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文档简介

1、1.1 从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型【学习目标】1了解原子结构的模型2掌握原子结构各微粒之间的关系【学习内容】科学家的探索之旅 约翰道尔顿 约瑟夫约翰汤姆生约翰道尔顿17661844是英国化学家、物理学家。1808年他发表了?道尔顿原子学?,从而被誉为原子理论的创立人。他认为原子是构成物质的最小微粒,不可再分。约瑟夫约翰汤姆生,(Joseph John Thomson)1856年12月18日生于英国曼彻斯特郊区。1876年入剑桥大学三一学院,毕业后,进入卡文迪许实验室。1884年,年仅28岁便中选为皇家学会会员。同年末,又继瑞利之后担任卡文迪许实验室教授,第一个原子结构模型葡萄干面包模

2、型的提出者。欧内斯特卢瑟福是汤姆生的研究生Ernest Rutherford,1871年8月30日1937年10月19日,新西兰著名物理学家,被称为核物理之父,开拓了原子的轨道理论,特别是在他的金箔实验中发现了卢瑟福散射现象,而且提出了新的原子结构模型卢瑟福原子结构模型。欧内斯特卢瑟福187119371895年德国物理学家伦琴发现了一种能穿透金属箔、硬纸片、玻璃等并能通过黑纸感光的射线,由于本质不清楚故命名为X射线,而且不同金属有自己的特征射线,并用他的发现为夫人拍 伦琴夫人的手了第一张手骨照片。于是人们得出结论:原子可能还不是最小的。 伦琴的发现引起了研究射线的热潮,在此过程中法国物理学家发

3、现了铀的放射性。而我们熟知的居里夫人对此做进一步研究发现了钋和镭。天然放射性物质放射出几种不同的射线,都是原子核自发裂变产生的。由此可见原子是不可再分的说法已存在问题。通过对阴极射线的研究,后来汤姆生又发现阴极射线是带负电的,并命名为电子。由此,汤姆生提出了模型葡萄干面包模型。道尔顿的原子结构模型被彻底否认了。 粒子散射实验葡萄干面包模型1909年卢瑟福建议其学生兼助手盖革和罗斯顿用粒子轰击金箔去验证汤姆孙原子模型。据推算:根据汤姆孙原子模型粒子穿过金箔时产生大角度散射的几率是10-3500,最大散射角不超过10,以下图实验前预言的粒子穿过金箔时的结果。类比:粒子的质量是电子的7000倍左右,

4、相当于7kg的铅球滚动时碰到1g的乒乓球,铅球的运动速度会改变吗?2粒子通过时原子正电局部对它产生的库仑斥力的影响,因为正电荷在球体内均匀分布,所以两侧的斥力绝大局部相互抵消,也不会使运动方向发生较大改变。粒子散射实验结果上图结论:绝大局部的粒子都直线穿了过去,极少数粒子穿过时发生偏转,个别粒子竟然偏转了180。实验结果与之前的预测完全不一致,所以原子结构模型须重新构思。因此,卢瑟福结合实验结果和计算提出原子结构的行星模型solar systerm model,即原子是由带正电荷的、质量很集中的、体积很小的核和在它外面运动着的带负电荷的电子组成的,就像行星绕太阳运转一样。卢瑟福原子模型原子是由

5、原子核和电子构成原子核是由质子和中子构成卢瑟福原子结构模型图1.2 原子结构、同位素【学习目标】 知道原子的结构、知道同位素的概念【学习内容】1原子中微粒间的数学关系:构成原子的粒子电 子质 子中 子电性和电量1个电子带1个单位负电荷1个质子带1个单位正电荷不显电性质量/kg9.10910311.67310271.6751027相对质量1/1836电子与质子质量之比1.0071008 质量数A质子数Z中子数N 核电荷数元素的原子序数质子数核外电子数2元素符号角标含义AZXc+-+deA代表质量数Z代表核电荷数c代表离子所带的电荷数d代表化合价e代表原子个数3同位素1概念:质子数相同,中子数不同

