2012高一化学 1.3化学中常用物理量――物质的量第2课时摩尔质量和气体摩尔体积学案 鲁科版必修1

用心 爱心 专心1 1 31 3 化学中常用物理量化学中常用物理量 物质的量物质的量 第第 2 2 课时课时 摩尔质量和气体摩尔体积摩尔质量和气体摩尔体积 学案 鲁科版必修学案 鲁科版必修 1 1 学习目标定位 1 能记住摩尔质量 气体摩尔体积的基本含义 2 能理解物质的量 摩尔质量 气体摩尔体积之间的相互关系 学会用物质的量来计量物质 学习活动探究 情境引入 我们知道 C O2 CO2 宏观上 12 g 32 g 44 g 微观上 1 个 C 原子 一个 O2分子 一个 CO2分子 在实际生产或科学实验中 碳 氧气 二氧化碳都是可称量的 固体反应原料是按照 一定的质量比例 气体反应原料是按照一定的体积比例投入的 但化学反应是在碳原子与 氧分子之间进行的 碳原子 氧分子以及反应生成的二氧化碳分子都是难于称量的微观粒 子 如何建立起宏观物质的质量 体积和其所含微观粒子数之间的联系呢 或者说已知宏 观物质的质量或体积 如何求出它所含有的微粒个数 已知微粒个数 如何求出它的质量 或体积 本节内容中我们将解决上述问题 探究一 摩尔质量 探究活动 活动设计 分析下表列出的有关数据 回答下列问题 化学式相对原子质量或相 对分子质量 物质的量质量 Fe561 mol56 g NaCl58 51 mol58 5 g H2O181 mol18 g C2H5OH461 mol 46 g H221 mol2 g O2321 mol32 g CO2441 mol 44 g 1 1 mol 物质的质量在数值上有什么特点 提示 1 mol 物质的质量以克为单位时 在数值上等于该物质的相对原子质量或相对 分子质量 2 我们把单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量 摩尔质量的符号为M 常 用的单位有 g mol 1或 kg mol 1 你能想象出摩尔质量与相对原子质量或相对分子质量 的关系如何吗 提示 当摩尔质量的单位为 g mol 1时 摩尔质量在数值上就等于该物质的相对原子 质量或相对分子质量 3 摩尔质量就是 1 mol 该物质的质量吗 为什么 提示 不是 摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量 其单位是 g mol 1或 kg mol 1 而 1 mol 该物质的质量的单位是 g 或 kg 用心 爱心 专心2 4 由摩尔质量的定义可知 物质的量 n 物质的质量 m 摩尔质量 M 三者之间存 在以下关系 n 该公式可变形为m n M或M m M m n 依上述公式完成下列两例计算 1 求 24 5 g H2SO4的物质的量 提示 H2SO4的相对分子质量是 98 0 则 H2SO4的摩尔质量是 98 0 g mol 1 n H2SO4 24 5 g 98 0 g mol 1 0 250 mol m H2SO4 M H2SO4 故 24 5 g H2SO4的物质的量是 0 250 mol 2 已知 17 6 g 化合物 X 的物质的量是 0 400 mol 求 X 的相对分子质量 提示 以 g mol 1为单位时 X 的相对分子质量与摩尔质量在数值上相等 只要求得 X 的摩尔质量 就能判断 X 的相对分子质量 故 X 的相对分子质量是 44 0 5 摩尔质量 质量 物质的量 微粒数之间的关系为 mnN M M A A AA A A AA A A N N A A AA A A AA 注意 做有关概念辨析题时要特别注意其单位 摩尔质量 相对分子质量都是物质的 固有属性 不随物质的物质的量的多少而改变 迁移应用 1 下列说法正确的是 A NaOH 的摩尔质量是 40 g B OH 的摩尔质量是 17 g mol 1 C 440 g CO2的物质的量为 11 mol D 水的摩尔质量等于水的相对分子质量 答案 B 解析 其物质的摩尔质量的单位是 g mol 1 数值上等于该物质的相对原子 分子 质 量 根据n 可求一定质量的物质的物质的量 m M 2 下列叙述中正确的是 A 1 mol H2O 的质量是 18 g mol 1 B 硫酸根离子的摩尔质量是 96 g C CO2的摩尔质量是 44 g mol 1 D HCl 的相对分子质量是 36 5 g mol 1 答案 C 解析 1 mol H2O 的质量是 18 g 硫酸根离子的摩尔质量是 96 g mol 1 C 正确 HCl 的相对分子质量应是 36 5 3 下列有关摩尔质量的描述或应用中 正确的是 A 1 mol OH 的质量为 17 g B 二氧化碳的摩尔质量为 44 g C 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 g mol 1 23 6 02 1023 答案 A 解析 摩尔质量的单位是 g mol 1或 kg mol 1 B 不正确 某物质的摩尔质量以 g mol 1为单位时 数值上等于它的相对原子 分子 质量 