高中化学第1讲物质的量课件新人教必修1

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1、第1讲物质的量一、物质的量与阿伏加德罗常数一、物质的量与阿伏加德罗常数1.物质的量物质的量(1)物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一。(2)符号:n。(3)单位:摩尔摩尔,用mol表示。2.阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数(1)定义:1 mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数。(2)符号:NA。(3)单位:mol-1。教材研读教材研读3.物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数(N)之间的关系为n=。自测自测1判断正误,正确的划“”,错误的划“”。(1)2.0 g O与D2O的混合物中所含中子数为NA()(2)NaOH的摩尔质量为40 g()(3)23 g Na与足量H2O反应完全后可

2、生成NA个H2分子()(4)氖气的摩尔质量(单位:gmol-1)在数值上等于它的相对原子质量()(5)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍()ANN自测自测2下列说法中正确的是()A.1 mol任何物质都含有6.021023个分子B.1 mol Ne中约含有6.021024个电子C.1 mol水中含2 mol氢和1 mol氧D.摩尔是化学上常用的一个物理量B答案答案 B有些物质是由离子或原子构成的,故A错;使用物质的量时,应指明粒子的种类,故C错;摩尔是物质的量的单位,而不是物理量,故D错。自测自测3阿伏加德罗常数(NA)与6.021023相同吗?答案答案不相同。6

3、.021023是个纯数值,没有任何物理意义,而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何粒子所含的粒子数,它与0.012 kg 12C所含的碳原子数相同,数值上约为6.021023。二、摩尔质量、气体摩尔体积二、摩尔质量、气体摩尔体积1.摩尔质量摩尔质量(1)概念:单位物质的量单位物质的量的物质所具有的质量。常用单位是gmol-1。公式:M=。(2)数值:以gmol-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子相对分子(或原子或原子)质量质量。mn2.气体摩尔体积气体摩尔体积(2)结论:1 mol任何气体在标准状况下的体积都约是 22.4L。3.标准状况下气体摩尔体积概念剖析标准

4、状况下气体摩尔体积概念剖析(1)四条件:0:101 kPa:1mol:()温度 压强 基准 物质对象 气体 任何一种单一组分的气体或不相互反应的混合气体自测自测4判断正误,正确的划“”,错误的划“”。(1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA()(2)常温下11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为 0.5NA()(3)标准状况下,22.4 L己烷中含共价键数目为19NA()(4)常温常压下,22.4 L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2NA()(5)常温常压下,3.2 g O2所含的原子数为0.2NA()(6)常温常压下,92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子总数为6N

5、A()三、阿伏加德罗定律及其推论三、阿伏加德罗定律及其推论(教师用书专用教师用书专用)1.阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体,都含有相同数目的粒子。2.阿伏加德罗定律的推论阿伏加德罗定律的推论特别提醒特别提醒 (1)阿伏加德罗定律的适用范围是气体,其适用条件是三个“同”,即在同温、同压、同体积的条件下,才有粒子数相等这一结论,但所含原子数不一定相等。(2)阿伏加德罗定律既适用于单一气体,也适用于混合气体。自测自测5判断正误,正确的划“”,错误的划“”。(1)标准状况下,5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA()(2)在相同条件下,CO、N2的混

6、合气体与相同物质的量的O2的分子个数相同,原子个数也相同()(3)若把(2)中的O2改成氩气,则分子个数、原子个数也都相同()(4)在相同条件下,相同物质的量的C2H4和C3H6,所含分子个数相同,而相同质量时,它们所含的原子个数相同()(5)某气体在标准状况下的密度为d,则在1个大气压、273 时的密度为2d ()自测自测6下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是()A.体积相等时密度相等B.原子数相等时具有的中子数相等C.体积相等时具有的电子数相等D.质量相等时具有的质子数相等C答案答案 C 依据阿伏加德罗定律可知,在同温同压下的两种气体体积相同,则分子数相同,而每