6、的原子是同一种元素的不同原子,互称同位素。2同位素的质量数不同,核外电子数相同,化学性质相同。3同位素的不同原子构成的单质是化学性质几乎相同的不同单质。4同位素构成的化合物是不同的化合物,的物理性质不同,化学性质几乎相同。5元素的相对原子质量元素的原子量:这种元素的各种同位素的相对原子质量的平均值。6元素的近似相对原子质量:用同位素的质量数代替相对原子质量进行计算得出的数值。4相对原子质量的有关计算在天然存在的某种元素里,不管是游离态还是化合态,各种同位素所占的原子百分比一般是不变的。我们平常所说的某种元素的相对原子质量,是按各种天然同位素原子丰度算出来的平均值。下面,我们介绍各元素相对原子质

7、量平均值的算法。设问:对于具有同位素原子的元素来讲,应该怎样求其同位素的相对原子质量呢?如O的相对原子质量可以通过以下数值求出:一个O的质量为2.65710-26 kg,一个C的质量为1.99310-26 kg,O的相对原子质量=12=15.998只要我们知道了某元素的各种同位素的相对原子质量,及在自然界中各同位素原子丰度。根据元素相对原子质量的含义,就可得到其值。以氯元素为例,求氯元素的相对原子质量:氯元素的相对原子质量=34.96975.77%+36.96624.23%=35.45元素周期表中各元素的相对原子质量就是这样算出来的。在数值上,同位素的相对原子质量近似等于质量数,我们平常做题时

8、,常用质量数代替同位素的相对原子质量来计算元素的近似相对原子质量。【模拟试题】一. 选择题: 1. 在一个电中性的原子中,一定含有的微粒是 A. 质子,中子,电子 B. 质子,中子 C. 质子,电子 D. 中子,电子 2. 某微粒用表示,以下关于这种微粒的表达正确的选项是 A. 所含质子数 B. 所含中子数 C. 所含电子数 D. 质量数 3. 元素的相对原子质量是 A. 此元素一个原子的质量与原子质量的比值 B. 此元素一个原子的质量与原子质量的1/12比值 C. 按此元素各种天然同位素的相对原子质量与这些同位素所占的原子百分比计算出的平均值 D. 按此元素各种天然同位素的质量与这些同位素所

9、占的原子百分比计算出的平均值 4. 硼有两种同位素:和,硼的相对原子质量为10.8,那么和的原子个数比是 A. 1:3 B. 1:4 C. 1:2 D. 1:1 5. 与27.0克水含有相同中子数的质量为 A. 13.2g B. 20.1g C. 24.0g D. 30.0g 6. 某元素所形成的气态单质分子有三种,其式量分别为70,72,74。三种分子的物质的量之比9:6:1时,以下说法正确的选项是 A. M有三种同位素 B. 的平均式量为72 C. 质量数为35的同位素占原子总数的75 D. M的一种同位素的质量数为37 7.硼有两种天然同位素105B和115B,硼元素的原子量为10.8。

10、以下对硼元素中105B的质量分数的判断正确的选项是 A.等于20% B.略小于20% C.略大于20% D.等于80%8.核内中子数为N的R2的离子,质量数为A,那么n克它的氧化物中所含质子的物质的量为 A. (A-N+8) B. (A-N+10) C. (A-N+2) D. (A-N+6)9.11H、21H、31H、H+、H2是. 氢的五种同位素 . 五种氢元素 . 氢的五种同素异形体 . 氢元素的五种不同微粒10.据最新报道,放射性同位素钬16667Ho可有效地治疗肝癌。该同位素原子核内的中子数与核外电子数之差是 A. 32 B. 67 C. 99 D. 166 11.自然界氧的同位素有1

11、6O、17O、18O,氢的同位素有 H、D,从水分子的原子组成来看,自然界的水一共有 A. 3种 B. 6种 C. 9种 D. 12种12.13CNMR核磁共振、15NNMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构,KurtW thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N表达正确的选项是A. 13C与15N有相同的中子数 B. 13C与C60互为同素异形体C. 15N与14N互为同位素 D. 15N的核外电子数与中子数相同13.以下关于原子的几种描述中,不正确的选项是 A 18O与19F具有相同的中子数 B 16O与17O具有相同的电子数 C 12C与13C具有相

