol-1
128
(2)标准状况下，CH4的密度为_______________(保留3位有效数字)。如果11.2 L CH4中含有x个氢原子，则阿伏加德罗常数的值为________。
(3)相同温度和压强下，质量相等的氢气和甲烷，它们的体积之比为________，密度之比为________。若把质量相等的这两种气体混合，则混合气体的平均相对分子质量为________(保留2位有效数字)。
0.714 g·L-1
0.5x
8∶1
1∶8
3.6
[解析]　(1)摩尔质量的单位是g·mol-1，甲烷的摩尔质量在数值上等于其相对分子质量，所以甲烷的摩尔质量为16 g·mol-1，要把CH4完全燃烧生成CO2和H2O，根据甲烷燃烧的方程式可知，消耗氧气的质量＝2 mol×2×32 g·mol-1＝128 g。(2)标准状况下，CH4的密度＝＝≈0.714 g·L-1。标准状况下11.2 L CH4的物质的量＝＝0.5 mol，n(H)＝4n(CH4)＝4×0.5 mol＝2 mol，NA＝
＝＝0.5x mol-1。(3)相同温度和压强下，气体摩尔体积相等，根据V＝nVm＝Vm可知，质量相等的氢气和甲烷，其体积之比等于摩尔质量的反比，为＝8∶1；根据ρ＝可知，气体密度之比等于摩尔质量之比，为2 g·mol-1∶16 g·mol-1＝1∶8；若把质量相等的这两种气体混合，混合气体的平均相对分子质量与其平均摩尔质量在数值上相等，其平均摩尔质量＝＝。
(选择题只有一个选项符合题目要求，每小题2分)
1．下列说法正确的是(　　)
A．1 mol固体或液体的体积主要由粒子间距离决定
B．1 mol气体的体积主要由粒子的大小决定
C．O2的气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1
D．就粒子间的距离而言，气体比固体或液体更易受温度、压强影响
数智分层作业(十六)　气体摩尔体积
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
√
(分值：50分)
11
12
D　[固体或液体粒子间距离小，故1 mol固体或液体的体积主要由粒子大小决定，A错误；气体分子间距离大，故1 mol气体的体积主要由粒子间距离决定，B错误；未指明所处温度和压强，不能确定O2的气体摩尔体积，C错误；气体分子间距离大，固体或液体粒子间距离小，故气体粒子间的距离比固体或液体更易受温度、压强影响，D正确。]
题号
1
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11
12
2．标准状况下气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1，对其含义表述正确的是(　　)
A．1 mol N2的体积约为22.4 L
B．标准状况下1 mol Fe的体积约为22.4 L
C．标准状况下1 mol任何气体的体积约为22.4 L
D．影响气体体积的主要因素是分子本身的大小
√
题号
1
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题号
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C　[缺少温度、压强等条件，无法计算1 mol氮气的体积，A错误；标准状况下，铁为固体， B错误；标准状况下，1 mol任何气体的体积都约为22.4 L，C正确；由于气体的分子间距离远大于分子本身大小，则相同条件下影响气体体积的主要因素是气体的分子数目以及分子间距离，D错误。]
题号
1
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题号
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12
3．一定温度和压强下，30 L某种气态纯净物中含有 6.02×1023个分子，这些分子由1.204×1024个原子组成，下列有关说法中不正确的是(　　)
A．该温度和压强可能是标准状况
B．标准状况下该纯净物若为气态，其体积约是 22.4 L
C．该气体中每个分子含有2个原子
D．若O2在该条件下为气态，则1 mol O2在该条件下的体积为30 L
√
题号
1
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题号
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12
A　[该温度和压强下，30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子，即1 mol该气体的体积为30 L，因此温度和压强不是标准状况，A错误；该气体的物质的量为1 mol，若该气体在标准状况下为气态，则其体积约为22.4 L，B正确；1 mol该气体含有1.204×1024个原子，则1个该气体分子中含有原子个数为＝2，C正确；1 mol该气体在该条件下为30 L，由此可知该条件下气体摩尔体积为30 L·mol-1，故若O2在该条件下为气态，则1 mol O2在该条件下的体积为30 L，D正确。]
题号
1
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题号
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12
4．1 g氮气所占有的体积为V L，则氮气的摩尔体积为(　　)
A．22.4 L·mol-1　　 B．28V L·mol-1
C． L·mol-1 D． L·mol-1
√
题号
1
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题号
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12
B　[氮气的摩尔体积为V L÷(1 g÷28 g·mol-1)＝28V L·mol-1。]
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 g B．28.4 g·mol-1
