第二课时 气体摩尔体积
1．知道固态、液态、气态物质的一些特性，掌握气体摩尔体积的概念。
2．了解物质的量、气体摩尔体积、体积之间的关系。
气体摩尔体积的理解与相关计算
1、物质的量、微粒数、摩尔质量、质量、气体摩尔体积、体积之间的简单换算
2、1 mol H2O的质量是 g 1 mol NaCl的质量是 g
1 mol Na的质量是 g 1 mol Na＋的质量是 g
3、Na的摩尔质量是 。 NaCl的摩尔质量是 。
SO2的摩尔质量是 。
4、完成下列计算：
（1）9.8 g H2SO4的物质的量 。
（2）10.6 g Na2CO3的物质的量 。
（3）0.25 mol CaCO3的质量 。
（4）2.0 mol H2O的质量 。
[科学探究] 请计算是1mol物质在0oC、1.01×105Pa下的体积
物质
状态
质量(g)
密度 (g/cm3)
体积
Fe
固
态
55.8
7.88
Al
26.98
2.7
Pb
207.2
11.3
H2O
液
态
18
1
H2SO4
98
1.83
H2
气
态
2.016
0.0899 g/ L
O2
32
1.43 g/ L
CO2
44.01
1.977 g/ L
[思考]
1. 为什么1mol不同状态的物质体积不同；
2. 为什么1mol不同物质的气体体积近似相等，且比固、液物质体积大的多；
3. 影响物质体积的因素究竟是什么？
一、影响物质体积的因素
1．影响物质体积的因素
（1）构成物质的粒子________；（2）粒子的________；（3）_______________。
2. 影响固体或液体体积的主要因素
① ②
3.决定气体体积的主要因素
① ②
二、气体摩尔体积
1.概念：
2.符号：
3.定义式：
4.单位：
5.气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4L。
[练习]判断正误
(1).在标准状况下，1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。
(2).1 mol气体的体积约为22.4 L。
(3).在标准状况下，1 mol O2和N2混合气(任意比)的体积约为22.4 L。
(4).22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数。
(5).任何条件下，气体的摩尔体积都是22.4 L。
(6).只有在标准状况下，气体的摩尔体积才能是22.4 L。
6.注意事项：
①．条件：
②．研究对象：
③．物质的量：
④．所占体积：
[练习]
1. 在标准状况下, 2 . 2 gCO2 的体积是多少？
2.标准状况下， 112 mL 某气体的质量为0 . 14 g , 则其摩尔质量为_______________，相对分子质量为___________。
[小结]
1．当温度和压强一定时，决定气体体积大小的主要因素是( )
A．分子直径的大小 B．分子间距离的大小
C．分子间引力的大小 D．分子数目的多少
2．下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是( )
A．相同物质的量的气体摩尔体积也相同 B．通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 L
C．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1
D．一定物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
3．在标准状况下，由0.5 g H2、11 g CO2和4 g O2组成的混合气体，其体积约为( )
A．8.4 L B．11.2 L C．14.0 L D．16.8 L
4．在标准状况下，与12 g H2的体积相等的N2( )
A．质量为12 g B．物质的量为6 mol C．体积约为22.4 L D．分子数约为6.02×1023
5．下列说法正确的是( )
A．标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L
B．0.5 mol H2所占的体积是11.2 L
C．标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L
D．标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L
6．下列两种气体的分子数一定相等的是( )
A．质量相等的N2和CO B．体积相等的CO和C2H4
C．等温、等体积的O2和N2 D．等压、等体积的N2和CO2
7．相同条件下，等物质的量的两种气体一定满足( )
A．体积均为22.4 L B．具有相同的体积
C．是双原子组成的分子 D．所含原子数目相同
8．阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol－1，下列说法一定正确的是( )
A．22.4 L N2中所含的分子个数为6.02×1023
B．标准状况下，22.4 L Cl2和HCl的混合气体中含分子总数为2×6.02×1023
C．4℃时，22.4 L水含水分子数为6.02×1023
D．20 g Ne含原子个数为6.02×1023
9．下列物质中，含氢原子数目最多的是( )
A．0.9 mol H2O B．0.3 mol H2SO4 C．0.2 mol NH3 D．0.4 mol CH4
10．在同温同压下，某瓶充满O2时质量为116 g，充满CO2时质量为122 g，充满气体X时质量为114 g，则X的相对分子质量为( )
A．28 B．60 C．32 D．44
11．在标准状况下，CO和CO2的混合气体共39.2 L，质量为61 g。则两种气体的物质的量之和为________mol，其中CO2为________mol，CO占总体积的________%。
参考答案
1．D 2.C 3．C 4．B 5．D 6．A 7．B 8．D 9．A 10．A
11．1.75 0.75 57.1
第二课时 气体摩尔体积
本节内容是在学习物质的量和摩尔质量概念的基础上，重点介绍气体摩尔体积的概念，为以后学习有关气态反应物和生成物的化学方程式计算以及化学反应速率、化学平衡作铺垫。
宏观辨识与微观探析:?从微观粒子的大小间距到影响宏观固体液体气体体积，是学生正确认识宏观物理量与微观粒子的联系。?
