物质的量-基础知识

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1、四组名词一、物质的量与摩尔：1、物质的量我们知道，物质都是由分子、原子、离子等微观粒子组成的。这些微粒非常小，质量很轻，难于称量。但是物质之间的反应，既是按照一定的微粒个数进行，又是以可称量的物质来进行反应的。这就需要一个物理量把微粒的多少与可称量的物质的质量联系起来，这个物理量就是“物质的量”，为了帮助同学尽快理解掌握这一概念，分析如下几点： (1)物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一。七个基本物理量的名称、单位（SI单位）及单位符号物 理 量单位名称单位符号长 度米m质 量千克kg时 间秒S电 流安培A热力学温度开尔文K物质的量摩尔mol发光强度坎德拉cd（2）“物质的量”是表示物质所

2、含粒子（分子、原子、离子、电子、质子、中子等）多少的物理量。如同长度、质量等物理量一样，“物质的量”这四个字不得简化，也不得增添任何字，不能多一个字，也不能少一个字，更不能把它当作表示物质数量或质量多少的量。它是表示微观粒子集体的一个物理量。它有量纲，有明确的物理含义，是一个科学专有名词。2、摩尔（1）摩尔的概念摩尔是物质的量的单位。同其它物理量都有度量各自的单位一样，“物质的量”也有计量单位。正如米是长度的单位一样，摩尔是物质的量的单位。摩尔可简称为“摩”，其符号是“mol”。使用摩尔做物质的量的单位时，要注意：A、摩尔只使用于微观粒子，不适用于宏观物质。B、应用符号表明微观粒子的种类或其特

3、定组合（如分子、原子、离子、电子、质子、中子及其他有化学意义的特定组合），强调“用符号”而非“用汉字”，这和以前的有所不同。（2）摩尔的确定按规定，科学上应用0.012kg（即12g）碳（指原子核内含6个质子和6个中子的一种碳原子，通常表示为12C或C）所含碳原子数目就是1摩尔。也就是说，摩尔这个单位是以0.012kg12C所含的原子个数为标准，来衡量其它物质中所含微粒数目的多少。二、阿佛加德罗常数与6.021023 mol-10.012kg12C中所含有的碳原子数就是阿佛加德罗常数，常用NA表示，NA是一个准确数字。阿佛加德罗常数是一个非常庞大的数值，现在已经由实验测得相当精确的数值，在使用

4、时常取其近似值为6.021023。例如2mol H2约含26.021023个H2分子。12.041023个O2分子约是2mol。阿佛加德罗常数的单位是mol1或/mol。每摩尔物质含阿佛加德罗常数个微粒。物质的量是以阿佛加德罗常数为计数单位，表示物质的基本微粒数目多少的物理量。（4）使用摩尔时的注意事项摩尔只能用于微观粒子，如分子、原子、离子、中子、质子、电子等；而不能用于宏观物质，如不能说1mol苹果、1mol小米等。使用摩尔时，必须指明量度的微观粒子的名称或化学式。通常将微粒的名称或化学式或微粒符号写在“摩尔”或“mol”的后面，如：1mol氢分子或写成1mol H2；1mol氢原子或写成

5、1mol H；1mol钠离子或写成1mol Na+；1mol电子或写成1mol e等。但不能说“1mol氢”，因为这里的氢究竟是指氢原子还是氢分子，很不明确；一般只说氢时常指氢元素，然而元素属于宏观概念，只有种类之分，不讲个数，所以“1mol氢”这种说法或写法都是错误的。三、摩尔质量与化学式量（相对原子质量、相对分子质量） （1）摩尔质量的含义1摩尔物质的质量叫该物质的摩尔质量。摩尔质量的单位是克/摩，符号是g/mol或写成gmol-1。数值上等于物质的相对原子质量或相对分子质量。NA个某种微粒的总质量为摩尔质量。由于组成物质的微粒大小、质量不一样，故1mol任何物质的质量也是不相同的。任何原

6、子、分子或离子的摩尔质量，当单位为g/mol时，其数值上等于其原子量、分子量或离子式量。物质的摩尔质量与物质的量、相对原子质量（相对分子质量）的关系如下表实例：微粒符号相对原子质量1个微粒真实质量（g）物质的量（mol）所含微粒数（个）摩尔质量(gmol-1)C121.99310-2316.02102312Fe569.310-2316.02102356O2325.3210-2316.02102332H2O182.9910-2316.02102318H2SO4981.6310-2216.02102398OH-172.8210-2316.02102317Na+233.8210-2316.02102

