鲁科版高中化学必修第一册第1章认识化学科学第3节化学中常用的物理量-物质的量课件

1.意义:物质的量是一个基本物理量,通过它可以把物质的质量、体积等宏观量与原子、分子

或离子等微观粒子的数量联系起来。2.符号:n。3.单位:摩尔,简称摩,符号是mol。第３节化学中常用的物理量——物质的量知识点1物质的量必备知识清单破特别提醒

物质的量是一个专有名词,在表述时四个字不可任意增减;摩尔是物质的量的单

位,不是物理量。1.定义:国际计量大会规定,1mol包含6.02214076×1023个基本单元(原子、分子或离子等微观

粒子或它们的组合)。6.02214076×1023mol-1这一常数被称为阿伏加德罗常数,近似表示为6.02×1023mol-1。阿伏加德罗常数个12C原子的质量约为0.012kg。

2.单位:mol-1。3.符号:NA。4.物质的量、阿伏加德罗常数与微粒数目(N)三者之间的关系:n=

。知识点2阿伏加德罗常数

知识点３摩尔质量特别提醒

摩尔质量的“三性”(1)等值性:摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上与其相对分子质量或相对原子质量相等。

例如:氧原子的相对原子质量为16,则氧原子的摩尔质量为16g·mol-1,O2的摩尔质量为32g·mol-1。(2)近似性:如Na和Na+,由于电子的质量非常小,所以Na+的摩尔质量以g·mol-1为单位时,其数值

近似等于Na的相对原子质量,则Na和Na+的摩尔质量都为23g·mol-1。(3)确定性:对于指定的物质来说,其摩尔质量是确定的,不随物质的物质的量多少而改变。1.影响物质体积大小的因素

知识点４气体摩尔体积

2.气体摩尔体积特别提醒

使用“Vm=22.4L·mol-1”应注意的问题①忽视外界条件是标准状况,如常温、常压下,1molH2的体积不是22.4L。②忽视研究对象是气体,如标准状况下,H2O、酒精等不是气体。③将1mol气体的体积与气体摩尔体积的单位混淆,前者单位一般为L,后者单位一般为L·mol-1。3.阿伏加德罗定律及推论(详见定点1)4.气体摩尔质量的计算方法(详见定点2)1.物质的量浓度

知识点５物质的量浓度(1)正确判断溶液的溶质①若所加物质能与水发生反应,则生成的新物质为溶质,如Na、Na2O、Na2O2

NaOH,SO3

H2SO4等。②含结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水,CuSO4为溶质。③特殊物质:如NH3溶于水后溶质为NH3·H2O,但计算浓度时是以NH3作为溶质。(2)准确计算溶液的体积溶液的体积不是溶质和溶剂的体积之和,应根据V=

计算。(3)计算溶液中离子浓度:如0.1mol·L-1AlCl3溶液中,c(Al3+)=0.1mol·L-1,c(Cl-)=0.3mol·L-1。2.物质的量浓度的有关计算(详见定点3)以配制100mL0.4mol·L-1NaCl溶液为例:1.主要仪器(1)实验仪器:托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、100mL容量瓶。(2)容量瓶①构造及用途知识点６一定物质的量浓度溶液的配制

②查漏操作特别提醒

(1)容量瓶常用于配制一定体积、一定浓度的溶液,选择容量瓶应遵循“大而

近”的原则:所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。(2)使用容量瓶注意“五不”:不能溶解固体;不能稀释浓溶液;不能加热;不能用作反应容器;

不能长期贮存溶液。2.实验步骤

3.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析(详见定点4)1.1mol任何物质都约含有6.02×1023个分子,这种说法正确吗?(

)并不是所有的物质都是由分子构成的,有的物质是由原子或离子构成的。2.1molH2O的质量为18g·mol-1,这种说法正确吗?(

)1molH2O的质量为18g,H2O的摩尔质量为18g·mol-1,单位错误。3.标准状况下,2.24LH2O中含有1.204×1023个H原子,这种说法正确吗?(

)标准状况下,H2O不是气体。4.在同温同压条件下,相同体积的任何气体单质所含原子数目相同,这种说法正确吗?

(

)在同温同压条件下,相同体积的任何气体单质所含分子数目相同,但气体单质可以

是单原子分子、双原子分子或多原子分子,故原子数可能相同,也可能不同。知识辨析判断正误，正确的画“√”，错误的画“✕”。✕✕✕✕提示提示提示提示０5.在果园配制波尔多液时,小明将250gCuSO4·5H2O溶解到1L水中,得到1mol/L的CuSO4溶

液,这种说法正确吗?(

)250gCuSO4·5H2O的物质的量为1mol,将其溶解在1L水中,所得溶液的体积不是1

L,故该CuSO4溶液的物质的量浓度不是1mol/L。若将250gCuSO4·5H2O溶于水配制成1L溶液,则得到1mol/L的CuSO4溶液。6.相同物质的量浓度的Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液,其体积比为3∶2∶1,则S

的物质的量浓度之比为1∶1∶3,这种说法正确吗?

