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1、第1講物質(zhì)的量,一、物質(zhì)的量與阿伏加德羅常數(shù) 1.物質(zhì)的量 (1)物質(zhì)的量是國際單位制中7個基本物理量之一。 (2)符號:n。 (3)單位:摩爾,用mol表示。 2.阿伏加德羅常數(shù) (1)定義:1 mol任何粒子的粒子數(shù)叫做阿伏加德羅常數(shù)。 (2)符號:NA。 (3)單位:mol-1。,教材研讀,3.物質(zhì)的量(n)、阿伏加德羅常數(shù)(NA)與微粒數(shù)(N)之間的關系為 n=。 自測1判斷正誤,正確的劃“”,錯誤的劃“”。 (1)2.0 g O與D2O的混合物中所含中子數(shù)為NA( ) (2)NaOH的摩爾質(zhì)量為40 g( ) (3)23 g Na與足量H2O反應完全后可生成NA個H2分子(
2、) (4)氖氣的摩爾質(zhì)量(單位:gmol-1)在數(shù)值上等于它的相對原子質(zhì)量( ) (5)2 mol H2O的摩爾質(zhì)量是1 mol H2O的摩爾質(zhì)量的2倍( ),,,,,,,自測2下列說法中正確的是() A.1 mol任何物質(zhì)都含有6.021023個分子 B.1 mol Ne中約含有6.021024個電子 C.1 mol水中含2 mol氫和1 mol氧 D.摩爾是化學上常用的一個物理量,B,答案B有些物質(zhì)是由離子或原子構(gòu)成的,故A錯;使用物質(zhì)的量時,應指明粒子的種類,故C錯;摩爾是物質(zhì)的量的單位,而不是物理量,故D錯。,,自測3阿伏加德羅常數(shù)(NA)與6.021023相同嗎?,答案不相同。6
3、.021023是個純數(shù)值,沒有任何物理意義,而阿伏加德羅常數(shù)(NA)是指1 mol任何粒子所含的粒子數(shù),它與0.012 kg 12C所含的碳原子數(shù)相同,數(shù)值上約為6.021023。,,二、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積 1.摩爾質(zhì)量 (1)概念:單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量。常用單位是 gmol-1。公式:M=。 (2)數(shù)值:以gmol-1為單位時,任何粒子的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上都等于該粒子的相對分子(或原子)質(zhì)量。,,2.氣體摩爾體積,(2)結(jié)論:1 mol任何氣體在標準狀況下的體積都約是 22.4 L。,3.標準狀況下氣體摩爾體積概念剖析,(1)四條件,自測4判斷正誤,正確的劃“”,錯誤的劃“”。
4、(1)2.24 L CO2中含有的原子數(shù)為0.3NA( ) (2)常溫下11.2 L甲烷氣體含有的甲烷分子數(shù)為 0.5NA( ) (3)標準狀況下,22.4 L己烷中含共價鍵數(shù)目為19NA( ) (4)常溫常壓下,22.4 L氯氣與足量鎂粉充分反應,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA ( ) (5)常溫常壓下,3.2 g O2所含的原子數(shù)為0.2NA( ) (6)常溫常壓下,92 g NO2和N2O4的混合氣體中含有的原子總數(shù)為6NA ( ) 三、阿伏加德羅定律及其推論(教師用書專用) 1.阿伏加德羅定律:同溫同壓下,相同體積的任何氣體,都含有相同數(shù)目的粒子。,,,,,,,,2.阿伏加德羅定律的
5、推論,,,,,,,,特別提醒(1)阿伏加德羅定律的適用范圍是氣體,其適用條件是三個 “同”,即在同溫、同壓、同體積的條件下,才有粒子數(shù)相等這一結(jié)論, 但所含原子數(shù)不一定相等。(2)阿伏加德羅定律既適用于單一氣體,也適用于混合氣體。,自測5判斷正誤,正確的劃“”,錯誤的劃“”。 (1)標準狀況下,5.6 L CO2與足量Na2O2反應轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.5NA( ) (2)在相同條件下,CO、N2的混合氣體與相同物質(zhì)的量的O2的分子個數(shù)相同,原子個數(shù)也相同( ) (3)若把(2)中的O2改成氬氣,則分子個數(shù)、原子個數(shù)也都相同( ) (4)在相同條件下,相同物質(zhì)的量的C2H4和C3H6,所含分
