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(共52张PPT)
物质的量（第二课时）
教学目标
理解影响物质体积的因素；
掌握气体摩尔体积的含义；
理解温度和压强对气体体积的影响。
教学重点
教学难点
气体摩尔体积
标准状况下的气体摩尔体积
气体摩尔体积
阿伏伽德罗定律及其推论
知识回顾
微粒
分子
原子
离子
电子
质子
中子
质量
物质的量
微粒数
（m）
（n）
（N）
÷M
×M
×NA
÷NA
科学探究
根据电解水实验，观察不同时间试管内气体体积的变化。生成的H2和O2的体积比约是多少？
2:1
假设电解了1.8g H2O，根据电解水的化学方程式计算生成的O2和H2的质量，再根据O2和H2的摩尔质量计算物质的量。
结论：在相同温度和压强下，1 mol H2和O2的体积相同
H2
O2
0.2g
1.6g
0.1mol
0.05mol
2:1
质量
物质的量
H2和O2的物质的量之比
科学探究
计算1mol下列气体在0℃、1.01×10 Pa下的体积
5
在相同条件下，1 mol不同的气体物质，体积基本相同
物质
状态
1mol粒子的质量(g)
密度(g/L)
体积(L)
H2
O2
气体
2
32
0.0893
1.429
22.4
22.4
科学探究
1mol 固体和液体物质在20℃、1.01×10 Pa下的体积：
5
1 mol不同的固体或液体物质，体积不同
Fe
Al
H2O
H2SO4
固体
固体
液体
液体
56
27
18
98
7.86
2.70
0.998
1.83
7.12
10
18.04
53.55
物质
状态
1mol 粒子的质量(g)
密度g/ml
体积 ml
根据表中数据，计算 1 mol 下列物质的体积：
分析计算结果，能得出什么结论？
1 mol 不同的固体或液体物质，体积不同
Al
Pb
H2O
H2SO4
固体
液体
56
27
207
18
98
7.8
2.7
11.3
1
1.83
7.2
10
18.3
18
53.6
物质
状态
摩尔质量
（g/mol）
密度
（g/cm ）
体积
（cm ）
Fe
根据表中数据（密度0℃、1.01×10 Pa时的数据） ，
计算 1 mol 下列物质的体积：
5
分析计算结果，能得出什么结论？
在相同条件下，1 mol 不同的气体物质，体积基本相同
H2
O2
CO2
气体
2
32
44
0.0893
1.43
1.97
22.4
22.4
22.3
物质
物质
状态
摩尔质量
（g/mol）
密度
（g/L）
体积
（L）
为什么 1 mol 不同的固体或液体物质，体积不同，
但在相同条件下，1 mol不同的气体物质，体积基本相同？
为什么在刚才提到1mol物质的体积时，都要加上与温度、压强相关的限定条件？
我们接下来就说说影响物质体积的因素
影响物质体积的因素
同学们在做操的时候，你们班在操场上所占的面积和哪些因素有关
人数、人的间距、人的胖瘦
物质体积的
决定因素
微粒数目
微粒间距
微粒大小
影响固体、液体体积的因素
固体物质
液体物质
固体和液体中，物质微粒间的距离都很小
固体/液体
微粒数目
微粒间距
微粒大小
体积的
决定因素
固定为1mol
忽略（太小）
影响
影响
决定
1mol固体/液体的体积
1mol的固体体积
微粒大小
决定
原子半径0.127nm
1mol 铁
7.2cm
NA个原子
56克
27克
NA个原子
10cm
原子半径0.143nm
1mol 铝
18.3cm
207 克
NA个原子
1mol 铅
原子半径0.175nm
1mol的液体体积
微粒大小
决定
18.0 cm
1mol水
18克
NA个分子
1mol硫酸
98克
NA个分子
53.6 cm
微粒大小
1mol固体/液体的体积
决定
原子半径0.127nm
水
硫酸
原子半径0.143nm
原子半径0.175nm
那1mol气体的体积由什么决定呢？
物质变为气体发生的变化（微观）
固体干冰
分子间距离较小与分子直径接近
分子间距离较大，约是分子直径的10倍
CO2气体