12、同的质量数 D 15N与14N具有相同的质子数)14.据报道,月球上有大量3He存在,以下关于3He的说法正确的选项是 A. 是4He的同分异构体 B. 比4He多一个中子 C. 是4He的同位素 D. 比4He少一个质子15.以下各组物质中,互为同位素的是 A、重氢、超重氢 B、氧、臭氧 C、红磷、白磷 D、乙酸、丙酸二. 填空题: 16. 非金属元素X有两种同位素和,由X元素形成的双原子单质分子可能有_种,它们的式量分别为_。 17. 和的平均相对原子质量为35.5,由等微粒构成的NaCl晶体11.7g中含有的质量为_。 18. 由形成类似于分子的三原子化合物分子共有_种。三. 计算题:

13、19.由Na分别跟Cl和Cl所构成的10g氯化钠中含Cl的质量为多少? 20.电解和的混合液,通电一段时间后,阳极产生氧气,阴极生成和的混合气体。假设两极产生18.5g气体,在标准状况下体积为33.6L。试求生成的和物质的量之比。1.3 原子核外电子的排布【学习目标】 知道核外电子是分层排布的并了解118号元素的电子排布情况了解活泼金属元素和活泼非金属元素的原子在化学反响过程中常通过电子得失使最外层到达8电子稳定结构的事实掌握118号元素核外电子排布情况;从核外电子的排布规律认识元素化合价与核外电子数的关系【学习内容】经过几代科学家的不懈努力,现代量子力学原子结构模型电子云模型认为:原子由原子

14、核和核外电子构成电子运动的规律跟宏观物体运动的规律截然不同对于多电子的原子,电子在核外一定的空间近似于分层排布。一、核外电子运动的特点 1电子的质量极微小9.1*10-31千克;2电子绕核运动是在原子这样极其微小的空间原子的直径约10-10米中进行;3电子绕核运动的速度每秒钟在106米以上。所以:电子绕核运动没有确定的轨道,不能精确测定或计算电子在任一时刻所在的位置,也不能描绘出其运动轨迹。这是核外电子运动的根本特征-完全不同于普通物体如行星、炮弹、尘粒的运动状况。二、核外电子的运动规律原子核外电子运动没有确定的轨道,但是有确定的运动规律,其运动状况可用电子云来形象地描述。电子云密集的地方电子

15、出现的时机多;电子云稀疏的地方,电子出现的时机较少。在含有多个电子的原子中,一方面每个电子和核之间因带异性电荷而有吸引力,这个吸引力倾向于把电子尽可能拉得靠近核;另一方面,电子与电子之间带同性电荷而相互排斥,这个排斥力要迫使电子彼此尽可能远离。当吸引和排斥达成平衡时,核外电子就分布在离核不同的区域里运动,有不同的能量。离核远的电子能量高。 因此,在含有多个电子的原子里,电子的能量是不同的。有些电子能量较小,在离核较近的区域里运动;有些电子能量较大在离核较远的区域里运动。科学上把能量不同的电子运动的区域成为电子层。由此可见,正是吸引和排斥这个根本矛盾决定了含有多个电子的原子中核外电子的分层排布。

16、把能量最低、离核最近的一些电子,称它们运动在第一电子层上;能量稍高、运动在离核稍远的一些电子称它们运动在第二电子层上,由里往外,依次类推,叫三、四、五、六、七层。也可以把它们依次叫K、L、M、N、O、P、Q层。三、原子核外电子排布规律1、能量最低原理:电子总是尽先排布在能量最低的电子层里, 然后由往外,依次排在能量逐步升高的电子层里,即先排K层,排满K层后再排L层,排满L层后再排M层;2、每个电子层最多只能容纳2n2个电子;3、最外层最多只能容纳 8个电子K层为最外层时不能超过2个,次外层电子数目不超过18个,倒数第三层电子数目不超过32个。四、原子结构与元素性质的关系结构决定性质1、稳定结构

17、:最外层电子数为8(注意:He最外层为2),原子既不容易失去电子又不容易得到电子。2、不稳定结构:最外层电子数不为8,因此可能失去电子或者得到电子转变为稳定结构最外层为8氢原子变为0或2 个电子。一般最外层电子数小于4个的多为金属,在化学反响中容易失电子;最外层电子数大于等于4个的多为非金属,在化学反响中容易得电子。在化学反响中发生电子得失时,原子核不发生变化五、原子最外层电子数与元素化合价的关系元素化合价在数值上等于原子失去或得到的电子数目失为正,得为负原子 最外层电子数4时,容易失去电子:化合价失去的电子数目 最外层电子数4时,容易得到电子:化合价最外层电子数8倾听,理解。六、离子1、定义

