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第三节 物质的量
第2课时 气体摩尔体积
第二章 海水中的重要元素- 钠和氯
了解气体摩尔体积的概念，掌握有关气体摩尔体积的计算；
02
了解阿伏加德罗定律及其推论；
03
通过有关计算，理解气体的分子数与物质的量的关系。
04
理解影响物质体积大小的因素；
01
教学目标
核心素养
宏观辨识与微观探析：通过对摩尔体积的微观意义的学习，从微观上理解不同状态的物质的摩尔体积的影响因素，进而延伸至宏观物理量对摩尔体积的影响，理解从微观到宏观的辩证思想。
证据推理与模型认知：利用初中物理知识，联系物质的量的基本概念，建立研究物质的摩尔体积的基本模型，使学生了解科学的推理过程，理解微观粒子模型在化学研究中的重要作用。
科学探究与创新意识：通过对比、类比归纳、演绎等多种思维活动，了解气体摩尔体积等知识，体会从物质的量的层次定量研究化学问题的意义。
课堂导入
在科学研究或实际生产中，涉及气态物质时，测量体积往往比称量质量更方便。
气体一般都是测量体积，而不是称量质量。那么，气体体积与物质的量之间有什么关系呢？
1 mol Fe
1 mol Al
1 mol Pb
7.1 cm3
10 cm3
18.3 cm3
20°C 1 mol 固体的体积
20°C 1 mol 液体的体积
18 cm3
53.6 cm3
57.1 cm3
1 mol 水
1 mol 硫酸
1 mol 酒精
在相同条件下，1mol 固体或液体的体积一般各不相同。
结论
相同条件下固体和液体的体积
1mol下列气体在00C 1.01×105Pa下的体积
名称 状态 密 度(g/L) 质量(g) 体积(L)
H2 气体 0.0899 2.016
O2 气体 1.429 32.00
CO2 气体 1.965 44.01
N2 气体 1.251 28.02
22.393
22.397
22.398
22.425
≈22.4L
在相同条件下， 1mol气体的体积几乎完全相同，都约为22.4L。
结论
相同条件下气体的体积
根据以上结论，请大家思考：
为什么相同条件下，1mol不同固体和液体的体积不同，而1mol不同气体的体积几乎相同？
物质的体积的大小与什么因素有关？
固体物质
液体物质
气体粒子间的距离远大于粒子本身的直径
气体物质
不同聚集状态物质的微观结构
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 在固定位置上振动 有固定形状，
几乎不能压缩
液态 微粒排列较紧密，微粒间空隙较小 可以自由移动 没有固定形状，
不易被压缩
气态 微粒间的距离较大 可以自由移动 没有固定形状，
容易被压缩
不同聚集状态物质的微观结构
粒子的数目
粒子的大小
粒子的间距
影响物质体积大小的因素
197.0 克
1 mol Au
207.2 克
1 mol Pb
1 mol Fe
55.8 克
1 mol H2O
18克
1 mol H2SO4
98克
在粒子数目相同的情况下，物质体积的大小就主要取决于构成物质的粒子的大小和粒子之间的距离。
影响物质体积大小的因素
固体物质
液体物质
构成固体、液体的微粒间的距离很小
1mol固体、液体的体积主要取决于：
粒子的大小
结论
影响物质体积大小的因素
分子直径0.4nm
分子间的平均距离4nm
1mol气体的体积主要取决于：
粒子之间的距离
结论
影响物质体积大小的因素
若 粒子数目相同，气体 粒子间距受哪些条件影响？
因素 状态 粒子个数 粒子大小 粒子间距离
固体和液体
气体
1mol
主要因素
次要因素
1mol
忽略
决定因素
决定具有相同数目粒子的物质体积大小的因素：
影响物质体积大小的因素
结论：温度升高，体积增大，温度降低，体积减小
温度升高，粒子间距增大，温度降低，粒子间距减小。
影响气体体积大小的因素
结论：压强增大，体积减小，压强减小，体积增大
压强增大，粒子间距减小，压强减小，粒子间距增大。
影响气体体积大小的因素
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；
相同的温度和压强下，粒子数相同的任何气体都具有相同的体积，也可以说，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。
图片来源于网络
注意事项
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”。
