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高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量精品学案
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量精品学案，共9页。学案主要包含了学习目标，学习重点，学习难点，课前预习，课中探究，答案要点，对应练习，课后巩固等内容，欢迎下载使用。
第二课时 气体摩尔体积
【学习目标】1．联系宏观物质的体积特点，通过对比探究，能从宏观和微观相结合的角度理解影响宏观物质体积大小的主要因素和外部条件对气体体积大小的影响，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2.通过讨论交流、对比归纳，增强理解和掌握气体摩尔体积的概念，初步理解阿伏加德罗定律的内容，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
3．通过练习巩固、归纳小结，能基于物质的量认识物质的组成及变化，建立物质的量、质量、摩尔体积之间计算的模型，熟悉阿伏加德罗定律的应用。
【学习重点】气体摩尔体积的理解及应用、阿伏加德罗定律。
【学习难点】阿伏加德罗定律及其推论的理解。
【课前预习】
旧知回顾：1.物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M）三者之间的关系为 M＝m/n 。其中摩尔质量的定义为 单位物质的量的物质所具有的质量，具有的三性为 等值性、近似性、确定性 。
2.气体 容易 被压缩（填“容易”或“难”，下同），说明气体分子间距离比较 大 ，（填“大”或“小”，下同）；温度越高，气体分子间距离 越大 ；压强越大，气体分子间距离 小 ；而固体和液体的体积 难 被压缩，这说明固体和液体分子间距离非常 小 。
新知预习：1.气体摩尔体积是 单位物质的量的气体所占体积 ，符号 Vm ，单位 L/ml 。定义式为 Vm=V/n 。气体摩尔体积的数值取决于气体所处的 温度 和 压强 。标准状况下（温度为 0℃ ，压强为 101KPa ）Vm=_22.4L/ml_。
2.根据表中数据计算（00C、101KPa时）：
【课中探究】
情景导入：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。所以,气体一般都是测量体积,而不是称量质量。我们在前面的学习中已经知道了两个计算物质的量的公式：n=N/NA和n=m/M，如果已知某气体的体积，能否直接应用上面的公式计算出某气体的物质的量呢？显然不能，因为既不知道气体的分子数，也不知道气体的质量。那么,气体体积与物质的量之间有什么关系呢?本节课我们就来解决这个问题。
一、物质的摩尔体积
活动一、1ml物质的体积
任务一、阅读教材P56页内容，结合“思考与讨论”，通过计算分别填写下表内容。
【答案要点】①1 ml不同固体和液体的体积
②1 ml不同气体的体积
③1 ml气体在不同状况下的体积
任务二、讨论交流：结合上表数据分析，你认为可得出什么结论？
【答案要点】①相同条件下（同温同压），1ml（粒子数相同）不同液体或固体体积不相同。
②相同条件下（同温同压），1ml（粒子数相同）不同气体体积相同。
【对应练习】1．下列物质的体积约为22.4 L的是（ ）
A．标准状况下，1 ml H2OB．20℃、101kPa时，36.5 g HCl
C．常温常压下，16 g CH4D．标准状况下，1 ml O2
【答案】D
【解析】A项，标准状况下水不是气体，错误；B项，不是标准状况下，体积不能计算，错误；C项，不是标准状况下，体积不能计算，错误；D项，标准状况下，体积为1×22.4 L·ml－1＝22.4 L，正确。
2．同温同压下，两种气体的体积如果不相同，请你推测其主要原因是( )
A．气体的分子大小不同 B．气体的物质的量不同
C．气体分子的化学性质不同 D．气体分子间的平均距离不同
【答案】B
【解析】同温同压下，气体的体积取决于其物质的量，物质的量不同，则其体积不同。
活动二、影响物质体积大小的因素
任务一、观察下面图示，对比固态、液态和气态物质的结构示意图，思考影响固态、液态和气态物质体积主要因素是什么？
【答案要点】①物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离这三个因素。
②1 ml任何物质中的粒子数目都是相同的，均为NA。因此，在粒子数目相同时，物质体积的大小取决于构成物质的粒子的大小和粒子之间的距离。
任务二、问题探究：为什么相同条件下，1ml不同固体和液体的体积不同，而1ml不同气体的体积几乎相同？物质的体积与什么因素有关？
【答案要点】①固体或者液体，其粒子之间的间距很小，影响固体和液体物质体积的主要因素是粒子数目和粒子大小，由于不同固体粒子大小不同，所以1ml固体或液态体积不同。
②对于气体来说，粒子之间的距离远远大于粒子本身的直径。当粒子数目相同时，气体的体积主要取决于气体分子之间的距离。
③气体的体积取决于分子的数目和分子的间距，分子的间距与温度、压强有关。压强一定，升高温度，分子之间的距离变大，气体体积增大；反之，气体体积缩小。温度一定，增大压强，粒子之间的距离减小，气体体积缩小；反之，气体体积增大。
④结论：在相同温度、相同压强下，1ml气体的体积相同，1ml固体或液体的体积不同。
【对应练习】1．关于物质的体积的说法正确的是（ ）
A．1ml固体或液体的体积主要决定于微粒间的距离
B．固体和液体的微粒间的空隙很小，因此不能被压缩
C．气态物质微粒间的距离较大，因此气体的体积决定于气体分子间的距离