7、323注意，摩尔质量的单位是g/mol；原子量、分子量、式量都是相对比值，没有单位；1mol物质的质量单位是g。三者的意义不同、单位不同、仅数值上相同。化学式量是指该物质一个粒子（或单位组成）的质量与一个C原子质量的1/12之比所得的数值，单位是1，使用时两者的意义是不一样的（2）二个关系式物质的量（mol）物质的量（mol）上面二个关系式中各种量之间的关系，也可归纳如下：化学方程式中的化学计量数之比，等于各物质的微粒数之比，也等于各物质反应时物质的量之比。例如：SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O微粒数之比 1 2 3 2物质的量之比 1 2 3 2质量之比 16 17 24 9四、

8、气体摩尔体积与22.4 Lmol-1：1、影响物质体积的因素：从微观来看有：（1）微粒个数；（2）微粒本身的大小；（3）微粒间距离。对于固体和液体来说，构成它们的微粒间的距离很小，但微粒直径较大，所以含一定微粒个数的固体或液体的体积取决于微粒大小，因为各种微粒直径不同，即微粒本身的大小不同，所以1mol固体或气体的体积不同。对于气体来说，气体微粒间距离很大，通常情况下，是气体微粒直径的10倍左右。因此气体体积取决于微粒间距离，气体微粒间平均距离与温度和压强有关。当温度和压强一定时，不同气体微粒间的平均距离几乎是相等的。2、气体摩尔体积单位物质的量的气体所占的体积，叫气体的摩尔体积，其符号是Vm

9、,即Vm=V/n，单位是L/mol或Lmol-1。在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约是22.4L。进行有关计算时常写成22.4L/mol。对于气体摩尔体积的理解，应注意以下几点：（1）气体摩尔体积的适用范围是气态物质。因为固态或液态物质其微粒之间的距离很小，且不同的固态或液态物质的微粒大小是不相同的，因而固态或液态物质的体积主要由微粒本身的大小决定。气体分子间的平均距离比分子的直径大得多，在标准状况下不同气体的分子间的平均距离几乎是相等的，所以在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约是22.4L。（2）气体的体积与温度、压强有关，只有在标准状况下（0、1.01105Pa）1mol

10、任何气体的体积才是22.4L。（标准状况可用S、P、T表示）（3）气体物质的量是1mol。（4）“22.4L”这个数值是近似值，但在计算时就取22.4L/mol即可。（5）气体摩尔体积不仅适用于纯气体，也适用于混合气体。如0.3mol H2与0.7mol O2的混合气在标准状况下的体积约为22.4L。（6）1mol气体在非标准状况下的体积，可能是22.4L，也可能不是22.4L。应用气体摩尔体积的两个公式气体物质的量（mol）标准状况下气体的密度（g/L） 气体摩尔质量 = 气体密度（S、P、T）气体摩尔体积（M = 22.4）3、阿佛加德罗定律及其推论 在相同的温度和压强下，相同体积的任何气

11、体都含有相同数目的分子。这就是阿佛加德罗定律。这个定律也可以记忆成：同T、同P、同V时，N、n（气体）相同。A.由三同推一同。B.联系理想气体状态方程PV=nRT，可以得出一系列正比、反比关系。阿佛加德罗定律的推论：（1）同温、同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比。即同T、同P时（2）同温下，同体积气体的压强之比等于其物质的量之比。即同T、同V时（3）同温、同压下，不同气体的密度之比等于其摩尔质量之比（或气体的分子量之比）。即同T、同P时 （4）同温、同压下，同体积的任何气体的质量之比等其分子量之比，也等于其密度之比。即同T、同P、同V时 （5）同温、同压下，同质量的不同气体的体积之比等于