18、:带电荷的原子或原子团正阳、负阴;阴阳离子由于静电作用可以形成化合物,且所形成的化合物为电中性2、写法:先写元素符号,在元素符号的右上角标上离子所带电荷和正负号,电荷写在前面,电性正负号写在后面,当电荷数为1时省略不写,如Na+、F-3、意义:离子符号前面的系数表示离子个数,右上角的数字表示每个离子所带的电荷数。2Na2+4、原子和离子的比拟原子离子概念原子是化学变化中最小的粒子带电荷的原子或原子团表示方法Na:钠原子;2Na:两个钠原子Cl-:氯离子;2 Cl-:两个氯离子电性不显电性“阳正,阴负稳定性“金易失,非金易得稳定结构数量关系在原子中,质子数=核外电子数阳离子:质子数核外电子数阴离

19、子:质子数核外电子数相似点原子、离子都是构成物质的粒子,如铁由铁原子构成,氯化钠由钠离子和氯离子构成;原子也可以构成分子。相互转化 失电子 失电子阴离子 原子 阳离子 得电子 得电子5、常见的原子团由几个原子形成的集团带有电荷NH4+、OH-、NO3-、HCO3-、SO42-、CO32-【疑难解析】既然原子核带有正电荷,电子带有负电荷,异性电荷之间有静电吸引力,原子核的质量又远大于电子,那么电子为什么不会被吸进原子核里? 解答:带正电的原子核对带负电的电子有吸引力,如果电子静止就会被吸进原子核里,但是电子绕核作高速运动具有较大动能,可以克服原子核的吸引,电子就不会落入原子核中,而是稳定地绕核运

20、动。假设电子动能很大超过吸引作用,电子将离核而去;假设电子动能很小缺乏以克服吸引作用,电子就会落入何种。由此可见,原子是吸引和排斥这两种相反倾向互相对立又互相依存的统一体,失去任何一方,原子就不复存在。【模拟试题】1以下所画原子结构示意图正确的选项是 A B C D2某元素核外有三个电子层,其最外层电子数是次外层电子数的一半,那么此元素是 AS BC CSi DCl 3aXm+和bYn-的电子层结构相同,那么以下关系式正确的选项是 A a=b+m+n B a=b-m+n C a=b+m-n D a=b-m-n4和氖原子有相同的电子层的微粒是 AHe BK CCl D517 8O和16 8O原子

21、核外电子数(判断前后两者的关系) A大于 B小于 C等于 D不能肯定6核外电子排布相同的离子Am+和Bn-,两种元素的质子数,前者与后者的关系是 A大于 B小于 C等于 D不能肯定7核外电子层结构相同的一组粒子是 ( )AMg2、Al3、Cl、Ne BNa、F、S2、ArCK、Ca2、S2、Ar DMg2、Na、Cl、S28在第n电子层中,当它作为原子的最外电子层时,能容纳的最多电子数与n-1层相同,当它作为原子的次外层时。其电子数比n+1层最多能多10个,那么此电子层是 ( )AK层 BL层 CM层 DN层9一种粒子的质子数和电子数与另一种粒子的质子数和电子数相等,那么以下关于两种粒子之间的

22、关系说法错误的选项是 ( )A它们可能是同位素B可能是不同分子C可能是相同的原子D可能是一种分子和一种离子10以下表达中,正确的选项是 A两种微粒,假设核外电子排布完全相同,那么其化学性质一定相同B凡单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布C两原子的核外电子排布相同,那么一定属于同种元素D不存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子11118号元素中,最外层电子数是次外层电子数二倍的元素是 ,原子结构示意图 ,能与氧形成的氧化物的化学式 、 。12各题中的物质均由核电荷数为110的元素组成,按要求填写化学式只有两个原子核和两个电子组成的分子是 最外层分别为4个和6个电子的原子