证据推理与模型认知: 在有关气体体积计算过程中，通过分析、推理等方法认识计算的方法，建立物质的量与气体体积等题目解答的模型。
科学精神与社会责任: 通过对影响物质体积大小的因素的探究培养学生的科学探究精神。
气体摩尔体积的理解与计算
多媒体教学平台
[引入]在化学反应中经常遇到气体物质，对于气体物质来说，测量体积往往比称量质量更方便。那么气体体积与物质的物质的量以及物质的质量之间有什么关系呢？我们应如何建立气体体积与其物质的量的桥梁呢？而这个桥梁这就是我们这一节课所需要解决的问题——气体摩尔体积。
[板书]气体摩尔体积
[思考]物质的体积与微观粒子间是否存在着一些关系呢？也就是说体积与物质的量之间能否通过一个物理量建立起某种关系呢？让我们带着这个问题，亲自动手寻找一下答案。
[板书]一、影响物质体积大小的因素
[科学探究] 请计算是1mol物质在0oC、1.01×105Pa下的体积
物质
状态
质量(g)
密度 (g/cm3)
体积
Fe
固
态
55.8
7.88
Al
26.98
2.7
Pb
207.2
11.3
H2O
液
态
18
1
H2SO4
98
1.83
H2
气
态
2.016
0.0899 g/ L
O2
32
1.43 g/ L
CO2
44.01
1.977 g/ L
[思考]
1. 为什么1mol不同状态的物质体积不同；
2. 为什么1mol不同物质的气体体积近似相等，且比固、液物质体积大的多；
3. 影响物质体积的因素究竟是什么？
[板书]
1 影响物质体积大小的因素有三个：
(1)物质所含结构微粒数多少；
(2)微粒间的距离(固态、液态距离小，排列紧密；气态分子间排列疏松)；
(3)微粒本身的大小(液态时小，气态时大)；
[思考]影响固体或液体及气体体积的因素是什么？
[板书]
2. 影响固体或液体的体积大小的主要因素：①粒子的数目 ②粒子的大小
3. 影响气体体积大小的主要因素：①粒子的数目 ②粒子之间的距离
[教师强调]无数实验事实证明，外界条件相同时，物质的量相同的任何气体都含有相同的体积。这给我们研究气体提供了很大的方便，为此，我们专门引出了气体摩尔体积的概念，这也是我们这节课所要学习的内容。
[板书]二、气体摩尔体积
1.概念：单位物质的量的气体所占有相同的体积叫作气体摩尔体积。
2.符号：Vm
3.定义式： Vm =V(气体)/n(气体)
4.单位：升/摩尔（L/mol或L·mol-1） ；米3/摩尔（m3/mol或m3·mol-1）。
[强调]我们为了研究方便，通常将温度为0℃，压强101 kPa时的状况称为标准状态，根据大量实验事实证明，在标准状况下，1 mol任何气体的体积都约是22.4L。
[板书]
5.气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4L。
[练习]判断正误
(1).在标准状况下，1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。 (×，物质应是气体)
(2).1 mol气体的体积约为22.4 L。 (×，未指明条件标况)
(3).在标准状况下，1 mol O2和N2混合气(任意比)的体积约为22.4 L。(√，气体体积与分子种类无关)
(4).22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数。 (×，未指明气体体积是否在相同条件下测定)
(5).任何条件下，气体的摩尔体积都是22.4 L。 (×，只在标况下)
(6).只有在标准状况下，气体的摩尔体积才能是22.4 L。 (×，不一定)
[学生思考讨论回答]
[提问]从这几个试题来看，在理解标准状况下气体摩尔体积时应注意什么问题？
[学生思考讨论回答]
[教师总结并板书]
6.注意事项：
①．条件：是在标准状况（0℃、101kPa）下；
②．研究对象：任何气体，可以是单一气体也可以是混合气体；
③．物质的量：1mol；
④．所占体积：约为22.4L。
[练习]
在标准状况下, 2 . 2 gCO2的体积是多少？
2、标准状况下， 112 mL 某气体的质量为 0 . 14 g , 则其摩尔质量为_______________，相对分子质量为___________。
[小结] N,n,m,V之间的相互转化
[提问]同温同压下，如果气体的体积相同则气体的物质的量是否也相同呢?所含的分子数呢?
