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专题1　
物质的分类及计量
第二单元　物质的化学计量
课时2　气体摩尔体积
1. 知道不同聚集状态物质的一些特性，根据物质的存在状态进行分类，知道固、液、气态物质的一些特性。
2. 了解影响气体体积的主要因素，初步学会运用气体摩尔体积等概念进行简单的计算。
活动一：讨论影响物质体积大小的因素
1. 不同聚集状态物质的微观结构与宏观性质如下表所示。
物质的聚集状态 微观结构 微粒的运动方式 宏观性质
固态 微粒排列紧密，微粒间的空隙很小 在固定的位置上振动 有固定的形状，几乎不能被压缩
液态 微粒排列较紧密，微粒间的空隙较小 可以自由移动 没有固定的形状，不易被压缩
气态 微粒间的距离较大 可以自由移动 没有固定的形状，容易被压缩
讨论不同宏观物质的物理性质可能存在哪些差异？可能的原因是什么？
【答案】 固体具有固定的形状，液体、气体没有固定的形状；气体容易被压缩，而固体、液体不易被压缩。在固态、液态、气态物质中，微粒的运动方式、微粒之间的距离是不同的。不同聚集状态的物质微观结构上的差异导致了物质性质的不同。
2. 已知下列物质的密度，试计算1 mol这些物质的体积，将结果填入下表。
1 mol不同物质的体积
物质 摩尔质量/(g/mol) 密度 1 mol物质的体积
Al 26.98 2.70 g/cm3
Fe 55.85 7.86 g/cm3
H2O 18.02 0.988 g/cm3
C2H5OH 46.07 0.789 g/cm3
H2 2.016 0.089 9 g/L
N2 28.02 1.25 g/L
CO 28.01 1.25 g/L
说明：固体、液体密度为293 K时的测定值，气体密度为1.01×105 Pa、273 K时的测定值。
分析计算结果，你能得出哪些结论？
【答案】 计算结果略。1 mol不同固体和液体体积一般都不相同，1 mol不同的气体，在相同温度和压强下体积大致相同。
3. 下图是1 mol不同物质的体积示意图。请你从微观角度，结合下图解释、分析影响1 mol固体、液体、气体体积的因素。
①在温度、压强一定时，物质的体积大小与哪些因素有关？
【答案】 在温度和压强一定时，物质的体积与物质所含微粒的数目、微粒的大小和微粒之间的距离有关。
②1 mol不同固体和液体的体积大小与哪些因素有关？
【答案】 任何1 mol固态物质或液态物质所含的微粒数相同。微粒之间的距离很小，但微粒的大小不同，所以1 mol固态物质或液态物质的体积往往是不同的。
③1 mol气态物质的体积与哪些因素有关？
【答案】 任何1 mol气态物质所含的微粒数相同。虽然微粒的大小不同，但微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍，所以1 mol气态物质的体积主要取决于气态物质中微粒之间的距离。
④为什么相同温度和压强下1 mol任何气体体积几乎相等？
【答案】 1 mol气态物质的体积主要取决于气态物质中微粒之间的距离。这种距离与外界的温度、压强有关。当温度、压强一定时，任何具有相同微粒数的气体都具有大致相同的体积。
活动二：从概念辨析的角度理解气体摩尔体积
1. 1 mol不同气体在不同条件下的体积如下表所示。
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____________________。
22.4 L
不一定
气体的微粒数相同
粒子间的距离相同
2. 温度、压强一定时，任何气体分子间的距离大致相同，任何相同微粒数的气体有大致相同的体积，所以研究单位物质的量气体的体积极有意义。阅读教材，回答下列问题。
(1) 什么是气体摩尔体积？单位、符号分别是什么？
【答案】 单位物质的量气体所占的体积称为气体的摩尔体积，符号为Vm，常用单位为L/mol或m3/mol。
(2) 找出气体的体积(V)、气体的物质的量(n)、气体摩尔体积(Vm)之间的关系。
【答案】 气体的物质的量(n)、体积(V)和气体摩尔体积(Vm)之间存在如下关系：V＝n·Vm。
3. 结合以上内容思考。
(1) 标准状况下，1 mol任何物质的体积都约是22.4 L吗？
【答案】 不是。物质的状态有气体、固体或液体，在标准状况下，1 mol气体的体积约为22.4 L，而1 mol固体或液体的体积均不是22.4 L。
(2) 当1 mol气体的体积为22.4 L时，能否说明该气体一定处于标准状况下？
【答案】 不能。标准状况下，1 mol气体的体积均约为22.4 L，但1 mol气体的体积为22.4 L时，并不一定说明该气体处于标准状况下，比如适当的升高温度(气体膨胀)、增大压强(压缩气体)，也能使1 mol气体的体积变为22.4 L。
(3) 气体摩尔体积适用范围是气体，是否必须为纯净气体？
