摩尔质量与气体摩尔体积
摩尔质量和气体摩尔体积
第12讲摩尔质量和气体摩尔体积——出两种新的导出物理量要知道一定体积的物体的质量是多少，或知道一定质量的物体体积有多大，只需要提供物体的密度就能解决这些问题。
在物理学中，把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度，符号ρ，其数学表达式为ρ＝m/V(质量与体积的比值)。
人们往往感觉密度大的物质“重”，密度小的物质“轻”一些，这里的“重”和“轻”实质上指的是密度的大小，根据密度的大小，人们可以鉴别物质；选择密度不同的物质，可以满足制造的不同需要；通过测定密度，科学研究中还可能发现其他新物质。
在国际单位制中，质量的常用单位是千克(kg)，体积的常用单位是立方米(m3)，从单位角度看，要建立质量与体积之间的直接联系，只需创设一个单位为kg·m－3(读作千克每立方米)的导出物理量。
进一步研究发现，一定条件下，同种物质的质量与体积的比值是一定的，物质不同，其比值一般也不同，这反映了不同物质的不同性质。
因此，以kg·m－3为单位的物理量是物质的一种特性，它不随质量和体积的变化而变化，是可测量的，这就是我们所熟悉的导出物理量——密度。
从单位入手，以比值法定义密度，较直接学习密度概念内涵要简捷方便得多，这是我们认识导出物理量的一种有效学习方式。
要知道一定质量的物质所含微粒的物质的量，或知道一定物质的量的微粒的质量有多大，需要创设什么物理量，请从单位入手，提出解决这一问题的方法。
物质的量的单位是mol，质量的常用单位是kg或g，从单位角度看，要建立物质的量与质量之间的直接联系，只需创设一个单位为g·mol－1或kg·mol－1的导出物理量。
同理，要知道一定体积的物质所含微粒的物质的量，或知道一定物质的量的微粒的体积有多大，从单位角度看，只需有一个单位为L·mol－1或mol·L－1的导出物理量。
假如以“g·mol－1”、“L·mol－1”为单位的物理量是物质的固有属性，有规律可循，就可成为一种新的物理量，这种创新意义就非常大。
摩尔质量和气体摩尔体积
摩尔质量和气体摩尔体积摩尔质量的定义在化学和物理学中，摩尔质量（molar mass）是指某个物质中每摩尔（mol）的质量。
摩尔质量常用单位是克/摩尔（g/mol）。
摩尔质量可以通过计算相对原子质量（relative atomic mass）或相对分子质量（relative molecular mass）得出。
相对原子质量和相对分子质量都是以碳-12同位素的质量为基准进行比较的。
摩尔质量的计算公式如下所示：摩尔质量（M）= 质量（m）/ 物质的量（n）其中，质量（m）以克（g）为单位，物质的量（n）以摩尔（mol）为单位。
气体摩尔体积的定义气体摩尔体积（molar volume of a gas）是指在一定条件下，一摩尔气体的体积。
根据理想气体状态方程可以推导出气体摩尔体积的计算公式。
理想气体状态方程的表达式为：PV = nRT其中，P表示气体的压强（pressure），V表示气体的体积（volume），n表示气体的物质的量（number of moles），R表示理想气体常量（ideal gas constant），T表示气体的温度（temperature）。
将理想气体状态方程中的物质的量（n）取为1摩尔，即n = 1 mol，我们就可以得出气体摩尔体积的计算公式：摩尔体积（V）= RT / P其中，R是理想气体常量，其数值为8.314 J/(mol·K)或0.0821 L·atm/(mol·K)，T表示气体的温度，P表示气体的压强。
摩尔质量和气体摩尔体积的关系摩尔质量和气体摩尔体积之间存在一定的关系。
根据理想气体状态方程，我们可以将摩尔体积的公式表示为：摩尔体积（V）= RT / P将摩尔质量的公式带入上述表达式中，可以得到：摩尔体积（V）= RT / (M * P)其中，M表示摩尔质量。
从上述公式可以看出，摩尔体积和摩尔质量成反比关系。
摩尔质量越大，摩尔体积越小；摩尔质量越小，摩尔体积越大。
摩尔
一、摩尔质量