6、子個數(shù)相同,而相同質(zhì)量時,它們所含的原子個數(shù)相同( ) (5)某氣體在標準狀況下的密度為d,則在1個大氣壓、273 時的密度為2d ( ),,,,,,自測6下列關于同溫同壓下的兩種氣體12C18O和14N2的判斷正確的是 ( ) A.體積相等時密度相等 B.原子數(shù)相等時具有的中子數(shù)相等 C.體積相等時具有的電子數(shù)相等 D.質(zhì)量相等時具有的質(zhì)子數(shù)相等,C,答案C依據(jù)阿伏加德羅定律可知,在同溫同壓下的兩種氣體體積相同,則分子數(shù)相同,而每個CO和N2分子所含電子數(shù)相同,C項正確;同溫同壓同體積條件下密度之比等于摩爾質(zhì)量之比,12C18O的摩爾質(zhì)量為30 gmol-1,14N2的摩爾質(zhì)量為28 g
7、mol-1,A項錯誤;1個12C18O分子中所含中子數(shù)為16,1個14N2分子中所含中子數(shù)為14,B項錯誤;n=,m相同、M不同,n不 同,而每個12C18O和14N2分子中的質(zhì)子數(shù)相同,D項錯誤。,,考點突破,考點一以物質(zhì)的量為核心的有關計算,考點三摩爾質(zhì)量的幾種計算方法,考點二阿伏加德羅常數(shù),1.基本公式 (1)物質(zhì)的量(n)、微粒數(shù)(N)、物質(zhì)的質(zhì)量(m)之間的換算=n(mol) = 以上計算公式適用于任何條件下的任何物質(zhì)。 (2)物質(zhì)的量(n)、氣體體積(V)之間的換算 特別提示任何狀況下的任何氣體均存在Vm。,,,,考點一以物質(zhì)的量為核心的有關計算,標準狀況(0 、101 kPa)下
8、,Vm=22.4 Lmol-1。 上述計算公式只適用于氣體,在標準狀況下,H2O、SO3、苯、己烷等 均不是氣體。 2.依據(jù)化學方程式計算的基本原理和解題步驟 (1)基本原理 N2+3H2 2NH3 物質(zhì)的質(zhì)量之比28634 物質(zhì)的量之比1 3 2 氣體體積之比1 3 2 物質(zhì)的分子數(shù)之比1 3 2,(2)解題步驟,3.差量法在化學方程式的有關計算中的應用 (1)差量法的應用原理 差量法是指根據(jù)化學反應前后物質(zhì)量的變化,找出“理論差量”,然后根據(jù)已知條件列比例式求解。這種差量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣態(tài)物質(zhì)的體積。 (2)使用差量法的注意事項 有關物質(zhì)的物理量及其單位都要正確使用,即“上下一致,
9、左右相當”。,典例1設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,如果a g某氣態(tài)雙原子分子的分子數(shù)為p,則b g該氣體在標準狀況下的體積V(L)是() A.B.C.D.,,,,D,答案D解法一公式法,,解法二比例法 同種氣體其分子數(shù)與質(zhì)量成正比,設b g氣體的分子數(shù)為N,則N= ,b g該 氣態(tài)雙原子分子的物質(zhì)的量為mol,所以b g該氣體在標準狀況下的,,,,,,,體積為 L。,1-1已知Q與R的摩爾質(zhì)量之比為922,在反應X+2Y 2Q+R中,當 1.6 g X和Y完全反應后生成4.4 g R,則參與反應的Y和生成物Q的質(zhì)量之比為() A.469B.329C.239D.169,D,答案D應用化學方程式中各
10、物質(zhì)的化學計量數(shù)之比等于變化的物質(zhì) 的量之比可得 。根據(jù)質(zhì)量守恒定律得m(Y)=4.4 g+3.6 g-1.6 g=6.4 g。m(Y)m(Q)=6.4 g3.6 g=169。,,,,,1-2為了檢驗某含有NaHCO3雜質(zhì)的Na2CO3樣品的純度,現(xiàn)將w1 g樣品加熱,其質(zhì)量變?yōu)閣2 g,則該樣品的純度(質(zhì)量分數(shù))是(),,,,A,答案A解法一差量法。 設樣品中含NaHCO3 x g,則 2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O m 284 62 x w1-w2 x= 則Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)為。,,,,,解法二設樣品中有x mol NaHCO3,則: 2Na