【答案】 气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体，但是以混合气体中气体之间不发生化学反应为前提。如标准状况下0.2 mol H2和0.8 mol O2的混合气体约为22.4 L。
通过以上问题，对于气体摩尔体积的作用，你有什么心得？
【答案】 气体摩尔体积的适用条件：①标准状况(0 ℃、1.01×105 Pa)；②物质在标准状况下为气体，若不是气体或非标准状况均不能用22.4 L/mol进行计算；③气体可以是单一气体也可以是混合气体。
活动三：从模型认知掌握气体摩尔体积的有关计算(标准状况
下)——“四公式”
回答问题。
1. 标准状况下，33.6 L Cl2的物质的量是________,16 g O2所占体积约是_______。
2. 标准状况下，含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合气体所占体积约是________。
3. 标准状况下，34 g NH3的物质的量是_____，所占体积约是______，所含的NH3分子数是____________。
1.5 mol
11.2 L
44.8 L
2 mol
44.8 L
1.204×1024
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是_____(填字母)。
A. 0.5 mol O3与11.2 L O2所含的分子数一定相等
B. 常温常压下，18 g H2O中含有的原子总数为3NA
C. 标准状况下，22.4 L的CCl4中含有的CCl4分子数为NA
D. 常温常压下，22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2NA个氧原子
B
活动四：阿伏加德罗定律及其推论
1. 阿伏加德罗定律及其推论。
(1) 阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
适用范围：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。
(2) “三同定一同”规律：同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”则必有第“四同”。
(3) 已知理想气体的状态方程为“pV＝nRT”(p表示气体的压强、V表示气体的体积、n表示气体的物质的量、R是常数、T表示气体的温度)，完成下列填空。
对于气体有
2. 思考并回答下列问题。
(1) 同温同压下，1 L H2和1 L O2所含的分子数相同吗？
【答案】 相同。同温同压下，1 L H2和1 L O2的物质的量相同，则二者所含的分子数相同。
(2) 同温同压下，相同质量的H2和O2所占的体积相同吗？其体积比是多少？
(3) 相同温度下，向相同容积的密闭容器中分别充入1 mol H2和2 mol O2，容器中气体的压强比是多少？
【答案】 同温同容下，气体的压强比等于气体的物质的量之比，即容器中气体的压强比为1∶2。
(4) 下图为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______(填字母)。
A. 原子数相等 B. 密度相等
C. 质量相等 D. 摩尔质量相等
A
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【解析】 气体体积取决于物质的量和其所处环境的温度、压强，H2的物质的量为2 mol，又知温度为室温，故其体积主要取决于压强。
1. 室温时，2 mol H2的体积大小主要取决于(　 　)
A. 氢气所含分子数　　　　
B. 氢气所处环境的压强
C. 氢气的质量　　　
D. 氢气的密度
B
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8
【解析】 碘升华是物理变化，分子运动速度加快，分子间的平均距离增大，而分子自身的大小、分子数目和分子质量均不会发生改变。故选B。
2. [2025苏州中学月考]固态I2加热易升华变成碘蒸气，升华时下列物理量增大的是(　 　)
A. 分子的大小　　
B. 分子间的平均距离　　
C. 分子的数目　　
D. 分子的质量
B
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3. 下列有关气体体积的叙述中，正确的是(　 　)
A. 一定温度和压强下，各种气态物质的体积大小由构成气体的分子大小决定
B. 一定温度和压强下，各种气态物质的体积大小由构成气体的分子数决定
C. 不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同
