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文檔簡介
1、上海高一化學(xué)知識點全總結(jié)1.1 從葡萄干面包模型到原子結(jié)構(gòu)的行星模型【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1了解原子結(jié)構(gòu)的模型2掌握原子結(jié)構(gòu)各微粒之間的關(guān)系【學(xué)習(xí)內(nèi)容】科學(xué)家的探索之旅 約翰道爾頓 約瑟夫約翰湯姆生約翰道爾頓(17661844)是英國化學(xué)家、物理學(xué)家。1808年他發(fā)表了道爾頓原子學(xué),從而被譽(yù)為原子理論的創(chuàng)建人。他認(rèn)為原子是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒,不可再分。約瑟夫約翰湯姆生,(Joseph John Thomson)1856年12月18日生于英國曼徹斯特郊區(qū)。1876年入劍橋大學(xué)三一學(xué)院,畢業(yè)后,進(jìn)入卡文迪許實驗室。1884年,年僅28歲便當(dāng)選為皇家學(xué)會會員。同年末,又繼瑞利之后擔(dān)任卡文迪許實驗室教授,第一個
2、原子結(jié)構(gòu)模型葡萄干面包模型的提出者。歐內(nèi)斯特盧瑟福是湯姆生的研究生(Ernest Rutherford,1871年8月30日1937年10月19日),新西蘭著名物理學(xué)家,被稱為核物理之父,開拓了原子的軌道理論,特別是在他的金箔實驗中發(fā)現(xiàn)了盧瑟福散射現(xiàn)象,而且提出了新的原子結(jié)構(gòu)模型盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型。歐內(nèi)斯特盧瑟福(18711937)1895年德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了一種能穿透金屬箔、硬紙片、玻璃等并能通過黑紙感光的射線,由于本質(zhì)不清楚故命名為X射線,而且不同金屬有自己的特征射線,并用他的發(fā)現(xiàn)為夫人拍 了第一張手骨照片。于是人們得出結(jié)論:原子可能還不是最小的。 倫琴的發(fā)現(xiàn)引起了研究射線的熱潮,在此
3、過程中法國物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了鈾的放射性。而我們熟知的居里夫人對此做進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)了釙和鐳。天然放射性物質(zhì)放射出幾種不同的射線,都是原子核自發(fā)裂變產(chǎn)生的。由此可見原子是不可再分的說法已存在問題。通過對陰極射線的研究,后來湯姆生又發(fā)現(xiàn)陰極射線是帶負(fù)電的,并命名為電子。由此,湯姆生提出了模型葡萄干面包模型。道爾頓的原子結(jié)構(gòu)模型被徹底否定了。 粒子散射實驗葡萄干面包模型1909年盧瑟福建議其學(xué)生兼助手蓋革和羅斯頓用粒子轟擊金箔去驗證湯姆孫原子模型。據(jù)推算:根據(jù)湯姆孫原子模型粒子穿過金箔時產(chǎn)生大角度散射的幾率是10-3500,最大散射角不超過10,(下圖)實驗前預(yù)言的粒子穿過金箔時的結(jié)果。類比:粒子的質(zhì)量是
4、電子的7000倍左右,相當(dāng)于7kg的鉛球滾動時碰到1g的乒乓球,鉛球的運(yùn)動速度會改變嗎?(2)粒子通過時原子正電部分對它產(chǎn)生的庫侖斥力的影響,因為正電荷在球體內(nèi)均勻分布,所以兩側(cè)的斥力絕大部分相互抵消,也不會使運(yùn)動方向發(fā)生較大改變。粒子散射實驗結(jié)果(上圖)結(jié)論:絕大部分的粒子都直線穿了過去,極少數(shù)粒子穿過時發(fā)生偏轉(zhuǎn),個別粒子竟然偏轉(zhuǎn)了180。實驗結(jié)果與之前的預(yù)測完全不一致,所以原子結(jié)構(gòu)模型須重新構(gòu)思。因此,盧瑟福結(jié)合實驗結(jié)果和計算提出原子結(jié)構(gòu)的行星模型(solar systerm model),即原子是由帶正電荷的、質(zhì)量很集中的、體積很小的核和在它外面運(yùn)動著的帶負(fù)電荷的電子組成的,就像行星繞太
5、陽運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。盧瑟福原子模型原子是由原子核和電子構(gòu)成原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型圖1.2 原子結(jié)構(gòu)、同位素【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 知道原子的結(jié)構(gòu)、知道同位素的概念【學(xué)習(xí)內(nèi)容】1原子中微粒間的數(shù)學(xué)關(guān)系:構(gòu)成原子的粒子電 子質(zhì) 子中 子電性和電量1個電子帶1個單位負(fù)電荷1個質(zhì)子帶1個單位正電荷不顯電性質(zhì)量/kg9.10910311.67310271.6751027相對質(zhì)量1/1836(電子與質(zhì)子質(zhì)量之比)1.0071008 質(zhì)量數(shù)(A)質(zhì)子數(shù)(Z)中子數(shù)(N) 核電荷數(shù)元素的原子序數(shù)質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)2元素符號角標(biāo)含義AZXc+-+deA代表質(zhì)量數(shù)Z代表核電荷數(shù)c代表離子所帶的電荷數(shù)d代表化合價e
