高三化学用定量的方法研究物质世界

1、三、用定量的方法研究物质世界三、用定量的方法研究物质世界三、用定量的方法研究物质世界三、用定量的方法研究物质世界 物质的量物质的量是国际单位制中七个基本物理量之是国际单位制中七个基本物理量之一一， 符号为符号为n ，单位为，单位为摩尔摩尔(简称简称摩摩)，符号为，符号为mol 。 物质的量物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体。是表示含有一定数目粒子的集合体。粒子粒子可以是可以是原子、分子、离子、电子或原子团原子、分子、离子、电子或原子团等的集合体。等的集合体。 1 mol任何粒子的集合体任何粒子的集合体都含有阿伏加德罗都含有阿伏加德罗常数个粒子，约含有常数个粒子，约含有6.021023个个

2、。阿伏阿伏加德罗常数是加德罗常数是0.012kg 0.012kg 1212C C中含有的中含有的碳原子数碳原子数，符号为符号为N NA A 。6.026.021023 mol1023 mol-1-1是近似值。是近似值。 物质的量物质的量 物质的量物质的量是一个专用名词，不能拆是一个专用名词，不能拆开理解。开理解。 使用物质的量及其单位摩尔时使用物质的量及其单位摩尔时，应应该用化学式，并指明粒子的种类该用化学式，并指明粒子的种类. .例：例：0.5mol O；1mol H2 ；2mol Na+ +等等。 描述的对象是微粒集合体。描述的对象是微粒集合体。注注意意 摩尔质量：摩尔质量：单位物质的量的

3、物质所具单位物质的量的物质所具有的质量。符号为有的质量。符号为M，常用，常用单位：单位：g/mol.g/mol. 物质的量物质的量( (n) )、物质的质量（、物质的质量（mm）和摩）和摩尔质量尔质量( (M) )之间关系如下：之间关系如下： M=nm 1 mol1 mol任何物质的质量任何物质的质量, ,若若以克为单位，在以克为单位，在数值上与微粒的相对原子质量，或相对分子数值上与微粒的相对原子质量，或相对分子质量相等。质量相等。摩尔质量摩尔质量例例1 1、483 g Na2SO410H2O中所含的中所含的Na和和SO42的物质的量各是多少？所的物质的量各是多少？所含含H2O分子的数目是多少

4、？分子的数目是多少？ 例例2 2、质量相同的质量相同的MgMg、ClCl2 2、NHNH3 3、CHCH4 4、SOSO2 2、H H3 3POPO4 4所含原子数多少，由大到小所含原子数多少，由大到小排列的顺序是什么？排列的顺序是什么？CH4NH3H3PO4SO2MgCl2例例3 3、质量相同的下列物质中，含分子数质量相同的下列物质中，含分子数最多的是最多的是 。A AO O2 2 B BNHNH3 3C CCO DCO DCHCH4 4D D例例7 7、将将4g NaOH溶于多少克水中，才能溶于多少克水中，才能使每使每100个个H2O分子溶有一个分子溶有一个Na+?解：解：n（Na+）=

5、n（NaOH）= m（NaOH）M= 4g40g/mol = 0.1 mol100mol (H2O) : 1mol (Na+) = n(H2O) : 0.1mol(Na+) n(H2O) = 10mol m（H2O）= n（H2O） M（H2O） = 10mol 18g/mol = 180g （3 3）气体摩尔体积气体摩尔体积 （1 1）物质的聚集状态：）物质的聚集状态： 主要有主要有气态、液态和固态气态、液态和固态三种。同一三种。同一物质在不同温度和压力下物质的聚集状物质在不同温度和压力下物质的聚集状态不同。态不同。物质的体积由三个因素决定：物质的体积由三个因素决定：微粒数目、微粒间距、微粒