D. 气体摩尔体积指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
B
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1
【解析】 对于气体物质，在一定温度和压强下，分子间的距离远大于分子本身的大小，因此其体积的大小主要由分子数的多少来决定，A错误，B正确；气体的体积随温度和压强的变化而变化，体积不同的气体，在不同的条件下，其分子数可能相同，也可能不同，C错误；气体摩尔体积会随着温度、压强的变化而变化，22.4 L/mol是标准状况下的气体摩尔体积，D错误。
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1
4. [扬州高邮期中]标准状况下，下列气体中体积最大的是(　 　)
A. 3.36 L CO2 B. 6.4 g O2
C. 3.01×1023个H2S分子 D. 含0.8 mol H的H2
C
2
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8
1
5. [2025徐州一中月考] 下列叙述正确的是(　 　)
A. 1 mol H2O的质量为18 g/mol
B. CH4的摩尔质量为16 g
C. 3.01×1023个SO2分子的质量为32 g
D. 标准状况下，0.5 mol任何物质的体积均约为11.2 L
C
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1
【解析】 同温同压同体积必然同分子数，分子数相同，物质的量相同，A、B正确；温度、压强相同，分子间的平均距离相同，C正确；两者的摩尔质量不同，物质的量相同，则质量不同，D错误。
6. [南通如皋调研]100 ℃、1 atm条件下，关于1 L H2和1 L O2，下列说法错误的是(　 　)
A. 所含气体分子的数目相同
B. 所含气体的物质的量相同
C. 气体分子间的平均距离相同
D. 所含气体的质量相同
D
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1
【解析】 含有NA个原子的氢气的物质的量为 0.5 mol，标准状况下，0.5 mol H2的体积约为 0.5 mol×22.4 L/mol＝11.2 L，A错误；64 g SO2的物质的量为1 mol，1 mol SO2中含有1 mol S原子、2 mol O原子，总共含有3 mol原子，含有的原子数为3NA，B正确；1 mol氢描述错误，未注明微粒种类，无法确定质量，C错误；标准状况下的水不是气体，不能使用标准状况下的气体摩尔体积来计算11.2 L水的物质的量，D错误。
7. 用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　 　)
A. 含有NA个原子的氢气在标准状况下的体积约为22.4 L
B. 25 ℃，1.01×105 Pa下，64 g SO2中含有的原子数为3NA
C. 1 mol氢的质量为1 g
D. 标准状况下，11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA
B
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1
【解析】 同温同压同体积必同分子数，A正确；分子数相同，CO、CO2中氧原子个数之比为1∶2，B正确；同温同压的气体，密度之比等于摩尔质量之比，两者密度之比为7∶11，C错误；分子数相同，物质的量相同，质量之比等于摩尔质量之比，D正确。
8. 相同状况下，等体积的CO和CO2气体，以下有关说法错误的是(　 　)
A. 所含分子数相同
B. 所含氧原子个数之比为1∶2
C. 密度之比为11∶7
D. 质量之比为7∶11
C
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1
9. 按要求填写下列空格。
(1) 在标准状况下，0.5 mol H2和O2混合气的体积约是________。
(2) 在标准状况下，2 mol CO2的体积为_______，质量为______。
(3) 含1.806×1023个分子的N2，在标准状况下的体积是________。
(4) 在标准状况下，体积为11.2 L的CO2的物质的量为__________、质量为______，其所含原子的总数是___________个。
(5) 128 g O2含___________个O2分子，在标准状况下的体积为______。
11.2 L
44.8 L
88 g
6.72 L
0.5 mol
22 g
9.03×1023
2.408×1024
89.6 L

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