高三化学一轮(梳理 通解 集训)第一章 化学计量在实验中的应用 第一讲 物质的量 气体摩尔体积课件

1、第一讲物质的量气体摩尔体积,1了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志。理解摩尔是物质的量的基本单位，可用于进行简单的化学计算。 2了解物质的量的单位摩尔、摩尔质量、气体摩尔体积和阿伏加德罗常数的含义。 3根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。,1结合NA考查元素化合物、基本概念和基本理论。 2气体摩尔体积和阿伏加德罗定律的应用。 3根据化学反应方程式及守恒思想进行以物质的量为中心的计算。,一、物质的量 1物质的量 物质的量是一个物理量，表示含有一定数目微观粒子的集合体，符号为，单位是 (简称摩，符号mol)，每摩尔物质含有 个

2、微粒，用于计量微观粒子或微观粒子的特定组合。,n,摩尔,阿伏加德罗常数,0012,NA,mol1,M,gmol1,相对分子(或原子)质量,1摩尔物质的质量，与物质的摩尔质量等同吗？ 提示不等同。1摩尔物质的质量，讲的是质量，单位是g；物质的摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量，单位是gmol1。,二、气体摩尔体积与阿伏加德罗定律 1气体摩尔体积 (1)概念：一定温度、压强下，单位 的气体所占的体积，符号为 。 (2)常用单位：L/mol(或Lmol1)和m3/mol(或m3mol1)。 (3)数值：在标准状况下(指温度为 ，压强为 )约为 。,物质的量,Vm,0 ,101 kPa,22.4

3、 Lmol1,温度,压强,温度,压强,相同数目的分子,标准状况下，1 mol气体的体积是22.4 L，如果当1 mol气体的体积是22.4 L时，一定是标准状况吗？ 提示不一定，因为影响气体体积的因素有温度、压强两个条件，非标准状况下1 mol气体的体积也可能是22.4 L。,一种关系 物质的量与摩尔、阿伏加德罗常数的关系,三种方法 气体摩尔质量的求解方法,我的警示 在进行阿伏加德罗常数的计算时，易忽视气体之间发生的反应以及物质的状态。如一氧化氮与氧气混合，迅速化合成二氧化氮(2NOO2=2NO2)，反应后气体的总物质的量小于NO与O2两种气体的物质的量之和；标准状况下，22.4 L SO3(

4、固体)所含有的分子数远远大于NA。,问题征解 怎样理解阿伏加德罗定律的适用范围？ 提示(1)阿伏加德罗定律的适用范围是气体，其适用条件是三个“同”，即在同温、同压，同体积的条件下，才有分子数(或物质的量)相等这一结论，但所含原子数不一定相等。(2)阿伏加德罗定律既适合于单一气体，也适合于混合气体。,必考点1 有关阿伏加德罗常数(NA)计算的正误判断 有关阿伏加德罗常数(NA)计算的六种设陷方式： 方式1气体摩尔体积的状况 224 Lmol1指在标准状况下(0 101 kPa)的气体摩尔体积。若题中给出气体的体积，需考虑气体所处的状况是否为标准状况。,方式2物质的聚集状态 气体摩尔体积适用的对象

5、是气体(包括混合气体)。一些在标准状况下是液体或固体的物质，如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作为命题的干扰因素迷惑学生。 方式3物质的微观结构 清楚认识微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及原子数、离子数、电荷数、化学键之间的关系。常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子，Cl2、N2、O2、H2等双原子分子，及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2、SiO2等特殊物质。,【典例1】 (2012新课标，9)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中不正确的是 ()。 A分子总数为NA的NO2和CO2混合气体含有的氧原子数 为2NA B28 g乙烯和环丁烷(C4H8)