7、个CO和N2分子所含电子数相同,C项正确;同温同压同体积条件下密度之比等于摩尔质量之比,12C18O的摩尔质量为30 gmol-1,14N2的摩尔质量为28 gmol-1,A项错误;1个12C18O分子中所含中子数为16,1个14N2分子中所含中子数为14,B项错误;n=,m相同、M不同,n不同,而每个12C18O和14N2分子中的质子数相同,D项错误。mM考点突破考点突破考点一以物质的量为核心的有关计算考点一以物质的量为核心的有关计算考点三摩尔质量的几种计算方法考点三摩尔质量的几种计算方法考点二阿伏加德罗常数考点二阿伏加德罗常数1.基本公式基本公式(1)物质的量(n)、微粒数(N)、物质的质

8、量(m)之间的换算=n(mol)=以上计算公式适用于任何条件下的任何物质。(2)物质的量(n)、气体体积(V)之间的换算特别提示任何状况下的任何气体均存在Vm。1A(l)NNmo考点一以物质的量为核心的有关计算考点一以物质的量为核心的有关计算标准状况(0、101 kPa)下,Vm=22.4 Lmol-1。上述计算公式只适用于气体,在标准状况下,H2O、SO3、苯、己烷等均不是气体。2.依据化学方程式计算的基本原理和解题步骤(1)基本原理N2+3H2 2NH3物质的质量之比28 6 34物质的量之比1 3 2气体体积之比1 3 2物质的分子数之比1 3 2(2)解题步骤3.差量法在化学方程式的有

9、关计算中的应用差量法在化学方程式的有关计算中的应用(1)差量法的应用原理差量法是指根据化学反应前后物质量的变化,找出“理论差量”,然后根据已知条件列比例式求解。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积。(2)使用差量法的注意事项有关物质的物理量及其单位都要正确使用,即“上下一致,左右相当”。典例典例1 设NA为阿伏加德罗常数的值,如果a g某气态双原子分子的分子数为p,则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是()A.B.C.D.A22.4apbND答案答案 D解法一公式法解法二比例法同种气体其分子数与质量成正比,设b g气体的分子数为N,则N=,b g该气态双原子分子的物质的量为mol,

10、所以b g该气体在标准状况下的体积为 L。A22.4pbaN1-1已知Q与R的摩尔质量之比为9 22,在反应X+2Y 2Q+R中,当1.6 g X和Y完全反应后生成4.4 g R,则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为()A.46 9B.32 9C.23 9D.16 9D答案答案 D应用化学方程式中各物质的化学计量数之比等于变化的物质的量之比可得 。根据质量守恒定律得m(Y)=4.4 g+3.6 g-1.6 g=6.4 g。m(Y)m(Q)=6.4 g 3.6 g=16 9。1-2为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1 g样品加热,其质量变为w2 g,则该样品的纯度(质

11、量分数)是()A答案答案 A解法一差量法。设样品中含NaHCO3 x g,则2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O m 284 62 x w1-w2x=则Na2CO3的质量分数为。解法二设样品中有x mol NaHCO3,则:2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O x mol 0.5x mol据样品加热前后固体质量的关系,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=,从而推知样品中m(Na2CO3)=,因此Na2CO3样品的纯度(Na2CO3)=。12()31ww12()31

12、ww“设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法(不)正确的是”是高考的常见考查形式。本考点主要围绕以下几个方面进行考查:1.已知物质的质量来求微粒的数目已知物质的质量来求微粒的数目主要应用N=NA来计算,解答此类题应注意看清所求微粒的种类,分子的构成(是单原子分子,还是双原子分子或多原子分子)以及微粒中含有的质子数、中子数、电子数等。例如:常温、常压下,14 g由N2与CO组成的混合气体中含有的原子数目为NA,这一说法是否正确?mM考点二阿伏加德罗常数考点二阿伏加德罗常数由于二者的摩尔质量相同,所以质量一定时,二者无论以何种比例混合都不影响分子总数,故这一说法是正确的。2.已知气体的体积来求微粒的