6、代表原子個數(shù)3同位素(1)概念:質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同的原子是同一種元素的不同原子,互稱同位素。(2)同位素的質(zhì)量數(shù)不同,核外電子數(shù)相同,化學(xué)性質(zhì)相同。(3)同位素的不同原子構(gòu)成的單質(zhì)是化學(xué)性質(zhì)幾乎相同的不同單質(zhì)。(4)同位素構(gòu)成的化合物是不同的化合物,的物理性質(zhì)不同,化學(xué)性質(zhì)幾乎相同。(5)元素的相對原子質(zhì)量(元素的原子量):這種元素的各種同位素的相對原子質(zhì)量的平均值。(6)元素的近似相對原子質(zhì)量:用同位素的質(zhì)量數(shù)代替相對原子質(zhì)量進(jìn)行計算得出的數(shù)值。4相對原子質(zhì)量的有關(guān)計算在天然存在的某種元素里,不論是游離態(tài)還是化合態(tài),各種同位素所占的原子百分比一般是不變的。我們平常所說的某種元素的相對原子
7、質(zhì)量,是按各種天然同位素原子豐度算出來的平均值。下面,我們介紹各元素相對原子質(zhì)量平均值的算法。設(shè)問:對于具有同位素原子的元素來講,應(yīng)該怎樣求其同位素的相對原子質(zhì)量呢?如O的相對原子質(zhì)量可以通過以下數(shù)值求出:已知一個O的質(zhì)量為2.65710-26 kg,一個C的質(zhì)量為1.99310-26 kg,O的相對原子質(zhì)量=12=15.998只要我們知道了某元素的各種同位素的相對原子質(zhì)量,及在自然界中各同位素原子豐度。根據(jù)元素相對原子質(zhì)量的含義,就可得到其值。以氯元素為例,求氯元素的相對原子質(zhì)量:氯元素的相對原子質(zhì)量=34.96975.77%+36.96624.23%=35.45元素周期表中各元素的相對原子
8、質(zhì)量就是這樣算出來的。在數(shù)值上,同位素的相對原子質(zhì)量近似等于質(zhì)量數(shù),我們平常做題時,常用質(zhì)量數(shù)代替同位素的相對原子質(zhì)量來計算元素的近似相對原子質(zhì)量?!灸M試題】一. 選擇題: 1. 在一個電中性的原子中,一定含有的微粒是( ) A. 質(zhì)子,中子,電子 B. 質(zhì)子,中子 C. 質(zhì)子,電子 D. 中子,電子 2. 某微粒用表示,下列關(guān)于這種微粒的敘述正確的是( ) A. 所含質(zhì)子數(shù) B. 所含中子數(shù) C. 所含電子數(shù) D. 質(zhì)量數(shù) 3. 元素的相對原子質(zhì)量是( ) A. 此元素一個原子的質(zhì)量與原子質(zhì)量的比值 B. 此元素一個原子的質(zhì)量與原子質(zhì)量的1/12比值 C. 按此元素各種天然同位素的相對原子
9、質(zhì)量與這些同位素所占的原子百分比計算出的平均值 D. 按此元素各種天然同位素的質(zhì)量與這些同位素所占的原子百分比計算出的平均值 4. 硼有兩種同位素:和,硼的相對原子質(zhì)量為10.8,則和的原子個數(shù)比是( ) A. 1:3 B. 1:4 C. 1:2 D. 1:1 5. 與27.0克水含有相同中子數(shù)的質(zhì)量為( ) A. 13.2g B. 20.1g C. 24.0g D. 30.0g 6. 某元素所形成的氣態(tài)單質(zhì)分子有三種,其式量分別為70,72,74。三種分子的物質(zhì)的量之比9:6:1時,下列說法正確的是( ) A. M有三種同位素 B. 的平均式量為72 C. 質(zhì)量數(shù)為35的同位素占原子總數(shù)的7
10、5 D. M的一種同位素的質(zhì)量數(shù)為37 7.硼有兩種天然同位素105B和115B,已知硼元素的原子量為10.8。下列對硼元素中105B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的判斷正確的是( )A.等于20% B.略小于20% C.略大于20% D.等于80%8.核內(nèi)中子數(shù)為N的R2的離子,質(zhì)量數(shù)為A,則n克它的氧化物中所含質(zhì)子的物質(zhì)的量為( )A. (A-N+8) B. (A-N+10) C. (A-N+2) D. (A-N+6)9.11H、21H、31H、H+、H2是. 氫的五種同位素 . 五種氫元素 . 氫的五種同素異形體 . 氫元素的五種不同微粒10.據(jù)最新報道,放射性同位素鈥16667Ho可有效地治療肝癌。該同位