6、大小微粒数目、微粒间距、微粒大小。固体、固体、液体的体积液体的体积主要决定于主要决定于微粒数目和微粒微粒数目和微粒大小大小；而；而气体的体积气体的体积主要决定于主要决定于微粒数微粒数目、微粒间距目、微粒间距 单位物质的量的气体所占的体积单位物质的量的气体所占的体积叫做气体叫做气体摩尔体积。用符号摩尔体积。用符号V Vm m表示，常用的单位为表示，常用的单位为L/molL/mol。标准状况下（标准状况下（00、101Kpa101Kpa），），1mol1mol任何气体所占的体积都约为任何气体所占的体积都约为22.4L22.4L，即标况下的气体摩尔体积约为即标况下的气体摩尔体积约为22.4L/mol

7、22.4L/mol（2 2）气体摩尔体积）气体摩尔体积 练习练习 判断正误判断正误并说明理由并说明理由n1 1、标况下，、标况下，1 mol1 mol任何物质的体积都约为任何物质的体积都约为22.4 L22.4 L。n2 2、1 mol1 mol气体的体积约为气体的体积约为22.4 L22.4 L。n3.3.标准状况下，标准状况下，1 mol O1 mol O2 2和和N N2 2混合气混合气( (任意比任意比) )的体积约的体积约 为为22.4 L22.4 L。n气体所含分子数一定大于气体所含分子数一定大于11.2 L11.2 L气体所含的分子数。气体所含的分子数。n5.5.任何条件下，气体

8、的摩尔体积都是任何条件下，气体的摩尔体积都是22.4 L22.4 L。n6.6.只有在标况下，气体的摩尔体积才能是只有在标况下，气体的摩尔体积才能是22.4 L22.4 L。，物质应是气体，物质应是气体 ，未指明条件（标况，未指明条件（标况) ) ，气体体积与分子种类无关，气体体积与分子种类无关，未指明气体体积是否在相同条件下测定，未指明气体体积是否在相同条件下测定，只在标况下，只在标况下，不一定，不一定几个要点几个要点n气体摩尔体积仅仅是针对气体而言。气体摩尔体积仅仅是针对气体而言。n气体在不同状况下的气体摩尔体积是不气体在不同状况下的气体摩尔体积是不同的，其在标准状况下的气体摩尔体积同的，

9、其在标准状况下的气体摩尔体积约为约为22.4L/mol。n同温同压下，气体的体积只与气体的分同温同压下，气体的体积只与气体的分子数目有关，而与气体分子的种类无关子数目有关，而与气体分子的种类无关。阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律n在相同的温度和压强下，相同体积的任在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。何气体都含有相同数目的分子。n同温同压下：同温同压下：212121NNnnVV气体摩尔体积的推广气体摩尔体积的推广 （1）同温同压下，气体的体积比等于物质）同温同压下，气体的体积比等于物质的量比，也等于微粒的个数比。的量比，也等于微粒的个数比。 （2）同温同体积时，气体的压强比

10、等于物）同温同体积时，气体的压强比等于物质的量比。质的量比。 （3）同温同压下，气体的密度比等于摩尔）同温同压下，气体的密度比等于摩尔质量比。质量比。阿伏加德罗定律推论：阿伏加德罗定律推论：212121NNnnVV2121nnPP2121MM 例题例题1 1 、1.01105Pa下，下，1 mol 的的下列物质的体积不同的是（下列物质的体积不同的是（ ） A10时时HCl和水和水 B400K时的水和时的水和CO2 C20时的氧气与空气时的氧气与空气 D常温下的氯气和溴常温下的氯气和溴A、D解析：解析：A项项10时时HCl为气体，而水为液体，故体积一定为气体，而水为液体，故体积一定不等；不等；B