12、其分子量的倒数之比。即同T、同P、同m时【典型例题】例1 在标况下，某气体的密度是，求该气体摩尔质量。解析： 点评：此方法称为“绝对密度法”例2 在同温同压下，某气体对氢气的相对密度为16，则该气体的摩尔质量是多少？解析： 点评：此法称为“相对密度法”例3 在标况下，将、混合，求混合气体的平均相对分子质量。解析： 点评：这个公式用于求混合气体的平均分子量例4 体积为的干燥容器中充入气体后，测得容器中气体对氧气的相对密度为，将此气体倒扣在水中，进入容器中液体的体积是（ ）A. B. C. D. 解析：故该混合气体中必混有空气。易溶于水，空气不溶于水，故进入容器中液体的体积等于气体的体积。设气体的

13、体积为，则空气的体积为根据气体平均摩尔质量公式： 答案：C点评：本题运用到了空气的平均相对分子质量，判断空气的存在应用了平均摩尔质量的方法。【模拟试题】1. 下列有关气体体积的叙述中，正确的是（ ）。（上海市高考题）A. 一定温度、压强下，气态物质体积的大小由构成气体的分子大小决定。B. 一定温度、压强下，气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定。C. 不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同。D. 气体摩尔体积是指任何气体所占的体积约为。2. 某温度下，在一密闭容器中有适量的和，完全反应后容器中只有和颗粒，则容器中反应前后的压强之比为（ ）。A. B. C. D. 3. 设代表阿伏加

14、德罗常数，下列说法正确的是（ ）。（全国高考题）A. 金属铝变为铝离子时失去的电子数目为B. 在常温、常压下，含有的分子数为C. 在常温、常压下，（氖气）含有的原子数为4. 在同温、同压下，有同质量的气体和。已知此时的体积大于的体积，则它们的相对分子质量关系是（ ）。（陕西省会考题）A. B. C. D. 无法确定5. 在给定温度和压强下的理想气体，影响其所占体积大小的主要因素是（ ）。（云南省会考题）A. 分子直径的大小 B. 分子间距离的大小 C. 分子间引力的大小 D. 分子数目的多少6. 在150时，加热高氯酸铵发生分解反应，其气态生成物组成的混合气的平均相对分子质量为（ ）。A. B

15、. C. D. 无法计算7. 有一真空储气瓶，净重。在相同条件下，装满氧气后重，装满另一种气体时重，则的相对分子质量为（ ）。（石家庄市测试题）A. B. C. D. 8. 下列物质分解时，若产生的气体在常温、常压时体积相同，则消耗下列物质的物质的量最小的是（ ）。A. B. C. D. 9. 氧气在放电条件下，有转化为臭氧，则放电后所得混合气体对氢气的相对密度是（ ）。（北京市会考题）A. B. C. D. 10. 今有和（体积比为）的混合气体，当其完全燃烧时所需的体积为（ ）。（湖南省会考题）A. B. C. D. 11. 在一定温度、压强下，1体积和3体积化合生成2体积的气体化合物，则该

16、气体化合物的化学式为（ ）。（苏州市测试题）A. B. C. D. 12. 将锌加到的溶液中去，反应结果共放出氢气（在标准状况下），则被还原的的物质的量是（ ）。（高考科研题）A. B. C. D. 13. 在同温、同压的条件下，相同体积的氧气和氢气的质量比为 ，密度比为 ，氧气对氢气的相对密度为 。14. 在标准状况下，某气态氧化物的体积为。该气体的物质的量是 ，摩尔质量是 ，的相对原子质量是 。15. 某气体全部分解生成和，上述气体的体积均在同温、同压的条件下测定，由此推断该气体的相对分子质量是 。（浙江省联考题）16. 实验测量与的混合气体的密度是相同状况下密度的倍，则该气体的平均摩尔质

17、量是 ，与的物质的量之比为 ，的质量分数是 。17. 在一定温度和压强下，、按体积比混合，将此混合气体在密闭容器内用电火花引燃，待反应完全后冷却到室温。容器内产生了盐酸，则盐酸溶液中溶质的质量分数为 。（广西自治区竞赛题）18. 每升天然水中通入氯气就达到消毒作用，可供饮用。氯气在标准状况下的体积为 。19. 在同温、同压下，测得氢气密度为，某种有刺激性的气体密度为。又知气体是三原子分子并由两种元素组成，两种元素的质量比为。则气体的化学式为 。（河北省测试题）20. 计算下列气体在标准状况下的质量：（1）和体积比为的混合气体；（2）质量分数为的和的混合气体。（南昌市测试题）试题答案1. B 2