11、HCO3 Na2CO3+CO2+H2O x mol 0.5x mol 據(jù)樣品加熱前后固體質(zhì)量的關系,有w1 g-x mol84 g mol-1+0.5x mol106 g mol-1=w2 g,解得x=,m(NaHCO3)= mol84 g mol-1= ,從而推知樣品中m(Na2CO3)= ,因此Na2CO3樣品的純度(Na2CO3)== 。,,,,,,,“設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法(不)正確的是”是高考的常見考查形式。本考點主要圍繞以下幾個方面進行考查: 1.已知物質(zhì)的質(zhì)量來求微粒的數(shù)目 主要應用N=NA來計算,解答此類題應注意看清所求微粒的種類,
12、分子的構(gòu)成(是單原子分子,還是雙原子分子或多原子分子)以及微粒中含有的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)等。 例如:常溫、常壓下,14 g由N2與CO組成的混合氣體中含有的原子數(shù)目為 NA,這一說法是否正確?,考點二阿伏加德羅常數(shù),由于二者的摩爾質(zhì)量相同,所以質(zhì)量一定時,二者無論以何種比例混合都不影響分子總數(shù),故這一說法是正確的。 2.已知氣體的體積來求微粒的數(shù)目 主要應用N=NA來計算,解題時要注意: (1)若題目給出物質(zhì)的體積,一要看是否是標準狀況,若不是標準狀況,則1 mol氣體的體積一般不為22.4 L;二要看該物質(zhì)在標準狀況下是不是氣體,若不是氣體,則無法求其物質(zhì)的量和分子數(shù)目;若是氣體,則可求
13、其物質(zhì)的量和分子數(shù)目,這與其是混合氣體還是單一氣體無關。,,此題包含以下信息:,在標準狀況下,SO3是固體,水、乙醇、CCl4及碳原子數(shù)大于4而小于16的烴 呈液態(tài)。 例如:常溫常壓下,22.4 L NO2和CO2的混合氣體中含有2NA個氧原子,這一說 法是否正確? 解答此題時要注意常溫常壓下的氣體摩爾體積大于22.4 Lmol-1,此時22.4 L混合氣體的物質(zhì)的量小于1 mol,則氧原子數(shù)目也小于2NA,故這一說法不正 確。 (2)若題目給出氣體的質(zhì)量或物質(zhì)的量,則微粒數(shù)目與外界條件無關。 (3)注意某些物質(zhì)分子中的原子個數(shù)。例如稀有氣體為單原子分子,臭氧(O3)為三原子分子,白磷(P4)
14、為四原子分子。 (4)如有可逆反應,還要考慮平衡及平衡移動的問題。,3.已知物質(zhì)的量濃度來求微粒的數(shù)目 主要應用N=cVNA來計算。這類題一般會和弱電解質(zhì)的電離、鹽類的水解等知識聯(lián)系在一起,解題時注意對“隱含條件”的挖掘。 例如:1 L 0.1 molL-1 NaHCO3溶液中含有0.1NA個HC,這一說法是否正 確? 解題時要考慮HC的水解及電離,實際存在于溶液中的HC數(shù)目應小 于0.1NA,故這一說法不正確。 4.與氧化還原反應相關的微粒數(shù)目的計算 這類題著重考查氧化還原反應過程中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目。解答此類題應把握氧化還原反應的實質(zhì)和得失電子守恒規(guī)律。 例如:1 mol Fe與足量的稀HNO