[学生思考讨论回答]
[总结]因为气体分子间的平均距离随着温度、压强的变化而改变，各种气体在一定的温度和压强下，分子间的平均距离是相等的。所以，同温同压下，相同体积的气体的物质的量相等。所含的分子个数也相等。这一结论最早是由意大利科学家阿伏加德罗发现的，并被许多的科学实验所证实，成为定律，叫阿伏加德罗定律。
[小结]
气体的摩尔体积：单位物质的量的气体所占的体积。
符号：Vm
表达式：n=V/Vm
标准状况下：Vm=22.4 L/mol
[课堂练习]
1.下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是（ ）
A．1molH2的质量是1g，它所占的体积是22.4L
B．通常状况下的气体摩尔体积约为22.4L
C．标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约为22.4L
D．相同物质的量的气体，气体摩尔体积也相同
2.下列说法正确的是（ ）
A.在标准状况下，1mol水的体积是22.4L
B.1molH2所占的体积约为22.4L
C.在标准状况下，NA个分子所占的体积约为22.4L
D.在标准状况下，1molNH3和CO混合气体所占的体积约为22.4L
3.下列叙述正确的是( )
A．同温同压下，相同体积的气体，其物质的量一定相等
B．任何条件下，等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数一定相等
C．1L一氧化碳气体一定比1L氧气的质量小
D．相同条件下的一氧化碳气体和氮气，若体积相等，则质量一定相等
4.在标况下
（1）0.5mol HCl气体占有的体积是
（2）33.6LH2 的物质的量是
5.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（ ）
6.标准状况下有以下四种气体：
①6.72L CH4 ②3.01×1023 HCl分子 ③13.6g H2S ④0.2mol NH3
（1）物质的量由小到大的顺序是 。
（2）体积由小到大的顺序是 。
参考答案：
1-3 C D A
4.11.2L ,1.5mol
5. CH4、N2、O2、CO2、Cl2
6.④＜①＜③＜② ④＜①＜③＜②
第二课时 气体摩尔体积
1.下列有关气体摩尔体积的描述中，正确的是( )
A.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
B.气体摩尔体积一定是22.4 L·mol－1
C.1 mol气体体积为22.4 L，则一定是标准状况
D.相同物质的量的气体摩尔体积也相同
【答案】A
【解析】气体体积受温度、压强的影响，随着条件的不同，气体摩尔体积对应的数值有无数种，不一定是22.4 L·mol－1，B错误；非标准状况通过调节温度和压强也可以使1 mol气体体积达到22.4 L，C错误；气体摩尔体积与物质的量无关，当条件不同时气体的摩尔体积不一定相同，D错误。
2.下列说法中正确的是( )
A.标准状况下，22.4 L·mol－1就是气体摩尔体积
B.1 mol H2的质量只有在标准状况下才约为2 g
C.标准状况下，18 g水的体积为22.4 L
D.H2和O2的混合气体1 mol在标准状况下的体积约为22.4 L
【答案】D
【解析】气体摩尔体积是指一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体积，22.4 L·mol－1仅是标准状况下气体摩尔体积的近似值，A项不正确；1 mol H2的质量与是否是标准状况无关，B项不正确；标准状况下，水不是气体，18 g水的体积不是22.4 L，C项不正确。
3.NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A.标准状况下，0.1NA个水分子所占的体积约为2.24 L
B.11.2 L CO2的物质的量为0.5 mol
C.NH3的摩尔质量等于NA个氨分子的质量之和
D.101 kPa、4 ℃时，18 mL水和202 kPa、27 ℃时32 g O2所含分子数均为NA
【答案】D
【解析】在标准状况下水不是气体，不能用气体摩尔体积来计算，A项错误；题中没有指明温度、压强，因此不能确定11.2 L CO2的物质的量就是0.5 mol，B项错误；NH3的相对分子质量为17，其摩尔质量为17 g·mol－1，NA个NH3分子的质量之和为17 g，三者在数值上相同，但单位不同，C项错误；4 ℃时，18 mL水就是18 g水，其物质的量为1 mol，含有NA个水分子；32 g O2的物质的量是1 mol，不管在什么温度和压强下，1 mol O2都含有NA个O2分子。
4.在标准状况下，由0.5 g H2、11 g CO2和4 g O2组成的混合气体，其体积约为( )
A.8.4 L B.11.2 L C.14.0 L D.16.8 L
【答案】C
【解析】0.5gH2的物质的量=0.25mol， 11g?CO2的物质的量=0.25mol
4g?O2的物质的量=0.125mol
