物质的量及气体摩尔体积 讲义 高一上学期化学人教版（2019）必修第一册+

2.3物质的量及气体摩尔体积教学内容：一、物质的量1、意义：国际单位制中7个基本物理量之一，它表示含有含有一定数目粒子的集合体，是构成物质微观粒子多少的物理量2、符号：n3、物质的量的单位：摩尔，简称摩，符号为mol4、计量对象：微观粒子，包括：分子、原子、离子、质子、中子、电子、原子团等【微点拨】①用“摩尔”可以计量所有的微观粒子，但不能表示宏观物质，如：不能说“1mol大米”②使用物质的量时，一定要用化学式或文字指明微粒的种类，表述要确切。如：“1molO”表示1mol氧原子，“1molO2”表示1mol氧分子，“1molO2－”表示1mol氧离子，而不能说“1mol氧”。因为“氧”是元素名称，是宏观物质名称，而不是微粒名称=3\*GB3③物质的量是一个专用名词，在表述时不可增减，不能说成“物质量”、“物质的质量”或“物质的数量”等=4\*GB3④微粒个数的数值只能是正整数，而物质的量表示的是很多个微粒的集合体，其数值可以是整数，也可是小数如：5molH2O、0.5molCO2=5\*GB3⑤国际单位制(SI)中的七个基本单位物理量长度质量时间电流热力学温度物质的量发光强度单位(符号)米(m)千克(kg)秒(s)安(A)开(K)摩(mol)坎(cd)【即学即练1】1、判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)物质的量可以理解为物质的数量()(2)物质的量表示物质所含指定粒子集体数目的多少()(3)物质的量描述对象是分子、原子等微观粒子()(4)摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一()(5)物质的量是衡量物质数量的基本物理量()(6)摩尔是用来描述微观粒子的物理量()(7)1mol铅笔()(8)2mol氧()(9)4molH2()(10)5molH+()2、下列关于物质的量的说法中正确的是()A．物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一B．物质的量实质上就是物质的质量C．物质的量是一种物理量的单位D．摩尔既是物质的量的单位，又是粒子数量的单位二、物质的量单位——摩尔(mol)【思考与讨论】已知1个12C的实际质量为1.9933×10－23g，则12g12C所含碳原子个数约为1、摩尔：物质的量单位2、符号：mol3、1摩尔计量标准：12g12C中所含有的碳原子约为6.02×1023个，若一定量的粒子集体所含有的粒子数与12g12C中所含有的粒子数相等，我们就说它为1mol4、1mol任何粒子约含有6.02×1023个粒子如：①1molO约含有6.02×1023个氧原子②1molH＋约含有6.02×1023个氢离子③1molH2O约含有6.02×1023个水分子，约含有1.204×1024个氢原子，约含有6.02×1023个氧原子，含有2mol氢原子，1mol氧原子④2molNa2CO3中含有4molNa＋，2molCO32—【即学即练2】1、填空(1)1mol硫酸约含有个H2SO4，约含有个H，约含有个O(2)1.5molCaCl2中含molCa2＋，molCl—(3)2molCO2中含有molC和molO，约含有个CO2(4)molH2O中所含有的氧原子数与1.5molCO2中含有的氧原子数相同2、下列叙述正确的是()A．每摩尔物质约含有6.02×1023个粒子B．摩尔是七个基本物理量之一C．摩尔是物质的质量单位D．摩尔是物质的数量单位3、在0.6molBa(OH)2中，含有OH－的数目是()A．约为1.2B．约为7.22×1023C．约为6.02×1023D．约为3.01×10234、下列对于“摩尔”的理解正确的是()A．摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量B．我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子的集体计量为1摩尔C．摩尔是物质粒子的单位，简称摩，符号为molD．1mol氧含6.02×1023个O2三、阿伏加德罗常数1、定义：国际上规定，1mol粒子集体所含有的粒子数与12g12C中所含有的碳原子数相同，约为6.02×1023个，我们又把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，阿伏加德罗常数就是12g12C中所含有的碳原子数2、符号：NA3、单位：mol－1(每摩尔)4、1mol任何粒子含阿伏加德罗常数个粒子，即：NA个5、近似值：6.02×1023mol－16、物质的量与粒子数的关系：n＝eq\f(N,NA)，其中n表示物质的量，NA表示阿伏加德罗常数，N表示粒子数【规律】粒子数之比等于物质的量的之比，即N1：N2=n1：n2【微点拨】①NA指1mol任何微粒的微粒数，一定要明确指出是何种微粒如：1molCH4含有的分子数为NA，原子总数为5NA②阿伏加德罗常数是指1mol任何粒子的粒子数，这里的粒子指同种粒子如：1molO2中的分子数为NA，而1molO2中的氧原子数为2NA③阿伏加德罗常数有单位(mol－1)，是一个准确值，而6.02×1023无单位，是一个纯数值。