23、形成的化合物是 最外层有5个电子的原子所形成的氢化物 由3个原子组成的电子总数为10的化合物是 离子化合物AB中阴阳离子的电子层结构相同,那么化合物AB是 13A+、B-、C、D四种微粒中均有氢原子,且电子总数均为10个。溶液中的A+和B-在加热时相互反响可转化为C和D。那么A+为 ,B-为 C和D为 、 。物质的量 【学习目标】1.初步理解摩尔的意义,了解物质的微粒数、物质的质量、摩尔质量之间的关系,了解摩尔质量与式量的联系与区别,并能较熟练地进行摩尔质量的计算。 2.了解引进摩尔这一单位的重要性和必要性,懂得阿伏加德罗常数的涵义。【重、难点】1对摩尔概念的内涵的理解; 2运用摩尔进行有关计

24、算。一、物质的量n1、物质的量是国际单位制中七个根本物理量之一。2、用物质的量可以衡量组成该物质的根本单元即微观粒子群的数目的多少,它的单位是摩尔,即一个微观粒子群为1摩尔。3、摩尔是物质的量的单位。摩尔是国际单位制中七个根本单位之一,它的符号是mol。4、“物质的量是以摩尔为单位来计量物质所含结构微粒数的物理量。5、摩尔的量度对象是构成物质的根本微粒如分子、原子、离子、质子、中子、电子等或它们的特定组合。如1molCaCl2可以说含1molCa2+,2molCl-或3mol阴阳离子,或含54mol质子,54mol电子。摩尔不能量度宏观物质,如果说“1mol氢就违反了使用准那么,因为氢是元素名

25、称,不是微粒名称,也不是微粒的符号或化学式。6、使用摩尔时必须指明物质微粒的名称或符号或化学式或符号的特定组合。二、阿伏加德罗常数NA:1、定义值标准:以0.012kg即12克碳-12原子的数目为标准;1摩任何物质的指定微粒所含的指定微粒数目都是阿伏加德罗常数个。2、近似值测定值:经过科学测定,阿伏加德罗常数的近似值一般取6.021023,单位是mol-1,用符号NA表示。三、摩尔质量M:1、定义:1mol某微粒的质量。2、定义公式:,3、摩尔质量的单位:克/摩。4、数值:某物质的摩尔质量在数值上等于该物质的原子量、分子量或化学式式量。注意:摩尔质量有单位,是克/摩,而原子量、分子量或化学式的

26、式量无单位。四、有关计算1、同种物质的质量、物质的量和微粒之间的换算方法, M NA 质 量 物质的量 微 粒 m M n NA NM-摩尔质量 NA-阿伏加德罗常数2、同种物质的质量、物质的量和微粒数之间的换算。 M NA 质 量 物质的量 微 粒 m M n NA N M-摩尔质量 NA-阿伏加德罗常数3、不同种物质的质量、物质的量和微粒之间的换算。 微粒数之比 = 物质的量之比4、有关化学方程式的计算。化学方程式系数比 = 物质的量之比 = 微粒数之比只要上下单位一致,左右关系对应,那么可列比例式计算疑难解析 易混淆的概念辨析1、 物质的量与摩尔:“物质的量是用来计量物质所含结构微粒数的

27、物理量;摩尔是物质的量的单位。2、 摩尔质量与相对分子质量或相对原子质量:摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,它是一个有单位的量,单位为gmol1;相对原子质量或相对分子质量是一个相对质量,没有单位。摩尔质量与其相对原子质量或相对分子质量数值相同。3、质量与摩尔质量:质量是SI制中7个根本物理量之一,其单位是kg;摩尔质量是1摩尔物质的质量,其单位是gmol1;二者可通过物质的量建立联系。【模拟试题】1、计算以下物质的微粒数或物质的量0.5molH2中的氢分子数 1mol中的氯离子数 1mol中的氧原子数 1.2041024个水分子的物质的量 2、计算以下物质的物质的量或质量9.8gH

28、2SO4的物质的量 5.3gNa2CO3的物质的量 0.25molCaCO3的质量 2.0molH2O的质量 3、483gNa2SO410H2O中所含的Na+和SO42-的物质的量各是多少?所含水分子的数目是多少? 气体摩尔体积【学习目标】1.使学生正确理解和掌握气体摩尔体积的概念,学会有关气体摩尔体积的计算。 2.通过气体摩尔体积及其有关计算的教学,培养学生分析推理、解题归纳的能力。【重、难点】气体摩尔体积的概念以及有关的计算。【学习内容】一、 决定物质的体积大小的因素 主要决定于1mol固体或液体的体积 微粒的大小 决定于 决定于 1mol物质的体积 体积 微粒的多少 微粒间的距离1mol