11、项项400K时，水和时，水和CO2均气体，在该条件下，它们均气体，在该条件下，它们的体积相同；的体积相同；C项是同温同压下的气体，体积相同；项是同温同压下的气体，体积相同；D项项常温下溴为液体，与同物质的量的氯气体积不同。常温下溴为液体，与同物质的量的氯气体积不同。 例题例题2 2、下列说法中，错误的是（下列说法中，错误的是（ ）A同温同压下，含有相同分子数的两种气体，同温同压下，含有相同分子数的两种气体，占有相同的体积占有相同的体积B同温同压下，相同质量的两种任何气体，占同温同压下，相同质量的两种任何气体，占有相同的分子数有相同的分子数C同温同压下，相同物质的量的两种气体，占同温同压下，相同

12、物质的量的两种气体，占有相同的体积有相同的体积D同温同压下，同温同压下，2L O2 和和N2的混合气体与的混合气体与2L CO2和和CO的混合气体，含有相同的分子数的混合气体，含有相同的分子数。B解析：本题考查对阿伏加德罗定律的理解。在阿伏加德罗定律中，“同温、同压、同体积、同分子数、同物质的量”。四个量中，只要三个相同，第四个量也一定相同。（4 4）物质的量浓度物质的量浓度定义：定义：以单位体积溶液里所含溶质以单位体积溶液里所含溶质B的物的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶液液B的物质的量浓度。的物质的量浓度。 表达式：表达式：物质的量浓度物质的量浓度

13、=溶质的物质的量溶质的物质的量溶液的体积溶液的体积摩尔摩尔/升升 （mol/L） 单位：单位：nBCB=V有关物质的量浓度的计算有关物质的量浓度的计算MVmV Mm VnCCB=1000W% M溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算: : 物质的量浓度的计算物质的量浓度的计算: :有关溶液稀释的计算：有关溶液稀释的计算： C浓V浓=C稀V稀两种不同浓度溶液混合的计算：两种不同浓度溶液混合的计算： 例例1 1、 2020时把时把63.4g63.4g硝酸钾溶硝酸钾溶解在解在200g 200g 水中，测得溶液密度为水中，测得溶液密度为1.133g1.133g

14、cmcm3 3，求这溶液的物质的，求这溶液的物质的量浓度。量浓度。 例例2 2、 用充满用充满HClHCl气体的烧瓶作喷泉气体的烧瓶作喷泉实验，如果实验，如果HClHCl气体是在标准状况下，气体是在标准状况下，在烧瓶内充满水之后，烧瓶内盐酸的在烧瓶内充满水之后，烧瓶内盐酸的物质的量浓度是物质的量浓度是 。 （A A） 0.045 mol0.045 molL L （B B） 0.09 mol0.09 molL L （C C） 1mol1molL L （D D）无法计算）无法计算 例例3、在标准状况下，、在标准状况下，350体积的体积的氨，溶于氨，溶于1体积水中，得到密度为体积水中，得到密度为0.

15、92gcm3 的氨水。求这种氨水的的氨水。求这种氨水的溶质质量分数及物质的量浓度。溶质质量分数及物质的量浓度。例例4、用、用10 mL 0.1mol/L的的BaCl2 溶液恰好溶液恰好使相同体积的硫酸铁，硫酸锌和硫酸钾三种使相同体积的硫酸铁，硫酸锌和硫酸钾三种溶液中的溶液中的SO42-离子完全转化为离子完全转化为BaSO4沉淀，沉淀，则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是 A3 2 2 B1 2 3 C1 3 3 D3 1 1C 注意注意1 1：化学方程式中各物质的化学计量化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的粒子数之比，数之比，等于组成各物质的

16、粒子数之比，因而也等于各物质的物质的量之比。因而也等于各物质的物质的量之比。 注意注意2 2：对于气体物质，因为相同条件下对于气体物质，因为相同条件下分子数相等，物质的量相等、物质的体积分子数相等，物质的量相等、物质的体积也相等，所以化学反应中物质的系数之比也相等，所以化学反应中物质的系数之比等于相同条件下气体的体积比。等于相同条件下气体的体积比。（5 5）物质的量应用于化学方程式的计算）物质的量应用于化学方程式的计算计算计算例例1：将：将30g二氧化锰的质量分数为二氧化锰的质量分数为76.6的软锰矿石与足量的软锰矿石与足量12mol/L浓盐酸完全反应浓盐酸完全反应（杂质不参加反应）。计算：（