C．71 g·mol-1 D．14.2 g·mol-1
√
题号
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题号
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12
C　[该气体的物质的量为4.48 L÷22.4 L·mol-1＝0.2 mol，其摩尔质量为14.2 g÷0.2 mol＝。]
6．同温同压下，用等质量的CH4、CO2、O2、N2四种气体分别吹出四个气球，其中气体为CO2的是(　　)
题号
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题号
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12
√
A　[甲烷、氮气、氧气、二氧化碳的摩尔质量依次增大，由n＝可知，等质量的四种气体的物质的量依次减小，由阿伏加德罗定律可知，同温同压下，四种气体的体积依次减小，则气球体积最小的气体为CO2。]
题号
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题号
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7．同温同压下，对于相同体积密闭容器中的四种气体：①Cl2、②CO2、③NH3、④CH4，下列说法错误的是(　　)
A．气体的质量：①＞②＞③＞④
B．气体的密度：④＞③＞②＞①
C．气体的压强：①＝②＝③＝④
D．所含原子数：④＞③＞②＞①
√
题号
1
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题号
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12
B　[同温同压下，相同体积的四种气体的物质的量相同。物质的量相同时，气体的质量之比等于其摩尔质量之比，A正确；体积相同时，气体的密度之比等于其质量(摩尔质量)之比，B错误；因为在同温同压条件下，所以各气体的压强相同，C正确；气体的物质的量相同时，气体分子中所含原子越多，原子数越多，D正确。]
题号
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题号
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12
8．(10分)现有m g X2气体，它的摩尔质量为M g·mol-1，阿伏加德罗常数的值用NA表示，则：
(1)该气体的物质的量为__________mol。(2分)
(2)一个X原子的质量为__________g。(2分)
(3)该气体在标准状况下的体积为__________L。(2分)
题号
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12
　
(4)相同状况下，若X2与氮气以体积比为1∶4混合，该混合气体相对氢气密度为14.4，则X2的相对分子质量为__________。(2分)
(5)若标准状况下X2的密度为1.25 g·L-1，则X原子最外层有__________个电子。(2分)
题号
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题号
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32
5
[解析]　(1)该气体的物质的量为＝ mol。(2)由摩尔质量可知1个分子的质量为 g，而该分子是双原子分子，则1个X原子的质量为 g。(3)该气体在标准状况下的体积为 mol×22.4 L·mol-1＝
L。(4)根据混合气体相对氢气密度为14.4，可知混合气体的平均相对分子质量为14.4×2＝28.8，由相同状况下X2与N2的体积比为1∶4，
题号
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可知其物质的量之比为1∶4，则＝28.8 g·mol-1，解得M(X2)＝32，故X2的相对分子质量为32。(5)标准状况下X2的摩尔质量为1.25 g·L-1×22.4 L·mol-1＝28 g·mol-1，即X的相对原子质量为14，X为N原子，其最外层电子数为5。
题号
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12
(选择题有一个或两个选项符合题目要求，每小题4分)
9．常温常压下，将等质量的氦气、甲烷、二氧化碳分别充入3个同样规格的气球中，下列各物理量的大小比较不正确的是 (　　)
A．气球体积：V(He)>V(CH4)>V(CO2)
B．原子数目：N(He)>N(CH4)>N(CO2)
C．气体密度：ρ(CO2)>ρ(CH4)>ρ(He)
D．分子数目：N(He)>N(CH4)>N(CO2)
题号
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题号
1
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11
12
√
B　[设气体的质量均为1 g，则He、CH4、CO2的物质的量之比为∶∶＝44∶11∶4。同温同压下，气体的体积与物质的量成正比，即V(He)>V(CH4)>V(CO2)，A正确；He、CH4、CO2气体的原子数目之比为(44×1)∶(11×5)∶(4×3)＝44∶55∶12，则气体的原子数目：N(CH4)>N(He)>N(CO2)，B错误；同温同压下，气体的密度与摩尔质量成正比，即He、CH4、CO2的密度之比为4∶16∶44，则气体密度：ρ(CO2)>ρ(CH4)>ρ(He)，C正确；分子数目与物质的量成正比，即He、CH4、CO2分子数目之比为44∶11∶4，则分子数目：N(He)>N(CH4)>N(CO2)，D正确。]
题号
1
3
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2
4
6
8
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10