D．气体的体积受温度和压强的影响较大，固体或液体的体积受温度和压强的影响较小
【答案】D
【解析】A．固体和液体的体积主要决定于微粒的大小，A错误；B．固体和液体的空隙很小，不易被压缩，不是不能被压缩，B错误；C．气体的体积决定于微粒数和微粒间的距离，C错误；D．气体的体积受温度和压强的影响较大，因为分子间距离较大，固体或液体的体积受温度和压强的影响较小，因为分子间距离较小，D正确；答案选D。
2．下列关于决定物质体积的因素的说法不正确的是（ ）
A．物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距
B．相同条件下，粒子数相同的任何气体都具有相同体积
C．同温同压下，1 ml任何物质所占有的体积均相同
D．等质量的H2，压强越小、温度越高，气体所占体积越大
【答案】C
【解析】A．决定物质体积大小的因素有粒子数目、微粒之间的距离和粒子的大小，但气体中气体微粒之间距离越远大于微粒直径，所以微粒直径大小可以忽略不计，则决定气体体积大小的因素是粒子数目和粒子间距离，故A正确；B．相同条件下，粒子数相同的任何气体，微粒平均距离相同，所以都具有相同体积，故B正确；C．固体中微粒之间的距离很小，决定固体体积大小的因素是粒子数和粒子的大小，同温同压下，1ml任何气体所占有的体积均相同，故C错误；D．气态方程分析，PV=nRT，等质量的H2，物质的量相同，压强越小、温度越高，气体所占体积越大，故D正确；故选：C。
二、气体的摩尔体积
活动一、气体的摩尔体积
任务一、阅读教材P56-57页内容，观察图2-22，思考什么是气体的摩尔体积？影响气体摩尔体积的因素是什么？
【答案要点】①气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占体积，符号为Vm，表达式为Vm=V/n，常用单位有L/ml和 m3/ml。
②气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强，因而不是固定不变的。标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L。
③标准状况是指 0 ℃，101KPa；通常状况一般是指20℃,101KPa。
任务二、讨论交流：气体摩尔体积适用范围是否必须为纯净气体？气体在非标准状况下的气体摩尔体积，一定不是22.4 L·ml－1吗？
【答案要点】①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，如标准状况下0.2 ml H2和0.8 ml O2的混合气体约为22.4 L，但要特别注意以混合气体中气体之间不发生化学反应为前提。
②气体在标准状况或非标准状况下的摩尔体积都可能是22.4 L·ml－1，因升高温度，体积增大，增大压强，体积减小。所以，在温度和压强适当的情况下，气体摩尔体积也可能为22.4 L·ml－1。
③使用气体摩尔体积时应注意单位为L/ml、标况、气体和1ml四个条件。
注意：标准状况(0℃,101KPa)下，HF、H2O、SO3、CCl4、酒精等不属于气态。
【对应练习】1．下列有关气体摩尔体积的描述正确的是（ ）
A．在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
B．只有在0℃，101kPa下的1ml气体所占体积是22.4L
C．标准状况下，1ml乙醇的体积约为22.4L
D．相同物质的量的两种气体，其体积也相同
【答案】A
【解析】A．单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积，在标准状态下，Vm=22.4L/ml，故A正确；B．在标准状况下，1ml气体所占的体积约为22.4L，但并非只有在标况下，1ml气体所占体积才是22.4L，故B错误；C．标准状况下，乙醇为液态，则1ml乙醇的体积不为22.4L，故C错误；D．相同温度、压强下，相同物质的量的两种气体，其体积相同，故D错误；故选A。
2.下列关于气体摩尔体积的几种说法正确的是（ ）
A．22.4 L任何气体的物质的量均为1 ml
B．非标准状况下，1 ml气体的体积不可能是22.4 L
C．0.1 ml H2、0.2 ml O2、0.3 ml N2和0.4 ml CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L
D．在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同
【答案】C
【解析】A项，通常在标准状况下，22.4 L任何气体的物质的量为1 ml，错误；B项，非标准状况下，1 ml气体的体积也可能是22.4 L，错误；C项，0.1 ml H2、0.2 ml O2、0.3 ml N2和0.4 ml CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为(0.1 ml＋0.2 ml＋0.3 ml＋0.4 ml)×22.4 L·ml－1＝22.4 L，正确；D项，在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含分子数相同，但原子数不一定相同，错误。
活动二、阿伏伽德罗定律
任务一、讨论交流：温度、压强、物质的量和气体的体积有何关系？
【答案要点】①同温同压下，任何气体粒子的间距是相同的，所以一定具有相同的摩尔体积。
②根据n=V/Vm，由于同温同压下，气体的Vm是一样的。因此，相同的温度和压强下，相同体积的任何气体一定具有相同的分子数（物质的量）。