阿伏加德罗常数与6.02×1023的关系就像π与3.14的关系，6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值，计算时通常使用这个近似值，而在叙述或定义“摩尔”的概念时要用“阿伏加德罗常数”来表示④考查一定物质的量的物质中含有多少粒子(分子、原子、质子、电子等)，注意看清粒子的种类，常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子，N2、O2等双原子分子及O3等多原子分子【即学即练3】1、下列说法中错误的是()A．物质的量是表示含有一定数目粒子的集体B．使用摩尔作单位时必须指明微粒的名称C．1mol任何物质都含有阿伏加德罗常数个原子D．0.012kg12C约含有6.02×1023个碳原子2、amol硫酸中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数可以表示为()A．eq\f(a,4b)mol－1B．eq\f(b,4a)mol－1C．eq\f(a,b)mol－1 D．eq\f(b,a)mol－1四、1mol微粒的质量：1mol不同物质中所含的粒子数是相同的，都约为6.02×1023个，但由于不同粒子的质量不同，1mol不同物质的质量也不同【思考与讨论】计算1molO的质量为g【计算过程】已知：1mol粒子集体所含有的粒子数与12g12C中所含有的碳原子数相同，约为6.02×1023个6.02×1023个12C的质量为12g1mol12C的质量为12g又知：1个12C和1个O的质量比为12:166.02×1023个12C和6.02×1023个O的质量比为12:161mol12C和1molO的质量比为12:161molO的质量为16g【方法突破】用同样的方法可以推出1molH的质量、1molCO2质量、1molCa2＋质量计算1mol下列微粒的质量1molN的质量为g1molFe的质量为g【结论】1mol任何原子的质量在数值上等于其相对原子质量1molCO2的质量为g1molH2SO4的质量为g【结论】1mol任何分子的质量在数值上等于其相对分子质量1molCa2＋的质量为g1molS2－的质量为g【结论】1mol任何简单离子的质量在数值上等于组成该离子的原子的相对原子质量1molNH4＋的质量为g1molSO42－的质量为g【结论】1mol原子团的质量在数值上等于组成该原子团的化学式的相对分子质量1mol任何粒子的质量都是以克为单位，在数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量五、摩尔质量1、定义：单位物质的量的物质所具有的质量，叫做摩尔质量2、符号：M3、单位：g·mol－1或g/mol4、公式：n＝eq\f(m,M)，其中n表示物质的量，m表示物质的质量，M表示摩尔质量5、数值：物质的摩尔质量是以g·mol－1为单位，在数值上等于该微粒的相对分子(或原子)质量【微点拨】①质量的单位是g，摩尔质量的单位是g/mol，相对原子(分子)质量的单位是1，摩尔质量在数值上与相对分子质量相等②对具体的物质而言，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的变化而变化，也不随物质状态的变化而变化【即学即练4】1、下列说法中正确的是()A．硫酸的摩尔质量是98gB．2molOH－的质量是34gC．铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量D．1molN2的质量是14g2、下列关于摩尔质量的说法正确的是()A．水的摩尔质量是18gB．2mol水的摩尔质量是1mol水摩尔质量的2倍C．任何物质的摩尔质量都等于它的相对分子质量或相对原子质量D．水的摩尔质量是氢气摩尔质量的9倍3、40.5g某金属氯化物RCl2含有0.6mol氯离子，则金属R的摩尔质量为()A．135gB．135g·mol－1C．64g D．