[提问]1摩尔不同物质的质量是多少？下面请同学们看挂图，从图中我们可以发现什么呢？1摩尔任何物质的质量在数值上有什么特点？（由学生观察回答）
[讲解]对，同学们观察的很仔细，回答的也很正确。1摩尔物质的质量与它的相对原子质量和相对分子质量在数值上相等，那么我们用什么物理量来表示1摩尔物质的质量呢？这就是我们今天要学的第一个新内容—摩尔质量。同学们能不能给它下一个定义呢？
3、情感价值观目标培养学生的抽象思维能力、科学归纳的思维能力、空间想象能力。
教学重点、难点摩尔质量和气体摩尔体积的概念和n=m/M和n=V/Vm这两个关系式。
课的类型化学基本概念课
教学方法讲授法、发现法、引导法、归纳法、练习巩固法。
教学用具挂图、小黑板
教学过程：
[导入]同学们下午好，根据上节课的学习，我们已经知道了物质的量可以把物质的宏观数量与原子、离子、分子等微观粒子联系起来。那么，物质的量如何把物质的宏观数量与微观粒子数量联系起来的呢？这就要研究一摩尔不同物质的质量和体积，这就是我们今天新课所要学习的内容----摩尔质量和气体摩尔体积。
[板书]二、气体摩尔体积
1、概念：在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。符号为Vm，单位是L/mol或m3/mol。在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L/mol。
[讲解]气体摩尔体积的概念中有三个要点，一定温度和压强，气体，单位物质的量，为什么要强调这三个要点呢？同学们来看挂图，在同一温度和压强下，固体和液体的体积相差很大，而气体却很相近，为什么呢？因为固体和液体的体积主要取决于它们粒子的半径，粒子半径不同，体积自然不同，而气体的体积主要取决于它们分子间的平均距离，它们分子间的平均距离近似相等，体积自然也近似相等。
气体的摩尔体积与摩尔质量
气体的摩尔体积与摩尔质量气体是一种物质的状态，其具有可压缩性和可扩散性。
对于气体的研究，了解其摩尔体积和摩尔质量的概念十分重要。
本文将从理论和实验两个角度来探讨气体的摩尔体积与摩尔质量的关系。
一、理论分析1. 摩尔体积的概念摩尔体积是指单位摩尔气体的体积，通常用V_m表示。
根据理想气体状态方程PV = nRT，其中P为气体压强，V为气体体积，n为气体摩尔数，R为气体常量，T为气体温度，可以推导出摩尔体积的表达式：V_m = V/n2. 摩尔质量的概念摩尔质量是指单位摩尔气体的质量，通常用M表示。
摩尔质量与摩尔体积之间存在一个关系，可以通过化学计算得到。
对于化学反应中的物质A和物质B，反应的化学方程式为：aA + bB → cC + dD其中a、b、c、d分别表示物质A、B、C、D的摩尔系数，可以根据反应物的摩尔比例得到：a/n_A = b/n_B其中n_A和n_B分别为物质A和物质B的摩尔数。
根据方程式，可以将摩尔质量表示为：M = (m_A/n_A) = (m_B/n_B)其中m_A和m_B分别为物质A和物质B的质量。
二、实验验证为了验证理论分析的正确性，我们可以进行气体摩尔体积与摩尔质量的实验。
以下以氢气和氧气的生成为例。
1. 实验材料- 氢气发生装置：含有硫酸和锌粉的反应瓶- 氧气收集装置：试管和水槽- 称量器具：天平、量筒等2. 实验步骤（1）将氢气发生装置中的反应瓶加入一定质量的锌粉和适量的稀硫酸，装好塞子和导气管。
（2）将试管倒置在水槽中，并保持试管口处无气泡。
（3）将氢气发生装置中的导气管与试管相连，开启反应瓶塞子，开始反应。
（4）在实验过程中，收集一定量的氧气。
（5）记录实验数据，包括氧气体积和氧气质量。
3. 实验结果根据实验数据的记录，可以计算出气体的摩尔体积和摩尔质量。
分别将二氧化氢和氧气的摩尔体积和摩尔质量计算出来，并与理论值进行比较。
通过实验结果的验证，可以发现实验值与理论值存在一定的偏差。
【知识解析】摩尔质量和气体摩尔体积
摩尔质量和气体摩尔体积1 摩尔质量（1）概念：单位物质的量的物质所具有的质量叫作摩尔质量。
（2）符号：M 。
（3）常用单位：g ·mol －1或kg ·mol －1。