③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）。
任务二、问题探究：根据阿伏加德罗定律，根据下表条件，你还可以得到哪些结论？填写表格内容。
【答案要点】
任务三、请谈谈你对阿伏伽德罗定律还有哪些理解？
【答案要点】①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；
②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”；
③标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。
【对应练习】1．下列叙述正确的是( )
A．同温同压下，相同体积的物质，其物质的量必然相等
B．任何条件下，等物质的量的氧气和一氧化碳所含的分子数必然相等
C．1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小
D．同温同压下，等体积的物质所含的分子数一定相等
【答案】B
【解析】只有气体物质才符合阿伏加德罗定律——在同温同压下，具有相同体积的气体的物质的量相等；具有相同物质的量的两种由分子构成的物质具有相同的分子数；因温度、压强不能确定， 1 L 一氧化碳和1 L氧气的物质的量大小不能确定，二者的质量大小无法比较。
2.在体积相同的两个密闭容器中分别充满C2H4、C3H6气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是（ ）
A．两种气体的压强是P(C2H4)＜P(C3H6)B．C2H4比C3H6的质量小
C．两种气体的分子数目相等D．两种气体的氢原子数目相等
【答案】D
【解析】C2H4和C3H6的体积相同，密度相等，则C2H4和C3H6的质量相等；C2H4、C3H6的摩尔质量依次为28 g·ml－1、42 g·ml－1，等质量的C2H4和C3H6的物质的量之比为 EQ \f(1,28)∶ EQ \f(1,42)＝3∶2。A项，同温同压下，压强之比等于物质的量之比，P(C2H4)∶P(C3H6)＝3∶2，故P(C2H4)＞P(C3H6)，错误；B项，由上分析，两气体的质量相等，错误；C项，两气体的分子数为3∶2，分子数不相等，错误；D项，两气体的分子数目之比为3∶2；所含氢原子数之比为(3×4)∶(2×6)＝1∶1，即所含氢原子数目相等，正确。
【课后巩固】1．（易）教材作业：P61页练习1、2、7
2.（易）现有下列四种因素：①温度和压强、②所含微粒数、③微粒本身大小、④微粒间的距离，其中对气体物质体积有显著影响的是（ ）
A．②③④B．①②④C．①③④D．①②③④
【答案】B
【解析】决定物质体积大小的因素有微粒数目、微粒的大小、微粒之间的距离三个因素，而气体微粒间的距离远大于气体微粒的大小，则体积取决于微粒之间的距离。
①温度和压强对微粒间的距离影响较大，①正确；②所含微粒数越多，体积越大，②正确；③微粒本身大小远小于气体间的距离，微粒本身大小对体积几乎无影响，③错误；④微粒间的距离越远，体积越大，④正确；综上所述，答案为B项。
3．（易）下列叙述正确的是( )
A．一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小决定
B．一定温度、压强下，气体体积由气体的物质的量的多少决定
C．气体摩尔体积是指1 ml 任何气体所占的体积为22.4 L
D．不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定不相等
【答案】B
【解析】一定温度和一定压强下，气体的体积由分子数多少决定，故A项错误；气体摩尔体积是指1 ml 任何气体在一定温度和压强下所占的体积，22.4 L是标准状况下的体积，故C项错误；对于不同的气体，若气体体积不等，则它们所含的分子数有可能相等，故D项错误。
4．（中）下列有关气体所占体积的说法中正确的是（ ）
A．1ml任何气体的体积都是22.4L
B．1mlH2的质量是1g，它所占的体积是22.4L
C．在标准状况下，1ml任何气体所占的体积都约为22.4L/ml
D．在标准状况下，1ml任何气体所占的体积都约为22.4L
【答案】D
【解析】A．没有指明标准状况，A项错误；B．1mlH2的质量是2g，标准状况下的体积是22.4L，B项错误；C．标准状况下，1ml任何气体所占的体积都约为22.4L，注意体积单位是“L”，而不是“L/ml”，C项错误，D．根据C的分析可知，D项正确；故选D。
5.（中）标准状况下，下列物质所占体积最大的是（ ）
A．36 g H2OB．1.5 ml H2
C．48 g O3D．3.01×1023个N2
【答案】B
【解析】A项，标准状况下，36 g水的体积为36 mL；B项，1.5 ml氢气的体积为1.5 ml×22.4 L·ml－1＝33.6 L；C项，48 g臭氧的体积为 EQ \f(48 g,48 g·ml－1)×22.4 L·ml－1＝22.4 L；D项，3.01×1023个氮气的体积为 EQ \f(3.01×1023,6.02×1023 ml－1)×22.4 L·ml－1＝11.2 L，则1.5 ml H2的体积最大，故选B项。
6．（中）下列说法正确的是（ ）
A．硫酸、磷酸的摩尔质量均为98g
B．20℃、1.0×10 5Pa时，同体积的O2与CO2含有相同的分子数
C．标准状况下，16gO2与24g Mg所占的体积相同
D．当1ml气态物质的体积为22.4L时，该气体一定处于标准状况
【答案】B