13、数目已知气体的体积来求微粒的数目主要应用N=NA来计算,解题时要注意:(1)若题目给出物质的体积,一要看是否是标准状况,若不是标准状况,则1 mol气体的体积一般不为22.4 L;二要看该物质在标准状况下是不是气体,若不是气体,则无法求其物质的量和分子数目;若是气体,则可求其物质的量和分子数目,这与其是混合气体还是单一气体无关。2:(N)(CO):“14 g”“”MM干扰条件 常温、常压隐含条件直接条件二者均为双原子分子此题包含以下信息:在标准状况下,SO3是固体,水、乙醇、CCl4及碳原子数大于4而小于16的烃呈液态。例如:常温常压下,22.4 L NO2和CO2的混合气体中含有2NA个氧原

14、子,这一说法是否正确?解答此题时要注意常温常压下的气体摩尔体积大于22.4 Lmol-1,此时22.4 L混合气体的物质的量小于1 mol,则氧原子数目也小于2NA,故这一说法不正确。(2)若题目给出气体的质量或物质的量,则微粒数目与外界条件无关。(3)注意某些物质分子中的原子个数。例如稀有气体为单原子分子,臭氧(O3)为三原子分子,白磷(P4)为四原子分子。(4)如有可逆反应,还要考虑平衡及平衡移动的问题。3.已知物质的量浓度来求微粒的数目已知物质的量浓度来求微粒的数目主要应用N=cVNA来计算。这类题一般会和弱电解质的电离、盐类的水解等知识联系在一起,解题时注意对“隐含条件”的挖掘。例如:

15、1 L 0.1 molL-1 NaHCO3溶液中含有0.1NA个HC,这一说法是否正确?解题时要考虑HC的水解及电离,实际存在于溶液中的HC数目应小于0.1NA,故这一说法不正确。4.与氧化还原反应相关的微粒数目的计算与氧化还原反应相关的微粒数目的计算这类题着重考查氧化还原反应过程中电子转移的数目。解答此类题应把握氧化还原反应的实质和得失电子守恒规律。例如:1 mol Fe与足量的稀HNO3反应,转移2NA个电子,这一说法是否正确?3O3O3O解题时首先要考虑二者反应的产物是什么,根据哪种反应物的量来计算转移的电子数。由于HNO3是足量的,所以反应时Fe被氧化生成Fe3+,在计算转移电子的数目

16、时应根据Fe的物质的量及1个Fe原子失去的电子数目来计算,此时Fe失去电子的数目为3NA,故这一说法不正确。典例典例2 (2018北京西城期末)下列说法正确的是()A.1 mol NH3中含有的质子数约为6.021023B.0.5 molL-1NaCl溶液中含Cl-的物质的量为0.5 molC.8 g S在足量O2中完全燃烧转移的电子数约为9.031023D.标准状况下,22.4 L SO2和CO2的混合气体所含原子数约为1.8061024 D答案答案 DA项,1个NH3分子中含有10个质子,故1 mol NH3中含有的质子数约为6.021024;B项,没有给出体积,无法计算;C项,S在O2中

17、完全燃烧生成SO2,8 g S的物质的量为0.25 mol,在足量O2中完全燃烧转移的电子数约为6.021023;D项,标准状况下,22.4 L SO2和CO2的混合气体的物质的量为1 mol,所含原子的物质的量为3 mol,原子数目为1.8061024。难点突破难点突破突破一:抓“两看”,突破状态陷阱一看“气体”是否处于标准状况。二看物质在标准状况下的聚集状态是否为气态。如:H2O、CCl4、HF在标准状况下为非气态。突破二:审“组成”“结构”,突破微观粒子数目陷阱一审气体分子组成。如:He、Ne为单原子分子。二审构成物质的粒子是否水解。突破三:判断反应特点,突破氧化还原反应中电子转移数目陷

18、阱一判是否为自身氧化还原反应。如:Na2O2与H2O、Cl2与NaOH的反应为自身氧化还原反应。二判是否为可逆反应。如:N2和H2、SO2和O2的反应为可逆反应。2-1 NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.0.1 mol的11B中,含有0.6NA个中子B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+C.2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子D.密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备PCl5(g),增加2NA个PCl键A答案答案 A 11B的质量数为11,质子数为5,则中子数为6,A正确;题中未给出溶液的体积,B不正确;标准状