11、素原子核內(nèi)的中子數(shù)與核外電子數(shù)之差是( )A. 32 B. 67 C. 99 D. 166 11.已知自然界氧的同位素有16O、17O、18O,氫的同位素有 H、D,從水分子的原子組成來看,自然界的水一共有( )A. 3種 B. 6種 C. 9種 D. 12種12.13CNMR(核磁共振)、15NNMR可用于測定蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的空間結(jié)構(gòu),KurtW thrich等人為此獲得2002年諾貝爾化學(xué)獎。下面有關(guān)13C、15N敘述正確的是A. 13C與15N有相同的中子數(shù) B. 13C與C60互為同素異形體C. 15N與14N互為同位素 D. 15N的核外電子數(shù)與中子數(shù)相同13.下列關(guān)于原子
12、的幾種描述中,不正確的是( )A 18O與19F具有相同的中子數(shù) B 16O與17O具有相同的電子數(shù) C 12C與13C具有相同的質(zhì)量數(shù) D 15N與14N具有相同的質(zhì)子數(shù))14.據(jù)報道,月球上有大量3He存在,以下關(guān)于3He的說法正確的是( ) A. 是4He的同分異構(gòu)體 B. 比4He多一個中子 C. 是4He的同位素 D. 比4He少一個質(zhì)子15.下列各組物質(zhì)中,互為同位素的是( )A、重氫、超重氫 B、氧、臭氧 C、紅磷、白磷 D、乙酸、丙酸二. 填空題: 16. 非金屬元素X有兩種同位素和,由X元素形成的雙原子單質(zhì)分子可能有_種,它們的式量分別為_。 17. 已知和的平均相對原子質(zhì)量
13、為35.5,由等微粒構(gòu)成的NaCl晶體11.7g中含有的質(zhì)量為_。 18. 由形成類似于分子的三原子化合物分子共有_種。三. 計算題: 19.由Na分別跟Cl和Cl所構(gòu)成的10g氯化鈉中含Cl的質(zhì)量為多少? 20.電解和的混合液,通電一段時間后,陽極產(chǎn)生氧氣,陰極生成和的混合氣體。若兩極產(chǎn)生18.5g氣體,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為33.6L。試求生成的和物質(zhì)的量之比。1.3 原子核外電子的排布【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 知道核外電子是分層排布的并了解118號元素的電子排布情況了解活潑金屬元素和活潑非金屬元素的原子在化學(xué)反應(yīng)過程中常通過電子得失使最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的事實掌握118號元素核外電子排布情況;從核外
14、電子的排布規(guī)律認(rèn)識元素化合價與核外電子數(shù)的關(guān)系【學(xué)習(xí)內(nèi)容】經(jīng)過幾代科學(xué)家的不懈努力,現(xiàn)代量子力學(xué)原子結(jié)構(gòu)模型(電子云模型)認(rèn)為:原子由原子核和核外電子構(gòu)成電子運(yùn)動的規(guī)律跟宏觀物體運(yùn)動的規(guī)律截然不同對于多電子的原子,電子在核外一定的空間近似于分層排布。一、核外電子運(yùn)動的特點 1電子的質(zhì)量極微?。?.1*10-31千克);2電子繞核運(yùn)動是在原子這樣極其微小的空間(原子的直徑約10-10米)中進(jìn)行;3電子繞核運(yùn)動的速度每秒鐘在106米以上。所以:電子繞核運(yùn)動沒有確定的軌道,不能精確測定或計算電子在任一時刻所在的位置,也不能描繪出其運(yùn)動軌跡。這是核外電子運(yùn)動的根本特征-完全不同于普通物體如行星、炮彈、
15、塵粒的運(yùn)動狀況。二、核外電子的運(yùn)動規(guī)律原子核外電子運(yùn)動沒有確定的軌道,但是有確定的運(yùn)動規(guī)律,其運(yùn)動狀況可用電子云來形象地描述。電子云密集的地方電子出現(xiàn)的機(jī)會多;電子云稀疏的地方,電子出現(xiàn)的機(jī)會較少。在含有多個電子的原子中,一方面每個電子和核之間因帶異性電荷而有吸引力,這個吸引力傾向于把電子盡可能拉得靠近核;另一方面,電子與電子之間帶同性電荷而相互排斥,這個排斥力要迫使電子彼此盡可能遠(yuǎn)離。當(dāng)吸引和排斥達(dá)成平衡時,核外電子就分布在離核不同的區(qū)域里運(yùn)動,有不同的能量。離核遠(yuǎn)的電子能量高。 因此,在含有多個電子的原子里,電子的能量是不同的。有些電子能量較小,在離核較近的區(qū)域里運(yùn)動;有些電子能量較大在離
16、核較遠(yuǎn)的區(qū)域里運(yùn)動。科學(xué)上把能量不同的電子運(yùn)動的區(qū)域成為電子層。由此可見,正是吸引和排斥這個基本矛盾決定了含有多個電子的原子中核外電子的分層排布。把能量最低、離核最近的一些電子,稱它們運(yùn)動在第一電子層上;能量稍高、運(yùn)動在離核稍遠(yuǎn)的一些電子稱它們運(yùn)動在第二電子層上,由里往外,依次類推,叫三、四、五、六、七層。也可以把它們依次叫K、L、M、N、O、P、Q層。三、原子核外電子排布規(guī)律1、能量最低原理:電子總是盡先排布在能量最低的電子層里, 然后由往外,依次排在能量逐步升高的電子層里,即先排K層,排滿K層后再排L層,排滿L層后再排M層;2、每個電子層最多只能容納2n2個電子;3、最外層最多只能容納 8