题号
1
3
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11
12
10．如图所示，抽去装置中的玻璃片，使两种气体充分反应(整个过程中认为装置气密性良好)，等恢复到原来温度。下列说法正确的是
(　　)
A．反应后瓶内压强是反应前的
B．装置中氢元素的总质量为0.42 g
C．生成物的分子数目为0.01NA
D．反应结束后，两个集气瓶很容易分开
题号
1
3
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10
题号
1
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11
12
√
√
AB　[反应后剩余HCl气体的物质的量为0.02 mol，总体积为2.2V L，反应前两容器内压强相等，由阿伏加德罗定律推论知反应后压强是反应前的，A正确；由氢元素守恒知，装置中氢元素的总质量为0.42 mol×1 g·mol-1＝0.42 g，B正确； NH3与HCl反应生成了离子化合物NH4Cl，组成中不存在分子，C错误；反应后容器内气压比大气压小许多，故两个集气瓶不易分开，D错误。]
题号
1
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11
12
11．(10分)室温下，某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成A、B两室，向A中充入一定量H2、O2的混合气体，向B中充入1 mol N2，此时活塞的位置如图所示。
题号
1
3
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题号
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11
12
(1)A室混合气体的物质的量为______ mol。(2分)
(2)实验测得A室混合气体的质量为34 g，则A室混合气体的平均摩尔质量为______________，其中氧气的质量为________ g。(4分)
(3)若将A室中H2、O2的混合气体点燃引爆，恢复到反应前温度，活塞最终停留在________处(填刻度位置)，整个容器内气体压强与反应前气体压强之比为________。(4分)
题号
1
3
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11
12
2
17 g·mol-1
32
2
1∶2
[解析]　(1)A、B两容器温度、压强相同，则A、B中气体的物质的量之比等于气体体积之比， n(A)∶n(B)＝V(A)∶V(B)，n(A)∶1 mol＝4∶2，则n(A)＝2 mol，即A室混合气体的物质的量为2 mol。(2)A室混合气体的平均摩尔质量为＝17 g·mol-1。设A室混合气体中H2、O2的物质的量分别为x、y，则①x＋y＝2 mol，②2x＋32y＝34，联立计算出H2、O2的物质的量x＝y＝1 mol，则O2的质量m＝1 mol×32 g·mol-1＝32 g。(3)H2、O2的物质的量分别为1 mol、1 mol，代入方程式：
题号
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2H2　　＋　　O2　　2H2O
2 1 2
1 mol 0.5 mol 1 mol
则剩余气体是0.5 mol的O2，A、B中气体物质的量之比为1∶2，则体积比也是1∶2，则活塞应该停在2处。由以上分析可知，反应前A、B两室气体总物质的量为3 mol，反应后气体总物质的量为1.5 mol，温度和体积不变的情况下，气体的压强之比等于物质的量之比，则反应后与反应前压强之比为1∶2。
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12．(8分)某同学设计了测定某条件下气体摩尔体积的探究实验，利用氯酸钾分解制O2，实验装置如下。
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实验步骤如下：
①连接好实验装置；②检查装置的气密性；③把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量试管和药品的总质量为15.95 g；④加热，开始反应，直到不再有气体产生为止；⑤准确读取量气管读数，测得氧气的体积为278.8 mL；⑥准确称量试管和残留物的质量为 15.55 g。
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回答下列问题：
(1)实验过程中产生氧气的物质的量是______________； 在该实验条件下，气体摩尔体积是_________________(保留小数点后两位)。(5分)
(2)下列说法中不正确的是__________。(3分)
A．气体摩尔体积与气体的温度相关
B．在该实验条件下，3 mol O2的气体摩尔体积为67.14 L·mol-1
C．同温、同压下，2 mol O2与2 mol CO和CO2的混合气体的体积相同
D．该实验条件下，O2的密度为1.429 g·L-1
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0.012 5 mol
22.30 L·mol-1
BD
[解析]　(1)生成的氧气的质量为15.95 g－15.55 g＝0.4 g，氧气的物质的量为＝0.012 5 mol，Vm＝≈22.30 L·mol-1。
(2)在其他条件不变的情况下，气体温度越高，其体积越大，气体摩尔体积越大，因此气体摩尔体积与气体的温度相关，A正确；该条件下气体摩尔体积为22.30 L·mol-1，B错误；同温、同压下，物质的量相同的气体体积相等，所以2 mol O2与2 mol CO和CO2的混合气体的体积相同，C正确；该实验条件下，1 mol O2的体积为22.30 L，质量为32 g，则密度为≈1.435 g·L-1，D错误。
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谢 谢！