17、杂质不参加反应）。计算：（1）参加反应的浓盐酸的体积）参加反应的浓盐酸的体积（2）生成的氯气的体积（标准状况）。）生成的氯气的体积（标准状况）。分析：分析：根据题目中所给的已知条件，可先计算出参加根据题目中所给的已知条件，可先计算出参加反应的二氧化锰的物质的量，然后根据化学反应中反应的二氧化锰的物质的量，然后根据化学反应中各物质之间的化学计量数之比，计算出参加反应的各物质之间的化学计量数之比，计算出参加反应的浓盐酸的体积和生成的氯气的体积。浓盐酸的体积和生成的氯气的体积。例例2：400mL某浓度的氢氧化钠溶液恰好与某浓度的氢氧化钠溶液恰好与5.8L氯气（标准状况）完全反应，计算：氯气（标准状况

18、）完全反应，计算：（1）生成的）生成的NaClO的物质的量；的物质的量；（2）该溶液中）该溶液中NaOH的物质的量浓度。的物质的量浓度。解：解：L/mol3 . 1L4 .22L40. 0mol2L8 . 5c(NaOH2mol26. 0L4 .22mol1L8 . 5NaClO1NaClO5.8L0.40Lc(NaOH1mol22.4Lmol2OHNaClONaClClNaOH222）（）（）（）（）nn答：答：（1）生成的）生成的NaClO的物质的量为的物质的量为0.26mol。 （2）该溶液中）该溶液中NaOH的物质的量浓度为的物质的量浓度为1.3mol/L。例例3：例例4：（1）化学方

19、程式所表示是纯净物质之间）化学方程式所表示是纯净物质之间 的量的关系。的量的关系。（2）单位：上下一致，左右相当。）单位：上下一致，左右相当。（3）如果是离子反应，可根据离子方程）如果是离子反应，可根据离子方程 式进行计算。如果是氧化还原反应，式进行计算。如果是氧化还原反应， 也可以用电子转移关系进行计算。也可以用电子转移关系进行计算。弄清应注意的问题：弄清应注意的问题：物质的量与粒子数的关系：物质的量与粒子数的关系：ANNn 物质的量与物质质量的关系：物质的量与物质质量的关系：Mmn 物质的量与气体体积的关系：物质的量与气体体积的关系：mVVn 标准状况下：标准状况下：14 .22molLV

20、VVnm小结：小结：物质的量浓度：物质的量浓度：溶质的物质的量与溶质的物质的量浓度及溶质的物质的量与溶质的物质的量浓度及溶液体积的关系：溶液体积的关系：Vcn物质的量、物质的量浓度、质量分数、溶物质的量、物质的量浓度、质量分数、溶液体积、溶液密度之间关系：液体积、溶液密度之间关系：MwVnVnc 物质的量、物质的粒子数、物质的质量、物质的量、物质的粒子数、物质的质量、气体体积、物质的量浓度之间的关系：气体体积、物质的量浓度之间的关系： 1 1、下列相同质量的气体中，含分子个下列相同质量的气体中，含分子个数相同的是数相同的是 ；含分子个数相差；含分子个数相差1 1倍倍的是的是 A AO O2 2

21、和和SOSO2 2 B BSOSO2 2和和SOSO3 3C CN N2 2O O和和COCO2 2 D DCOCO和和COCO2 2C CA A巩固练习巩固练习2 2、胆矾晶体的化学式胆矾晶体的化学式CuSO4nH2O。50g胆矾晶体在蒸发皿里加热胆矾晶体在蒸发皿里加热(CuSO4不分解不分解)至质量不再减轻为止，剩余无水盐至质量不再减轻为止，剩余无水盐32g。试求试求n值是多少？值是多少？10kg胆矾的物质的量是胆矾的物质的量是多少？多少？n值为值为5；10kg胆矾的物质的量为胆矾的物质的量为40mol。 3 3、3.013.0110102222个个OHOH- - 的物质的量为的物质的量为