【解析】A. 摩尔质量的单位为g/ml，故A错误；B. 同温、同压、同体积的气体物质的量相同，分子数相同，20℃、1.0×105Pa，同体积的O2与CO2含有相同的分子数，故B正确；C. 16g氧气物质的量为0.5ml，24gMg的物质的量是1ml，但Mg是固体，24gMg的体积小于16gO2，故C错误；D. 依据PV=nRT分析，压强和温度同倍数增大，1ml气态物质的体积也可以为22.4L，不一定处于标准状况，故D错误；故答案选B。
7．（中）下列说法不正确的是（ ）
A．在常温常压下，1gCO和1gN2所含分子数目相同
B．体积相同的N2与O2拥有相同的原子数
C．在0℃、101kPa下等体积的CO和H2所含分子数目相同
D．在同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比
【答案】B
【解析】A．根据物质的量公式可知，摩尔质量相同时，相同质量的气体具有相同的物质的量，CO和N2的摩尔质量相同，质量也相同，所以分子数目相同，故A正确；B．温度和压强影响气体体积，不是相同条件下，体积相同的N2与O2拥有的原子数不一定相等，故B错误；C．根据阿伏加德罗定律可知，同温同压下，相同体积的任何气体具有相同的分子数，所以等体积的CO2和H2具有相同的分子数目，故C正确；D．根据阿伏加德罗定律可知，同温同压下，相同密度的任何气体具有相等的摩尔质量，所以气体的密度之比等于摩尔质量之比，故D正确；故选：B。
8．（难）已知NA为阿伏加德罗常数的值。回答下列问题：
（1）质量相同的H2、NH3、SO2、O3四种气体中，含有分子数目最少的是________(填化学式，下同)，在相同温度和相同压强条件下，体积最大的是_______。
（2）73.0 g HCl气体中含有的分子数为_____________，标准状况下的体积为_________L。
（3）18.6 g Na2R含0.6 ml Na＋，则Na2R的摩尔质量为________，R的相对原子质量为________。
（4）已知CO、CO2的混合气体质量共16.0 g，标准状况下体积为8.96 L，则该混合气体中CO与CO2的体积比为_________。
【答案】（1）①SO2 ②H2 （2）①2NA ②44.8 （3）①62 g·ml－1 ②16 （4）1∶3
【解析】（1）根据n＝ EQ \f(m,M)、N＝n·NA可知：当气体的质量相等时，气体的摩尔质量越大，其中所含的分子数目就越少。在四种气体中，SO2的相对分子质量最大，其摩尔质量最大，故SO2气体中含有的分子数目最少；气体的相对分子质量越小，等质量时其中所含气体的物质的量最多，根据V＝nVm可知：气体的物质的量越多，其在相同外界条件下其体积就越大，故在相同温度和相同压强条件下，气体体积最大的是H2；（2）73.0 gHCl的物质的量n(HCl)＝ EQ \f(73.0 g,36.5 g·ml－1)＝2 ml，根据N＝n·NA可知其中所含的HCl分子数目为2NA；其在标准状况下的体积V(HCl)＝2 ml×22.4 L·ml－1＝44.8 L；（3）18.6 g Na2R含0.6 ml Na＋，则根据Na2R与其电离产生的Na＋关系可知：Na2R的物质的量为0.3 ml，故其摩尔质量M＝ EQ \f(18.6 g, 0.3 ml)＝62 g·ml－1；Na2R的相对分子质量是62，23×2＋R＝62，所以R＝16，即R的相对原子质量是16；（4）标准状况下8.96 L CO、CO2混合气体的物质的量n＝ EQ \f(8.96 L,22.4 L·ml－1)＝0.4 ml，二者的质量和为16.0 g。假设CO、CO2的物质的量分别是x、y，则x＋y＝0.4 ml；28x＋44y＝16.0 g，解得x＝0.1 ml，y＝0.3 ml，根据V＝n·Vm可知：气体的体积比等于气体的物质的量的比，故该混合气体中CO与CO2的体积比是0.1 ml∶0.3 ml＝1∶3。
物质名称
密度（g/L）
1ml气体的质量（g）
1ml气体体积(L)
二氧化碳
1.977
44
22.256
空气
1.293
29
22.428
状态
物质
密度/20℃
1 ml质量
1 ml的体积
结论
固态
Fe
7.86 g·cm－3
56 g
7.12 cm3
相同条件下，1 ml固体、液体的体积——差别较大
Al
2.70 g·cm－3
27 g
10 cm3
液态
H2O
0.998 g·cm－3
18 g
18.0 cm3
H2SO4
1.83 g·cm－3
98 g
53.6 c cm3
状态
物质
密度/(0℃、101 kPa)
1 ml质量
1 ml的体积
结论
气态
O2
1.429 g·L－1
32.0 g
22.39
标准状况下，1 ml气体的体积——约为22.4 L
H2
0.089 9 g·L－1
2.016 g
22.42
CO
1.25 g·L－1
28.01g
22.41
0℃101 kPa
0℃ 202 kPa
20℃ 101 kPa
－10℃ 202 kPa
H2
22.4
11.2
24.0
10.8
O2
22.4
11.2
24.0
10.8
HCl
22.4
11.2
24.0
10.8
相同条件
结论
公式
语言叙述
同温同压
eq \f(V1,V2)＝eq \f(n1,n2)＝eq \f(N1,N2)
同温同压下，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比
同温同体积
eq \f(p1,p2)＝eq \f(n1,n2)＝eq \f(N1,N2)
同温同体积下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比
同温同压
eq \f(ρ1,ρ2)＝eq \f(M1,M2)
