高考化学一轮复习第1章第1节物质的量气体摩尔体积教学案新人教版.docx

第一节物质的量气体摩尔体积考纲定位核心素养1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。2.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。3.了解相对原子质量、相对分子质量的含义，并能进行有关计算。时，通过分析、推理、数据处理等角度领悟计算的方法。3.模型认知建立阿伏加德罗常数、气体摩尔体积的模型认知。1.微观探析认识物质的量在宏观与微观的桥梁作用，并从微观粒子数认识物质的多少。2.证据推理在有关物质的量的计算考点一| 物质的量摩尔质量1物质的量、阿伏加德罗常数注意：(1)使用摩尔作单位时，必须指定化学式或指明微粒的种类，如1 mol H 不能描述为1 mol 氢等。(2)阿伏加德罗常数有单位，单位为mol1，不能仅写数值6.021023。2摩尔质量(1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量，符号为M，单位为g/mol或gmol1。(2)数值：当微粒的摩尔质量以gmol1为单位时，在数值上等于该微粒的相对分子(原子)质量。(3)关系：物质的量、物质的质量与摩尔质量关系为n或M或mnM。注意：(1)摩尔质量、相对分子质量、质量是三个不同的物理量，具有不同的单位。如H2O的摩尔质量为18 gmol1，H2O的相对分子质量为18,1 mol H2O的质量为18 g。(2)摩尔质量与温度、压强、物质的量多少无关。1正误判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)1 mol OH的质量是17 gmol1。()(2)NA代表阿伏加德罗常数，22 g CO2中含有的氧原子数为NA。()(3)n mol O2中分子数为N，则阿伏加德罗常数为。()答案：(1)(2)(3)2(1)硫酸钠(Na2SO4)的摩尔质量为_；71 g Na2SO4中含钠离子的物质的量为_，氧原子的物质的量为_。(2)49 g H3PO4的物质的量为_，用NA表示阿伏加德罗常数的值，其中含有_个H，含_个O。答案：(1)142 gmol11 mol2 mol(2)0.5 mol1.5NA或1.56.0210232NA或26.021023考法1物质的量、摩尔质量的有关概念1下列说法不正确的是()A物质的量是描述微观粒子集合体的物理量B阿伏加德罗常数就是6.021023C1 mol CO2与1 mol CO含有的分子数目相等DSO的摩尔质量为96 gmol1B阿伏加德罗常数为物理量，单位为mol1。2(2019荆州模拟)草酸(分子为H2C2O4，沸点：150 )是生物体的一种代谢产物，广泛分布于植物、动物和真菌体中。下列有关判断不正确的是()A草酸的摩尔质量是90 gB1 mol草酸中含有6.021023个分子C45 g草酸中含有1.2041024个氧原子D草酸分子中C与O原子的物质的量之比为12A摩尔质量的单位为gmol1，注意与质量的区别。考法2n、N、m的有关计算3设NA为阿伏加德罗常数的值，计算下列粒子的数目(1)0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与_个NH3分子中所含氢原子数相等。(2)12 g乙烷中所含共价键的物质的量是_。(3)分子数为0.5NA的CO2分子的质量是_。解析：(2)乙烷的结构式为,1 mol乙烷分子中含有7 mol共价键。答案：(1)0.2NA(或1.2041023)(2)2.8 mol(3)22 g4最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35CoO21.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数的值，试计算12.2 g 该晶体中含氧原子数为_，氢原子的物质的量为_mol。解析：晶体的摩尔质量约为122 gmol1，n0.1 mol，故氧原子数目0.1(21.3)NA0.33NA，n(H)0.1 mol1.320.26 mol。答案：0.33NA0.26考点二| 气体摩尔体积阿伏加德罗定律1气体摩尔体积(1)影响物质体积大小的因素(2)气体摩尔体积含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号Vm，常用单位是L/mol(或Lmol1)；基本表达式是Vm。影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它取决于气体所处的温度和压强。温度越高，压强越小，气体摩尔体积越大。特例：标准状况是指温度为0 ，压强为101 kPa，此时，Vm22.4_Lmol1。注意：(1)“22.4 Lmol1”不仅适用于单一气体，也适用于混合气体。(2)22.4 L气体，在标准状况下是1 mol，在非标准状况下，可能是1 mol，也可能不是1 mol。