故标况下混合气体总体积=（0.25mol+0.25mol+0.125mol）×22.4L/mol=14L， 故选C．
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为阿伏加德罗常数的值)( )
A. L B. L
C. L D. L
【答案】B
【解析】设该气体的摩尔质量为M，则＝b，所以M＝ g·mol－1。c g该气体在标准状况下的体积为×22.4 L·mol－1＝ L。
6.在标准状况下有：①6.72 L CH4，②3.01×1023个HCl分子，③13.6 g H2S，④0.2 mol NH3。下列对这四种气体的描述正确的是( )
a.体积②>③>①>④ b.密度②>③>④>①
c.质量②>③>①>④ d.氢原子个数①>③>④>②
A.abc B.bcd C.cbd D.abcd
【答案】D
【解析】先把题中提供的量都分别转化为各物质的物质的量，然后再比较它们的体积、密度等。标准状况下6.72 L CH4的物质的量为0.3 mol,3.01×1023个HCl分子的物质的量为0.5 mol,13.6 g H2S的物质的量为0.4 mol，然后进行比较即可得出结论。
7.同温同压下，用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球，其中气体为CH4的是( )
【答案】D
【解析】在同温同压下，气体的物质的量越大，气体所占的体积就越大，对等质量的气体，其相对分子质量越小，气体的物质的量越大(n＝)。CH4的相对分子质量为16，最小，相等质量的4种气体中，其物质的量最大，故其体积最大。
8.如图两瓶体积相等的气体，在同温同压下瓶内气体的关系一定正确的是( )
A.原子数相等 B.密度相等
C.质量相等 D.摩尔质量相等
【答案】A
【解析】由同温同压可得Vm相同，再由公式n＝可得两瓶内分子的物质的量相同，又都是双原子分子，所以原子的物质的量相同，由原子个数之比等于其物质的量之比可得两瓶内分子所含原子数相同，A项正确；两瓶内分子的物质的量相等，由m＝nM，M不一定相等，故m不一定相等，同时由ρ＝也可得ρ不一定相等。
9.(1)9.03×1023个CH4中，含 mol碳原子， mol氢原子， mol质子， mol电子。与 个NH3含有相同数目的氢原子。
(2)与17 g NH3所含有分子数相同的氧气的体积(标准状况)是 L。
(3)某3.65 g气体在标准状况下的体积是2.24 L，则其摩尔质量是 。
(4)标准状况下9.03×1023个CH4所占的体积为 。
【答案】(1)1.5 6 15 15 1.204×1024(或2NA)
(2)22.4 (3)36.5 g·mol－1 (4)33.6 L
【解析】(1)n(CH4)＝＝＝1.5 mol。所以含有1.5 mol碳原子，6 mol氢原子；由于每个CH4分子中含有10个质子和10个电子，所以含质子、电子的物质的量均为15 mol。2 mol NH3中含有6 mol H，2 mol NH3的分子个数为2NA，即1.204×1024。(2)17 g NH3的物质的量为＝1 mol，故与17 g NH3所含有分子数目相同的O2为1 mol，标准状况下体积为22.4 L。(3)该3.65 g气体的物质的量为＝0.1 mol，故该气体的摩尔质量为＝36.5 g·mol－1。(4)9.03×1023个CH4所占的体积(标况下)：1.5 mol×22.4 L·mol－1＝33.6 L。
10.对一定量气体体积的探究。
已知1 mol不同气体在不同条件下的体积：
化学式
条件
1 mol气体体积/L
H2
0 ℃，101 kPa
22.4
O2
0 ℃，101 kPa
22.4
CO
0 ℃，101 kPa
22.4
H2
0 ℃，202 kPa
11.2
CO2
0 ℃，202 kPa
11.2
N2
273 ℃，202 kPa
22.4
NH3
273 ℃，202 kPa
22.4
(1)从上表分析得出的结论：
①1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为 。
②1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积 (填“一定”、“一定不”或“不一定”)相等。
(2)理论依据：相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等，原因是① ，② 。
(3)应用：在标准状况下，4 g O2的体积为多少升？(写出计算过程)
【答案】(1)①22.4 L ②不一定
(2)①气体分子数目相等 ②相同条件下，气体分子间的平均距离几乎相等
(3)V(O2)＝n×22.4 L·mol－1＝×22.4 L·mol－1＝×22.4 L·mol－1＝2.8 L。
【解析】(1)从表中的数据可以看出：1 mol任何气体在标准状况下，体积都约为22.4 L；1 mol不同气体，在不同条件下，体积不一定相同。
(2)因为在相同的温度和压强下，任何气体分子间的平均距离几乎相同且1 mol气体的分子数目也相同，所以在相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等。