同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比
同温同压同体积
eq \f(m1,m2)＝eq \f(M1,M2)
同温同压下，体积相同的气体，其质量与摩尔质量成正比
第二课时 气体摩尔体积
【学习目标】1．联系宏观物质的体积特点，通过对比探究，能从宏观和微观相结合的角度理解影响宏观物质体积大小的主要因素和外部条件对气体体积大小的影响，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2.通过讨论交流、对比归纳，增强理解和掌握气体摩尔体积的概念，初步理解阿伏加德罗定律的内容，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
3．通过练习巩固、归纳小结，能基于物质的量认识物质的组成及变化，建立物质的量、质量、摩尔体积之间计算的模型，熟悉阿伏加德罗定律的应用。
【学习重点】气体摩尔体积的理解及应用、阿伏加德罗定律。
【学习难点】阿伏加德罗定律及其推论的理解。
【课前预习】
旧知回顾：1.物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M）三者之间的关系为 M＝m/n 。其中摩尔质量的定义为 单位物质的量的物质所具有的质量，具有的三性为 等值性、近似性、确定性 。
2.气体 容易 被压缩（填“容易”或“难”，下同），说明气体分子间距离比较 大 ，（填“大”或“小”，下同）；温度越高，气体分子间距离 越大 ；压强越大，气体分子间距离 小 ；而固体和液体的体积 难 被压缩，这说明固体和液体分子间距离非常 小 。
新知预习：1.气体摩尔体积是 单位物质的量的气体所占体积 ，符号 Vm ，单位 L/ml 。定义式为 Vm=V/n 。气体摩尔体积的数值取决于气体所处的 温度 和 压强 。标准状况下（温度为 0℃ ，压强为 101KPa ）Vm=_22.4L/ml_。
2.根据表中数据计算（00C、101KPa时）：
【课中探究】
情景导入：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。所以,气体一般都是测量体积,而不是称量质量。我们在前面的学习中已经知道了两个计算物质的量的公式：n=N/NA和n=m/M，如果已知某气体的体积，能否直接应用上面的公式计算出某气体的物质的量呢？显然不能，因为既不知道气体的分子数，也不知道气体的质量。那么,气体体积与物质的量之间有什么关系呢?本节课我们就来解决这个问题。
一、物质的摩尔体积
活动一、1ml物质的体积
任务一、阅读教材P56页内容，结合“思考与讨论”，通过计算分别填写下表内容。
【答案要点】①1 ml不同固体和液体的体积
②1 ml不同气体的体积
③1 ml气体在不同状况下的体积
任务二、讨论交流：结合上表数据分析，你认为可得出什么结论？
【答案要点】①相同条件下（同温同压），1ml（粒子数相同）不同液体或固体体积不相同。
②相同条件下（同温同压），1ml（粒子数相同）不同气体体积相同。
【对应练习】1．下列物质的体积约为22.4 L的是（ ）
A．标准状况下，1 ml H2OB．20℃、101kPa时，36.5 g HCl
C．常温常压下，16 g CH4D．标准状况下，1 ml O2
【答案】D
【解析】A项，标准状况下水不是气体，错误；B项，不是标准状况下，体积不能计算，错误；C项，不是标准状况下，体积不能计算，错误；D项，标准状况下，体积为1×22.4 L·ml－1＝22.4 L，正确。
2．同温同压下，两种气体的体积如果不相同，请你推测其主要原因是( )
A．气体的分子大小不同 B．气体的物质的量不同
C．气体分子的化学性质不同 D．气体分子间的平均距离不同
【答案】B
【解析】同温同压下，气体的体积取决于其物质的量，物质的量不同，则其体积不同。
活动二、影响物质体积大小的因素
任务一、观察下面图示，对比固态、液态和气态物质的结构示意图，思考影响固态、液态和气态物质体积主要因素是什么？
【答案要点】①物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离这三个因素。
②1 ml任何物质中的粒子数目都是相同的，均为NA。因此，在粒子数目相同时，物质体积的大小取决于构成物质的粒子的大小和粒子之间的距离。
任务二、问题探究：为什么相同条件下，1ml不同固体和液体的体积不同，而1ml不同气体的体积几乎相同？物质的体积与什么因素有关？
【答案要点】①固体或者液体，其粒子之间的间距很小，影响固体和液体物质体积的主要因素是粒子数目和粒子大小，由于不同固体粒子大小不同，所以1ml固体或液态体积不同。
②对于气体来说，粒子之间的距离远远大于粒子本身的直径。当粒子数目相同时，气体的体积主要取决于气体分子之间的距离。
③气体的体积取决于分子的数目和分子的间距，分子的间距与温度、压强有关。压强一定，升高温度，分子之间的距离变大，气体体积增大；反之，气体体积缩小。温度一定，增大压强，粒子之间的距离减小，气体体积缩小；反之，气体体积增大。
④结论：在相同温度、相同压强下，1ml气体的体积相同，1ml固体或液体的体积不同。
【对应练习】1．关于物质的体积的说法正确的是（ ）
A．1ml固体或液体的体积主要决定于微粒间的距离
B．固体和液体的微粒间的空隙很小，因此不能被压缩
C．气态物质微粒间的距离较大，因此气体的体积决定于气体分子间的距离
D．气体的体积受温度和压强的影响较大，固体或液体的体积受温度和压强的影响较小
【答案】D
【解析】A．固体和液体的体积主要决定于微粒的大小，A错误；B．固体和液体的空隙很小，不易被压缩，不是不能被压缩，B错误；C．气体的体积决定于微粒数和微粒间的距离，C错误；D．气体的体积受温度和压强的影响较大，因为分子间距离较大，固体或液体的体积受温度和压强的影响较小，因为分子间距离较小，D正确；答案选D。