29、气体物质的体积 主要决定于二、气体摩尔体积1、定义:标准状况下,1mol任何气体纯洁的和不纯洁的体积约为22.4L。 这个体积叫做气体摩尔体积。单位:L/ mol。2、注意以下几点 气体在不同状况下,气体摩尔体积不同,气体摩尔体积与温度和压强有关。 在温度为0,压强为101Kpa下,此时气体的摩尔体积约为22.4L/mol也就是标准状况下的气体摩尔体积。 气体摩尔体积仅仅是针对气体混合气体而言。 气体的体积,在同温同压下气体的微粒数目有关,而与气体分子的种类无关所以,讨论气体的摩尔体积时必需在一定条件下讨论才有意义。结论:在标准状况下,1mol 任何气体所占的体积都约为22.4L四要素:状态:

30、气体 状况:标准状况 定量:1mol 数值:22.4L3、物质的量和气体摩尔体积之间又有什么关系呢? M NA 质 量 物质的量 微 粒 m M n NA N 有 联 22.4 L/ mol 22.4 L/ mol 系 吗? 气体的体积 标准状况下三、阿伏加德罗定律:在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同的分子数推论1:同温同压任何气体体积比等于其物质的量比推论2:同温同压任何气体密度比等于其摩尔质量式量之比推论3:同温同压等质量的任何气体,密度之比等于其物质的量体积的反比推论4:同温同体积的任何气体,压强之比一定等于其物质的量之比四标准状况下气体密度的计算根据初中所学知识,密度=质量体积

31、,下面我们取标准状况下1mol某气体,那么该气体的质量在数值上等于摩尔质量,体积在数值上等于摩尔体积,所以可得如下计算公式:标况下气体的密度gL-1=气体的摩尔质量gmol-1标况下气体的摩尔体积Lmol-1。 【例题精选】:例1:设阿伏加德罗常数为NA,以下说法正确的选项是A标况下,任何气体的摩尔体积都是22.4L。B标况下,NA个水分子所占的体积约为22.4L。C11.2 L CO2中含11 NA个电子。D101 kPa、4时18mL水和202 kPa,27时32g O2所含分子数均为1 NA。分析:要正确解答这类题,必须准确掌握有关概念的内涵与外延。A中任何气体摩尔体积都应约是22.4

32、L/mol,不正确。B中气体摩尔体积研究的对象是气体,而水是液态,所以不正确。C中缺“条件,因此无法确定11.2L气体物质的量,也就无法计算其电子数。D中,18mL水在101 kPa、4时恰好是18g,为1 mol 水,含水分子数为1 NA,而32g O2也是1 mol O2,也含1 NA个O2分子且不受温度、压强的影响,所以正确。答案:D。例2:在同温、同压下,氧气O2和臭氧O3的体积比为32,分别求出它们物质的量之比,分子数之比,质量之比,密度之比和原子个数比。分析:根据阿伏加德罗定律及其推论:同T、同P时,任何两气体分子个数比。 解: O2O3:体积比 32求:物质的量比32分子个数比3

33、2所含原子个数比3223=11质量比332248=11提示:O2式量=32,O3式量=48密度比=23提示:例3:在相同条件下,3L H2和2L CO2混合,混合气体的平均密度是相同条件下氧气密度的多少倍?分析:根据阿伏加德罗定律及其推论可知:同T、同P下的任何两气体:12解:1求混合气的平均式量:H2的式量=2 H2的摩尔质量=2 g / molCO2的式量=44CO2的摩尔质量= 44g/mol2根据式量之比求密度比即相对密度答:H2和CO2组成的混合气的平均密度是氧气密度的0.59倍。例4:标况下,向10L由H2、CO2、CO、N2组成的混合气体中通入6L O2,用电火花引燃,使之充分反