22、 ， 质量为质量为 ， 含有质子的物质的量为含有质子的物质的量为 ， 含有电子的物质的量为含有电子的物质的量为 ， 这些这些 OHOH- -与与 molNHmolNH3 3的质量相同，的质量相同， 这些这些 OHOH- - 和和 g Nag Na+ +含有的离子数相同。含有的离子数相同。0.05mol0.85g0.45mol0.5mol0.05mol1.15g4 4、 38 g某二价金属氯化物某二价金属氯化物RCl2中含中含Cl- 0.8mol，求，求RCl2的摩尔质量？的摩尔质量？R的相对原子质量？的相对原子质量？RCl2的摩尔质量为的摩尔质量为95g/mol;R的相对原子质量为的相对原子质

23、量为24 5 5、设设NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的 是（是（ ）（A）2.3g金属钠全部变成钠离子时失去的电子数目金属钠全部变成钠离子时失去的电子数目 为为0.2NA（B）2g氢气所含原子数目为氢气所含原子数目为NA（C）17gNH3 所含的电子数为所含的电子数为10NA（D）NA个氧分子和个氧分子和NA个氢分子的质量比等于个氢分子的质量比等于16 ：1C、D6 6、设一个设一个12C原子的质量为原子的质量为ag，一个，一个R原原子的质量为子的质量为bg，阿伏加德罗常数为，阿伏加德罗常数为NA，则则R的相对原子质量可以表示为（的相对原子质量可以表示为

24、（ ）（A） （B） （C） bNA （D） aNAab12ba12B、C 7 7、在标准状况下，在标准状况下，350体积的氨，体积的氨，溶于溶于1体积水中，得到密度为体积水中，得到密度为0.92gcm3 的氨水。求这种氨水的溶质质量的氨水。求这种氨水的溶质质量分数及物质的量浓度。分数及物质的量浓度。 8 8、 已知已知 2.00的硫酸铜溶液的密度为的硫酸铜溶液的密度为 1.02 gcm3，问：，问：（1）欲配制）欲配制 500mL这种溶液需用胆矾这种溶液需用胆矾CuSO45H2O晶体多少克？晶体多少克？（2）所配制的硫酸铜溶液的物质的量浓度是）所配制的硫酸铜溶液的物质的量浓度是多少？多少？（

25、3 3）以下配制溶液的操作是否正确？为什么）以下配制溶液的操作是否正确？为什么？用天平称取胆矾晶体；用天平称取胆矾晶体；在在 500 mL500 mL烧烧杯中加入杯中加入 500 mL500 mL蒸馏水使胆矾完全溶解；蒸馏水使胆矾完全溶解；将硫酸铜溶液注入将硫酸铜溶液注入 500 mL500 mL容量瓶中。容量瓶中。 9、若若20g密度为密度为dg/cm3的硝酸钙溶的硝酸钙溶液中含液中含1g Ca2+, 则则NO3-的物质的量浓的物质的量浓度是度是 A. C2.5dmol/L B. D1.25dmol/L Lmold/400Lmold/20 10、在标准状况下，将在标准状况下，将VL A气体（摩尔气体（摩尔质量为质量为Mg/mol）溶于）溶于0.1kg水中，所得溶水中，所得溶液密度为液密度为d g/mL，则此溶液的物质的量浓，则此溶液的物质的量浓度为度为 AVd /（MV+2240）mol/LB1000Vd /（MV2240）mol/LC1000VdM /（MV+2240）mol/LDMV / 22.4（V+0.1）dmol/L 11、某温度下、某温度下22NaNO3 溶液溶液150mL，加入，加入100g水稀释后溶液的水稀释后溶液的质量分数变为质量分数变为14，求原溶液的物，求原溶液的物质的量浓度。质的