物质变为气体发生的变化（宏观）
18.0 ml
1 mol H2O(l)
约1700倍
3.06×10 ml
1 mol H2O(g)
100 ℃
4
影响气体体积的因素
气体中，物质微粒间的距离很大（分子直径的10倍左右）
气体物质
体积的
决定因素
气体微粒间距又受什么的影响呢？
气体
1mol气体的体积
微粒数目
微粒间距
微粒大小
影响
影响
忽略（太小）
固定为1mol
决定
影响气体微粒间距的因素
温度↗，气体微粒间距↗
温度
压强↗，气体微粒间距↘
压强
影响物质体积大小的因素
气体微粒间距主要受温度和压强影响
主要因素
忽略
忽略
主要因素
主要因素
次要因素
次要因素
状态\因素
微粒数目
微粒间距
微粒大小
气体
固体和液体
固定为1mol
总结一下
微粒的大小
微粒间的距离
受温度和压强影响
温度、压强
固体、液体体积
气体体积
气体微粒间
一定
平均距离
一定
1mol气体
体积一定
决定
决定
回答最开始的问题
为什么 1 mol 不同的固体或液体物质，体积不同，
但在相同条件下，1 mol不同的气体物质，体积基本相同？
不同物质
差别较大
不同物质
差别较大
微粒的大小
固、液体体积
决定
微粒间的距离
决定
气体体积
不同物质
差别很小
同温
同压下
不同物质
差别很小
回答最开始的问题
微粒间的距离
气体体积
决定
不同物质
差别很小
不同物质
差别很小
同温t=0℃
同压下P=1.01×10 Pa
5
物质
状态
1mol粒子的质量(g)
密度(g/L)
体积(L)
H2
O2
气体
2
32
0.0893
1.429
22.4
22.4
回答最开始的问题
为什么在提到1mol物质的体积时，都要加上与温度、压强相关的限定条件？
微粒间的距离
气体体积
受温度和压强影响
温度、压强
气体微粒间
一定
平均距离
一定
1mol气体
体积一定
气体摩尔体积
温度、压强
一定
1mol气体
体积一定
一般选什么温度、压强？
1mol气体的体积多大？
单位物质的量的气体所占的体积 ：
摩尔体积
把问题表述更专业
常用单位：L/mol
何种温度、压强下，气体的摩尔体积有多大？
气体摩尔体积
标准状况下，1mol任何气体的体积均为22.4 L
标准状况S.T.P
t=0℃
P=1.01×10 Pa
5
1mol气体的体积这么大
温度、压强选这个
物质
状态
1mol粒子的质量(g)
密度(g/L)
体积(L)
H2
O2
气体
2
32
0.0893
1.429
22.4
22.4
气体摩尔体积
标准状况下的气体摩尔体积：Vm=22.4 L/mol
理解要点：
条件：
对象：
物质的量：
体积：
标准状况（S.T.P）
0 ℃、 101 kPa
任何气体
1 mol
22.4 L
Vm并非恒等于22.4L/mol
它取决于气体的温度压强
温度、压强发生变化，Vm也会跟着变化。
标准状况下的气体摩尔体积示意图
决定
气体摩尔体积
概念：单位物质的量气体所占的体积
符号：Vm
公式：
单位：L/mol(L·mol )、 m /mol。
-1
3
再次提醒
因为气体体积受温度、压强的影响很大，所以当你说摩尔体积Vm的具体数值时（比如22.4 L/mol），必须指明温度和压强。
什么叫气体摩尔体积？
标况下气体摩尔体积的应用条件是什么？
气体体积和物质的量如何转换？
气体摩尔体积
摩尔气体的体积就是气体摩尔体积
解释：定义
气体摩尔体积的大小与温度和压强无关
解释：有关，温度越高、压强越小，气体摩尔体积越大
真
假
CO2的摩尔体积是22.4L/mol
解释：未说是标况下
标况下NO2的体积约是22.4L
解释：未说是1mol
标准状况下，1mol任何物质的体积都约是22.4L
解释：物质应是气体
假
假
假
标准状况下，1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L
解释：气体体积与分子种类无关
标准状况下，气体的摩尔体积都是22.4L。
解释：单位应为L/mol
真
假
标准状况下， 1 mol H2O的体积约为22.4L 。
解释：水在标况下是液体或固体
