高考化学一轮复习 第5讲 物质的量及其应用课件 .ppt

第5讲物质的量及其应用,粒子的集合体,n,一、物质的量,阿伏加德罗常数,摩尔质量,1物质的量(1)概念：表示含有一定数目_的基本物理,量，符号为_。,摩尔,mol,(2)单位：_，符号为_。,(3)注意事项。物质的量只能描述原子、分子、离子、质子、中子和电子等肉眼看不到、无法直接称量的_粒子，不能描述_,物质。,微观,宏观,微粒符号,使用摩尔作单位时，应该用化学式、离子符号等_指明粒子的种类。例如：1mol氢(不正确)；1molh(正确)；1molh2(正确)；物质的量是物理量；摩尔是其单位，不是物理量。,1molh(正确)。,2阿伏加德罗常数(1)阿伏加德罗常数标准：国际上规定，1mol粒子集体所含的粒子数与_所含的碳原子数相同，,约为_。,0.012kg12c,6.021023,(2)阿伏加德罗常数：1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，符号na，通常用_表示。(3)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(n)之间的关系式：,_。,6.021023mol1,(4)理解。阿伏加德罗常数是一个有单位的“常数”，单位是mol1。粒子集体的粒子数与阿伏加德罗常数相同时，该粒子的物质的量就为1mol。时可认为是准确值。3摩尔质量(1)概念：_的物质所具有的质量，符号为,_。,单位物质的量,m,gmol1,(2)单位：常用单位是_。,尽管6.021023mol1是阿伏加德罗常数一个约数，计算,(3)推论：任何粒子或物质的摩尔质量，若以_为单位时，其数值都与该粒子的_相等。(4)物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(m)的关系式：,_。,相对原子质量或相对分子质量,(5)理解。摩尔质量和相对原子质量，只是数值上相等，它们的单位不相同。摩尔质量的数值和阿伏加德罗常数个构成粒子的实际质量的和是相等的，即mnam(粒子)。,gmol1,二、气体摩尔体积,阿伏加德罗定律,1气体摩尔体积,(1)概念：_的气体所占的体积，符号为_。,(2)单位：_。,(4)数值：在标准状况下(指温度为0，压强为101kpa)，,气体摩尔体积约为_。,单位物质的量,vm,lmol1,22.4lmol1,(5)理解。气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所,处的_与_。,温度,压强,标准状况下，1mol气体的体积是22.4l，非标准状况下1mol气体的体积也可能是22.4l。适用的对象可以是单一组分的气体，也可以是混合气体。,2阿伏加德罗定律(1)概念：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都,含有_的分子。,相同数目,(2)理解。适用对象为气体(纯气体或混合气体)。关系：“三同”定“一同”。(3)推论。,同温同压下，v1v2n1n2n1n2；同温同压下，m1m212；同温同体积时，p1p2n1n2n1n2。,三、物质的量浓度,一定物质的量浓度溶液的配制,1物质的量浓度,(1)概念：以单位体积溶液中所含溶质b的_来表示溶液组成的物理量，符号为_。(2)单位：_。,物质的量,c(b),(5)其他公式。,物质的量浓度与溶质的质量分数之间的换算公式：,玻璃棒,胶头滴管,100ml容量瓶,(3)实验步骤(如图1-5-1)。,图1-5-1,计算：计算所需nacl固体的质量为_。(若溶质是液体时，则计算所需液体的体积)称量：根据计算结果，称出所需的nacl固体。(若溶质是液体时，则量出所需液体的体积)溶解：把称好的nacl固体放入烧杯中，加适量蒸馏水溶,解，并用_搅拌。,11.7g,玻璃棒,玻璃棒,转移：把所得的溶液用_引流注入容量瓶中。,洗涤：用少量的蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒_次，把每次的洗涤液一并注入容量瓶中。