高考化学 物质的量-气体摩尔体积课件 人教版

1 了解物质的量 摩尔 摩尔质量 气体摩尔体积 阿伏加德罗常数的含义并会辨析 2 灵活运用物质的量与粒子数 气体体积 物质质量之间的关系进行计算 3 熟练应用阿伏加德罗定律及推论 基础知识回顾一 物质的量1 物质的量 1 概念 表示含有 2 符号 n 3 单位 一定数目粒子的集体 mol 2 摩尔 1 概念 摩尔是的单位 每摩尔物质含有个粒子 2 符号 3 说明 描述物质的物质的量时 一定指明微观粒子的名称 常见的微观粒子有 分子 原子 离子 质子 中子 电子或它们的特定组合 物质的量 阿伏加德罗常数 mol 3 阿伏加德罗常数 1 含义 g12C中所含的碳原子数 其近似值为 2 符号 3 单位 12 6 02 1023 NA mol 1 4 摩尔质量 1 概念 的物质所具有的质量 2 符号 3 单位 4 说明 摩尔质量以g mol为单位时 在数值上等于该粒子的或 单位物质的量 M g mol 相对原子质量 相对分子质量 二 气体摩尔体积1 决定物质体积大小的因素 1 构成物质的多少 2 粒子之间的 3 粒子本身的 4 一定温度和压强下 决定气体体积大小的主要因素是 粒子 距离 大小 分子数 2 气体摩尔体积 1 概念 的气体所占的体积 2 符号及单位 符号 单位 3 定义式 4 说明 在标准状况下 Vm约为 气体摩尔体积 Vm 适用于任何单一气体或混合气体 其数值与温度和压强有关 标准状况是指的状况 单位物质的量 L mol Vm 22 4L mol 0 101 325kPa 3 阿伏加德罗定律在的温度和压强下 体积的任何气体都含有数目的分子 相同 相同 相同 自我演练1 下列对 摩尔 mol 的叙述不正确的是 A 摩尔是一个单位 用于计量物质所含微观粒子的多少B 摩尔既能用来计量纯净物 又能用来计量混合物C 1mol任何气体所含的气体分子数目都相等D 用 摩尔 而不用 个 计量微观粒子与用 纳米 而不用 米 计量原子直径 计量思路都是扩大单位 解析 本题考查 摩尔 mol 的意义 用 摩尔 而不用 个 计量微观粒子与用 纳米 而不用 米 计量原子直径 计量思路不一样 用 纳米 而不用 米 是缩小单位 答案 D 2 2009 大连模拟 下列叙述正确的是 A 48gO3气体含有6 02 1023个O3分子B 常温常压下 4 6gNO2气体含有1 81 1023个NO2分子C 0 5mol LCuCl2溶液中含有3 01 1023个Cu2 D 标准状况下 33 6LH2O含有9 03 1023个H2O分子 解析 A项中O3的分子数为 6 02 1023个 mol 6 02 1023个 故A正确 B项中4 6gNO2含有的原子个数约为1 81 1023 而分子个数由于存在2NO2 N2O4的转化 无法计算出其中NO2的具体分子数 B错 C项因不知其体积 只知道浓度 无法计算Cu2 的个数 C错 D项中标准状况下水不是气体 D错 答案 A 3 下列条件下 两瓶气体所含原子数一定相等的是 A 同质量 不同密度的N2和COB 同温度 同体积的H2和N2C 同体积 同密度的C2H4和C3H6D 同压强 同体积的N2O和CO2 解析 因N2和CO具有相同的摩尔质量 所以两者质量相同时物质的量就相同 分子个数就相同 又因都是双原子分子 故原子个数就相同 B中没有说明压强 D中没有说明温度 所以当体积相同时 物质的量不一定相同 所以无法判定 答案 AC 4 1 等质量的SO2和SO3中 硫原子个数之比为 氧原子个数之比为 2 等质量的O2和O3中 其物质的量之比为 氧原子个数之比为 标准状况下 其体积比为 密度之比为 3 3molNH3分子中的含的质子数与 个H2O分子所含质子数相等 答案 1 5 45 6 2 3 21 13 22 3 3 3NA 1 物质的量与摩尔物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一 它是指该物质所含粒子 分子 原子 离子 电子 质子 中子 数的多少 因此 物质的量是衡量物质所含粒子数多少的一个物理量 其单位是摩尔 它有量纲 有明确的物理含义 是一个科学专用名词 