(3)标准状况下为非气体的常见的物质有H2O、H2O2、HF、SO3、C6H6、CCl4、CS2、CHCl3、CH2Cl2、乙醇等。2阿伏加德罗定律及其推论(1)内容可总结为“三同”定“一同”，即同温、同压、同体积的气体，具有相同的分子数。(2)推论条件结论推论一同温同压推论二同温同容注：以上用到的符号：n物质的量、M摩尔质量、V气体体积、密度、p压强注意：(1)同温同压同体积的气体的分子数相等，但原子数不一定相等。(2)阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体。(3)在同温同压条件下，可利用气体的相对分子质量大小判断气体密度的大小。3求气体的摩尔质量M的常用方法(1)根据标准状况下气体的密度：M22.4(gmol1)。(2)根据气体的相对密度(D1/2)：M1/M2D。(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：Mm/n。(4)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：MNAm/N。(5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述计算式仍然成立；还可以用下式计算：M1a%M2b%M3c%，a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。1正误判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)标准状况下，1 mol H2与1 mol N2、H2混合气体体积均约为22.4 L。()(2)利用气体摩尔体积可以计算一个气体分子的大致体积。()(3)标准状况下，1 mol CH4和1 mol SO3的体积均为22.4 L。()(4)同温同压下，44 g CO2与28 g CO的体积比为11。()(5)在非标准状况下，1 mol N2的体积可能为22.4 L。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)2如图所示三只气球，其中A、B的体积均为1.12 L，则A、B中气体的物质的量_是0.05 mol(填“一定”或“不一定”)；标准状况下，A、B气球中的分子个数比是_；在相同温度和压强下，A、C气球中气体的质量相同，则两气球的体积之比是_。答案：不一定1121考法1气体摩尔体积的有关计算1一定温度和压强下，30 L某种气态纯净物中含有6.021023个分子，这些分子由1.2041024个原子构成，下列有关说法中不正确的是()A该温度和压强可能是标准状况B标准状况下，该纯净物若为气态，其体积约是22.4 LC该气体中每个分子含有2个原子D若O2在该条件下为气态，则1 mol O2在该条件下的体积也为30 LA若为标准状况，6.021023个气态分子的体积应为22.4 L，不是30 L。2设NA为阿伏加德罗常数的值，如果a g某气态双原子分子中原子数为p，则b g该气体在标准状况下的体积V是_L。解析：n(分子) mol，M(分子) gmol1 gmol1，故V mol22.4 Lmol1 L。答案： 3CO和CO2的混合气体18 g，完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况)，(1)混合气体中CO的质量是_g；(2)在标准状况下混合气体中CO2的体积是_L；(3)在标准状况下混合气体的密度是_gL1(保留两位有效数字)；(4)混合气体的平均摩尔质量是_gmol1。解析：CO燃烧发生反应：2COO22CO2，CO的体积与生成CO2的体积相等，燃烧后CO2的总体积为11.2 L，故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L，在标准状况下，18 g CO和CO2的混合气体的物质的量为0.5 mol，设CO的物质的量为x mol，CO2的物质的量为y mol，则，解得x0.25，y0.25。(1)混合气体中CO的质量为28 gmol10.25 mol7 g；(2)故混合气体中CO2的体积为0.25 mol22.4 Lmol15.6 L；(3)混合气体的密度为1.6 gL1；(4)解法一：22.4 Lmol11.6 gL122.4 Lmol136 gmol1；解法二：36 gmol1；解法三：28 gmol150%44 gmol150%36 gmol1；故平均摩尔质量为36 gmol1。答案：(1)7(2)5.6(3)1.6(4)364在一定条件下，m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)，按要求填空。(1)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_。NH4HCO3的摩尔质量为_(用含m、d的代数式表示)。(2)若所得混合气体的密度折合成标准状况为 gL1，则混合气体的平均摩尔质量为_(用含的代数式表示)。