17、個電子(K層為最外層時不能超過2個),次外層電子數(shù)目不超過18個,倒數(shù)第三層電子數(shù)目不超過32個。四、原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系(結(jié)構(gòu)決定性質(zhì))1、穩(wěn)定結(jié)構(gòu):最外層電子數(shù)為8(注意:He最外層為2),原子既不容易失去電子又不容易得到電子。2、不穩(wěn)定結(jié)構(gòu):最外層電子數(shù)不為8,因此可能失去電子或者得到電子轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定結(jié)構(gòu)最外層為8(氫原子變?yōu)?或2 )個電子。一般最外層電子數(shù)小于4個的多為金屬,在化學(xué)反應(yīng)中容易失電子;最外層電子數(shù)大于等于4個的多為非金屬,在化學(xué)反應(yīng)中容易得電子。(在化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生電子得失時,原子核不發(fā)生變化)五、原子最外層電子數(shù)與元素化合價的關(guān)系元素化合價在數(shù)值上等于原子失去或得到的
18、電子數(shù)目(失為正,得為負(fù))原子 最外層電子數(shù)4時,容易失去電子:化合價失去的電子數(shù)目 最外層電子數(shù)4時,容易得到電子:化合價最外層電子數(shù)8傾聽,理解。六、離子1、定義:帶電荷的原子或原子團(tuán)(正陽、負(fù)陰;陰陽離子由于靜電作用可以形成化合物,且所形成的化合物為電中性)2、寫法:先寫元素符號,在元素符號的右上角標(biāo)上離子所帶電荷和正負(fù)號,電荷寫在前面,電性正負(fù)號寫在后面,當(dāng)電荷數(shù)為1時省略不寫,如Na+、F-3、意義:離子符號前面的系數(shù)表示離子個數(shù),右上角的數(shù)字表示每個離子所帶的電荷數(shù)。(2Na2+)4、原子和離子的比較原子離子概念原子是化學(xué)變化中最小的粒子帶電荷的原子或原子團(tuán)表示方法Na:鈉原子;2
19、Na:兩個鈉原子Cl-:氯離子;2 Cl-:兩個氯離子電性不顯電性“陽正,陰負(fù)”穩(wěn)定性“金易失,非金易得”穩(wěn)定結(jié)構(gòu)數(shù)量關(guān)系在原子中,質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)陽離子:質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)陰離子:質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)相似點原子、離子都是構(gòu)成物質(zhì)的粒子,如鐵由鐵原子構(gòu)成,氯化鈉由鈉離子和氯離子構(gòu)成;原子也可以構(gòu)成分子。相互轉(zhuǎn)化 失電子 失電子陰離子 原子 陽離子 得電子 得電子5、常見的原子團(tuán)(由幾個原子形成的集團(tuán)帶有電荷)NH4+、OH-、NO3-、HCO3-、SO42-、CO32-【疑難解析】既然原子核帶有正電荷,電子帶有負(fù)電荷,異性電荷之間有靜電吸引力,原子核的質(zhì)量又遠(yuǎn)大于電子,那么電子為什么不會被吸進(jìn)原子
20、核里? 解答:帶正電的原子核對帶負(fù)電的電子有吸引力,如果電子靜止就會被吸進(jìn)原子核里,但是電子繞核作高速運(yùn)動具有較大動能,可以克服原子核的吸引,電子就不會落入原子核中,而是穩(wěn)定地繞核運(yùn)動。若電子動能很大超過吸引作用,電子將離核而去;若電子動能很小不足以克服吸引作用,電子就會落入何種。由此可見,原子是吸引和排斥這兩種相反傾向互相對立又互相依存的統(tǒng)一體,失去任何一方,原子就不復(fù)存在?!灸M試題】1下列所畫原子結(jié)構(gòu)示意圖正確的是 ( )A B C D2某元素核外有三個電子層,其最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半,則此元素是( )AS BC CSi DCl 3已知aXm+和bYn-的電子層結(jié)構(gòu)相同,則下列
21、關(guān)系式正確的是 ( ) A a=b+m+n B a=b-m+n C a=b+m-n D a=b-m-n4和氖原子有相同的電子層的微粒是 ( )AHe BK CCl D517 8O和16 8O原子核外電子數(shù)(判斷前后兩者的關(guān)系) ( ) A大于 B小于 C等于 D不能肯定6核外電子排布相同的離子Am+和Bn-,兩種元素的質(zhì)子數(shù),前者與后者的關(guān)系是 ( )A大于 B小于 C等于 D不能肯定7核外電子層結(jié)構(gòu)相同的一組粒子是 ( )AMg2、Al3、Cl、Ne BNa、F、S2、ArCK、Ca2、S2、Ar DMg2、Na、Cl、S28在第n電子層中,當(dāng)它作為原子的最外電子層時,能容納的最多電子數(shù)與n