摩尔是物质的量的单位 离开了摩尔这个单位 物质的量就失去了它的特定含义 物质的量是用多少摩尔表示的 2 阿伏加德罗常数与6 02 10233 摩尔质量与化学式量 相对原子质量 相对分子质量 摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量 单位是g mol 而化学式量则是指该物质一个粒子 或单位组成 的质量与12C一个原子质量的之比所得的数值 单位是1 使用时二者的意义是不一样的 4 气体摩尔体积与22 4L mol 1 单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积 气体摩尔体积的符号为Vm 即 Vm 其单位有L mol和m3 mol 2 在标准状况下 气体的摩尔体积约为22 4L mol 因此 我们可以认为22 4L mol是在特定条件下的气体摩尔体积 3 标准状况 是指0 和101 325kPa 它是气体本身所处的状况 而不是外界条件的状况 沸点高于0 的物质的蒸气 如HF SO3 Br2蒸气 水蒸气等则不符合概念 一些沸点较低 但易液化的气体如CO2 Cl2 NO2 SO2等则与概念偏差较大 正因为如此 考虑到气体摩尔体积的实用价值 将标准状况下气体摩尔体积的大小定为22 4L mol 5 应用阿伏加德罗常数时应注意的问题 1 物质的状态 水在标准状况下不是气态 SO3在标准状况下是固态 Br2常温常压下是液态 在标准状况下 碳原子数为5 16的烷烃是液态 2 某些物质分子中的原子个数 例如 稀有气体为单原子分子 臭氧 O3 为三原子分子 白磷 P4 是四原子分子 3 一些物质结构中化学键的数目 例如 SiO2 Si CH4 P4等 4 特殊物质的摩尔质量 例如 D2O T2O 18O2 D2等 5 在较复杂的氧化还原反应中 求算电子转移数目 如 Na2O2和H2O Cl2和NaOH溶液反应等 6 用到22 4L mol时 必须注意气体是否处于标准状况 7 某些离子或原子团是否存在水解 引起离子数目变化 8 电解池 原电池中 不同电极得失电子数目相等等 例1 2009 高考广东卷 设nA代表阿伏加德罗常数 NA 的数值 下列说法正确的是 A 1mol硫酸钾中阴离子所带电荷数为nAB 乙烯和环丙烷 C3H6 组成的28g混合气体中含有3nA个氢原子C 标准状况下 22 4L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为nAD 将0 1mol氯化铁溶于1L水中 所得溶液含有0 1nA个Fe3 解析 本题以氧化还原 盐类水解和元素质量分数的计算为命题载体考查阿伏加德罗常数的应用 选项A 易得SO所带的电荷数为2nA A错 选项B解题的突破口是乙烯和环丙烷的最简式相同 均为 CH2 因此两种气体不管以何种比例混合 碳 氢的质量分数都为定值 因此可求得m H 28g 4g 所以混合气体中应含有4nA个氢原子 B错 选项C求解的关键是正确书写氧化还原反应方程式 该反应的化学方程式为Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O 在标准状况下当有1molCl2参与反应时 转移的电子总数为nA C正确 选项D中应注意到Fe3 是弱碱阳离子 在水中易水解 因此在溶液里含有Fe3 的数目小于0 1nA D错 答案 C 2009 潍坊期末 以NA表示阿伏加德罗常数的值 下列说法正确的是 A 标准状况下 11 2L水中含0 5NA个氧原子B 用电解法精炼铜时 转移0 1NA个电子时阳极溶解6 4g铜C 0 1molFe与0 1molCl2充分反应 转移的电子数为0 3NAD 乙烯 丙烯的混合物1 4g中含有0 1NA个碳原子 解析 A项 标准状况下 水是液态 不能用22 4L mol进行计算 B项 精炼铜时 转移0 1NA个电子时 阳极溶解Cu的质量小于3 2g 因为还有杂质Fe Ni等失电子 C项 2Fe 3Cl2 2FeCl3 0 1molFe与0 1molCl2反应时Fe过量 转移电子数小于0 3NA D项 C2H4与C3H6的最简式均为CH2 