64g·mol－1六、以物质的量为核心的定量计算1、基本关系式(1)n＝eq\f(N,NA)(n表示物质的量，单位是mol；N表示粒子数；NA表示阿伏伽德罗定律常数，单位是mol－1)(2)n＝eq\f(m,M)(n表示物质的量，单位是mol；m为物质的质量，单位是g；M为摩尔质量，单位是g·mol－1)【方法与技巧】根据两公式n＝eq\f(m,M)，n＝eq\f(N,NA)进行计算时，首先要找到其核心物理量——物质的量，其次根据题目要求解其他物理量2、计算1mol下列微粒所含的粒子数质子数电子数中子数H2ONH3Na+F—NH4+OH—【即学即练5】1、1g氮气含a个分子，则阿伏加德罗常数可表示为()A.eq\f(a,28)mol－1B．amol－1C．28amol－1 D.eq\f(a,14)mol－12、1.28g某气体含有的分子数目为1.204×1022，则该气体的摩尔质量为()A．64gB．64C．64g/mol D．32g/mol3、若某原子的摩尔质量是Mg/mol，则一个该原子的真实质量是()A．MgB.eq\f(1,M)gC.eq\f(M,6.02×1023)gD.eq\f(6.02×1023,M)g4、同质量的下列气体中，所含原子数最少的是()A．CH4B．CO2C．H2SD．N25、质量相同的下列各物质中，含分子数最多的是()A．O2B．NH3C．COD．CH46、下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是()A．32gO2所含的原子数目为NAB．0.5molH2O含有的原子数目为1.5NAC．1molH2O含有的H2O分子数目为NAD．0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5mol7、计算下列物质的摩尔质量。(1)已知氨气的相对分子质量为17，则氨气的摩尔质量为________(2)已知一个铁原子的质量为bg，则铁的摩尔质量为__________________(3)NA为阿伏加德罗常数，已知ag某气体中含分子数为b，则该气体的摩尔质量为________七、决定物质体积大小的因素【思考与讨论】下表列出了20℃时几种固体和液体的密度，请计算出1mol这几种物质的体积状态物质粒子数1mol该物质的质量密度(g·cm－3)1mol该物质的体积(cm3)固态Fe6.02×102356g7.867.12Al6.02×102327g2.7010液态H2O6.02×102318g0.99818.04H2SO46.02×102398g1.8353.55结论相同条件下1mol固体、液体的体积差别较大【思考与讨论】下表列出了0℃、101KPa(标准状况)时O2和H2密度，请计算出1molO2和H2的体积状态物质粒子数1mol该物质的质量密度(g·L－1)1mol该物质的体积(L)固态O26.02×102332g1.42922.39LH26.02×10232.016g0.089922.42L结论相同条件下，1mol气体的体积近似相等，在标准状况下约为22.4L1、物质体积大小的影响因素：从微观来角度来看，物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子的数目、粒子的大小和粒子之间的距离2、决定固体或液体体积的主要因素固态、液态物质粒子之间的距离是非常小的，因此决定固体或液体体积的主要因素则是构成物质的粒子的数目和粒子的大小。1mol不同固态物质或液态物质含有的粒子数相同，这就使得固态物质或液态物质的体积主要取决于粒子的大小。由于构成不同固态、液态物质的粒子本身的大小不同，所以1mol固态、液态物质的体积不同3、决定气体体积的主要因素对于气体来说，分子之间的距离(一般指平均距离)远远大于分子本身的直径，因此决定气体体积的主要因素则是构成气体的分子的数目和分子之间的距离，在分子数相同(如：1mol)的条件下，其体积主要决定于分子之间的距离，而分子间的距离与温度、压强有密切关系，而在相同的温度、压强下，任何气体分子间的距离可以看成是相等的。因而，在相同的温度和压强下，分子数相同的任何气体都具有相同的体积【微点拨】①在0℃、101KPa(标准状况)时，1mol任何气体的体积都约为22.4L②在温度和压强一定时，任何气体的体积只随分子数的大小而变化=3\*GB3③温度和压强一定时，1mol任何气体的体积都约为一个定值=4\*GB3④对于气体的体积一定要标明状态(温度、压强)4、标准状况的定义(1)定义：将温度为0℃、压强为101KPa的状态规定为标准状况，简写为：标况下或STP(2)在标准状况下，1mol任何气体的体积都约为22.4L【即学即练1】1、四种因素：①温度和压强；②所含微粒数；③微粒本身大小；④微粒间的距离。其中对气态物质体积有显著影响的是()A．②③④B．②④C．①③④ D．①②④2、当温度和压强一定时，决定气体体积大小的主要因素是()A．分子直径的大小B．分子间距离的大小C．分子间引力的大小D．