22、-1層相同,當(dāng)它作為原子的次外層時。其電子數(shù)比n+1層最多能多10個,則此電子層是 ( )AK層 BL層 CM層 DN層9一種粒子的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)與另一種粒子的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)相等,則下列關(guān)于兩種粒子之間的關(guān)系說法錯誤的是 ( )A它們可能是同位素B可能是不同分子C可能是相同的原子D可能是一種分子和一種離子10下列敘述中,正確的是 ( )A兩種微粒,若核外電子排布完全相同,則其化學(xué)性質(zhì)一定相同B凡單原子形成的離子,一定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布C兩原子的核外電子排布相同,則一定屬于同種元素D不存在兩種質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)均相同的陽離子和陰離子11118號元素中,最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)二倍的
23、元素是 ,原子結(jié)構(gòu)示意圖 ,能與氧形成的氧化物的化學(xué)式 、 。12各題中的物質(zhì)均由核電荷數(shù)為110的元素組成,按要求填寫化學(xué)式只有兩個原子核和兩個電子組成的分子是 最外層分別為4個和6個電子的原子形成的化合物是 最外層有5個電子的原子所形成的氫化物 由3個原子組成的電子總數(shù)為10的化合物是 離子化合物AB中陰陽離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,則化合物AB是 13A+、B-、C、D四種微粒中均有氫原子,且電子總數(shù)均為10個。溶液中的A+和B-在加熱時相互反應(yīng)可轉(zhuǎn)化為C和D。則A+為 ,B-為 C和D為 、 。物質(zhì)的量 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.初步理解摩爾的意義,了解物質(zhì)的微粒數(shù)、物質(zhì)的質(zhì)量、摩爾質(zhì)量之間的關(guān)系,了
24、解摩爾質(zhì)量與式量的聯(lián)系與區(qū)別,并能較熟練地進(jìn)行摩爾質(zhì)量的計算。 2.了解引進(jìn)摩爾這一單位的重要性和必要性,懂得阿伏加德羅常數(shù)的涵義?!局?、難點】1對摩爾概念的內(nèi)涵的理解; 2運(yùn)用摩爾進(jìn)行有關(guān)計算。一、物質(zhì)的量(n)1、物質(zhì)的量是國際單位制中七個基本物理量之一。2、用物質(zhì)的量可以衡量組成該物質(zhì)的基本單元(即微觀粒子群)的數(shù)目的多少,它的單位是摩爾,即一個微觀粒子群為1摩爾。3、摩爾是物質(zhì)的量的單位。摩爾是國際單位制中七個基本單位之一,它的符號是mol。4、“物質(zhì)的量”是以摩爾為單位來計量物質(zhì)所含結(jié)構(gòu)微粒數(shù)的物理量。5、摩爾的量度對象是構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒(如分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子等)或
25、它們的特定組合。如1molCaCl2可以說含1molCa2+,2molCl-或3mol陰陽離子,或含54mol質(zhì)子,54mol電子。摩爾不能量度宏觀物質(zhì),如果說“1mol氫”就違反了使用準(zhǔn)則,因為氫是元素名稱,不是微粒名稱,也不是微粒的符號或化學(xué)式。6、使用摩爾時必須指明物質(zhì)微粒的名稱或符號或化學(xué)式或符號的特定組合。二、阿伏加德羅常數(shù)(NA):1、定義值(標(biāo)準(zhǔn)):以0.012kg(即12克)碳-12原子的數(shù)目為標(biāo)準(zhǔn);1摩任何物質(zhì)的指定微粒所含的指定微粒數(shù)目都是阿伏加德羅常數(shù)個。2、近似值(測定值):經(jīng)過科學(xué)測定,阿伏加德羅常數(shù)的近似值一般取6.021023,單位是mol-1,用符號NA表示。三
26、、摩爾質(zhì)量(M):1、定義:1mol某微粒的質(zhì)量。2、定義公式:,3、摩爾質(zhì)量的單位:克/摩。4、數(shù)值:某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于該物質(zhì)的原子量、分子量或化學(xué)式式量。注意:摩爾質(zhì)量有單位,是克/摩,而原子量、分子量或化學(xué)式的式量無單位。四、有關(guān)計算1、同種物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量和微粒之間的換算方法, M NA 質(zhì) 量 物質(zhì)的量 微 粒 m M n NA NM-摩爾質(zhì)量 NA-阿伏加德羅常數(shù)2、同種物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量和微粒數(shù)之間的換算。 M NA 質(zhì) 量 物質(zhì)的量 微 粒 m M n NA N M-摩爾質(zhì)量 NA-阿伏加德羅常數(shù)3、不同種物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量和微粒之間的換算。 微粒數(shù)之比 =