15、3反應,轉(zhuǎn)移2NA個電子,這一說法是否正確?,,,解題時首先要考慮二者反應的產(chǎn)物是什么,根據(jù)哪種反應物的量來計算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)。由于HNO3是足量的,所以反應時Fe被氧化生成Fe3+,在計算轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目時應根據(jù)Fe的物質(zhì)的量及1個Fe原子失去的電子數(shù)目來計算,此時Fe失去電子的數(shù)目為3NA,故這一說法不正確。,典例2(2018北京西城期末)下列說法正確的是() A.1 mol NH3中含有的質(zhì)子數(shù)約為6.021023 B.0.5 molL-1NaCl溶液中含Cl-的物質(zhì)的量為0.5 mol C.8 g S在足量O2中完全燃燒轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為9.031023 D.標準狀況下,22.4 L SO2
16、和CO2的混合氣體所含原子數(shù)約為1.8061024,D,答案DA項,1個NH3分子中含有10個質(zhì)子,故1 mol NH3中含有的質(zhì)子數(shù)約為6.021024;B項,沒有給出體積,無法計算;C項,S在O2中完全燃燒生成SO2,8 g S的物質(zhì)的量 為0.25 mol,在足量O2中完全燃燒轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為6.021023;D項,標準狀況下,22.4 L SO2和CO2的混合氣體的物質(zhì)的量為1 mol,所含原子的物質(zhì)的量為3 mol,原子數(shù)目為1.8061024。 難點突破 突破一:抓“兩看”,突破狀態(tài)陷阱 一看“氣體”是否處于標準狀況。 二看物質(zhì)在標準狀況下的聚集狀態(tài)是否為氣態(tài)。如:H2O、CCl4
17、、HF在標準狀況下為非氣態(tài)。,,突破二:審“組成”“結(jié)構(gòu)”,突破微觀粒子數(shù)目陷阱 一審氣體分子組成。如:He、Ne為單原子分子。 二審構(gòu)成物質(zhì)的粒子是否水解。 突破三:判斷反應特點,突破氧化還原反應中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目陷阱 一判是否為自身氧化還原反應。如:Na2O2與H2O、Cl2與NaOH的反應為自身氧化還原反應。 二判是否為可逆反應。如:N2和H2、SO2和O2的反應為可逆反應。,2-1NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是() A.0.1 mol的11B中,含有0.6NA個中子 B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA個H+ C.2.24 L(標準狀況)苯在O2中完全燃燒,得到0.6
18、NA個CO2分子 D.密閉容器中1 mol PCl3與1 mol Cl2反應制備PCl5(g),增加2NA個PCl鍵,A,答案A11B的質(zhì)量數(shù)為11,質(zhì)子數(shù)為5,則中子數(shù)為6,A正確;題中未給出 溶液的體積,B不正確;標準狀況下苯為固體,C不正確;PCl3與Cl2反應制備 PCl5的反應為可逆反應,D不正確。,,2-2(2018北京海淀期中)通常工業(yè)上監(jiān)測SO2含量是否達到排放標準的化學反應原理是: SO2+H2O2+BaCl2BaSO4+2HCl 用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法不正確的是() A.0.1 mol BaCl2中所含離子總數(shù)約為0.3NA B.25 時,pH=1的HCl溶
19、液中含有H+的數(shù)目約為0.1NA C.標準狀況下,17 g H2O2中所含電子總數(shù)為9NA D.生成2.33 g BaSO4沉淀時,吸收SO2的體積在標準狀況下約為0.224 L,B,答案BA項,BaCl2為離子化合物,故0.1 mol BaCl2中所含離子總數(shù)約為0.3NA;B項,HCl溶液的體積未知,不能計算含有H+的數(shù)目;C項,17 g H2O2為0.5 mol,含有電子的物質(zhì)的量為0.5 mol18=9 mol;D項,生成2.33 g BaSO4沉淀需要吸收0.01 mol SO2,在標準狀況下的體積約為0.224 L。,(1)根據(jù)氣體的密度求算:在標準狀況下,M=22.4 Lmol-