分子数目的多少3、影响一定数量气体体积大小的主要因素是()A．气体分子的摩尔质量B．微粒本身的大小C．微粒的质量D．微粒间的平均距离八、气体摩尔体积1、定义：单位物质的量的气体所占有的体积，叫做气体的摩尔体积2、符号：Vm3、单位：L·mol－1(或L/mol)4、计算公式：Vm＝eq\f(V,n)5、影响气体摩尔体积的因素：气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强6、数值：=1\*GB3①在标准状况(温度为0℃，压强为101KPa)下，气体摩尔体积为22.4L·mol－1=2\*GB3②在通常状况(温度为25℃，压强为101KPa))下，气体摩尔体积为24.5L·mol－1③当温度和压强一定时，气体的摩尔体积为一定值7、标准状况下气体体积的计算计算关系公式①气体的物质的量n＝eq\f(V,22.4)mol②气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρg·mol－1③气体的分子数N＝n·NA＝eq\f(V,22.4)·NA④气体的质量m＝n·M＝eq\f(V,22.4)·Mg【微点拨】(1)气体摩尔体积只适用于气态物质，对于固态物质和液态物质来讲是不适用的(2)气体摩尔体积与气体的种类也无关，不仅适用于纯气体，也适用于混合气体如：0.3molH2与0.7molO2的混和气在标准状况下的体积约为22.4L(3)气体摩尔体积并不都约等于22.4L·mol－1，22.4L·mol－1只是气体摩尔体积在标准状况下的一个特例如：如果1mol气体为22.4L，则它(填”一定”或”不一定”)处于标准状况(4)气体摩尔体积受温度和压强的影响，若温度和压强保持一定，那么气体摩尔体积也保持不变(5)使用标况下气体摩尔体积应注意①看所处条件：必须为标准状况。非标准状况下，1mol气体的体积不一定是22.4L②看物质状态：必须为气态。如：标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气体物质③看数值单位：单位是L·mol－1，而不是L；数值“22.4”为近似值【即学即练2】1、判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)标准状况下，气体摩尔体积为22.4L()(2)标准状况下，阿伏加德罗常数个四氯化碳分子的体积约为22.4L()(3)1mol某气体的体积若为22.4L，该气体必定处于标准状况下()(4)标准状况下，1mol氢气和氮气的混合气体的体积约为22.4L()(5)1mol一氧化碳和1mol氧气所含的分子数相同，体积也相同()(6)1mol任何气体的体积都是22.4L()(7)标准状况下，1mol任何物质所占有的体积都约是22.4L()(8)标准状况下，1mol任何气体的体积都约是22.4L()(9)标准状况下，1LH2和1L水的物质的量相同()(10)1molSO2在20℃时的体积比22.4L大()(11)1molHCl在3.03×105Pa时的体积比22.4L小()2、下列叙述正确的是()A．1mol任何气体的体积都为22.4LB．1mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4LC．只有在标准状况下，气体摩尔体积才约为22.4L·mol－1D．标准状况下，22.4L任何气体的物质的量都是1mol3、下列有关气体摩尔体积的描述中，正确的是()A．单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积B．气体摩尔体积一定是22.4L·mol－1C．1mol气体体积为22.4L，则一定是标准状况D．相同物质的量的气体的气体摩尔体积也相同四、三步一回头：（画思维导图、）五、总结本节课的内容：（本课堂总结，师生总结本次课重点。老师红笔，学生黑笔）【学习目标】1、能说出物质的量及阿伏加德罗常数和摩尔质量的含义2、能运用物质的量、摩尔质量之间的相互关系进行简单计算3、掌握气体摩尔体积的含义和应用4、能运用气体摩尔体积与物质的量之间的简单计算六、巩固训练（60min，100分）1、相等物质的量的CO和CO2相比较，下列有关叙述中正确的是()①它们所含的分子数目之比为1∶1②它们所含的O原子数目之比为1∶2③它们所含的原子总数目之比为2∶3④它们所含的C原子数目之比为1∶1⑤它们所含的电子数目之比为7∶11A．①④B．②③C．④⑤ D．全部2、下列叙述正确的是()①常温常压下，14g由N2和CO组成的混合气体含有的原子数目为NA②常温常压下，8gO2含有4NA个电子③分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有氧原子数为2NA④18gH2O中含的电子数为10NAA．