C 不正确 质量单位是 g D 不 正确 探究二 气体摩尔体积 探究活动 请分析下表中的有关数据 体积 化学式0 101kPa20 101 kPa0 202 kPa 用心 爱心 专心3 Fe7 2 cm3 NaCl27 0 cm3 H2O18 0 cm3 C2H5OH58 3 cm3 H222 4 L24 0 L11 2 L O222 4 L24 0 L11 2 L CO222 3 L23 9 L11 2 L 1 在相同的温度和压强下 1 mol 的不同气体的体积在数值上有什么特点 提示 在相同的温度和压强下 1 mol 的不同气体的体积几乎相等 2 相同条件下 相同物质的量的不同物质所占的体积大小 固体 液体 气体 相同 条件下 相同物质的量的气体体积几乎相等 而固体 液体体积却不相等 1 物质体积的大小取决于哪些因素 提示 影响一定物质的体积大小的因素 粒子多少 粒子本身大小 粒子间距 离大小 2 当粒子数一定时 固 液 气态物质的体积主要取决于什么因素 提示 当粒子数一定时 固体和液体的体积大小主要取决于粒子本身大小 而气体的 体积主要取决于粒子间距离大小 3 气体体积与温度 压强有什么关系 气体分子间距离大小与哪些条件有关 提示 影响气体分子间平均距离大小的因素 温度和压强 温度越高 体积越大 压 强越大 体积越小 当温度和压强一定时 气体分子间的平均距离大小几乎是一个定值 故粒子数一定时 其体积是一定的 3 单位物质的量的气体所具有的体积叫做该气体的摩尔体积 气体摩尔体积的符号是 Vm 常用的单位是 L mol 1和 m3 mol 1 气体的体积 V 气体的摩尔体积 Vm 物质的量 n 三者之间的关系是 n V Vm 气体摩尔体积与温度和压强有关 常用的是 0 101kPa 又叫标准状况 简写为 STP 下的气体摩尔体积 在标准状况下 气体摩尔体积约为 22 4 L mol 1 1 气体摩尔体积的研究对象是什么 提示 气体摩尔体积的研究对象是气体 可以是单一气体 也可以是混合气体 不适 用于固体和液体 2 气体摩尔体积与标准状况下的气体摩尔体积之间有怎样的关系 提示 气体摩尔体积与标准状况下的气体摩尔体积之间的关系是包含关系 标准状况 下气体摩尔体积是气体摩尔体积在温度为 0 压强为 101 kPa 这种特定条件下的特定值 3 气体摩尔体积概念包含几个要点 规定了什么条件 描述对象是什么 结论是什么 提示 条件是温度相同 压强相同 标准状况是指 0 1 01 105 Pa 描述对 象是 1 mol 任何气体 结论是体积相同 标准状况下约是 22 4 L 4 在标准状况下 气体摩尔体积约是 22 4 L mol 1 为什么一定要加上标准状况这 个条件 在非标准状况下 1 mol 气体的体积有没有可能为 22 4 L 提示 温度和压强影响气体的体积 在非标准状况下 只要温度和压强适当 1 mol 气体的体积也可能是 22 4 L 4 分子数一定的情况下 气体的体积决定于气体分子间的平均距离 在一定的温度和 压强下 不一定是标准状况 各种气体分子间的平均距离是近似相等的 因此 同温 同 压下 相同分子数的气体 其体积也相同 同样 同温 同压条件下 体积相同的气体 其分子数也相同 这一规律称作阿伏加德罗定律 1 阿伏加德罗定律的定义是什么 提示 阿伏加德罗定律 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 用心 爱心 专心4 2 该定律的要点是什么 应用对象是什么 规定什么条件 有什么结论 提示 应用对象是任何气体 条件是温度 压强和体积都相同 结论是气体的分子数 相同 即气体的物质的量相同 3 阿伏加德罗定律的两条重要推论是什么 提示 推论 1 同温 同压下的气体 体积比等于物质的量比 V1 V2 n1 n2 推论 2 同温 同体积的气体 压强比等于物质的量比 p1 p2 n1 n2 迁移应用 4 下列说法正确的是 A 32 g O2所占的体积约为 22 4 L B 22 4 L N2含阿伏加德罗常数个氮分子 C 在标准状况下 22 4 L 水的质量约为 18 g D 22 g 二氧化碳与标准状况下 11 2 L HCl 含有相同的分子数 答案 D 解析 使用 22 4 L mol 1时 必须注意是否是标准状况 在标准状况下该物质是否 为气体 5 下列说法中正确的是 A 在标准状况下 1 mol N2的体积约为 22 4 L mol 1 B 在标准状况下 H2O 的摩尔体积约是 22 4 L mol 1 C 1 mol N2的体积约为 22 4 L 则 N2的温度和压强一定是标准状况 D N2的摩尔体积可能恰好为 11 2 L mol 1 答案 D 解析 在标准状况下 1 mol N2的体积约是 22 4 L 而不是 22 4 L mol 1 在标准状 况下 H2O 是液态 其摩尔体积远远小于 22 4 L mol 1 1 mol N2的体积还受温度和压强 的影响 具体情况是 温度升高 降低 体积增大 减小 压强增大 减小 体积减小 增 大 因此 1 mol N2的体积约为 22 4