轻轻摇动容量瓶，使溶液,混合均匀。,23,定容：向容量瓶中缓缓注入蒸馏水至离容量瓶刻度线_处，再用_滴加蒸馏水至凹液面与刻度线,相切。,12cm,胶头滴管,颠倒,摇匀,摇匀：盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，反复上下_，_，然后将所配的溶液倒入指定试剂瓶并贴好标签。,考点1,阿伏加德罗常数的应用,阿伏加德罗常数是近几年高考的热点问题，也是广东高考的必考题，主要以选择题的形式呈现。考查内容主要涉及基本计算公式的理解应用、物质的结构、氧化还原反应、盐的水解及弱电解质的电离等方面的知识，主要有以下几个方面：高考考查阿伏加德罗常数的六大命题角度：,角度1：温度和压强,22.4lmol1是指标准状况(0、101kpa)下的气体摩尔体,积。命题者有意在题目中设置非标准状况下的气体体积，让考,生用22.4lmol1进行换算，误入陷阱。例如，“常温常压下，11.2l氧气所含的原子数为na”就是陷阱。角度2：物质的状态,22.4lmol1使用的对象是气体(包括混合气体)。命题者常,设置一些容易忽视的液态或固态物质，让考生误当成气体而落入陷阱。常考的有水、四氯化碳、酒精、辛烷、三氧化硫等物质。,角度3：单质的组成,气体单质的组成除常见的双原子分子外，还有单原子分子(如ne)、三原子分子(如o3)等。考生如不注意这点，容易误入陷阱。,角度4：粒子的数目,粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。1mol粒子的数目即为阿伏加德罗常数，由此可计算分子、原子、离子、质子、中子、电子等粒子的数目。命题者往往通过,na与粒子数目的换算，巧设陷阱。例如，“1l1moll1的盐酸中，所含氯化氢分子数为na”，因为盐酸中无氯化氢分子，氯化氢分子在水中全部电离成h和cl，故该说法错误。,角度5：物质的结构,sic的结构中只有原子，无分子；p4为正四面体结构，1molp4分子中含有共价键数为6na。考生若不注意这些，容易误入陷阱。,角度6：物质的变化,【例1】(2012年四川高考)设na为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()。a标准状况下，33.6l氟化氢中含有氟原子的数目为1.5nab常温常压下，7.0g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为nac50ml18.4moll1浓硫酸与足量铜微热反应，生成so2分子的数目为0.46nad某密闭容器盛有0.1moln2和0.3molh2，在一定条件下充分反应，转移电子的数目为0.6na,解析：氟化氢在标准状况下呈液态，不能通过其体积计算物质的量，a项错误；乙烯和丙烯的最简式均为ch2,7.0gch2的物质的量为0.5mol，氢原子为0.5mol21mol，即含有,na个氢原子，b项正确；结合化学方程式cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o,50ml18.4moll1(即0.92mol)硫酸参与反应时生成so20.46mol，但随着反应的进行，浓硫酸逐渐变稀，反应不能继续进行，c项错误；n2、h2的反应属于可逆反应，0.1moln2不能完全反应，转移电子数小于0.6na，d项错误。,答案：b,答案：a,考点2,物质的量浓度,溶液的配制,1容量瓶的使用(1)规格：容量瓶常见规格有50ml、100ml、250ml、500ml、1000ml。容量瓶上的三个标识：温度、容量、刻度线。(2)使用注意事项。容量瓶使用前需检漏。检查方法：加水塞上瓶塞倒立观察正立瓶塞旋转180倒立观察。容量瓶只适用于配制一定物质的量浓度的溶液，不能用作反应容器和长时间存放溶液。,根据cb,配制溶液时，容量瓶不是用所配溶液润洗，而是用蒸馏水润洗。配制溶液时应选择合适规格的容量瓶，遵循“只能大不能小”的原则。