19、况下苯为固体,C不正确;PCl3与Cl2反应制备PCl5的反应为可逆反应,D不正确。2-2 (2018北京海淀期中)通常工业上监测SO2含量是否达到排放标准的化学反应原理是:SO2+H2O2+BaCl2BaSO4+2HCl用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是()A.0.1 mol BaCl2中所含离子总数约为0.3NAB.25 时,pH=1的HCl溶液中含有H+的数目约为0.1NAC.标准状况下,17 g H2O2中所含电子总数为9NAD.生成2.33 g BaSO4沉淀时,吸收SO2的体积在标准状况下约为0.224 LB答案答案 BA项,BaCl2为离子化合物,故0.1 mol

20、BaCl2中所含离子总数约为0.3NA;B项,HCl溶液的体积未知,不能计算含有H+的数目;C项,17 g H2O2为0.5 mol,含有电子的物质的量为0.5 mol18=9 mol;D项,生成2.33 g BaSO4沉淀需要吸收0.01 mol SO2,在标准状况下的体积约为0.224 L。(1)根据气体的密度求算:在标准状况下,M=22.4 Lmol-1。(2)根据气体的相对密度求算:M2=DM1。(3)根据摩尔质量的定义求算:M=,对于混合物 。(4)根据物质的量分数或体积百分含量求混合气体的平均摩尔质量:=MAa%+MBb%+其中a%、b%是混合气体中A、B组分的物质的量分数或体积百

21、分含量。21D考点三摩尔质量的几种计算方法考点三摩尔质量的几种计算方法典例典例3利用下列哪一组物理量可以算出二氧化碳的摩尔质量()A.二氧化碳的密度和阿伏加德罗常数B.二氧化碳分子的体积和二氧化碳的密度C.二氧化碳分子的质量和阿伏加德罗常数D.二氧化碳分子的体积和二氧化碳分子的质量答案答案 C摩尔质量在数值上等于1 mol分子的质量之和,故由二氧化碳分子的质量和阿伏加德罗常数可以计算出二氧化碳的摩尔质量。C3-1按要求计算。(1)由8 g O2和28 g N2组成的混合气体的平均摩尔质量是28.8gmol-1。(2)若m g某气体中含分子数N个,已知阿伏加德罗常数的值为NA,则该气体的摩尔质量

22、为 NAgmol-1。(3)在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为 mol,NH4HCO3的摩尔质量为6dgmol-1。(用含m、d的代数式表示)所得混合气体的密度折合成标准状况为 gL-1,则混合气体的平均摩尔质量为22.4gmol-1。(4)在空气中N2、O2、Ar的体积分数分别约为78%、21%、1%,则空气的平均摩尔质量为28.96gmol-1。mN答案答案(1)28.8 gmol-1(2)NA gmol-1(3)mol6d gmol-122.4 gmol-1(4)28.96

23、gmol-1解析解析 (1)。(2)。(3)。mN由NH4HCO3 NH3+H2O+CO2可知NH4HCO3的物质的量为 mol=mol,故 =6d g mol-1。=Vm=22.4 gmol-1。(4)=28 gmol-178%+32 gmol-121%+40 gmol-11%=28.96 gmol-1。133-2(1)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为64。(2)在25、101 kPa的条件下,同质量的CH4和A气体的体积之比是158,则A的摩尔质量为30gmol-1。(3)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25 下,X中充入a g A气体,Y中充入

24、a g CH4气体,X与Y内的压强之比是4 11,则A的摩尔质量为44gmol-1。(4)相同条件下,体积比为a b和质量比为a b的H2和O2的混合气体,其平均摩尔质量分别是 gmol-1和 gmol-1。232abab答案答案(1)64(2)30 gmol-1(3)44 gmol-1(4)gmol-1 gmol-1解析解析(1)n=0.672 L/22.4 Lmol-1=0.03 mol,M=1.92 g/0.03 mol=64 gmol-1。(2)温度、压强相同时,体积之比等于其物质的量之比,15 8=,M(A)=30 gmol-1。(3)温度、体积相同时,压强之比等于其物质的量之比,4 11=,M(A)=44 gmol-1。232abab(4)=2 gmol-1+32 gmol-1 。1M