2．下列关于决定物质体积的因素的说法不正确的是（ ）
A．物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距
B．相同条件下，粒子数相同的任何气体都具有相同体积
C．同温同压下，1 ml任何物质所占有的体积均相同
D．等质量的H2，压强越小、温度越高，气体所占体积越大
【答案】C
【解析】A．决定物质体积大小的因素有粒子数目、微粒之间的距离和粒子的大小，但气体中气体微粒之间距离越远大于微粒直径，所以微粒直径大小可以忽略不计，则决定气体体积大小的因素是粒子数目和粒子间距离，故A正确；B．相同条件下，粒子数相同的任何气体，微粒平均距离相同，所以都具有相同体积，故B正确；C．固体中微粒之间的距离很小，决定固体体积大小的因素是粒子数和粒子的大小，同温同压下，1ml任何气体所占有的体积均相同，故C错误；D．气态方程分析，PV=nRT，等质量的H2，物质的量相同，压强越小、温度越高，气体所占体积越大，故D正确；故选：C。
二、气体的摩尔体积
活动一、气体的摩尔体积
任务一、阅读教材P56-57页内容，观察图2-22，思考什么是气体的摩尔体积？影响气体摩尔体积的因素是什么？
【答案要点】①气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占体积，符号为Vm，表达式为Vm=V/n，常用单位有L/ml和 m3/ml。
②气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强，因而不是固定不变的。标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L。
③标准状况是指 0 ℃，101KPa；通常状况一般是指20℃,101KPa。
任务二、讨论交流：气体摩尔体积适用范围是否必须为纯净气体？气体在非标准状况下的气体摩尔体积，一定不是22.4 L·ml－1吗？
【答案要点】①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，如标准状况下0.2 ml H2和0.8 ml O2的混合气体约为22.4 L，但要特别注意以混合气体中气体之间不发生化学反应为前提。
②气体在标准状况或非标准状况下的摩尔体积都可能是22.4 L·ml－1，因升高温度，体积增大，增大压强，体积减小。所以，在温度和压强适当的情况下，气体摩尔体积也可能为22.4 L·ml－1。
③使用气体摩尔体积时应注意单位为L/ml、标况、气体和1ml四个条件。
注意：标准状况(0℃,101KPa)下，HF、H2O、SO3、CCl4、酒精等不属于气态。
【对应练习】1．下列有关气体摩尔体积的描述正确的是（ ）
A．在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
B．只有在0℃，101kPa下的1ml气体所占体积是22.4L
C．标准状况下，1ml乙醇的体积约为22.4L
D．相同物质的量的两种气体，其体积也相同
【答案】A
【解析】A．单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积，在标准状态下，Vm=22.4L/ml，故A正确；B．在标准状况下，1ml气体所占的体积约为22.4L，但并非只有在标况下，1ml气体所占体积才是22.4L，故B错误；C．标准状况下，乙醇为液态，则1ml乙醇的体积不为22.4L，故C错误；D．相同温度、压强下，相同物质的量的两种气体，其体积相同，故D错误；故选A。
2.下列关于气体摩尔体积的几种说法正确的是（ ）
A．22.4 L任何气体的物质的量均为1 ml
B．非标准状况下，1 ml气体的体积不可能是22.4 L
C．0.1 ml H2、0.2 ml O2、0.3 ml N2和0.4 ml CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L
D．在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同
【答案】C
【解析】A项，通常在标准状况下，22.4 L任何气体的物质的量为1 ml，错误；B项，非标准状况下，1 ml气体的体积也可能是22.4 L，错误；C项，0.1 ml H2、0.2 ml O2、0.3 ml N2和0.4 ml CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为(0.1 ml＋0.2 ml＋0.3 ml＋0.4 ml)×22.4 L·ml－1＝22.4 L，正确；D项，在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含分子数相同，但原子数不一定相同，错误。
活动二、阿伏伽德罗定律
任务一、讨论交流：温度、压强、物质的量和气体的体积有何关系？
【答案要点】①同温同压下，任何气体粒子的间距是相同的，所以一定具有相同的摩尔体积。
②根据n=V/Vm，由于同温同压下，气体的Vm是一样的。因此，相同的温度和压强下，相同体积的任何气体一定具有相同的分子数（物质的量）。
③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）。
任务二、问题探究：根据阿伏加德罗定律，根据下表条件，你还可以得到哪些结论？填写表格内容。
【答案要点】
任务三、请谈谈你对阿伏伽德罗定律还有哪些理解？