34、响后,测得气体体积为7.5L,将这些气体通过盛有过量NaOH溶液的洗气瓶,气体体积变为2L,这2L气体的密度是相同状况下H2密度的15.5倍。求原混合气体中各种气体的体积。以上数据均在标况下测得分析:在H2、CO2、CO和N2中,只有H2和CO能与O2反响。反响后O2剩余,用最大值法,可检验出O2过量,因此2L气体中含有N2和O2。由平均分子量可以求出其中N2和O2体积,根据消耗的O2体积,可求出H2与CO总体积,从而求出起始CO2体积。再根据CO2总量,可求出CO体积,最后得出H2体积。解:1最大值法判断出O2过量。设10 L 气体全部是H2或全部是CO那么根据2H2O22H2O2CO O2

35、 = 2CO2 2L1L 2L1L 10L5L6L10L5L6L所以,由此可推断出6L O2必过量。2反响后剩余的2L是由N2和O2组成的混合气体,求其平均分子量:同T、同P下,3求2L混合气体中N2和O2的体积设混合气体中N2的体积为x,那么反响后剩余O2的体积为2x同T、同P下,解得4求原混合气体中各种气体的体积反响掉的O2体积:620.5 =4.5L2H2O22H2O2CO O2 2CO2 2L 1L 2L1L两反响中,H2和CO与O2反响时的体积比均为21已推算出耗O2 4.5L参加反响的H2和CO体积共为:4.5L2 = 9L那么原混合气中CO2体积为:10L0.5L9L = 0.5

36、L燃烧后的7.5L气体中含CO2、N2和剩余O2,生成的水为液态,燃烧后共含CO2:7.5L2L = 5.5L由CO燃烧生成的CO2体积为5.5L0.5L = 5L由CO生成CO2的体积比为11原混合气中CO体积为5L。那么原混合气中含H2体积为:9L5L = 4L。答:原混合气体中H2:4L,CO2:0.5L,CO:5L,N2:0.5L。【模拟试题】:一、选择题:1、阿佛加德罗定律能够成立的本质原因是在一定温度和压强下 A气体体积的大小只随分子数的多少而变化B不同气体分子的大小几乎相等C不同气体分子间的平均距离几乎相等D气体分子间的平均距离与分子本身的大小成正比2、在标况下,以下气体含有的分

37、子数最多的是 A36.5g HClB22.4L O2C4g H2D0.5mol SO23、在1.01105Pa,20时,以下气体各2.8L,其质量最大的是 AN2BCl2CNH3DSO24、在同温、同压下、A容器中的H2与B容器中的NH3所含原子总数相等,那么A与B的体积之比为 A21B12C11D325、400ml某气体的质量是同温、同压下同体积H2质量的23倍,那么该气体的式量为 A23B46C11.5D5.756、同温同压下,50ml气体A2和100ml气体B2化合生成50ml 气体C,那么C的化学式为 AAB2BA2BCA2B4DAB7、某金属0.1 mol跟足量盐酸反响,得标况下H2

38、 3.36L,那么金属的化合价为 A1B2C3D48、同温同压下,等质量的SO2与CO2相比拟,以下表达正确的 A密度之比为1611 B密度之比为1116C体积之比为11D体积之比为11169、以下各组物质中,摩尔质量相同的是 A1g CH4 与标况下1L N2B同温同压下,等体积CO2与H2C3mol O2与2mol O3D1L标况下的CO与1g N210、设NA表示阿伏加德罗常数,以下说法正确的选项是 A20时,28g N2所含的原子数为2NA个B标况下,0.5NA个水分子所占体积约为11.2LCCH4的摩摩尔质量在数值上等于NA个甲烷分子的质量之和D1g CO与1g CO2所含碳原子数之

39、比为1111、关于a g H2和b g He,以下说法正确的选项是 A同温同压下,H2与He的体积比为a2bB同温同压下,假设a = b,那么H2与He的物质的量之比为21C体积相同时,He的质量一定大于H2的质量D同温同压下,假设二者物质的量相同,其体积也相同12、欲使3L CO与H2的混合气体完全燃烧,所需O2的体积在同温同压时为 A1LB1.5LC3LD无法确定13、24ml H2和O2的混合气体,点燃充分反响后,再恢复到原温度和压强,剩余气体3ml,那么原混合气体中H2与O2的分子个数比可能为 A116B161C177D7514、A气体的摩尔质量是B气体的n倍,同温同压下同体积的B气体