教材P23交流·研讨讨论：1 mol 物质的质量在数值上有什么特点？结论◆①1 mol 任何物质的质量：以g 为单位时，在数值上都等于它的相对原子质量或相对分子质量。
②各物质的摩尔质量：以g ·mol －1为单位时，在数值上都等于它们的相对分子质量或相对原子质量。
（4）摩尔质量、物质质量、物质的量之间的关系：M ＝变形公式：n ＝、m ＝n ·M 名师提醒m M摩尔质量的“三性”1．等同性：物质的摩尔质量以g/mol（或g·mol－1）为单位时，在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量。
2．确定性：对具体的物质而言，其M、M r（或A r）是确定的，不随物质的量的变化而变化，也不随物质状态的变化而变化。
3．近似性：由于电子的质量非常小，所以离子的摩尔质量以g/mol（或g·mol－1）为单位时，在数值上近似等于对应原子（团）的相对原子（分子）质量。
2 影响物质体积的因素3 气体摩尔体积（1）定义：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体积叫作气体摩尔体积。
（2）符号：V m。
（3）常用单位：L·mol－1或m3·mol－1。
教材P23交流·研讨讨论：在相同的温度和压强下，1 mol不同气体的体积在数值上有什么特点？结论◆1 mol 固体、液体的体积规律性不强。
1 mol 任何气体在相同的温度和压强下体积近似相等。
（4）气体摩尔体积、气体体积、物质的量之间的关系：V m ＝变形公式：n ＝、V ＝n ·V m（5）标准状况（STP ）下的气体摩尔体积 标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L ·mol －1。
化学气体摩尔体积知识点
化学气体摩尔体积知识点化学气体摩尔体积是指在一定的温度和压力下，气体的摩尔体积与气体的摩尔数之间的关系。
摩尔体积是指单位摩尔气体所占据的体积，通常用升或立方米表示。
在理想气体状态方程中，PV = nRT，其中P表示气体的压力，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R是理想气体常数，T表示气体的温度。
根据这个方程，我们可以推导出气体的摩尔体积的计算公式。
我们需要知道气体的摩尔质量。
摩尔质量是指1摩尔气体的质量，在化学中常用g/mol表示。
例如，氧气的摩尔质量是32g/mol，氮气的摩尔质量是28g/mol。
我们需要知道气体的密度。
密度是指单位体积内的质量，常用g/L 或kg/m³表示。
通过知道气体的摩尔质量和密度，我们可以计算出气体的摩尔体积。
计算公式如下：摩尔体积 = 密度 / 摩尔质量举个例子来说明。
假设我们知道氧气的密度是1.43 g/L，摩尔质量是32 g/mol。
那么，我们可以计算出氧气的摩尔体积：摩尔体积 = 1.43 g/L / 32 g/mol = 0.0447 L/mol这意味着在给定的条件下，1摩尔的氧气占据0.0447升的体积。
需要注意的是，摩尔体积受温度和压力的影响。
根据理想气体状态方程，当温度或压力发生变化时，摩尔体积也会相应改变。
在实际应用中，我们常常需要根据实验条件来计算气体的摩尔体积。
需要注意的是，摩尔体积只适用于理想气体。
理想气体是指在一定温度和压力下，气体分子间无相互作用力，体积可以忽略的气体。
在实际情况中，气体分子间会存在相互作用力，摩尔体积的计算会受到影响。
对于非理想气体，摩尔体积的计算需要考虑更多的因素。
总结起来，化学气体摩尔体积是指在一定条件下，单位摩尔气体所占据的体积。
通过摩尔质量和密度的关系，可以计算出气体的摩尔体积。
然而，摩尔体积受温度和压力影响，只适用于理想气体。
对于非理想气体，需要考虑更多的因素。
了解气体的摩尔体积有助于我们在化学实验和工业生产中的气体计量和控制。
摩尔质量密度和气体摩尔体积的关系
摩尔质量密度和气体摩尔体积的关系下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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在化学领域中，摩尔质量密度和气体摩尔体积是两个重要的物理量，它们描述了物质的性质以及其在不同条件下的行为。