20、1。 (2)根據(jù)氣體的相對密度求算:M2=DM1。 (3)根據(jù)摩爾質(zhì)量的定義求算:M= ,對于混合物 。 (4)根據(jù)物質(zhì)的量分數(shù)或體積百分含量求混合氣體的平均摩爾質(zhì)量:=MAa%+MBb%+ 其中a%、b%是混合氣體中A、B組分的物質(zhì)的量分數(shù)或體積百分含量。,,,,,考點三摩爾質(zhì)量的幾種計算方法,典例3利用下列哪一組物理量可以算出二氧化碳的摩爾質(zhì)量() A.二氧化碳的密度和阿伏加德羅常數(shù) B.二氧化碳分子的體積和二氧化碳的密度 C.二氧化碳分子的質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù) D.二氧化碳分子的體積和二氧化碳分子的質(zhì)量 答案C摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于1 mol分子的質(zhì)量之和,故由二氧化碳分子的質(zhì)量和阿伏
21、加德羅常數(shù)可以計算出二氧化碳的摩爾質(zhì)量。,C,,3-1按要求計算。 (1)由8 g O2和28 g N2組成的混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是28.8 gmol-1 。 (2)若m g某氣體中含分子數(shù)N個,已知阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該氣體的摩爾質(zhì)量為 NA gmol-1 。 (3)在一定條件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。 若所得混合氣體對H2的相對密度為d,則混合氣體的物質(zhì)的量為 mol, NH4HCO3的摩爾質(zhì)量為6d gmol-1 。(用含m、d的代數(shù)式表示) 所得混合氣體的密度折合成標準狀況為 gL-1,則混合氣體的平均摩爾 質(zhì)量為22
22、.4 gmol-1 。 (4)在空氣中N2、O2、Ar的體積分數(shù)分別約為78%、21%、1%,則空氣的平均摩爾質(zhì)量為28.96 gmol-1 。,答案(1)28.8 gmol-1 (2)NA gmol-1 (3) mol6d gmol-122.4 gmol-1 (4)28.96 gmol-1 解析(1) 。 (2) 。 (3) 。,,,,,,,,,,,,由NH4HCO3 NH3+H2O+CO2可知NH4HCO3的物質(zhì)的量 為 mol= mol,故 ==6d g mol-1。 =Vm=22.4 gmol-1。 (4)=28 gmol
23、-178%+32 gmol-121%+40 gmol-11%=28.96 gmol-1。,,,,,,,3-2(1)標準狀況下,1.92 g某氣體的體積為672 mL,則此氣體的相對分子質(zhì)量為64 。 (2)在25 、101 kPa的條件下,同質(zhì)量的CH4和A氣體的體積之比是158,則A的摩爾質(zhì)量為30 gmol-1 。 (3)兩個相同容積的密閉容器X、Y,在25 下,X中充入a g A氣體,Y中充入a g CH4氣體,X與Y內(nèi)的壓強之比是411,則A的摩爾質(zhì)量為44 gmol-1 。 (4)相同條件下,體積比為ab和質(zhì)量比為ab的H2和O2的混合氣體,其平均摩爾質(zhì)量分別是 gmol-1和 gmol-1 。,答案(1)64 (2)30 gmol-1 (3)44 gmol-1 (4) gmol-1 gmol-1 解析(1)n=0.672 L/22.4 Lmol-1=0.03 mol,M=1.92 g/0.03 mol=64 gmol-1。 (2)溫度、壓強相同時,體積之比等于其物質(zhì)的量之比,158= ,M(A) =30 gmol-1。 (3)溫度、體積相同時,壓強之比等于其物質(zhì)的量之比,411= ,M(A)=44 gmol-1。,,,,,,(4)= =2 gmol-1+32 gmol-1 。,,,,,,,,,,,,
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