(

)✕√提示提示根据三种溶液的浓度可确定溶液中S

的物质的量浓度之比为1∶1∶3,即S

的物质的量浓度之比与溶液体积无关。1.阿伏加德罗定律可总结为:“三同”定“一同”,即同温、同压、同体积的气体,具有相同的分子数。关键能力定点破定点1阿伏加德罗定律及推论2.阿伏加德罗定律的推论阿伏加德罗定律的主要推论可由理想气体状态方程来推导:pV=nRT=

RT=

RT(其中R表示理想气体常数),即pV=nRT、pV=

RT、pM=ρRT,主要描述如表:推论公式同温、同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比

=

同温、同体积下,气体的压强之比等于其物质的量之比

=

同温、同压下,相同体积的任何气体的质量之比等于其摩尔质量之比

=

同温、同压下,任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比

=

同温、同物质的量的气体,压强与体积成反比

=

典例1同温、同压下,等质量的SO2气体和SO3气体相比较,下列叙述中正确的是(

)A.密度之比为4∶5B.物质的量之比为4∶5C.体积之比为1∶1D.原子数之比为3∶4思路点拨

解答本题需结合已知条件转化成气体的物质的量之比,再结合阿伏加德罗定律进

行推理分析。解析

由n=

=

可知,ρ=

=

,同温、同压下气体的相对分子质量之比等于其密度之比,所以两种气体的密度之比为64∶80=4∶5,A项正确;设气体的质量均为mg,则n(SO2)=

mol,n(SO3)=

mol,所以二者物质的量之比为

∶

=80∶64=5∶4,B项错误;根据V=n·Vm可知,同温、同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,所以两种气体的体积之比为5∶4,C项错

误;根据分子组成可知,两种气体的原子数之比为(5×3)∶(4×4)=15∶16,D项错误。答案

A典例2一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左边充入

8molN2,右边充入CO和CO2的混合气体共64g时,隔板处于如图位置(保持温度不变)。下列

说法正确的是

(

)A.右边CO和CO2分子数之比为1∶3B.右边CO的质量为14gC.右边气体密度是相同条件下氧气密度的2倍D.若改变右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端1/3处,保持温度不变,则前后两种充气方式下容器内的压强之比为5∶6思路点拨

根据阿伏加德罗定律及其推论可计算出右侧CO和CO2的总物质的量;然后结合

CO和CO2的总质量,计算出CO、CO2的质量,分析选项进行解答。解析

温度不变,已知该密闭容器的中间隔板可自由滑动,则左右两边气体压强相同,根据同

温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比可知,右边CO和CO2的总物质的量为

=2mol;又知CO和CO2的总质量为64g,设CO的物质的量为xmol,则CO2的物质的量为(2-x)mol,28xg+44×(2-x)g=64g,解得x=1.5,所以CO的物质的量为1.5mol,CO2的物质的量为0.5mol。根据

气体的物质的量之比等于其分子数之比可知,右边CO与CO2分子数之比为1.5mol∶0.5mol=

3∶1,故A错误;m(CO)=n(CO)×M(CO)=1.5mol×28g·mol-1=42g,故B错误;在同温同压下,气体

密度之比等于其摩尔质量之比,右边气体的平均摩尔质量为

=32g·mol-1,与氧气摩尔质量相等,则二者密度相等,故C错误;若改变右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端

处,则左右两边气体体积之比为2∶1,充入CO和CO2的总物质的量为4mol,根据同温同体积下,气体的压强之比等于其物质的量之比,所以前后两种充气方式下容器内压强之比为(8+2)mol∶(8+4)mol=5∶6,故D正确。答案

D解题模板解答阿伏加德罗定律及其推论类试题的思维模板第一步,分析“条件”:分析题目中的条件(同温同压、同温同体积等),找出异同;第二步,

明确“要求”:分析题目要求,明确所要求的关系,如压强、密度、物质的量、粒子数等;第三

步,利用“规律”:利用阿伏加德罗定律及其推论,根据条件和要求进行分析、判断。1.由单个分子的真实质量求算:M=m0×NA,其中m0是单个分子的质量。2.由气体摩尔体积和密度求算:M=Vm·ρ标(标准状况下Vm=22.4L·mol-1,ρ标的单位为g·L-1)。3.由相对密度求算:在同温同压下,若A气体相对B气体的密度为D,即

=D,则

=

=D,MA=D·MB。4.由摩尔质量定义式求算:M=

,对于混合气体:

=

。5.由混合气体中各组分的物质的量分数或体积分数求混合气体的平均摩尔质量:

=

=

=M1a1%+M2a2%+……+Miai%,其中ai%=

×100%,表示混合气体中某一组分的物质的量分数。由于同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,故混合气定点2气体摩尔质量的计算方法体中某一组分的物质的量分数等于该组分的体积分数。1.由公式计算公式cB=