气体的摩尔体积和摩尔质量
气体的摩尔体积和摩尔质量气体是物质的一种状态，具有可压缩性、无固定形状和无固定体积的特点。
在研究气体性质时，摩尔体积和摩尔质量是常用的关键概念。
本文将详细介绍气体的摩尔体积和摩尔质量的定义、计算方法以及其在化学和物理学中的应用。
一、摩尔体积的定义及计算方法摩尔体积是指摩尔数为1时气体所占的体积，用V表示。
根据理想气体状态方程PV=nRT，其中P为气体的压强，V为气体的体积，n为气体的摩尔数，R为气体常数，T为气体的温度。
当n=1时，上述方程可以简化为PV=RT。
因此，摩尔体积V可以通过将气体所占的体积V除以气体的摩尔数n来计算，即V = V/n。
举例来说，如果一气体占据10L的体积，其中含有0.5摩尔的分子，则该气体的摩尔体积为V = 10L / 0.5 mol = 20L/mol。
二、摩尔质量的定义及计算方法摩尔质量是指一个摩尔物质的质量，用M表示。
其中，摩尔质量可以通过将物质的质量m除以物质的摩尔数n来计算，即M = m/n。
例如，假设有2克的氧气分子，其中含有1摩尔的氧气分子，那么氧气的摩尔质量就可以通过除法计算得出，即M = 2g/1mol = 2g/mol。
三、摩尔体积和摩尔质量在化学中的应用1. 摩尔体积和摩尔质量的关系根据理想气体状态方程PV=RT，当温度和压力一定时，摩尔体积与摩尔质量成正比。
也就是说，气体分子的摩尔质量越大，其摩尔体积越大。
2. 摩尔体积和摩尔质量的作用摩尔体积和摩尔质量在化学中有着广泛的应用。
它们可以用于计算物质的摩尔数、计算化学反应中的摩尔比率、以及确定气体的密度等。
例如，通过测定一定摩尔气体的体积和质量，可以计算出气体的摩尔体积和摩尔质量，从而帮助分析物质的组成和化学性质。
同时，在气体的体积、温度和压力已知的情况下，可以通过摩尔体积和摩尔质量的计算，推算出其他未知参数，如摩尔数或质量。
四、摩尔体积和摩尔质量在物理学中的应用在物理学中，摩尔体积和摩尔质量也有着重要的应用。
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答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√
三、总结
板
书
设
计
1.3.2摩尔质量和气体摩尔体积
1、摩尔质量
1.概念
2.符号
3.单位
4.n＝
2、气体摩尔体积
1.概念
2.符号
3.单位
4.n=V/Vm
三、总结
教
学
心
得
备
注
m n
n N
①在m、M、NA和N中，已知任意三项求第四项
②以n恒等列代数方程解决较复杂的问题
①重视n在m和N之间的桥梁作用
②与N有关的问题莫忽视微粒的组成和种类
二、气体摩尔体积
[新知探究]
探究1分析下表列出的有关数据。
1 mol不同物质的体积
化学式
体积
0℃，101 kPa
20℃，101 kPa
0℃，202 kPa
[成功体验]
1．判断下列说法是否正确。
(1)气体摩尔体积就是22.4 L·mol－1。()
(2)1 mol任何气体的体积约为22.4 L。()
(3)44 g CO2的体积约为22.4 L。()
(4)1 mol某气体的体积为22.4 L，则该气体所处状况为标准状况。()
(5)标准状况下，0.5 mol H2O的体积约为11.2 L。()
物质的量（n）
气体体积（L)
气体摩尔体积（L·mol－1）
1mol
22.4
22.4
0.5mol
11.2
22.4
2mol
44.8
22.4
推出与物质的量的关系：n=V/Vm
[必记结论]
(1)标准状况下，Vm＝22.4 L·mol－1；非标准状况下，Vm有可能为22.4 L·mol－1。
(2)气体摩尔体积不仅适用于单一、纯净的气体，也适用于混合气体，如标准状况下，1 mol空气的体积约为22.4 L。
探究1分析下表列出的有关数据。
1 mol不同物质的质量
化学式
Mr
质量
Fe
56
56 g
NaCl
58.5
58.5 g