①③④B．①②③④C．①②③ D．②③④3、下列各组物质中，组成物质微粒的物质的量最多的是()A．0.4molO2B．4℃时5.4mL水(水的密度为1g·cm－3)C．10g氖气D．6.02×1023个硫酸分子4、下列有关摩尔质量的描述或应用正确的是()A．1molOH－的质量为17g·mol－1B．二氧化碳的摩尔质量为44gC．铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量D．一个钠原子的质量等于eq\f(23,6.02×1023)g5、已知15gA和10.5gB恰好完全反应生成7.2gC、1.8gD和0.3molE，则E的摩尔质量是()A．100g·mol－1B．111g·mol－1C．55g·mol－1 D．55g6、设一个C－12原子的质量为ag，一个R原子的质量为bg，阿伏加德罗常数的值为NA，则R原子的摩尔质量可表示为()A．12abg·mol－1B.eq\f(12,ab)g·mol－1C．aNAg·mol－1 D．bNAg·mol－17、在一定条件下，某化合物X受热分解：2XA↑＋2B↑＋4C↑，测得反应后生成的混合气体的平均摩尔质量为22.86g·mol－1。则X的相对分子质量为()A．11.43B．45.72C．80.01 D．160.028、铅笔芯的主要成分是石墨。如果铅笔芯写一个字消耗的石墨质量约为1×10－3g。那么一个铅笔字含有的碳原子数约为()A．5×1019B．5×1022C．2.5×1022 D．2.5×10199、设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是()A．1molNHeq\o\al(－,2)所含的质子数和电子数都为10NAB．NA个微粒就是6.02×1023个微粒C．0.1mol硫酸中含有的原子总数为0.7NAD．1molCO所含电子数是28NA10、偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料，燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是()A．偏二甲肼(C2H8N2)的摩尔质量为60gB．6.02×1023个偏二甲肼(C2H8N2)分子的质量约为60gC．1mol偏二甲肼(C2H8N2)的质量为60g·mol－1D．6g偏二甲肼(C2H8N2)含有NA个偏二甲肼(C2H8N2)分子11、下列物质中，含氢原子数目最多的是()A．0.9molH2OB．0.3molH2SO4C．0.2molNH3D．0.4molCH412、在0℃和1.01×105Pa条件下，将0.1gH2、3.2gSO2、2.2gCO2混合，该混合气的体积是()A．2.24LB．3.36LC．4.48LD．6.72L13、在标准状况下，WL氮气含有n个氮气分子，则阿伏加德罗常数可表示为()A．WnB．22.4nC.eq\f(22.4n,W)D.eq\f(7n,5.6)14、一氧化碳和二氧化碳的混合气体18g，完全燃烧后测得二氧化碳的体积为11.2L(标准状况)。试回答：(1)混合气体中一氧化碳的质量是________(2)混合气体中二氧化碳在标准状况下的体积是______(3)混合气体在标准状况下的密度是________15、已知1.28g某气体氧化物(化学式为RO2)在标准状况下的体积为448mL(1)该氧化物的摩尔质量为________(2)R的相对原子质量为________(3)与3.6g水含有相同数目氧原子的该气体在标准状况下的体积为________16、Ⅰ.标准状况下有：①6.72L甲烷，②3.01×1023个氯化氢分子，③13.6g硫化氢，④0.2molNH3。对这四种气体的关系从小到大的顺序，请用序号填空。(1)体积：__________________________(2)密度：__________________________(3)质量：__________________________(4)N(H)：__________________________Ⅱ.(1)与17gNH3所含有分子数相同的氧气的体积(标准状况)是________L，氧原子数是________(2)某3.65g气体在标准状况下的体积是2.24L，则其摩尔质量是________22、某常见气体在标准状况下的密度为1.25g·L－1。(1)该气体的相对分子质量为________。(2)若该气体的分子式为A2型，其名称为________；若该气体的分子式为AB型，其名称为________。17、有五种物质：①6g氢气；②0.5mol二氧化碳；③1.204×1024个氯化氢分子；④147g硫酸；⑤92g乙醇(C2H5O