(3)4 g O2的物质的量n(O2)＝＝0.125 mol。在标准状况下的体积为0.125 mol×22.4 L·mol－1＝2.8 L。
课件18张PPT。鲁科版必修第一册第3节 化学中常用的物理量—物质的量
第二课时 气体摩尔体积一、影响物质体积大小的因素请计算1mol物质在00C、1.01×105Pa下的体积由体积数据结合物质状态得出什么结论?1. 为什么1mol不同状态的物质体积不同；
2. 为什么1mol不同物质的气体体积近似相等，且比固、液物质体积大的多；
3. 影响物质体积的因素究竟是什么？1mol几种不同物质的体积网 假设每个分子或原子是一个刚性小球（如乒乓球、篮球等），请同学们探究影响物质体积大小的因素。1.影响物质体积大小的因素有三个：
(1)物质所含结构微粒数多少；
(2)微粒间的距离(固态、液态距离小，排列紧密；气态分子间排列疏松)；
(3)微粒本身的大小(液态时小，气态时大)；2.影响固（液）体积大小的主要因素：(1).粒子数目；(2).粒子的大小；3.影响气体体积大小的主要因素：(1).粒子数目；(2).粒子间的距离 当分子数目相同时，气体体积的大小主要取决于气体分子之间的距离,而不是分子本身的大小；而气体之间的距离与温度、压强有关，当T、P相同时，气体分子之间的距离相等，体积相同。科二、气体摩尔体积1.概念：单位物质的量的气体所占有的体积叫作气体摩尔体积。2.符号：Vm3.定义式： Vm =V(气体)/n(气体)4.单位：升/摩尔（L/mol或L·mol-1） ；米3/摩尔（m3/mol或m3 ·mol-1）。5.气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4L。×，物质应是气体×，未指明条件标况(1).在标准状况下，1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。 (2).1 mol气体的体积约为22.4 L。(3).在标准状况下，1 mol O2和N2混合气(任意比)的体积约为22.4 L。√，气体体积与分子种类无关(4).22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数。×，未指明气体体积是否在相同条件下测定(5).任何条件下，气体的摩尔体积都是22.4 L。(6).只有在标准状况下，气体的摩尔体积才能是22.4 L。×，只在标况下×，不一定[练习]判断正误学6.注意事项：
①．条件：是在标准状况（0℃、101kPa）下；
②．研究对象：任何气体，可以是单一气体也可以是混合气体；
③．物质的量：1mol；
④．所占体积：约为22.4L。[思考]同温同压下，如果气体的体积相同则气体的物质的量是否也相同呢?所含的分子数呢?请阅读课本第25页资料在线内容！练习1. 在标准状况下,2.2gCO2的体积是多少？= 0.05 mol×22.4 L / mol= 1.12L解：解：= 0.005mol n = m / M= 28g/mol练习2：标准状况下，112 mL 某气体的质量为 0.14g,则其摩尔质量为_______________，相对分子质量为___________。 V
（气体）×22.4（标况）÷22.4（标况）N,n,m,V 之间的相互转化[小结]气体的摩尔体积：单位物质的量的气体所占的体积符号：Vm表达式：n=V/Vm标准状况下：Vm=22.4 L/mol1.下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是（ ）
A．1molH2的质量是1g，它所占的体积是22.4L
B．通常状况下的气体摩尔体积约为22.4L
C．标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约为22.4L
D．相同物质的量的气体，气体摩尔体积也相同C2.下列说法正确的是（ ）
A.在标准状况下，1mol水的体积是22.4L
B.1molH2所占的体积约为22.4L
C.在标准状况下，NA个分子所占的体积约为22.4L
D.在标准状况下，1molNH3和CO混合气体所占的体积约为22.4LD3.下列叙述正确的是( )
A．同温同压下，相同体积的气体，其物质的量一定相等
B．任何条件下，等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数一定相等
C．1L一氧化碳气体一定比1L氧气的质量小
D．相同条件下的一氧化碳气体和氮气，若体积相等，则质量一定相等A4.在标况下
（1）0.5molHCl气体占有的体积是
（2）33.6LH2 的物质的量是 5.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、Cl211.2L1.5mol④＜①＜③＜②④＜①＜③＜②6.标准状况下有以下四种气体：
①6.72L CH4 ②3.01×1023 HCl分子 ③13.6g H2S ④0.2mol NH3
（1）物质的量由小到大的顺序是 __ 。
（2）体积由小到大的顺序是 __ 。