阿伏加德罗定律
数学表达式：
PV＝nRT
P：气体压强（单位：Pa ）
V：气体的体积（单位：L）
n：气体分子的物质的量（单位：mol）
T：温度（单位：K）
R：常数
R=8.314Pa·m3·mol-1·K-1
阿伏加德罗定律
1. 概念：
2. 符号：
3.单位：
4. 数值：
单位物质的量的气体所占的体积
Vm
L/mol(或L·mol-1)、m3/mol(或m3·mol-1)
0℃(273K)、 101kPa下，Vm ≈ 22.4L/mol
气体摩尔体积
Vm的大小与温度和压强有关
标准状况下，
1mol任何气体的体积约为22.4L
1 mol 任何气体，可以是单一纯净气体，也可以是混合气体
25℃、101kPa下，
Vm ≈ 24.5L/mol
标况(0℃,101 kPa)下，HF、H2O、SO3、CCl4、酒精等不属于气态
气体摩尔体积
摩尔质量 气体摩尔体积
概念
符号
单位
影响因素
计算公式
单位物质的量的物质所具有的质量
单位物质的量的气体所占有的体积
M
Vm
g/mol或g·mol-1
L/mol(或L·mol-1)和m3/mol
定值，
与质量、物质的量无关
温度、压强
n =
m
M
n =
V
Vm
气体摩尔体积
【公式的运用】
例如：标准状况下，67.2L的O2物质的量是多少？含有多少个O2分子？
解：
n(O2) =
V(O2)
Vm
=
67.2L
22.4L/mol
= 3mol
或 V=n·Vm
n=V/Vm
Vm=V/n
变式
N(O2) = n(O2) · NA(O2) = 3mol · NA = 3NA
气体摩尔体积
②气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1
标准状况下，与气体摩尔体积有关的计算
气体的体积
物质的量
①
摩尔质量
②
粒子数
③
质量
④
①气体的物质的量n＝ mol
V
22.4
③气体的分子数N＝n·NA＝
·NA
V
22.4
④气体的质量m＝n·M＝
·M g
V
22.4
【公式的运用】
气体摩尔体积
（错，物质应是气体）
（错，应标明条件－标准状况）
（对，气体体积与分子种类无关）
（错，未指明气体体积是否在相同条件下测定）
1.判断题
（1）标准状况下，1mol任何物质的体积都约是22.4L。
（2）1mol气体的体积约为22.4L。
（3）标准状况下，1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L。
（4）22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。
（5）只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约为22.4L/mol。
（错，不一定）
课堂练习
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 标准状况下任何气体的摩尔体积都是22.4 L
B. 非标准状况下，1 mol 任何气体的体积不可能为22.4 L
C. 标准状况下，22.4 L任何气体都含有约6.02×1023个原子
D. 1 mol H2和O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L
D
课堂练习
D
3. 0.5 mol O2的体积为（ ）
A. 11.2 L B. 16 L C. 22.4 L D. 无法确定
4. 标准状况下，同质量的下列气体，体积最大的是（ ）
A. H2 B. NH3 C. N2 D. CO2
A
课堂练习
(1)标准状况下，0.500mol H2占有的体积是_____L。
11.2
(3)标准状况下，2.00mol O2占有的体积是______L。
44.8
(2)标准状况下，4.48LCO2的物质的量是______mol。
0.200
(4)标准状况下，33.6LH2的物质的量是______mol。
1.50
5. 完成填空
课堂练习
摩尔体积：
单位物质的量的物质所具有的体积
影响物质摩尔体积的因素：
阿伏加德罗定律：
相同温度和相同压强下，相同体积的任何气体一定具有相同的分子数（物质的量）
气体摩尔体积：
标准状况下，任何气体的摩尔体积都约为22.4L/mol
（1）固体和液体：粒子的大小 （2）气体：粒子间距
课堂总结

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