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(共73张PPT)
第6讲　物质的量　气体摩尔体积
复习目标
1.了解物质的量及其相关物理量的含义和应用，体会定量研究对化学科学的重要作用。
2.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化，运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。
考点一　物质的量　摩尔质量
必备知识
1. 三个“基本概念”
（2）物质的量的规范表示方法：
提醒：（1）物质的量的计量对象是微观粒子（分子、原子、离子、质 子、中子、电子等）以及它们的特定组合。

〔人教必修第一册〕
国际上规定，1 mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。1 mol任 何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，符号为NA，通常用6.02×1023 mol－1表示。
1 mol任何粒子集合体都约含有6.02×1023个粒子；而1 mol任何粒子或物质 的质量以克为单位时，其数值都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量 相等。
【思考】　我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成甲醇 （CH3OH）。设NA为阿伏加德罗常数的值。
（1）CH3OH的摩尔质量为 ，3.01×1023个CH3OH分子的 物质的量是 ，其质量是 。
（2） g水中所含氢原子的数目与1 mol CH3OH所含氢原子数相同。
（3）含0.1NA个O原子的CO2中所含电子数为 。
（4）0.2 mol H2O中所含原子的数目为 ，所含质子数 为 。
32 g·mol－1　
0.5 mol　
16 g　
36　
1.1NA　
0.6NA　
2NA　
易错辨析
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√
关键能力
考向1　有关“物质的量”概念的理解
1. 〔教材习题改编〕关于0.5 mol Na2SO4，下列说法正确的是（　　）
A. 摩尔质量是71 g·mol－1
B. 含有2 mol O
C. 含离子数目约为6.02×1023个
D. 含有70 mol质子
√
2. （2025·广东深圳名校联考）下列说法不正确的是（　　）
A. “物质的量”表示含有一定数目粒子的集合体，单位是“摩尔”
B. 0.5 mol N2含有的分子数约为3.01×1023
C. 1 mol CO2中含有的原子数为NA
√
考向2　n与m、N之间的关系
3. 下列说法不正确的是（　　）
A. 磷酸的摩尔质量以g·mol－1为单位时与6.02×1023个磷酸分子的质量 （g）在数值上相等
B. 6.02×1023个氮分子和 6.02×1023个氢分子的质量比等于14∶1
C. 32 g氧气所含的原子数目为2×6.02×1023
D. 相同质量的O2与O3，含有相同的分子数
解析：　O2、O3的摩尔质量分别为32 g·mol－1、48 g·mol－1，则相同质 量的氧气和臭氧的物质的量不同，含有的分子数不同，D错误。
√
4. （1）材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。 据报道，该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗 常数的值，试计算12.2 g该晶体中含氧原子数为 ，氢原子的物 质的量为 mol。
0.33NA　
0.26　
（2）12.4 g Na2R含0.4 mol Na＋，则Na2R的摩尔质量为 ，R的相对原子质量为 ，含1.6 g R的Na2R的物质的量为 。
62 g·mol－
1　
16　
0.1
mol　
考点二　气体摩尔体积　阿伏加德罗定律及其推论
必备知识
1. 影响物质体积的因素
2. 气体摩尔体积
（1）
（2）标准状况下的气体摩尔体积
提醒：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它取决于气体所处的温度和 压强。使用“Vm＝22.4 L·mol－1”时要关注：一看——物质状态，必须 是气体；二看——外界条件，必须为标准状况，标准状况是0 ℃、 1.01×105 Pa，不是常温、常压。
3. 阿伏加德罗定律及其推论
（1）阿伏加德罗定律：同温、同压下，同体积的任何气体具有相同的分 子数或物质的量。
提醒：“三同”定“一同”。
（2）阿伏加德罗定律的推论
同温、
同压下 气体的体积之比等于分子数之比：V1∶V2＝
气体的摩尔质量之比等于密度之比：M1∶M2＝
同温、
同体积下 气体的压强之比等于物质的量之比：p1∶p2＝
（2）阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体，但对于固 体和液体则不适用。
N1∶N2　
ρ1∶ρ2　
n1∶n2　
易错辨析
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关键能力
考向1　气体摩尔体积的应用与计算
1. 下列说法正确的是（　　）
A. 标准状况下，22.4 L任何气体都含有6.02×1023个分子
B. 含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
C. 常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA
D. 标准状况下，11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA
√
解析：标准状况下，22.4 L任何气体的物质的量为1 mol，含有6.02×1023个分子，A正确；氦气是单原子分子，含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为22.4 L，B错误；所示的状态不是标准状况，C错误；在标准状况下，H2O的状态不是气态，D错误。
2. （1）标准状况下，某气体A的密度为2.857 g·L－1，则气体A的摩尔质 量为 ，可能是 气体。
解析： 在标准状况下，气体A的摩尔质量为2.857 g·L－1×22.4 L·mol－1≈64 g·mol－1，可能是SO2气体。
（2）标准状况下，16 g O2与14 g N2的混合气体所占的体积是 。
64 g·mol－1　
SO2　
22.4
L　
（3）9.03×1023个NH3含有 mol氢原子， mol质子，在标准 状况下的体积约为 L。
4.5　
15　
33.6　

考向2　阿伏加德罗定律及其推论
3. 在两个密闭容器中，分别充有32 g SO2和48 g O3，若两容器的温度和压 强均相同。下列说法正确的是（　　）
A. 两种气体的体积之和为33.6 L
B. SO2和O3的气体密度之比为4∶3
C. SO2和O3分子数之比为1∶1
D. SO2和O3的氧原子数目之比为2∶3
√
4. （2025·河北石家庄月考）已知标准状况下：①6.72 L NH3；② 1.204×1023个SO2分子；③5.6 g CH4；④0.5 mol HCl。下列关系不正确的 是（　　）
A. 体积大小：④＞③＞①＞②
B. 原子数目：③＞①＞②＞④
C. 密度大小：②＞④＞①＞③
D. 质量大小：④＞②＞③＞①
√
解析：　①NH3的物质的量为0.3 mol；②SO2的物质的量为0.2 mol；③ CH4的物质的量为0.35 mol；④0.5 mol HCl。相同条件下，体积之比等于 物质的量之比，所以体积大小：④＞③＞①＞②，A正确；原子数目之比 等于原子的物质的量之比，所以原子数目：③＞①＞④＞②，B错误；同 温同压下，密度之比等于相对分子质量之比，故密度大小：②＞④＞①＞ ③，C正确。
应用阿伏加德罗定律解题的一般思路
第一步，分析“条件”：分析题干中的条件，找出相同与不同。
第二步，明确“要求”：分析题目要求，明确所要求的比例关系。
第三步，利用“规律”：利用阿伏加德罗定律及其推论，根据条件和要 求进行判断。也可以通过pV＝nRT进行推导和判断。
真题演练
　　
1. （2025·云南高考4题）NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 （　　）
A. 22.4 L CH4中原子的数目为5NA
B. 1 mol 18O所含中子的数目为10NA
C. 28 g Fe粉和足量S完全反应，转移电子的数目为1.5NA
D. 0.1 L 12 mol·L－1盐酸与足量MnO2反应，生成Cl2的数目为0.3NA
√
解析：　A项，未指明气体是否处于标准状况，22.4 L CH4的物质的量无 法确定，因此原子数目无法确定，错误；B项，18O的中子数为18－8＝ 10，1 mol 18O含10 mol中子，数目为10NA，正确；C项，28 g Fe（0.5 mol）与S反应生成FeS，Fe的化合价为＋2，转移电子数为0.5×2 mol＝1 mol，则转移电子数目为NA，错误；D项，浓盐酸与MnO2反应时，随反应 进行浓度降低，反应停止，实际生成Cl2的物质的量小于理论值0.3 mol， 错误。
2. （2025·黑吉辽蒙高考4题）钠及其化合物的部分转化关系如图。设NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
NaCl Na Na2O2 NaOH NaClO
A. 反应①生成的气体，每11.2 L（标准状况）含原子的数目为NA
B. 反应②中2.3 g Na完全反应生成的产物中含非极性键的数目为0.1NA
C. 反应③中1 mol Na2O2与足量H2O反应转移电子的数目为2NA
D. 100 mL 1 mol·L－1 NaClO溶液中，ClO－的数目为0.1NA
√
3. （2025·河北高考4题）设NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的 是（　　）
A. 18 g H2O晶体内氢键的数目为2NA
B. 1 L 1 mol·L－1的NaF溶液中阳离子总数为NA
C. 28 g环己烷和戊烯的混合物中碳原子的数目为2NA
D. 铅酸蓄电池负极增重96 g，理论上转移电子数为2NA
√
4. （2024·吉林高考4题）硫及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏 加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A. 标准状况下，11.2 L SO2中原子总数为0.5NA
C. 反应①每消耗3.4 g H2S，生成物中硫原子数目为0.1NA
D. 反应②每生成1 mol还原产物，转移电子数目为2NA
√
5. （2024·上海高考16题）已知粗盐水中MgCl2含量为0.38 g·L－1， CaCl2含量为1.11 g·L－1，现用方案（向粗盐水中加入石灰乳除去Mg2＋， 再加入碳酸钠溶液除去Ca2＋）提纯10 L该粗盐水，求需要加入石灰乳（视 为CaO）和碳酸钠的物质的量：
　 　。
n（CaO）＝0.04 mol，n（Na2CO3）＝0.14 mol
课时跟踪检测
1. （2025·甘肃金昌期中）下列有关物质的量和阿伏加德罗常数的说法正 确的是（　　）
A. 物质的量的单位是g·mol－1 B. 物质的量可以表示微粒的数量