27、物質(zhì)的量之比4、有關(guān)化學(xué)方程式的計算。化學(xué)方程式系數(shù)比 = 物質(zhì)的量之比 = 微粒數(shù)之比只要上下單位一致,左右關(guān)系對應(yīng),則可列比例式計算疑難解析 易混淆的概念辨析1、 物質(zhì)的量與摩爾:“物質(zhì)的量”是用來計量物質(zhì)所含結(jié)構(gòu)微粒數(shù)的物理量;摩爾是物質(zhì)的量的單位。2、 摩爾質(zhì)量與相對分子質(zhì)量或相對原子質(zhì)量:摩爾質(zhì)量是指單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量,它是一個有單位的量,單位為gmol1;相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量是一個相對質(zhì)量,沒有單位。摩爾質(zhì)量與其相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量數(shù)值相同。3、質(zhì)量與摩爾質(zhì)量:質(zhì)量是SI制中7個基本物理量之一,其單位是kg;摩爾質(zhì)量是1摩爾物質(zhì)的質(zhì)量,其單位是gmol1;二
28、者可通過物質(zhì)的量建立聯(lián)系。【模擬試題】1、計算下列物質(zhì)的微粒數(shù)或物質(zhì)的量0.5molH2中的氫分子數(shù) 1mol中的氯離子數(shù) 1mol中的氧原子數(shù) 1.2041024個水分子的物質(zhì)的量 2、計算下列物質(zhì)的物質(zhì)的量或質(zhì)量9.8gH2SO4的物質(zhì)的量 5.3gNa2CO3的物質(zhì)的量 0.25molCaCO3的質(zhì)量 2.0molH2O的質(zhì)量 3、483gNa2SO410H2O中所含的Na+和SO42-的物質(zhì)的量各是多少?所含水分子的數(shù)目是多少? 氣體摩爾體積【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.使學(xué)生正確理解和掌握氣體摩爾體積的概念,學(xué)會有關(guān)氣體摩爾體積的計算。 2.通過氣體摩爾體積及其有關(guān)計算的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析推理、解
29、題歸納的能力。【重、難點】氣體摩爾體積的概念以及有關(guān)的計算。【學(xué)習(xí)內(nèi)容】一、 決定物質(zhì)的體積大小的因素 主要決定于1mol固體或液體的體積 微粒的大小 決定于 決定于 1mol物質(zhì)的體積 體積 微粒的多少 微粒間的距離1mol氣體物質(zhì)的體積 主要決定于二、氣體摩爾體積1、定義:標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol任何氣體(純凈的和不純凈)的體積約為22.4L。 這個體積叫做氣體摩爾體積。單位:L/ mol。2、注意以下幾點 氣體在不同狀況下,氣體摩爾體積不同,氣體摩爾體積與溫度和壓強(qiáng)有關(guān)。 在溫度為0,壓強(qiáng)為101Kpa下,此時氣體的摩爾體積約為22.4L/mol也就是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積。 氣體摩爾體積
30、僅僅是針對氣體(混合氣體)而言。 氣體的體積,在同溫同壓下氣體的微粒數(shù)目有關(guān),而與氣體分子的種類無關(guān)所以,討論氣體的摩爾體積時必需在一定條件下討論才有意義。結(jié)論:在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol 任何氣體所占的體積都約為22.4L四要素:狀態(tài):氣體 狀況:標(biāo)準(zhǔn)狀況 定量:1mol 數(shù)值:22.4L3、物質(zhì)的量和氣體摩爾體積之間又有什么關(guān)系呢? M NA 質(zhì) 量 物質(zhì)的量 微 粒 m M n NA N 有 聯(lián) 22.4 L/ mol 22.4 L/ mol 系 嗎? 氣體的體積 (標(biāo)準(zhǔn)狀況下)三、阿伏加德羅定律:在同溫同壓下,相同體積的任何氣體都含有相同的分子數(shù)推論1:同溫同壓任何氣體體積比等于其物質(zhì)的量
31、比推論2:同溫同壓任何氣體密度比等于其摩爾質(zhì)量(式量)之比推論3:同溫同壓等質(zhì)量的任何氣體,密度之比等于其物質(zhì)的量(體積)的反比推論4:同溫同體積的任何氣體,壓強(qiáng)之比一定等于其物質(zhì)的量之比四標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體密度的計算根據(jù)初中所學(xué)知識,密度=質(zhì)量體積,下面我們?nèi)?biāo)準(zhǔn)狀況下1mol某氣體,則該氣體的質(zhì)量在數(shù)值上等于摩爾質(zhì)量,體積在數(shù)值上等于摩爾體積,所以可得如下計算公式:標(biāo)況下氣體的密度(gL-1)=氣體的摩爾質(zhì)量(gmol-1)標(biāo)況下氣體的摩爾體積(Lmol-1)。 【例題精選】:例1:設(shè)阿伏加德羅常數(shù)為NA,下列說法正確的是()A標(biāo)況下,任何氣體的摩爾體積都是22.4L。B標(biāo)況下,NA個水分子所