6、的混合气体中含有的碳原子 数为2NA C常温常压下，92 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子 数为6NA D常温常压下，22.4 L氯气与足量镁粉充分反应，转移 的电子数为2NA,解析选项A，分子总数为NA的NO2和CO2混合气体的物质的量为1 mol，其中含有2 mol氧原子，A正确；选项B，乙烯和环丁烷的最简式均为CH2，故28 g混合气体中含有2 mol碳原子，B正确；选项C，无论是92 g NO2还是92 g N2O4中均含有6 mol原子，则92 g混合气体中必定含有6 mol原子，C正确；选项D,1 mol氯气与足量镁粉充分反应，转移2 mol电子，但常温常压下22.4 L氯气

7、不是1 mol，所以转移的电子不是2 mol，D错误。 答案D,(该类题的特点是以微粒数目的计算为依托，考查物质的结构、元素化合物、氧化还原反应、电解质溶液等知识。顺利解答该类题目的关键是：一方面要仔细审题，注意关键字词，熟悉常见的“陷阱”；另一方面是要把各种量转化为物质的量，以此为中心进行计算。,【应用1】 用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 ()。 A如果5.6 L N2中含有n个氮气分子，则阿伏加德罗常数 一定为4n B标准状况下，22.4 L空气中含有NA个单质分子 C60 g SiO2晶体中含有SiO键的数目为4NA D1 mol Cl2参与反应转移电子数一定为2NA,解

8、析A项，因不知N2所处条件而无法确定；B项，由于空气中含有CO2等非单质物质，因此标准状况下22.4 L空气中所含单质分子的数目小于NA；D项，氯气与水、NaOH溶液的反应中，氯气既作氧化剂又作还原剂，1 mol Cl2参与反应转移电子数为NA。 答案C,必考点2 阿伏加德罗定律的应用 1阿伏加德罗定律 同温同压下，相同体积的任何气体，含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。 2有关阿伏加德罗定律的解题关键 对于阿伏加德罗定律及其推论的应用要明确三点：适用范围：气体；三个“同”条件下(同温、同压、同体积)，分子数才会相同；气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。,【典例2】 同温同压下，x g

9、的甲气体和y g的乙气体占有相同的体积，根据阿伏加德罗定律判断，下列叙述错误的是 ()。 Axy等于甲与乙的相对分子质量之比 Bxy等于等质量的甲与乙的分子个数之比 Cxy等于同温同压下甲与乙的密度之比 Dyx等于同温同体积下等质量的甲与乙的压强之比,答案B,【应用2】 下列说法正确的是 ()。 A同温同压下，相同数目的分子必具有相同的体积 B等质量的O2和H2的物质的量之比为161 C不同的气体若体积不等，则它们所含的分子数一定不 等 D同温同体积下，两种气体的物质的量之比等于压强之 比,解析本题主要考查阿伏加德罗定律及其推论在实际中的应用。A项必须是气态分子才能成立；B项质量相同的O2和H

10、2，其物质的量之比等于摩尔质量的反比，即232116；C项虽然气体体积不等，但没有给出气体所处的条件，所含的分子数也有可能相等；D项同温同体积时，气体物质的物质的量越大，其压强越大。 答案D,【典例3】 在一定条件下，有a L O2和O3的混合气体，当其中的O3全部转化为O2时，体积变为1.2a L，求原混合气中O2和O3的质量百分含量。,x 1.2aa0.2a 所以x0.2a20.4a 以下解法同法一。 答案w(O2)50%，w(O3)50%,(1)在进行化学计算时，将已知条件中的质量、体积等转化为物质的量，再思考所求的问题往往比较简捷。,(2)关于二元混合物的计算的一般方法是：设各组分的物

11、质的量，然后根据物质的量、质量关系列方程组求解。,(3)根据化学方程式列比例计算时，各物理量的单位应是“上下一致，左右对应”。,答案D,读题要细，遇到较难或需要深入思考的题目要通读两至三遍，画出重点词，认真思考，防止审题不清；做题要快，若实在难以解答，可先放过去以争取时间。,当场指导,答案(1)D (2)D,Hold住考向,名师揭秘 本讲有关物质的量的概念及应用属于高考高频考点，题型以选择题为主，难度适中；知识的前后关联性极强，应用广泛，尤其是条件性、规律性、结论性的数据快速处理运用，仍为命题的主要方向，2014年应持续关注。,判断正误 角度1.考查微粒中的电子数 (1)1.00 mol Na