【答案要点】①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；
②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”；
③标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。
【对应练习】1．下列叙述正确的是( )
A．同温同压下，相同体积的物质，其物质的量必然相等
B．任何条件下，等物质的量的氧气和一氧化碳所含的分子数必然相等
C．1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小
D．同温同压下，等体积的物质所含的分子数一定相等
【答案】B
【解析】只有气体物质才符合阿伏加德罗定律——在同温同压下，具有相同体积的气体的物质的量相等；具有相同物质的量的两种由分子构成的物质具有相同的分子数；因温度、压强不能确定， 1 L 一氧化碳和1 L氧气的物质的量大小不能确定，二者的质量大小无法比较。
2.在体积相同的两个密闭容器中分别充满C2H4、C3H6气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是（ ）
A．两种气体的压强是P(C2H4)＜P(C3H6)B．C2H4比C3H6的质量小
C．两种气体的分子数目相等D．两种气体的氢原子数目相等
【答案】D
【解析】C2H4和C3H6的体积相同，密度相等，则C2H4和C3H6的质量相等；C2H4、C3H6的摩尔质量依次为28 g·ml－1、42 g·ml－1，等质量的C2H4和C3H6的物质的量之比为 EQ \f(1,28)∶ EQ \f(1,42)＝3∶2。A项，同温同压下，压强之比等于物质的量之比，P(C2H4)∶P(C3H6)＝3∶2，故P(C2H4)＞P(C3H6)，错误；B项，由上分析，两气体的质量相等，错误；C项，两气体的分子数为3∶2，分子数不相等，错误；D项，两气体的分子数目之比为3∶2；所含氢原子数之比为(3×4)∶(2×6)＝1∶1，即所含氢原子数目相等，正确。
【课后巩固】1．（易）教材作业：P61页练习1、2、7
2.（易）现有下列四种因素：①温度和压强、②所含微粒数、③微粒本身大小、④微粒间的距离，其中对气体物质体积有显著影响的是（ ）
A．②③④B．①②④C．①③④D．①②③④
【答案】B
【解析】决定物质体积大小的因素有微粒数目、微粒的大小、微粒之间的距离三个因素，而气体微粒间的距离远大于气体微粒的大小，则体积取决于微粒之间的距离。
①温度和压强对微粒间的距离影响较大，①正确；②所含微粒数越多，体积越大，②正确；③微粒本身大小远小于气体间的距离，微粒本身大小对体积几乎无影响，③错误；④微粒间的距离越远，体积越大，④正确；综上所述，答案为B项。
3．（易）下列叙述正确的是( )
A．一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小决定
B．一定温度、压强下，气体体积由气体的物质的量的多少决定
C．气体摩尔体积是指1 ml 任何气体所占的体积为22.4 L
D．不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定不相等
【答案】B
【解析】一定温度和一定压强下，气体的体积由分子数多少决定，故A项错误；气体摩尔体积是指1 ml 任何气体在一定温度和压强下所占的体积，22.4 L是标准状况下的体积，故C项错误；对于不同的气体，若气体体积不等，则它们所含的分子数有可能相等，故D项错误。
4．（中）下列有关气体所占体积的说法中正确的是（ ）
A．1ml任何气体的体积都是22.4L
B．1mlH2的质量是1g，它所占的体积是22.4L
C．在标准状况下，1ml任何气体所占的体积都约为22.4L/ml
D．在标准状况下，1ml任何气体所占的体积都约为22.4L
【答案】D
【解析】A．没有指明标准状况，A项错误；B．1mlH2的质量是2g，标准状况下的体积是22.4L，B项错误；C．标准状况下，1ml任何气体所占的体积都约为22.4L，注意体积单位是“L”，而不是“L/ml”，C项错误，D．根据C的分析可知，D项正确；故选D。
5.（中）标准状况下，下列物质所占体积最大的是（ ）
A．36 g H2OB．1.5 ml H2
C．48 g O3D．3.01×1023个N2
【答案】B
【解析】A项，标准状况下，36 g水的体积为36 mL；B项，1.5 ml氢气的体积为1.5 ml×22.4 L·ml－1＝33.6 L；C项，48 g臭氧的体积为 EQ \f(48 g,48 g·ml－1)×22.4 L·ml－1＝22.4 L；D项，3.01×1023个氮气的体积为 EQ \f(3.01×1023,6.02×1023 ml－1)×22.4 L·ml－1＝11.2 L，则1.5 ml H2的体积最大，故选B项。
6．（中）下列说法正确的是（ ）
A．硫酸、磷酸的摩尔质量均为98g
B．20℃、1.0×10 5Pa时，同体积的O2与CO2含有相同的分子数
C．标准状况下，16gO2与24g Mg所占的体积相同
D．当1ml气态物质的体积为22.4L时，该气体一定处于标准状况
【答案】B
【解析】A. 摩尔质量的单位为g/ml，故A错误；B. 同温、同压、同体积的气体物质的量相同，分子数相同，20℃、1.0×105Pa，同体积的O2与CO2含有相同的分子数，故B正确；C. 16g氧气物质的量为0.5ml，24gMg的物质的量是1ml，但Mg是固体，24gMg的体积小于16gO2，故C错误；D. 依据PV=nRT分析，压强和温度同倍数增大，1ml气态物质的体积也可以为22.4L，不一定处于标准状况，故D错误；故答案选B。