中,V表示溶液的体积而不是溶剂的体积,且单位为L。若nB没有直接给出,可利用nB=

或nB=

或nB(气体)=

计算得出。2.溶液稀释后物质的量浓度的计算溶液稀释前后,溶质的物质的量不变,即c1V1=c2V2。3.溶液混合后物质的量浓度的计算c(混合)=

。4.由溶质的质量分数计算cB=

=

=

=

[溶液的密度为ρ(g·mL-1),溶质B的质量分数为w,溶液的体积为V(L)]。定点3物质的量浓度的有关计算典例1下列关于物质的量浓度表述正确的是(

)A.0.3mol·L-1的Na2SO4溶液中含有Na+和S

的总物质的量为0.9molB.当1L水吸收22.4LNH3时所得氨水的浓度不是1mol·L-1,只有当22.4LNH3溶于水制得1L

氨水时,其浓度才是1mol·L-1C.在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,如果Na+和S

的物质的量相等,则K+和Cl-的物质的量浓度一定相同D.10℃时,100mL0.35mol·L-1的KCl饱和溶液蒸发掉5g水,冷却到10℃时,其体积小于100

mL,它的物质的量浓度仍为0.35mol·L-1

思路点拨

公式c=

中的V是指溶液的体积,若没有给出溶液的体积或溶质的物质的量未知,则无法计算溶液的浓度。解析

溶液体积未知,无法计算溶液中Na+和S

的总物质的量,A错误;未指出NH3所处的状况,无法计算NH3的物质的量,也无法计算氨水的浓度,B错误;根据电荷守恒:c(K+)+c(Na+)=2c

(S

)+c(Cl-),由c(Na+)=c(S

),可知c(K+)>c(Cl-),C错误;温度相同时,同一物质的饱和溶液中溶质的物质的量浓度一定相同,与溶液的体积无关,D正确。答案

D典例2某中学实验室从市场买回的试剂标签上的部分内容如图所示。下列说法正确的是

(

)硫酸化学纯500mL品名:硫酸化学式:H2SO4相对分子质量:98密度:1.84g·cm-3溶质质量分数:98%

氨水化学纯500mL品名:氨水化学式:NH3相对分子质量:17密度:0.88g·cm-3溶质质量分数:25%A.该硫酸溶液和氨水的物质的量浓度分别为18.4mol·L-1和6.3mol·L-1B.各取5mL与等质量的水混合后,c(H2SO4)<9.2mol·L-1,c(NH3)>6.47mol·L-1

C.各取5mL与等体积的水混合后,w(H2SO4)<49%,w(NH3)>12.5%D.各取10mL于两烧杯中,再分别加入一定量的水即可得到较稀的硫酸溶液和氨水思路点拨

根据溶液中溶质的物质的量浓度与溶质质量分数的关系c=

,计算出硫酸溶液和氨水的物质的量浓度;再结合硫酸溶液的密度大于1g·cm-3,硫酸溶液的浓度越小、密

度越小,氨水的密度小于1g·cm-3,氨水的浓度越小、密度越大进行解答。解析

c(H2SO4)=

mol·L-1=18.4mol·L-1,氨水的物质的量浓度为

mol·L-1≈12.9mol·L-1,故A错误。设5mL该硫酸溶液的质量为m,则与等质量的水混合后H2SO4的质量分数为

=49%,硫酸溶液的密度大于1g·cm-3,硫酸溶液的浓度越小、密度越小,所以c(H2SO4)<

mol·L-1=9.2mol·L-1;设5mL氨水的质量为m1,则与等质量的水混合后NH3的质量分数为

=12.5%,氨水的密度小于1g·cm-3,氨水的浓度越小、密度越大,所以c(NH3)>

mol·L-1≈6.47mol·L-1,故B正确。5mL该硫酸溶液与等体积的水混合后,由于水的密度比硫酸溶液小,所以所得硫酸溶液的质量小于5

mL原硫酸溶液质量的2倍,所得溶液中w(H2SO4)>49%;5mL该氨水与等体积的水混合后,由于

水的密度比氨水大,所以所得氨水的质量大于5mL原氨水质量的2倍,所得溶液中w(NH3)<12.5%,故C错误。浓硫酸溶于水放出大量的热,稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯壁倒入水中并

用玻璃棒不断搅拌,故D错误。答案

B1.理论依据

定点４配制一定物质的量浓度溶液的误差分析以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例,误差分析如下:2.常见的误差分析

可能引起误差的一些操作过程分析cnV称量过程称量时间过长减小不变偏低药品、砝码左右位置颠倒,且称量中用到游码减小不变偏低将NaOH固体放在滤纸上称取减小不变偏低配制过程移液前容量瓶内有少量水不变不变不变向容量瓶转移液体时有少量流到容量瓶外减小不变偏低未洗涤烧杯和玻璃棒减小不变偏低未冷却至室温就移液定容不变减小偏高定容时,水加多后用胶头滴管吸出减小不变偏低定容摇匀后液面下降,再加水不变增大偏低定容时俯视刻度线不变减小偏高定容时仰视刻度线不变增大偏低典例在下列实验操作中填“偏大”“偏小”或“无影响”。(1)用Na2CO3·10H2O晶体配制Na2CO3溶液,晶体已部分失去结晶水,所配Na2CO3溶液的物质的

量浓度