32、占的體積約為22.4L。C11.2 L CO2中含11 NA個電子。D101 kPa、4時18mL水和202 kPa,27時32g O2所含分子數(shù)均為1 NA。分析:要正確解答這類題,必須準(zhǔn)確掌握有關(guān)概念的內(nèi)涵與外延。A中任何氣體摩爾體積都應(yīng)約是22.4 L/mol,不正確。B中氣體摩爾體積研究的對象是氣體,而水是液態(tài),所以不正確。C中缺“條件”,因此無法確定11.2L氣體物質(zhì)的量,也就無法計算其電子數(shù)。D中,18mL水在101 kPa、4時恰好是18g,為1 mol 水,含水分子數(shù)為1 NA,而32g O2也是1 mol O2,也含1 NA個O2分子且不受溫度、壓強(qiáng)的影響,所以正確。答案:D
33、。例2:在同溫、同壓下,氧氣(O2)和臭氧(O3)的體積比為32,分別求出它們物質(zhì)的量之比,分子數(shù)之比,質(zhì)量之比,密度之比和原子個數(shù)比。分析:根據(jù)阿伏加德羅定律及其推論:同T、同P時,任何兩氣體分子個數(shù)比。 解: O2O3已知:體積比 32求:物質(zhì)的量比32分子個數(shù)比32所含原子個數(shù)比3223=11質(zhì)量比332248=11(提示:O2式量=32,O3式量=48)密度比=23(提示:)例3:在相同條件下,3L H2和2L CO2混合,混合氣體的平均密度是相同條件下氧氣密度的多少倍?分析:根據(jù)阿伏加德羅定律及其推論可知:同T、同P下的任何兩氣體:(1)(2)解:(1)求混合氣的平均式量:H2的式量
34、=2 H2的摩爾質(zhì)量=2 g / molCO2的式量=44CO2的摩爾質(zhì)量= 44g/mol(2)根據(jù)式量之比求密度比(即相對密度)答:H2和CO2組成的混合氣的平均密度是氧氣密度的0.59倍。例4:標(biāo)況下,向10L由H2、CO2、CO、N2組成的混合氣體中通入6L O2,用電火花引燃,使之充分反應(yīng)后,測得氣體體積為7.5L,將這些氣體通過盛有過量NaOH溶液的洗氣瓶,氣體體積變?yōu)?L,這2L氣體的密度是相同狀況下H2密度的15.5倍。求原混合氣體中各種氣體的體積。(以上數(shù)據(jù)均在標(biāo)況下測得)分析:在H2、CO2、CO和N2中,只有H2和CO能與O2反應(yīng)。反應(yīng)后O2剩余,用最大值法,可檢驗出O2
35、過量,因此2L氣體中含有N2和O2。由平均分子量可以求出其中N2和O2體積,根據(jù)消耗的O2體積,可求出H2與CO總體積,從而求出起始CO2體積。再根據(jù)CO2總量,可求出CO體積,最后得出H2體積。解:(1)最大值法判斷出O2過量。設(shè)10 L 氣體全部是H2或全部是CO則根據(jù)2H2O22H2O2CO O2 = 2CO2 2L1L 2L1L 10L5L6L10L5L6L所以,由此可推斷出6L O2必過量。(2)反應(yīng)后剩余的2L是由N2和O2組成的混合氣體,求其平均分子量:同T、同P下,(3)求2L混合氣體中N2和O2的體積設(shè)混合氣體中N2的體積為x,則反應(yīng)后剩余O2的體積為(2x)同T、同P下,解
36、得(4)求原混合氣體中各種氣體的體積反應(yīng)掉的O2體積:6(20.5 )=4.5(L)2H2O22H2O2CO O2 2CO2 2L 1L 2L1L兩反應(yīng)中,H2和CO與O2反應(yīng)時的體積比均為21已推算出耗O2 4.5L參加反應(yīng)的H2和CO體積共為:4.5L2 = 9L則原混合氣中CO2體積為:10L0.5L9L = 0.5L燃燒后的7.5L氣體中含CO2、N2和剩余O2,生成的水為液態(tài),燃燒后共含CO2:7.5L2L = 5.5L由CO燃燒生成的CO2體積為5.5L0.5L = 5L由CO生成CO2的體積比為11原混合氣中CO體積為5L。則原混合氣中含H2體積為:9L5L = 4L。答:原混合
37、氣體中H2:4L,CO2:0.5L,CO:5L,N2:0.5L?!灸M試題】:一、選擇題:1、阿佛加德羅定律能夠成立的本質(zhì)原因是在一定溫度和壓強(qiáng)下( )A氣體體積的大小只隨分子數(shù)的多少而變化B不同氣體分子的大小幾乎相等C不同氣體分子間的平均距離幾乎相等D氣體分子間的平均距離與分子本身的大小成正比2、在標(biāo)況下,下列氣體含有的分子數(shù)最多的是( )A36.5g HClB22.4L O2C4g H2D0.5mol SO23、在1.01105Pa,20時,下列氣體各2.8L,其質(zhì)量最大的是( )AN2BCl2CNH3DSO24、在同溫、同壓下、A容器中的H2與B容器中的NH3所含原子總數(shù)相等,則A與B的
38、體積之比為( )A21B12C11D325、400ml某氣體的質(zhì)量是同溫、同壓下同體積H2質(zhì)量的23倍,則該氣體的式量為( )A23B46C11.5D5.756、同溫同壓下,50ml氣體A2和100ml氣體B2化合生成50ml 氣體C,則C的化學(xué)式為( )AAB2BA2BCA2B4DAB7、某金屬0.1 mol跟足量鹽酸反應(yīng),得標(biāo)況下H2 3.36L,則金屬的化合價為( )A1B2C3D48、同溫同壓下,等質(zhì)量的SO2與CO2相比較,下列敘述正確的( )A密度之比為1611 B密度之比為1116C體積之比為11D體積之比為11169、下列各組物質(zhì)中,摩爾質(zhì)量相同的是( )A1g CH4 與標(biāo)況