C. 阿伏加德罗常数的单位是mol D. 阿伏加德罗常数的值约为6.02
解析：　物质的量的单位是mol，A错误；物质的量是表示物质所含微粒 多少的物理量，B正确；阿伏加德罗常数的单位是mol－1，C错误；阿伏加 德罗常数的值约为6.02×1023，D错误。
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2. 我国女科学家屠呦呦发现青蒿素，它是一种用于治疗疟疾的药物，青蒿 素的分子式为C15H22O5，相对分子质量是282。
下面关于青蒿素的说法正确的是（　　）
A. C15H22O5的摩尔质量为282 g
B. C15H22O5分子中氢原子与氧原子质量比为22∶5
D. 含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为1 mol
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3. 下列与物质的量相关的计算正确的是（　　）
B. 28 g CO和22.4 L CO2中含有的碳原子数相等
C. 标准状况下，11.2 L X气体分子的质量为16 g，则X气体的摩尔质量是 32
D. 10 g H2O含有的中子数为10 mol
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4. 顺铂是一种治疗癌症的药物，结构如图所示。关于含铂元素1.95×10－4 g的顺铂，下列说法正确的是（　　）
A. 顺铂的摩尔质量为300
C. 含氮元素的质量为2.8×10－5 g
D. 顺铂的分子数为6.02×1023个
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5. （2026·四川成都调研）关于同温、同压下等体积的N2O（气体）和 CO2的叙述：①质量相同；②密度相等；③所含分子数相等，其中正确的 是（　　）
A. ①② B. ①③
C. 只有③ D. ①②③
解析： 由阿伏加德罗定律可知，同温、同压下等体积的N2O和CO2的物 质的量相等、所含分子数相等，N2O和CO2的摩尔质量都为44 g·mol－1， 则同温、同压下等体积的N2O和CO2的质量相等、密度相等。
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6. （2025·黑龙江大庆质检）如图为一定量理想气体压强与气体摩尔体积 的关系，关于下列图像分析，错误的是（　　）
A. 微粒间距：B＜A
B. 实现A→B：恒温加压
C. 实现B→C：恒压降温
D. 对于一定量的理想气体，决定气体摩尔体积的主要因素是 微粒间距
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解析：　恒温条件下，随压强增大，气体摩尔体积减小，微粒间距离 减小，微粒间距：B＜A，A正确；A、B两点的温度相同，压强：B＞ A，故恒温加压可实现A→B，B正确；B、C两点压强相同，气体摩尔 体积与温度成正比，则T1＞T2，温度：C＞B，恒压升温可实现B→C， C错误；一定量的理想气体分子数相同，决定气体摩尔体积的主要因素 是微粒间距，D正确。
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7. （2026·山东泰安模拟）下列说法正确的是（　　）
A. 标准状况下，22.4 L HF所含的分子数目为NA
B. 向FeBr2溶液中通入适量Cl2，当有1 mol Br2生成时，共转移的电子数可 能为4NA
C. 0.1 mol Fe与足量盐酸反应，转移0.3NA个电子
D. 0.1 mol环氧乙烷（ ）中含有的σ键数目为0.3NA
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解析：　HF标准状况下为非气体，无法计算，A错误；还原性：Fe2＋＞ Br－，通入氯气，Fe2＋首先被氧化为Fe3＋，然后Br－被氧化为Br2，FeBr2溶 液中通入适量Cl2，当有1 mol Br2生成时转移2 mol电子，假设溶液中含有2 mol FeBr2，则Br－部分反应而Fe2＋反应2 mol，则共转移4 mol电子，电子数 为4NA，B正确； Fe与足量盐酸反应生成Fe2＋，0.1 mol Fe与足量盐酸反 应，转移0.2NA个电子，C错误；环氧乙烷中的C—O、C—C、C—H均为σ 键，0.1 mol环氧乙烷（ ）中含有0.7 mol σ键，数目为0.7NA，D错误。
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8. （2025·河北石家庄模拟）NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正 确的是（　　）
A. 25 ℃时，pH为12的氨水中含有OH－的数目为0.01NA
B. 3.2 g硫中含有价电子的数目为0.6NA
C. 22.4 L甲醇中所含碳氢键的数目为3NA
D. 制备粗硅的反应中，当有12 g碳参加反应时，转移电子的数目为4NA
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9. 设NA为阿伏加德罗常数的值，如果a g某气态双原子分子的分子数为 p，则b g该气体在标准状况下的体积V（L）是（　　）
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A. 该尾气中CO的体积分数为0.2％
B. 23 g 14C 16O2中所含中子数目为12NA
C. 标准状况下，33.6 L HCl中含有1.5NA个σ键
D. 反应中每生成1 mol还原产物，转移电子数目为4NA