H2O
18
18 g
C2H5OH
46
46 g
H2
2
2 g
O2
32
32 g
CO2
44
44 g
探究2 mol物质的质量在数值上有什么特点？
提示：1 mol任何物质的质量，以克为单位时；在数值上等于相对分(原)子质量。
学情
分析
通过上节课有宏观物质到微观粒子数的求算，学生已经可以进行简单宏观量与微观量之间的计算。在此基础上继续进行质量、气体体积与微粒数之间关系的学习，使学生彻底的将宏观物质与微观粒子结合起来。
教学
方法
小组探讨
讲练结合
教学过程
回顾：1.物质的量概念、应用范围以及单位
定义：用0.012 kg12C中所含的原子数目作为标准来衡量其他微粒集体所含微粒数目多少的物理量，用n表示。
探究3如何进行物质的量与质量的换算？
提示：引入摩尔质量。
探究4摩尔质量
(1)定义：单位物质的量的物质所具有的质量，用M表示，单位：g·mol－1。
(2)
物质的量（n）
质量（m)
摩尔质量（M）
1mol
18
18
0.5mol
9
18
2mol
36
18
得出与物质的量的关系：n＝ 。
[必记结论]
1 mol物质的质量、摩尔质量、相对分(原)子质量的辨析
学科
化学
编号
201605007
主备人
王慧娟
课题
摩尔质量
课型
新授课
日期
20160825
教学
目标
1、掌握摩尔质量和气体摩尔体积的概念
2、掌握物质的量与摩尔质量以及气体摩尔体积之间的逻辑关系
3、学会运用逻辑关系来进行相关计算
重点
摩尔质量和气体摩尔体积概念的建立
难点
物质的量与摩尔质量以及气体摩尔体积之间逻辑关系的理解
分子数
质量/g
物质的量/mol
摩尔质量/g·mol－1
O2
8.0
H2SO4
3.01×1023
H2O
0.5
答案：
物质
分子数
质量/g
物质的量/mol
摩尔质量/g·mol－1
O2
1.505×1023
0.25
32
H2SO4
49
0.5
98
H2O
3.01×1023
9
18
考查物质的量、微粒数、摩尔质量、质量之间的关系
Fe
－
7.2 cm3
－
NaCl
－
27.0 cm3
－
H2O
－
18.0 cm3
C2H5OH
－
58.3 cm3
－
H2
22.4 L
24.0 L
11.2 L
O2
22.4 L
24.0 L
11.2 L
CO2
22.3 L
23.9 L
11.2 L
探究2在相同的温度和压强下，1 mol不同气体的体积在数值上有什么特点？
提示：相同温度和压强下，1 mol任何气体，所占的体积在数值上近似相等。
探究3气体摩尔体积
(1)定义：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm。
(2)单位：L·mol－1或m3·mol－1。
(3)特例：标准状况下(0℃、101 kPa)，气体摩尔体积约为22.4_L·mol－1。
(4)
应用范围：微观粒子，如分子、原子、离子、质子、中子、电子等或一些特定组合。
单位：摩尔(mol)。
2.阿伏加德罗常数近似值以及单位
近似值6.02×1023_mol－1，用NA表示。
单位：mol－1。
3.物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数目(N)的关系
n＝ 。
一、摩尔质量
[新知探究](给出表格引导学生分析表格，总结结论）
计算关系式(公式)
主要应用
注意事项
n＝
在n、N和NA中，已知任意两项求第项
求n或N时：概念性问题用NA；数字性问题用6.02×1023mol－1，有时还要加“约”字
n＝
①在M、n和m中，已知任意两项求第三项
②先求M后求Mr
M的单位取g·mol－1时，m的单位取g；M的单位取kg·mol－1时，m的单位取kg
1 mol物质的质量
摩尔质量
相对分(原)子质量
定义
1 mol物质所具有的质量
单位物质的量的物质所具有的质量
该分(原)子的质量除以12C原子质量的 所得数值
符号
m
M
Mr(Ar)
单位
g
g·mol－1
1
联系
质量以g为单位、摩尔质量的g·mol－1为单位时，三者在数值上相等
[成功体验]
2.填写下列表格。
物质