化学计量在实验中的应用—物质的量.ppt

第一章 从实验学化学,第二节 化学计量在实验中的应用,第1课时 物质的量、气体摩尔体积,基础整合,1.物质的量：物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体。物质的量的符号为n，其单位是摩尔，简称摩，符号为mol。1 mol任何粒子的粒子数与_ 中所含的碳原子数相同。这里的粒子指_ 、_ 、_、_ 、_、_等。摩尔的引入，把不可见、不便称量的粒子变成了可见、便于称量的物质。 ,2.阿伏加德罗常数 （1）规定： 0.012 kg_所含的原子数为阿伏加德罗常数。它是一个物理量，符号为_，单位为_，根据实验测得其数值约为_。 （2）物质的量（n）、阿伏加德罗常数（NA）与粒子数（N）之间的关系可表示为：N=_。,nNA, 3.摩尔质量 （1）概念：_ 的物质所具有的质量。符号_，即M=_。 （2）单位：_。 （3）含义：当摩尔质量以gmol-1为单位时，在数值上等于该物质的_ 。 误区警示 ： 1.物质的量只能用于微观粒子，不能用于宏观。如不能说“1 mol钉子”。 2.微粒的表达要准确。如，不能说“1 mol氢”。应表达为1 mol H或1 mol H2。,g/mol或gmol-1,相对分子质量,1.物质的量与摩尔 物质的量是国际单位制中的七个_之一，符 号为n。它有量纲，有明确的物理含义，是一个科学专用名 词。摩尔是物质的量的单位，离开了摩尔这个单位，物质的 量就失去了它的特定含义。物质的量是用多少摩尔表示的。 使用摩尔做物质的量的单位时，要注意：（1）摩尔只适用 于_，不适用于宏观物质；,（2）应用符号标明微观粒子的种类或其特定组合（如分 子、原子、离子、电子、质子、中子及其它有化学意义的特 定结合），强调“用符号”而非“用汉字”这和以前有所不同。2.阿伏加德罗常数与6.021023 阿伏加德罗常数：符号NA。定义为0.012 kg 12C所含碳原 子的准确数目，是个_。在现有技术条件下，测 得其数值约为6.021023mol-1。注意: 6.021023mol-1只是 阿伏加德罗常数在现有条件下的一个约数，计算时可认为是 准确值。,精确值,3.摩尔质量与化学式量（相对原子质量、相对分子质量）摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量，单位是gmol-1，而化学式量则是指该物质一个粒子（或单位组成）的质量与12C一个原子质量的1/12之比所得的数值，单位是_，使用时二者的意义是不一样的。 4.物质的量的“桥梁”作用 ,I,1.（2009年许昌联考）下列说法正确的是 （ ） A.1 mol物质的质量就是该物质的摩尔质量 B.摩尔是一个单位，用于计量物质所含微观粒子的多少 C.1 mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数 D.摩尔既能用来计量纯净物，又能用来计量混合物,BD,解析：质量单位是g，摩尔质量单位是g/mol，故A错；1 mol NaCl中含有的Na+的Cl-总和为2NA，故C错；摩尔能用来计量混合物，如1 mol H2和O2混合气体。,2.相等物质的量的CO和CO2的下列比较中正确的是 （ ） 所含的分子数目之比为11 所含的O原子数目之比为12 所含的原子总数目之比为23 所含有C原子数目之比为11 所含的电子数目之比为711 A.和 B.和 C.和 D.,D,解析： 1 mol CO中含14 mol电子，1 mol CO2中含22 mol电子。,1.气体摩尔体积 （1）定义：_ 的气体所占的体积。 （2）符号：Vm。 （3）单位：_或_。 （4）气体摩尔体积概念的要点。 物质的聚集状态必须是_，不适用于_。 物质的量必须为_。 必须指明气体所处的外界条件，即_。,单位物质的量,1 mol,温度、压强,2.气体摩尔体积大小的影响因素 决定气体摩尔体积大小的主要因素是：气体分子间的平均距离。其影响因素主要有温度、压强。 标准状况下气体摩尔体积概念剖析： （1）四条件 （2）结论：约_。 （3）单位：_。,基准：_mol物质,22.4 L,Lmol-1,3.阿伏加德罗定律及推论 （1）阿伏加德罗定律 当温度和压强一定时，气体分子间平均距离一定，一定物质的量的气体的体积一定，所以相同_，这就是阿伏加德罗定律。 （2）阿伏加德罗定律推论： 同温、同压下的气体：V1V2=_;12=_。,体积的气体含有相同的分子数,1.气体的摩尔体积 对于“气体的摩尔体积”这个概念的再认识： （1）这里指的气体可以是_气体，也可为_气体。 （2）在标准状况下1 mol气体的体积约是22.4 L，在非标准状况下，1 mol气体的体积_是22.4 L。,也可能或可能,（3）物质状况:22.4 Lmol-1使用的对象是_（包括混合气体）。命题都常用一些标准状况下容易忽视的液体或固态物质，如H2O、SO3、己烷、辛烷、CHCl3等来设置陷阱。 （4）在标准状况下，1 mol气体的体积约是22.4 L，如果当1 mol气体的体积为22.4 L，气体_是标准状况。,气体,不一定,2.阿伏加德罗定律及推论 （1）定律：同温同压，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。可总结为“三同”推“一同”。适应对象为气体。 （2）推论： 相同T、p时： = = 相同 =_ 相同T、p、V时： =_=D 相同T、p、m时： =_,n1N2,M1M2,M2M1,说明：阿伏加德罗定律及其推论都可由理想气体状态方程及其变形推出（p V=n R T、P v= RT、p M= R T ,其中R为气体常数）。阿伏加德罗定律及其推论中含M1、M2的公式，只适用于不同种类的气体之间的计算，若无M1和M2的公式，同种或不同种气体都适用。混合气体可以当成一种“新”气体，其摩尔质量用M表示。 ,3.物质的量的“桥梁”作用 m（宏观） N(微观）或n= = = V m V m ,V（气）（宏观）,3.下列说法正确的是 （ ） 标况下,6.021023个分子所占的体积约是22.4 L 0.5 mol H2所占体积为11.2 L 标况下，1 mol H2O的体积约为22.4 L 标况下,28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L 各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 Lmol-1 标准状况下，体积相同的气体的分子数相同 A. B. C. D.,B,解析：中没有指明状态，无法判定； 中没有指明条件，无法判定；中H2O为液 态，一定不是22.4 L；中没能指明是标准状 况，无法判定。,4.在标准状况下，mg气体A与ng气体B的分子数相同，下列说法中不正确的是 （ ） A.气体A与气体B的相对分子质量比为mn B.同质量气体A与B的分子个数比为nm C.同温同压下，A气体与B气体的密度比为nm D.相同状况下，同体积A气体与B气体的质量比为mn,C,解析：mg气体A与ng气体B分子数相同，即物质的量相等，在同温同压的条件下，体积相等。 A项：由n (A)= ,n(B)= ,n(A)=n(B)可得M(A)M(B)=mn。 B项：ag气体A的分子数N1为 NA，ag气体B的分子数N2为 NA, = = C项：(A)= ,(B)= ,(A)(B)=mn D项：同温同压同体积的A、B气体物质的量相同，则m (A)=nM(A), m(B)=nM (B),m (A)m (B) =M (A)M (B)=mn。,热点考向,（2009年江苏卷）用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 （ ） A.25 时，pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2 NA B.标准状况下，2.24 L Cl2与过量稀NaOH溶液反应，转移的电子总数为0.2 NA C.室温下，21.0 g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为1.5 NA D.标准状况下,22.4 L甲醇中含有的氧原子数为1.0 NA,解析 ：A项，OH-的数目应为0.1NA；B项，Cl2与NaOH发生歧化反应，转移电子数应为0.1NA；C项正确；D项，甲醇在标准状况下为液态。 答案：C 名师点睛： 以阿伏加德罗常数为核心，考查物质的量、质量、摩尔 质量、标准状况下气体的摩尔体积，粒子数目等有关计算。 做题时要认真审题，除了熟练运算外，还要注意概念的使用 条件。,1.用NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 （ ） A.0.5 mol Al与足量盐酸反应转移电子数为1 NA B.标准状况下，11.2 L SO3所含的分子数为0.5 NA C.0.1 mol CH4所含的电子数为1 NA D.46 g NO2和N2O4的混合物含有的分子数为1 NA,C,解析：0.5 mol Al与足量盐酸反应转移电子数为 1.5 NA;标准状况下SO3为固体；NO2与N2O4的质量 相同时，前者的分子数是后者的两倍，由于存在 2NO2 N2O4，因此46 g NO2的气体分子数小 于NA；1 mol CH4含10 NA个电子。,（2008年海南卷）在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是 （ ） A.甲的分子数比乙的分子数多 B.甲的物质的量比乙的物质的量少 C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小 D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小,解析 ： 同温同压下甲的密度大小乙的密度 说明甲的相对分子质量大，所以在等质量的前提 下，甲的物质的量少，甲的分子数少，故A、D错误 B正确；同温同压下气体的摩尔体积相等，C错误。 答案：B 名师点睛 ：正确运用阿伏加德罗定律，关注条 件是关键之一。复杂的阿伏加德罗定律的推论，可 用气体状态方程（pV=nRT)来推导。,2. 对相同状况下的12C18O和14N2两种气体，下列说法正确的是 （ ） A.若质量相等，则质子数相等 B.若原子数相等，则中子数相等 C.若分子数相等，则体积相等 D.若体积相等，则密度相等,C,解析：A项中因12C18O和14N2两种气体，同物质 的量的原子数相同，但因两者的摩尔质量不同，所 以等质量的两种上述气体的原子数不等，A错；B项 中若原子数相等时则分子数也相等，两者的原子数 相等，但中子数前者大于后者，B错；C项中等温、 等压条件下，若等分子数，则体积相等，C正确；D 项中若体积相等，密度前者大于后者，D错。,走进实验室,测定气体的相对分子质量,求算摩尔质量（相对分子质量）的方法有： （1）M = mn, （2）M = V n， （3）同温同压下气体：M1M2=12。 （4）同温同压同体积气体： M1M1=m2M2。,某校化学小组学生进行“气体相对分子质量的测定”的 实验。操作如下：用质量和容积都相等的烧瓶收集气体，称 量收集满气体的烧瓶质量。数据见下表（已换算成标准状况 下的数值）。,已知标准状况下，烧瓶的容积为0.293 L，烧瓶 和空气的总质量为48.4212g，空气的平均相对分子 质量为29。A、B、 C、D是中学常见的气体。 （1）m瓶=48.4212 g - m空=_。 （2）M(A)=_。 （3）C的相对分子质量是_。 （4）A可能的化学式_。 （5）上述四种气体中，能够使品红溶液褪色的是（写化学式）_。,解析 ：设烧瓶的质量为m，盛空气时， = ， m=48.04 g，据阿伏加德罗定律 可 得： = , 解得M(A)=28 g/mol,所以A可能为N2、CO、C2H4， 同理可推出B、C、D的相对分子质量分别为26、30、64，所 以B为C2H2，C为C2H6，D为SO2（能使品红溶液褪色）。, 答案：（1）48.04 g （2）m (A) n(空） （3）30 （4）N2、CO、C2H4 （5）SO2 易错归纳：1.在空气中称量的质量是烧瓶质量与气体质 量之和（某些情况下也可以是烧瓶质量与瓶内液体质量之 和）。 2.烧瓶内气体体积相同，由阿氏定律知所含气体的物质 的量相同或气体分子数目相同。,某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧 气的摩尔质量，实验步骤 如下：把适量的氯酸 钾粉末和少量二氧化锰粉 末混合均匀，放入干燥的 试管中，准确称量，质 量为a g装好实验装置。 ,检查装置气密性。 加热，开始反应，直到产生一定量的气体。停止加热（如图，导管出口高于液面）。 测量收集到气体的体积。 准确称量试管和残留物的质量为b g。 测量实验室的温度。 把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放 回原处，把实验桌面收拾干净。,处