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A. 32 g N2H4中非极性键的数目为NA
B. 1 mol NH4NO3晶体中σ键的数目为7NA
C. 1 L 0.01 mol·L－1[Ag（NH3）2]NO3溶液中Ag＋的数目为0.01NA
D. 该反应中每转移1 mol电子生成N2的数目为0.25NA
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12. （2025·江西赣州模拟）以Fe/ZSM-5为催化剂分解N2O，向原料气中 加入适量C3H6能提高催化剂的活性，其
反应机理如图。设NA为阿伏加德罗 常数的值，下列说法正确的是（　　）
A. 3.2 g O2中含有的价电子总数为0.8NA
B. 22.4 L N2与22.4 L CO2所含π键数均为2NA
C. 22 g N2O与CO2的混合气体中所含质子数为11NA
D. 由反应机理可知分解1 mol N2O，转移的电子总数为18NA
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解析：　1个O2含有的价电子数为12，3.2 g O2为0.1 mol，价电子总数为 1.2NA，A错误；没有说明是标准状况，不能用标准状况下气体摩尔体积 计算，B错误；N2O与CO2的摩尔质量都为44 g·mol－1，22 g N2O与CO2的 混合气体的物质的量为0.5 mol，1个N2O或CO2都含有22个质子，0.5 mol N2O与CO2的混合气体所含质子数为11NA，C正确；分解N2O时，N2O中N 元素化合价降低，碳元素化合价升高，因加入的C3H6的量未知，转移的总 电子数无法计算，D错误。
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13. 填写下列空白。
（1）将等物质的量的NH3和CH4混合，混合气体中NH3与CH4的质量比 为 。
（2）标准状况下，密度为0.75 g·L－1的NH3与CH4组成的混合气体中， NH3的体积分数为 。
解析： 标准状况下，混合气体的平均摩尔质量为0.75 g·L－1×22.4 L·mol－1＝16.8 g·mol－1，设NH3的体积分数为x，则17x＋16（1－x） ＝16.8，解得x＝0.8，即80％。
17∶16　
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（3）已知a g A和b g B恰好完全反应生成0.2 mol C和d g D，则C的摩尔质 量为 。
（4）现有下列三种气体：①32 g CH4；②约含有6.02×1023个HCl分子的 氯化氢气体；③标准状况下33.6 L O2。请按物理量由小到大的顺序排列：
5（a＋b－d）g·mol－1　
①＜②＜③　
②＜③＜
①　
②＜③＜①　
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解析： ①32 g CH4的物质的量为2 mol；②约含有6.02×1023个HCl分 子的氯化氢气体的物质的量为1 mol，其质量为36.5 g；③标准状况下33.6 L O2的物质的量为1.5 mol，其质量为32 g·mol－1×1.5 mol＝48 g。a.根 据上述分析可知，三种物质的质量大小为①＜②＜③。b.根据N＝n·NA 可知，气体分子数与其物质的量成正比，气体的物质的量大小为②＜③＜ ①，则三种气体含有分子数目大小为②＜③＜①。c.根据V＝n·Vm可 知，相同条件下气体的体积与其物质的量成正比，气体的物质的量大小为 ②＜③＜①，则三种气体的体积大小为②＜③＜①。
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14. 如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a和b分成甲、 乙两室。标准状况下，在乙室中充入0.6 mol HCl，甲室中充入NH3、 H2的混合气体，静止时隔板位置如图。已知甲、乙两室中气体的质量 之差为10.9 g。
（1）甲室中气体的物质的量为 mol。
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（2）甲室中气体的质量为 g。
解析： 乙室中HCl气体的质量为 0.6 mol×36.5 g·mol－1＝21.9 g， 则甲室中气体的质量为21.9 g－10.9 g＝11 g。
（3）甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为 。
解析： 甲室中气体的物质的量为1 mol，质量为11 g，平均摩尔质量 为11 g·mol－1，则甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为11。
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解析： 设甲室中氨气的物质的量为x，氢气的物质的量为y，根据其物 质的量、质量列方程组为x＋y＝1 mol，17 g·mol－1×x＋2 g·mol－ 1×y＝11 g，可得x＝0.6 mol、y＝0.4 mol；如果将隔板a去掉，0.6 mol HCl与0.6 mol NH3恰好完全反应生成氯化铵固体，剩余H2的物质的量为0.4 mol，同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，所以隔板b将会左移至刻度“2”处。
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