18、. C 3. AC 4. A 5. D 6. B 7. A8. D 9. B 10. D 11. A 12. D13. ； 14. ；15. 32 16. ；17. 18. 19. 20.（1） （2）4、相对密度、平均分子量、平均摩尔质量及其计算。平均分子量：对组成一定的混合物而言，可根据各组分的组成和分子量来计算平均分子量 。MAa%+MBb%+平均摩尔质量在数值上等于平均分子量。相对密度：DMA/MB两种气体的密度之比称为相对密度。如A气体对B气体的相对密度用DB表示为：由某气体对H2的相对密度，可知。由某气体对空气的相对密度，可以知道。5、在气体反应的化学方程式中，化学计量数之比等于各

19、气体的体积之比，也等于各气体物质的量之比。例如：6、气体的质量、体积及微粒数、物质的量之间的换算关系三.物质的量在化学实验中的应用容量瓶的使用之一1使用容量瓶前检查它是否漏水方法如下：往瓶内加水，塞好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立过来，观察瓶塞周围是否有水漏出。如果不漏水，把瓶塞旋转180后塞紧，仍把瓶倒立过来，再检验是否漏水，经检查不漏水的容量瓶才能使用。2配制溶液（1）如果试样是固体，把称好的试样溶解在烧杯里；如果试样是液体，需用移液管或量筒量取移入烧杯里，然后再加少量蒸馏水，用玻璃棒搅动，使它混合均匀。应特别注意在溶解或稀释时有明显的热量变化，就必须待溶液的温度恢复到室

20、温后才能向容量瓶中转移。（2）把溶液从烧杯移到容量瓶里，并多次洗涤烧杯，把洗涤液也移入容量瓶，以保证溶质全部转移到容量瓶里。缓慢地加入蒸馏水，到接近标线23cm处，用滴管滴加蒸馏水到标线（小心操作，切勿超过标线）。（3）盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次，使溶液混合均匀。容量瓶使用完毕，应洗净、晾干（玻璃磨砂瓶塞应在瓶塞与瓶口处垫张纸条，以免瓶塞与瓶口粘连）。容量瓶的使用之二使用前要检查是否漏水。向瓶中加水到标线附近，盖好瓶塞，用布将瓶外的水揩干。左手食指按住瓶塞，右手手指托住瓶底边缘，将瓶倒立2min，观察瓶塞周围有无水渗出。如不漏，把瓶放正，将瓶塞转

21、动180后再倒过来检查一遍。配制溶液时，先把容量瓶洗净，再把溶解后冷到室温的溶液按图中所示倒入容量瓶中，用蒸馏水把烧杯洗涤三次，洗出液都倒入容量瓶中。加水至瓶体积的2/3时，摇动容量瓶，使溶液混合均匀。加水到快接近标线时，改用滴管慢慢滴加，直到溶液凹液面的最低点与标线相切为止。盖好瓶塞，将瓶倒转几次，使瓶内溶液混合均匀。容量瓶不允许用瓶刷刷洗，一般用水冲洗，若洗不净，倒入洗液摇动或浸泡，再用水冲洗。它不能加热，也不可长期盛放溶液。使用容量瓶的注意事项（1）使用前要检验是否漏水。程序是：加水倒立，观察瓶塞旋转180倒立，观察。（2）容量瓶不能用于溶解溶质，更不能用玻璃棒搅拌。因此溶质要先在烧杯内

22、溶解，然后再转移到容量瓶中。（3）不能将热的溶液转移到容量瓶中，更不能给容量瓶加热。如果溶质在溶解时是放热的，则须待溶液冷却后再移液。（4）配制一定体积的溶液，须选用与该溶液体积相同规格的容量瓶。常用的有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等规格。（5）观察所加液体是否达容量瓶的刻度线，一定要平视，使液面的最低点刚好与刻度线相平。（6）如果加水定容时超过了刻度线，不能将超出的部分再吸走，必须重新配制。因为吸走一部分液体虽然溶液的体积达到了要求，但吸走的部分液体带走了一部分溶质，使所配溶液的浓度偏低。（7）容量瓶通常不用于贮存试剂，因此，配制好的溶液要倒入试剂瓶中，并贴上标签。