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第三節 物質的量 課時2
第二章 海水中的重要元素——鈉和氯
上節課我們學習了計量微觀粒子的新的物理量——物質的量。
討論了如何用物質的量表示一定質量的分子、原子或離子。
n

在科學研究或實際生產中，涉及氣態物質時，測量體積往往比稱量質量更方便。因此在研究氣體物質時，通常是測量氣體的體積，而不是氣體的質量。
氣體體積
物質的量
1.理解決定物質體積的因素及其體積差異的原因。
2.在已有的基礎上理解氣體摩爾體積的概念及相關計算。
知識點一：影響物質體積大小的因素
體積相同
粒子數相同
體積不同
體積不同
課本P52
【結論】
（1）相同條件下（同溫同壓），1mol（粒子數相同）不同液體或固體體積不相同。
（2）相同條件下（同溫同壓），1mol（粒子數相同）不同氣體體積相同。
【聯系生活】同學們到操場上排隊做操，占地面積和什么有關？
人數、 列隊間距、 胖瘦
為什么相同條件下，1mol不同固體和液體的體積不同，而1mol不同氣體的體積幾乎相同？物質的體積與什么因素有關？
物質的體積
宏觀現象
微觀探析
學生占地面積
粒子數、粒子間距、粒子大小
（物質由分子、離子或原子構成）
影響因素
影響固態和液態物質體積主要因素是什么？
固態結構微粒間距離很小
液態結構微粒間的距離也很小
影響固體和液體物質體積的主要因素：粒子數目和粒子大小
1mol固體或液態體積不同的主要原因是：
粒子大小不同
影響氣態物質體積主要因素是什么？
【聯系生活】
人們生活中燃燒的液化石油氣的主要成分有乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和丁烷等，在氣瓶內呈液態狀，一旦流出會汽化成比原體積大約二百五十倍的可燃氣體，并極易擴散，遇到明火就會燃燒或爆炸。
液態（l）
氣態（g）
變成
粒子間的距離增大
宏觀現象：
微觀探析：
體積增大
固態
液態
氣態
當粒子數目相同時，氣體體積主要取決于粒子之間的距離。
升溫
減壓
升高溫度或減小壓強可以增大粒子間距離
如何改變粒子之間的距離呢？
對于氣體來說，粒子之間的距離（一般指平均距離）遠遠大于粒子本身的直徑。
升溫
減壓
粒子數目
粒子間距
粒子大小
物質的體積
}
固體、液體體積
決定
}
決定
氣體體積
受溫度和壓強影響
對于粒子數相同的氣體來說，如果溫度和壓強相同，則微粒間的平均距離基本相同，體積也就相同。
在相同的溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數目的粒子。
阿伏加德羅定律
【小結】
知識點二：氣體摩爾體積
1mol
1.定義：
2.符號:
3.公式：
4.單位：
單位物質的量的氣體所占的體積
Vm
L/mol(L·mol-1)
【注意】
①氣體摩爾體積的數值隨溫度、壓強的改變而改變。
②標準狀況(0℃,101KPa) Vm≈22.4L/mol
Vm=V/n
概念辨析
（×，物質應是氣體）
（×，應標明條件－標準狀況）
（√，氣體體積與分子種類無關）
（×，未指明氣體體積是否在相同條件下測定）
判斷正誤，并說明理由
1.標準狀況下，1mol任何物質的體積都約是22.4L。
2.1mol氣體的體積約為22.4L。
3.標準狀況下，1molO2和N2混合氣體的體積約為22.4L。
4.22.4L氣體所含分子數一定大于11.2L氣體所含的分子數。
5.只有在標準狀況下，氣體的摩爾體積才可能約為22.4L/mol。
（×，不一定）
【小結】
“22.4L/mol”使用注意事項：
前提條件：標準狀況(0℃,101kPa)下
對象：
任何氣體，單一氣體或混合氣體都可
特別提醒：
標準狀況(0℃,101kPa)下，HF、H2O、SO3、CCl4、酒精等不屬于氣態。
5.公式的運用
【例1】標準狀況下，67.2L的O2物質的量是多少？
解：標準狀況下，1moLO2的體積約為22.4L
已知V（O2）=67.2L
n(O2)=
V(O2)
Vm
=
67.2L
22.4L/mol
=3mol
V=n·Vm
n=V/Vm
Vm=V/n
變式
答：67.2L的O2物質的量為3mol。
N
n
m
V
÷ NA
× NA
× M
÷ M
÷ Vm
× Vm
以物質的量（n）為中心構建質量（m）、體積（V）、粒子數（N）之間的認知模型：
練一練
1.標準狀況下，11.2 L的O2質量是多少g？
2.標準狀況下，5.6 L O2中有多少個O2分子？
n(O2)=V(O2)/Vm=11.2L/22.4L mol-1=0.5mol
m(O2)=n(O2) M(O2)=0.5mol×32g/mol=16g
【點睛】物質的量是聯系質量（m）、體積（V）、粒子數（N）之間的橋梁，故先求物質的量，再進行其它換算。
n(O2)=V(O2)/Vm=5.6L/22.4L mol-1=0.25mol
N(O2)=n(O2) NA=0.25mol×6.02×1023mol-1=1.505×1023
【分析】
V(已知）
N（？）
n（？）
V(已知）
m（？）
n（？）
【分析】
知識點三：阿伏加德羅定律及其推論
推論一：相同條件下，任何氣體的體積之比等于物質的量之比，也等于粒子數之比
三同定一同
=
n1
n2
V1
V2
N1
N2
=
例題1：在相同條件下，物質的量之比為1:4的H2與O2所含的分子個數比為_________，體積之比為__________。
1:4
1:4
推論二：同溫同壓下，Vm相同，氣體的密度之比等于其摩爾質量之比。
=
M1
M2
ρ1
ρ2
例題2：已知在相同的條件下，某氣體相對H2的密度是16，求該氣體的摩爾質量。
根據 M = ρVm 可得
=
M(未知氣體)
M(H2)
ρ(未知氣體)
ρ(H2)
16=
M(未知氣體)
2g/mol
M(未知氣體)=32g/mol
相對密度 (d)
相對密度 (d)=
練一練
瓦斯中甲烷與氧氣的質量比為1∶4時極易發生爆炸，此時甲烷與氧氣的體積比為（ ）
A.1:4 B.1:2 C.1:1 D.2:1
B
【解析】設甲烷質量為a g,則氧氣質量為4a g, 求出n(CH4)=a/16mol，n(O2)=4a/32=a/8mol,根據阿伏加德羅推論，相同條件下，氣體體積比等于物質的量之比，甲烷與氧氣的體積比=n(CH4)/n(O2)=1∶2，B正確。
概念
氣體摩爾體積
符號：Vm
單位：L/mol-1
影響因素：溫度壓強
標準狀況下的摩爾體積：約為22.4L/mol-1

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