40、的质量是空气质量的m倍,那么A的化学式式量为 AmnB29mnCD15、在密闭容器中盛有H2、O2、Cl2的混合气,通过电火花,使这三种气体恰好反响,冷却得到的溶液溶质的质量分数为28.9%,那么容器内H2、O2、Cl2的体积比为 A941B824C1151D942二、填空题:16、在相同状况下, g O2 与1.4g N2所占的体积比为41。17、在标况下,一个装满Cl2的容器为74.6g,假设装满N2,那么质量为66g,那么此容器的容积为L。180.1molO2约含有 个氧原子,约含有 个质子,它可与 g镁完全反响,此时可获得 mol电子。19阿伏加德罗常数为NA,假设R元素的原子质量为m

41、 kg,那么R元素的相对原子质量是 。假设Y元素的相对原子质量为M,那么该原子的实际质量为 g。20含有相同数目氧原子的CO和CO2,它们的质量之比是 ,物质的量之比是 。21在一密闭容器中参加3LCO,6L CO2,3L N2和1L NO,那么此混合气体的平均摩尔质量为 。三、计算题:22、标况下,一个装满Cl2的容器为74.6g,假设装满N2,那么质量为66g,那么此容器的容积为多少升?23、取A、B、C三种金属各0.1mol,分别与足量盐酸反响,共得H2 6.72L标况下,其中B和C产生H2的体积比为21,B和C产生H2之和与A产生的H2体积相等。求A、B、C的化合价各是多少?第三节 物

42、质的量浓度【学习目标】1.正确理解和掌握物质的量浓度的概念,学会有关物质的量浓度的计算。 2.通过物质的量浓度及其有关计算的教学,培养分析推理、解题归纳的能力。【重、难点】: 物质的量浓度的概念以及有关的计算。【学习内容】: l一物质的量浓度1.概念:以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。用CB表示。单位: mol/L表达式:CB =nB/V例1、判断以下说法是否正确?11L水溶解了22.4LHCl, C=1molL-1?错,溶液体积不为1L,物质的量不一定是1mol2160g胆矾溶于水配成1L溶液C=1molL-1?错,溶质物质的量小于1mol

43、374gCa (OH)2溶于水配成1L溶液C=1molL-1?错,Ca (OH)2微溶例2、标况下,盛满HCl烧瓶与用排空气法收集的HClVHCl占75%烧瓶例置于水中,其物质的量浓度关系?相等,均等于2溶液的物质的量浓度与溶液中溶质质量分数及溶液密度gcm-3之间的关系: 3一定物质的量浓度溶液的配制1配制步骤:计算所需溶质的量溶解或稀释:注意冷却或升温至室温移液:把烧杯液体引流入容量瓶。洗涤:洗涤烧杯和玻璃棒23次,洗涤液一并移入容量瓶。定容:向容量瓶中注入蒸馏水至距离刻度线23 cm处改用胶头滴管滴蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线正好相切。 摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。 装瓶:2使用

44、的仪器: 托盘天平或量筒滴定管、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、药匙等。3重点考前须知:容量瓶使用之前一定要检查瓶塞是否漏水;配制一定体积的溶液时,选用容量瓶的规格必须与要配制的溶液的体积相同;不能把溶质直接放入容量瓶中溶解或稀释;溶解时放热的必须冷却至室温后才能移液;定容后,经反复颠倒,摇匀后会出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况,这时不能再向容量瓶中参加蒸馏水。因为定容后液体的体积刚好为容量瓶标定容积。上述情况的出现主要是局部溶液在润湿容量瓶磨口时有所损失;如果加水定容时超过了刻度线,不能将超出局部再吸走,必须重新配制。4实验误差分析:实验过程中的错误操作会使实验结果有误差:使所配溶液的物质的量浓度偏高的主要原因天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀。使所称溶质的质量偏高,物质的量浓度偏大 调整天平零点时,没调平,指针向左偏转同。用量筒量取液体时仰视读数使所取液体体积偏大。把量筒中残留的液体用蒸馏水洗出倒入烧杯中使所量液体体积偏大。把高于20的液体转移进容量瓶中使所量液体体积小于容量瓶所标注 的液体的体积。定容时,俯视容量瓶刻度线使液体体积偏小。使所配溶液的物质的量浓度偏低的主要原因称量时,物码倒置,并动用游码使所称溶质的

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