定容时凹液面最低处超过刻度线应重新配制，定容摇匀后凹液面低于刻度线不得继续加蒸馏水。2误差分析(以配制naoh溶液为例),nmvmv,来具体分析，凡是引起m、v改变的因素,都能引起cb的改变，弄清实验操作是引起“m”还是“v”的误差，再具体分析。,俯视、仰视的分析,结果：仰视时，容器内液面高于刻度线；俯视时，容器内,液面低于刻度线。,为98%、密度为1.84gcm3的浓硫酸_ml。,【例3】有下列化学仪器：托盘天平；玻璃棒；药匙；烧杯；量筒；容量瓶；胶头滴管；细口试剂瓶；标签纸。,(1)现需要配制500ml1moll1硫酸溶液，需用质量分数,(2)选择上述仪器，按实验使用的先后顺序，其编号排列是,_。,(3)若实验中遇到下列情况，对硫酸溶液的物质的量浓度的,影响分别为(填“偏高”“偏低”或“不变”)：,用以稀释硫酸的烧杯未洗涤：_。,未经冷却趁热将溶液注入容量瓶中：_。摇匀后发现液面低于刻度线再加水：_。容量瓶中原有少量蒸馏水：_。定容时俯视观察液面：_。,思路指导：本实验操作是配制500ml1moll1的硫酸溶,液，同学们不仅要熟悉实验操作步骤、仪器的使用，还应具有对实验结果进行误差分析的能力。,答案：(1)27.2,(2),(3)偏低,偏高,偏低不变偏高,(2)配制硫酸溶液流程：用量筒量取浓硫酸倒入烧杯玻璃棒搅拌稀释冷却后转移至容量瓶洗涤、摇匀注入蒸馏水，胶头滴管定容转移溶液至试剂瓶贴标签。(3)未洗涤，溶质减少；未冷却，溶液体积不足；定容后继续加水，溶液体积增大；瓶内原来有水无影响；俯视定容，溶液液面低于刻度线。,a0.40、0.50、0.12b0.66、0.50、0.24c0.64、0.50、0.24d0.64、0.02、0.24,【例4】在无土栽培中，需配制1l含0.50moll1的nh4cl、0.16moll1kcl、0.24moll1k2so4的混合溶液，但当时没有k2so4固体，若用(nh4)2so4固体代替，需用kcl、nh4cl、(nh4)2so4三种固体的物质的量(单位为mol)分别为()。,答案：d,考点3,物质的量应用于化学方程式的计算,1化学方程式在量方面的含义化学方程式可以明确地表示出化学反应中粒子之间的数量关系，即化学计量数之比等于反应中各物质的物质的量之比。2化学方程式计算需注意的问题(1)计算必须代入纯净物的量(固体考虑纯度问题，溶液反应考虑溶质或溶剂问题等)。,(2)单位问题。,一般说来，比例式中的四个量都用统一的单位，但如果题中所给和所求的两个量单位不同，也没必要必须统一，这时只要做到“上下一致，左右相当”即可。,(3)如果是离子反应，可以根据离子方程式进行计算；如果是氧化还原反应，可以利用电子转移关系进行有关计算。,【例5】将3.72g由金属钠、氧化钠和过氧化钠组成的混合物与足量的水反应，在标准状况下得到672ml的混合气体，将该气体由电火花点燃，恰好完全反应，则原混合物中钠、氧,化钠、过氧化钠的物质的量之比为(,)。,a321c211,b421d111,思路指导：本题涉及多个化学方程式的计算，关键是分析并确定混合气体的成分及比例，再根据各个化学方程式分别求出对应的固体物质的量。,解析：由题意分析，可知混合气体的成分是氢气和氧气，因为恰好完全反应，故氢气、氧气的物质的量的比应为21，故体积分别为448ml和224ml。,答案：c,2na2h2o=2naohh22mol22400mln(na)448ml解得n(na)0.04mol2na2o22h2o=4naoho22mol22400mln(na2o2)224ml解得n(na2o2)0.02mol因此n(na2o)(3.720.04230.0278)620.02mol,【例6】草酸晶体的组成可表示为：h2c2o4xh2o，为测定x,值，进行下列实验。,称取mg草酸晶体，配成100.0ml溶液。,取25.0ml所配草酸溶液置于锥形瓶中，加入适量稀硫酸后，用浓度为cmoll1kmno4溶液滴定。