39、下1L N2B同溫同壓下,等體積CO2與H2C3mol O2與2mol O3D1L標(biāo)況下的CO與1g N210、設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是( )A20時,28g N2所含的原子數(shù)為2NA個B標(biāo)況下,0.5NA個水分子所占體積約為11.2LCCH4的摩摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于NA個甲烷分子的質(zhì)量之和D1g CO與1g CO2所含碳原子數(shù)之比為1111、關(guān)于a g H2和b g He,下列說法正確的是( )A同溫同壓下,H2與He的體積比為a2bB同溫同壓下,若a = b,則H2與He的物質(zhì)的量之比為21C體積相同時,He的質(zhì)量一定大于H2的質(zhì)量D同溫同壓下,若二者物質(zhì)的量相同,其體積
40、也相同12、欲使3L CO與H2的混合氣體完全燃燒,所需O2的體積在同溫同壓時為( )A1LB1.5LC3LD無法確定13、24ml H2和O2的混合氣體,點燃充分反應(yīng)后,再恢復(fù)到原溫度和壓強(qiáng),剩余氣體3ml,則原混合氣體中H2與O2的分子個數(shù)比可能為( )A116B161C177D7514、A氣體的摩爾質(zhì)量是B氣體的n倍,同溫同壓下同體積的B氣體的質(zhì)量是空氣質(zhì)量的m倍,則A的化學(xué)式式量為( )AmnB29mnCD15、在密閉容器中盛有H2、O2、Cl2的混合氣,通過電火花,使這三種氣體恰好反應(yīng),冷卻得到的溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28.9%,則容器內(nèi)H2、O2、Cl2的體積比為( )A941B82
41、4C1151D942二、填空題:16、在相同狀況下, g O2 與1.4g N2所占的體積比為41。17、在標(biāo)況下,一個裝滿Cl2的容器為74.6g,若裝滿N2,則質(zhì)量為66g,則此容器的容積為L。180.1molO2約含有 個氧原子,約含有 個質(zhì)子,它可與 g鎂完全反應(yīng),此時可獲得 mol電子。19阿伏加德羅常數(shù)為NA,若已知R元素的原子質(zhì)量為m kg,則R元素的相對原子質(zhì)量是 。若已知Y元素的相對原子質(zhì)量為M,則該原子的實際質(zhì)量為 g。20含有相同數(shù)目氧原子的CO和CO2,它們的質(zhì)量之比是 ,物質(zhì)的量之比是 。21在一密閉容器中加入3LCO,6L CO2,3L N2和1L NO,則此混合氣
42、體的平均摩爾質(zhì)量為 。三、計算題:22、標(biāo)況下,一個裝滿Cl2的容器為74.6g,若裝滿N2,則質(zhì)量為66g,則此容器的容積為多少升?23、取A、B、C三種金屬各0.1mol,分別與足量鹽酸反應(yīng),共得H2 6.72L(標(biāo)況下),其中B和C產(chǎn)生H2的體積比為21,B和C產(chǎn)生H2之和與A產(chǎn)生的H2體積相等。求A、B、C的化合價各是多少?第三節(jié) 物質(zhì)的量濃度【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.正確理解和掌握物質(zhì)的量濃度的概念,學(xué)會有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計算。 2.通過物質(zhì)的量濃度及其有關(guān)計算的教學(xué),培養(yǎng)分析推理、解題歸納的能力?!局?、難點】: 物質(zhì)的量濃度的概念以及有關(guān)的計算?!緦W(xué)習(xí)內(nèi)容】: l一物質(zhì)的量濃度1.概念:以單
43、位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量,叫做溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度。用CB表示。單位: mol/L表達(dá)式:CB =nB/V例1、判斷下列說法是否正確?(1)1L水溶解了22.4LHCl, C=1molL-1?(錯,溶液體積不為1L,物質(zhì)的量不一定是1mol)(2)160g膽礬溶于水配成1L溶液C=1molL-1?(錯,溶質(zhì)物質(zhì)的量小于1mol)(3)74gCa (OH)2溶于水配成1L溶液C=1molL-1?(錯,Ca (OH)2微溶)例2、標(biāo)況下,盛滿HCl燒瓶與用排空氣法收集的HCl(VHCl占75%)燒瓶例置于水中,其物質(zhì)的量濃度關(guān)系?(相等,均等于)2溶液的物質(zhì)的量濃度與
44、溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)及溶液密度(gcm-3)之間的關(guān)系: 3一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制(1)配制步驟:計算所需溶質(zhì)的量溶解或稀釋:注意冷卻或升溫至室溫移液:把燒杯液體引流入容量瓶。洗滌:洗滌燒杯和玻璃棒23次,洗滌液一并移入容量瓶。定容:向容量瓶中注入蒸餾水至距離刻度線23 cm處改用膠頭滴管滴蒸餾水至溶液的凹液面與刻度線正好相切。 搖勻:