当1 mol H2的体积约为22.4L时，温度和压强一定是标准状况 。
解释：可以同时升温、加压，维持体积为22.4L
假
假
标准状况下，0.5 mol CO2的体积约________ L
标准状况下，44.8 L 的N2的物质的量是________ mol
11.2
2
气体摩尔体积
标准状况下，0.1 mol 氧气和氢气混合气体的体积为________L；
标准状况下， 224 L 二氧化硫的物质的量是________ mol。
2.24
10
气体摩尔体积
假设在一定条件下，气体的摩尔体积为Vm，则该条件下 5 mol 氢气的体积为________；体积为V的氧气的物质的量是________ 。
5Vm
V/Vm
气体摩尔体积
对气体摩尔体积，有：
这与摩尔质量类似：
n
V（气体）
n
m
×Vm
÷Vm
×M
÷M
气体摩尔体积
假定下表中的所有数据都是标准状况下的，请填完下表，并最终计算气体在标况下的密度：
根据上表，你能总结出如利用摩尔质量M和摩尔体积Vm来计算密度ρ的公式吗？
摩尔质量
（g/mol）
摩尔体积
（L/mol）
1mol的
体积（L）
密度
（g/L）
H2
O2
SO2
2
2
32
32
64
64
22.4
22.4
22.4
22.4
22.4
22.4
0.0893
1.43
2.86
1mol的
质量（g）
物质
气体摩尔体积
假设在一定条件下，气体的摩尔体积为Vm，则该条件下二氧化碳的密度为________；氧气的密度为________；氯气的密度为________；相对分子质量为M的某气体的密度为________；
密度为ρ的某气体的相对分子质量为________ 。
44/Vm
32/Vm
71/Vm
M/Vm
ρVm
气体摩尔体积
对于气体而言，有：
摩尔质量（M）
摩尔体积（Vm）
÷ ρ
× ρ
即： M = Vm× ρ
这与质量（m）、体积（V）、密度（ρ）的关系类似：
质量（m）
体积（V）
÷ ρ
× ρ
小结
气体摩尔体积
概念：单位物质的量气体所占的体积。
符号为 Vm
常用单位： L/mol (L·mol ) 。
-1
标准状况下的气体摩尔体积 Vm=22.4 L/mol：
条件：标准状况
对象：任何气体
物质的量：1mol
结论
体积约占22.4 L
小结
N
n
m
÷NA
×NA
×M
÷M
×Vm
÷Vm
（气体）
V
小结
摩尔质量（M）
摩尔体积（Vm）
即： M = Vm× ρ
÷ ρ
× ρ
温度对气体体积的影响
结论：温度升高，体积增大；温度降低，体积减小
原因：温度升高，粒子间距增大，温度降低，粒子间距减小。
压强对气体体积的影响
结论：压强增大，体积减小；压强减小，体积增大
原因：压强增大，粒子间距减小，压强减小，粒子间距增大。
结论
温度和压强一定
气体微粒间距相等
微粒数相同的气体体积相同
氧气
氢气
即：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——阿伏加德罗定律。
四同：同温（T）、同压（p）、同体积（V）、同物质的量（n）
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。
公式表示：
阿伏加德罗定律的概念是什么？它有哪些重要推论？
理想气体状态方程和阿伏加德罗定律及其推论之间有什么关系？
摩尔质量和气体相对密度如何转换？
阿伏加德罗定律及其推论
小结
阿伏伽德罗定律：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。
小结
阿伏伽德罗定律的推论：
同温同压：
同温同压，等质量：
同温同体积：
在0.5molNa2SO4中含有Na 的数目是（ ）个。
+
瓦斯中甲烷与氧气的质量比为1:4时极易爆炸，此时甲烷与氧气的体积比为（ ）。
A. 3.01×10
23
B. 6.02×10
23
C. 0.5
D. 1
A. 1:4
B. 1:2
C. 1:1
D. 2:1

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