滴定时，所发生的反应,方程式为：,2kmno45h2c2o43h2so4=k2so410co22mnso4,8h2o,请回答下列问题：,(1)实验中为了配制准确浓度的草酸溶液，所需要的实验仪器：天平(含砝码)、烧杯、药匙和_、_、_。,(2)在实验中，滴定时kmno4溶液应装在_式滴定管中，原因是_。(3)在滴定过程中，目光应注视_，判断滴定结束的标准是_。(4)若滴定时，反应前后两次读数分别为a和b，则实验所配得的草酸溶液的物质的量浓度为_，因此计算出草酸晶体x值表达式为_。,(5)若读取读数a时仰视，读取读数b时俯视，则所测x值,_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。,(5)开始时仰视，读数a偏大，结束时俯视，读数b偏小，则(ba)值偏小，代入(4)中x表达式可知x值偏大。,答案：(1)玻璃棒,100ml容量瓶,胶头滴管,(2)酸,kmno4具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,(3)锥形瓶中溶液颜色的变化,加入最后一滴(半滴)kmno4,溶液，溶液呈紫色，且30s内不褪色,(5)偏大,易错易混,有关阿伏加德罗常数的“六个陷阱”,陷阱一,气体摩尔体积适用条件,224lmol1指在标准状况下(0、101kpa)的气体摩尔体积。若题中出现物质的体积，需考虑所给物质的状态是否为气体，条件是否为标准状况。,陷阱二,物质聚集状态,气体摩尔体积适用的对象是气体(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。,陷阱三,物质的微观结构,此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉，弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、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等特殊物质。,陷阱四,电解质溶液,此类题型要注重对弱电解质的电离和盐类水解等知识点的理解，关键是要弄清电离和水解的实质。如nh4cl(aq)中c(cl),陷阱五,氧化还原反应的电子转移数目,较复杂的氧化还原反应中，算电子转移的数目。如na2o2与h2o，cl2与naoh溶液反应等。,陷阱六,忽视可逆反应不能进行到底,n2o4、cl2h2o,hclohcl、合成,例如：2no2氨反应等。,【例7】关于阿伏加德罗常数的20个问题汇总。下表中各,种说法是否正确，简要解释原因。,(续表),(续表),答案：未指明标准状况,错误,铁不一定只生成fe3,错误,4.5gsio2是0.075mol,1molsio2晶体中含有4mol硅氧,键,正确,“常温”不是标准状况,错误,铁转化为fe2,错误,2mol钠与过量稀盐酸反应生成1molh230g甲醛是1mol，含4mol共用电子对,正确正确,氦气为单原子分子o3是3原子分子,错误错误,ch3cooh电离错误生成1molo2要转移2mol电子错误no2和n2o4的n、o原子个数比相同正确水和乙醇中均含有h原子，应为1.2na错误该反应为可逆反应，不能进行到底，应大于2na错误质量不受温度、压强影响正确d2o的相对分子质量为20，故18gd2o所含电子数小于10na错误fe(oh)3胶粒是分子的集合体错误na2o2固体中含na和o两种离子，故应为3na错误标况下，己烷为液体，22.4l己烷的物质的量大于1mol错误,思维模型,物质的量在化学方程式计算中的应用,化学计算的实质是借助化学知识寻找已知量与未知量之间的数量关系，然后运算求解。在有关化学方程式计算的解题过程中，根据已知条件找出反应物与生成物之间的物质的量关系，可使复杂的问题简单化、技巧化。,1化学方程式计算的原理(1)参与反应的各物质的物理量之间列比例。aa(g)bb(g)=cc(g)dd(g),质量比,ama,bmb,cmcdmd,物质的量比体积比,aa,bb,cc,dd,由已知条件和未知量列比例，求解。,2计算的一般步骤(1)正确写出有关化学方程式(或关系式)。