1 4g混合物中有0 1molCH2 则含0 1NA个碳原子 答案 D n式中n为物质的量 单位mol m为物质的质量 单位g M为摩尔质量 单位g mol V气为标准状况下气体体积 单位L Vm为标准状况下气体摩尔体积 单位L mol N为粒子个数 NA为阿伏加德罗常数6 02 1023mol 1 其中NA是宏观物理量与微观物理量的桥梁 研究近十年的高考试题 有关本考点的命题主要围绕以下几个方面 1 以N NA为中心的有关基本粒子数的计算 解答此类题应注意看清所求粒子的种类 以及物质分子的构成 是单原子分子 还是双原子分子或多原子分子 2 以气体物质为中心的计算 解答此类题应注意 若题目给出的是物质的体积 一要看是否是标准状况 若不是标准状况 则1mol气体体积一般不为22 4L 二要看该物质在标准状况下是不是气体 若不是气体 则无法求知其物质的量和分子数目 若是气体 则可求其物质的量和分子数目 这与是混合气体还是单一气体无关 若题目给出气体的质量或物质的量 则粒子数目与外界条件无关 若题目要求稀有气体的粒子数目 须注意它是单原子分子 3 与物质结构基本知识联系 考查物质所含的电子数 质子数 中子数等 解答此类题应弄清物质的构成 正确运用原子中质子数等于电子数 质子数加中子数等于质量数这两大关系式 4 与氧化还原知识结合 着重考查氧化还原反应过程电子转移数目 解答此类题 应把握氧化还原反应的实质和电子守恒规律 例2 2009 德州质检 下列说法不正确的是 A 磷酸的摩尔质量 以g mol为单位 与6 02 1023个磷酸分子的质量 以g为单位 在数值上相等B 6 02 1023个氮分子和6 02 1023个氢分子的质量比等于14 1C 32g氧气所含的原子数目为2 6 02 1023D 常温常压下 0 5 6 02 1023个一氧化碳分子所占体积是11 2L 解析 A项磷酸的摩尔质量为98g mol 1 6 02 1023个磷酸分子的质量是98g B项等物质的量的N2与H2质量比为14 1 C项32gO2所含的原子数为2 6 02 1023 D项常温常压应改成标准状况 答案 D 2009 武汉一摸 1gN2中含有x个原子 则阿伏加德罗常数是 A x 28mol 1B x 14mol 1C 14xmol 1D 28xmol 1 答案 C 1 气体的基本规律 2 平均摩尔质量 假设混合气体为1mol 组成1mol混合气体的每一种气体的摩尔质量与其所占体积比的乘积之和 以g mol为单位 就是混合气体的平均摩尔质量 例如N2与O2按体积比4 1混合 则该混合气体的平均摩尔质量为28g mol 32g mol 28 8g mol 初中化学中所用的空气的 平均 相对分子质量为29 就是通过这种方法求得的 平均摩尔质量不仅适用于气体 对固体和液体也同样适用 常用于混合物的计算 3 平均摩尔质量的计算方法 1 已知混合物物质的总质量m 混 和总物质的量n 混 则 2 已知标准状况下混合气体的密度 混 则 混 22 4L mol 3 已知同温同压下混合气体的密度 混 是一种简单气体A的密度 A 的d倍 也常叫相对密度 则 即有 混 d M A 4 已知混合物各自的摩尔质量和在混合体系内的物质的量的分数或体积分数 则 混 M A A M B B M C C 例3 下列条件下 两种气体的分子数一定不相等的是 A 相同质量 不同密度的N2O和CO2B 相同体积 相同密度的CO和C2H4C 相同温度 相同压强 相同体积的O2和O3D 相同压强 相同体积 相同质量的NO2和NO 解析 选项A中 N2O和CO2的摩尔质量相同 相同质量的N2O和CO2 物质的量相同 分子数也相同 选项B中 相同体积 相同密度的CO和C2H4 具有相同的质量 由于CO和C2H4的摩尔质量相同 因此两者也具有相同的分子数 选项C中 同温同压下同体积的任何气体具有相同的分子数 但要注意的是O2和O3中所含原子数目不同 选项D中 同质量的NO2和NO 摩尔质量不同 从而分子数不相等 答案 D 点悟 阿伏加德罗定律的使用范围是气体 阿伏加德罗定律的使用条件是三个 同 即只有在同温 同压 同体积的条件下 才有分子数相等这一结论 但所含