7．（中）下列说法不正确的是（ ）
A．在常温常压下，1gCO和1gN2所含分子数目相同
B．体积相同的N2与O2拥有相同的原子数
C．在0℃、101kPa下等体积的CO和H2所含分子数目相同
D．在同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比
【答案】B
【解析】A．根据物质的量公式可知，摩尔质量相同时，相同质量的气体具有相同的物质的量，CO和N2的摩尔质量相同，质量也相同，所以分子数目相同，故A正确；B．温度和压强影响气体体积，不是相同条件下，体积相同的N2与O2拥有的原子数不一定相等，故B错误；C．根据阿伏加德罗定律可知，同温同压下，相同体积的任何气体具有相同的分子数，所以等体积的CO2和H2具有相同的分子数目，故C正确；D．根据阿伏加德罗定律可知，同温同压下，相同密度的任何气体具有相等的摩尔质量，所以气体的密度之比等于摩尔质量之比，故D正确；故选：B。
8．（难）已知NA为阿伏加德罗常数的值。回答下列问题：
（1）质量相同的H2、NH3、SO2、O3四种气体中，含有分子数目最少的是________(填化学式，下同)，在相同温度和相同压强条件下，体积最大的是_______。
（2）73.0 g HCl气体中含有的分子数为_____________，标准状况下的体积为_________L。
（3）18.6 g Na2R含0.6 ml Na＋，则Na2R的摩尔质量为________，R的相对原子质量为________。
（4）已知CO、CO2的混合气体质量共16.0 g，标准状况下体积为8.96 L，则该混合气体中CO与CO2的体积比为_________。
【答案】（1）①SO2 ②H2 （2）①2NA ②44.8 （3）①62 g·ml－1 ②16 （4）1∶3
【解析】（1）根据n＝ EQ \f(m,M)、N＝n·NA可知：当气体的质量相等时，气体的摩尔质量越大，其中所含的分子数目就越少。在四种气体中，SO2的相对分子质量最大，其摩尔质量最大，故SO2气体中含有的分子数目最少；气体的相对分子质量越小，等质量时其中所含气体的物质的量最多，根据V＝nVm可知：气体的物质的量越多，其在相同外界条件下其体积就越大，故在相同温度和相同压强条件下，气体体积最大的是H2；（2）73.0 gHCl的物质的量n(HCl)＝ EQ \f(73.0 g,36.5 g·ml－1)＝2 ml，根据N＝n·NA可知其中所含的HCl分子数目为2NA；其在标准状况下的体积V(HCl)＝2 ml×22.4 L·ml－1＝44.8 L；（3）18.6 g Na2R含0.6 ml Na＋，则根据Na2R与其电离产生的Na＋关系可知：Na2R的物质的量为0.3 ml，故其摩尔质量M＝ EQ \f(18.6 g, 0.3 ml)＝62 g·ml－1；Na2R的相对分子质量是62，23×2＋R＝62，所以R＝16，即R的相对原子质量是16；（4）标准状况下8.96 L CO、CO2混合气体的物质的量n＝ EQ \f(8.96 L,22.4 L·ml－1)＝0.4 ml，二者的质量和为16.0 g。假设CO、CO2的物质的量分别是x、y，则x＋y＝0.4 ml；28x＋44y＝16.0 g，解得x＝0.1 ml，y＝0.3 ml，根据V＝n·Vm可知：气体的体积比等于气体的物质的量的比，故该混合气体中CO与CO2的体积比是0.1 ml∶0.3 ml＝1∶3。
物质名称
密度（g/L）
1ml气体的质量（g）
1ml气体体积(L)
二氧化碳
1.977
44
22.256
空气
1.293
29
22.428
状态
物质
密度/20℃
1 ml质量
1 ml的体积
结论
固态
Fe
7.86 g·cm－3
56 g
7.12 cm3
相同条件下，1 ml固体、液体的体积——差别较大
Al
2.70 g·cm－3
27 g
10 cm3
液态
H2O
0.998 g·cm－3
18 g
18.0 cm3
H2SO4
1.83 g·cm－3
98 g
53.6 c cm3
状态
物质
密度/(0℃、101 kPa)
1 ml质量
1 ml的体积
结论
气态
O2
1.429 g·L－1
32.0 g
22.39
标准状况下，1 ml气体的体积——约为22.4 L
H2
0.089 9 g·L－1
2.016 g
22.42
CO
1.25 g·L－1
28.01g
22.41
0℃101 kPa
0℃ 202 kPa
20℃ 101 kPa
－10℃ 202 kPa
H2
22.4
11.2
24.0
10.8
O2
22.4
11.2
24.0
10.8
HCl
22.4
11.2
24.0
10.8
相同条件
结论
公式
语言叙述
同温同压
eq \f(V1,V2)＝eq \f(n1,n2)＝eq \f(N1,N2)
同温同压下，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比
同温同体积
eq \f(p1,p2)＝eq \f(n1,n2)＝eq \f(N1,N2)
同温同体积下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比
同温同压
eq \f(ρ1,ρ2)＝eq \f(M1,M2)
同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比
同温同压同体积
eq \f(m1,m2)＝eq \f(M1,M2)
同温同压下，体积相同的气体，其质量与摩尔质量成正比
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