(3)若在该条件下，所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%，则混合气体的平均相对分子质量为_(用含a、b、c的代数式表示)。解析：因为NH4HCO3(s)NH3(g)CO2(g)H2O(g)(1)M(混)2d gmol1n(混) mol，M(NH4HCO3)(2d3) gmol16d gmol1。(2)(混)22.4 gmol1。(3)n(NH3)n(CO2)n(H2O)a%b%c%，(混)(17a%44b%18c%) gmol1。答案：(1) mol6d gmol1(2)22.4 gmol1(3)17a%44b%18c%考法2阿伏加德罗定律及推论5同温同压下，甲容器中充满35Cl2，乙容器中充满37Cl2，完成下列填空。(1)若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体密度之比为_；(2)若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体分子数之比为_；(3)若两种气体质量相等，则甲、乙两容器中气体所含质子数之比为_；(4)若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体所含中子数之比为_。答案：(1)3537(2)11(3)3735(4)9106(2019哈尔滨模拟)在甲、乙两个体积不同的密闭容器中，分别充入质量相等的CO、CO2气体时，两容器的温度和压强均相同，则下列说法正确的是()A充入的CO分子数比CO2分子数少B甲容器的体积比乙容器的体积小CCO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小D若将压强相同改为体积相同，则甲容器中的压强比乙容器的压强大DA项，n(CO) mol，n(CO2) mol，故N(CO)N(CO2)，错误；B项，n(CO)n(CO2)，故V(甲)V(乙)，错误；C项，同温同压下，摩尔体积相同，错误；D项，n(CO)n(CO2)，在V相同时，p(甲)p(乙)，正确。 课堂反馈真题体验1(2018全国卷，T10)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NAB22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NAC92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NAD1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NAB16.25 g FeCl3的物质的量n(FeCl3)0.1 mol，如果氯化铁完全水解，则生成0.1 mol Fe(OH)3，而氢氧化铁胶体粒子由许多氢氧化铁聚集而成，故氢氧化铁胶体粒子数远小于0.1NA，A项错误；氩气是单原子分子，1 mol Ar含18 mol质子，B项正确；甘油(丙三醇)的分子式为C3H8O3，相对分子质量为92,1 mol(92.0 g)甘油含3 mol羟基，C项错误；甲烷与氯气在光照下反应会生成四种有机产物，即1.0 mol甲烷反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4共为1 mol，D项错误。2(2018全国卷，T8)下列叙述正确的是()A24 g镁与27 g铝中，含有相同的质子数B同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同C1 mol重水与1 mol水中，中子数比为21D1 mol乙烷和1 mol乙烯中，化学键数相同B24 g镁与27 g铝的物质的量均为1 mol，但Mg、Al的质子数分别为12、13，A项错误；1 mol O2含有16 mol电子，1 mol O3含有24 mol电子，质量相同(设为m g)的O2、O3含有的电子的物质的量分别为 mol mol、 mol mol，B项正确；1 mol D2O含有10 mol中子，1 mol H2O含有8 mol中子，C项错误；1 mol CH3CH3含有7 mol共价键，1 mol CH2=CH2含有6 mol共价键，D项错误。3(2017全国卷，T8)阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是()A1 L 0.1 molL1NH4Cl溶液中，NH的数量为0.1NAB2.4 g Mg与H2SO4完全反应，转移的电子数为0.1NAC标准状况下，2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NAD0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2NADA项，NH4Cl溶液中，NH易水解生成NH3H2O,1 L 0.1