12、Cl中，所有Na的最外层电子总数为86.021023 () (2011新课标全国卷，7B) (2)1 mol羟基中电子数为10NA () (2010江苏，5B) (3)1.7 g H2O2中含有电子数为0.9NA () (2010上海，7B),角度2.考查物质的组成 (4)常温常压下，18 g H2O中含有的原子总数为3NA () (2012江苏，8B) (5)常温常压下，7.0 g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为NA () (2012四川理综，7B) (6)1.00 mol NaCl中含有6.021023个NaCl分子 () (2011新课标全国卷，7A),角度3.考查氧化还原反应中的

13、电子转移 (7)标准状况下，0.1 mol Cl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA () (2012江苏，8A) (8)1 mol Fe与足量的稀HNO3反应，转移2nA个电子 () (2012广东理综，11B) (9)电解NaCl溶液得到22.4 L H2(标准状况)，理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数) () (2012山东理综，8D),(10)某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2，在一定条件下充分反应，转移电子的数目为0.6NA () (2012四川理综，7D) (11)1 mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，钠失去NA个电子

14、 () (2011大纲全国卷，12D),角度4.考查化学反应 (12)50 mL 18.4 molL1浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子的数目为0.46NA () (2012四川理综，7C) 角度5.考查微粒中的化学键数目 (13)常温下，4 g CH4含有nA个CH共价键 () (2012广东理综，11A),(14)12 g金刚石中含有的共价键数为4NA () (2011大纲全国卷，12B) (15)1 mol甲醇中含有CH键的数目为4NA () (2011江苏，8A) (16)常温常压下，22.4 L乙烯中CH键数为4NA () (2010江苏，5D),判断正误 (1)0.5 mol

15、O3与11.2 L O2所含的分子数一定相等 () (2012福建理综，10A) (2)常温常压下，22.4 L 的NO2和CO2混合气体含2nA个O原子 () (2012广东理综，11D) (3)标准状况下，33.6 L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA () (2012四川理综，7A) (4)常温常压下，22.4 L CCl4含有NA个CCl4分子 () (2011广东理综，9C),(2011大纲全国卷，8)在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于()。 A5% B10% C15% D2

16、0%,答案C,【常见考点】 在气体的制备和性质实验中，考查学生的读图和识别能力、判断气体测定的原理和操作方法、分析实验结果和处理有关数据的能力以及设计和评价实验的能力。 【常考题型】 以非选择题为主，偶见选择型实验题中的部分选项。,气体体积的测定装置 既可通过测量气体排出的液体体积来确定气体的体积(二者体积值相等)，也可直接测量收集的气体体积。 测量气体体积的常用方法 (1)直接测量法。如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。测量前A装置可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体，且两管液面相平。C装置则是直接将一种反应物置于倒置的量筒中，另一反应物置于水槽中，二者反应产生的

17、气体可以直接测量。,装置D：用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积数。读数时，球形容器和量气管液面相平，量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。 装置E：直接测量固液反应产生气体的体积，注意应恢复至室温后，读取注射器中气体的体积。(一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量)。 (2)间接测量法。如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。,【样题】 欲测定金属镁的相对原子质量。请利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次，假设气体的体积可看作标准状况下的体积)。 填写下列各项(气流从左到右)：,(1)各种仪器连接的先后顺序(用小写字母表示)应是_接_、_接_、_接_、_接_。 (2)连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是_(填序号)。 待仪器B中的温度恢复至室温时，测得量筒C中水的体积为Va mL； 擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为m g，并将其投入试管B中的带孔隔板上；,检查装置的气密性； 旋开装置A上分液漏斗的活塞，使其中的水顺利流下，当镁完全溶解时再关闭这个活塞，这时A中共放入水Vb mL。 (3)根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量，其数学表达式为_。 (4)若试管B的温度未冷却至室温，就读出量筒C中水的体积，这将会使所测定镁的相对原子质量数据_(填“