(2)找出相关物质的计量数。(3)将相关物质(已知和未知物质)的量写在对应计量数下面。(4)列出关系式进行计算。,【例8】ag铁粉与含有h2so4的cuso4溶液完全反应后，得到ag铜，则参与反应的cuso4与h2so4的物质的量之比为,(,)。,a17,b71,c78,d87,解析：本题涉及的两个反应：,feh2so4=feso4h2fecuso4=feso4cu,为失重反应，为增重反应，反应完毕析出铜粉质量等于原铁粉质量，假设有64gcu生成，那么反应消耗m(fe)64g。,答案：b,【例9】硫酸铜晶体(cuso45h2o)在加热过程中依次发生下列反应：加热高温cuso4=cuoso310004cuo=2cu2oo2,2so3,1000,2so2o2,现称取25.0g硫酸铜晶体加热，使之均匀、缓慢地升温至1000并恒温1小时左右。请回答下列问题(不考虑实验操作所带来的误差)。,cuso45h2o=cuso45h2o,(1)最终固体的质量为_g；若维持最终的反应条件，推测反应结束除去水后的气态产物的物质的量范围在_mol至_mol之间。(2)如果甲同学做此实验时称得最后所得的固体质量为7.6g，试判断该固体的组分是_(写化学式)，其物质的量之比是_。(3)如果乙同学做此实验时，所产生的气体为3.36l(已换算到标准状况下)，则so3的转化率为_。,答案：(1)7.20.125,0.175,(2)cu2o、cuo,12,(3)50%,题组一,阿伏加德罗常数的应用,1设na为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是()。a常温下，23gno2含有na个氧原子b1l0.1moll1氨水含有0.1na个ohc常温常压下，22.4lccl4含有na个ccl4分子d1molfe2与足量的h2o2溶液反应，转移2na个电子,答案：a,2(2013年全国高考新课标)na为阿伏加德罗常数的值。,下列叙述正确的是(,)。,a1.0l1.0mo1l1的naalo2水溶液中含有的氧原子数为2nab12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5nac25时ph13的naoh溶液中含有oh的数目为0.1nad1mol的羟基与1mol的氢氧根离子所含电子数均为9na,答案：b,题组二,溶液配制及浓度的计算,3下列与实验相关的叙述正确的是(,)。,a稀释浓硫酸时，应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓硫酸中b配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，应用胶头滴管将多余溶液吸出c酸碱滴定时，若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶，将导致测定结果偏高加入bacl2溶液和稀盐酸,解析：稀释硫酸的操作是“酸入水”，故a错；若将多余的水取出，会使得浓度偏小，加水超过容量瓶的刻度时唯一解决办法是重新配制，故b错；用待测液润洗锥形瓶，则消耗的标准液会偏多，导致结果偏高，c正确；d操作中，若溶液中含有ag，也会有不溶解于盐酸的白色沉淀产生，故d错。,答案：c,答案：b,5(2013年北京模拟)下列说法正确的是(,)。,a1molcl2与足量fe反应，转移电子的物质的量为2mol高温生成2mol铜，反应共转移2mol电子c称取25gcuso45h2o固体溶于75g水中，所得溶液中溶质的质量分数为25%dno和no2的混合气体共1mol，其中氮原子数为1mol,b工业可采用火法炼铜：cu2so2=2cuso2，每,解析：a项，氯气与铁反应只生成氯化铁，足量的铁能完全消耗氯气，1mol氯气失去2mol电子，正确；b项，硫化亚铜与氧气反应中，铜由1价降至0价，氧气中氧由0价降至2价，硫化亚铜中硫由2价升至4价，故生成2mol铜，转移6mol电子，错误；c项，硫酸铜的质量为25g1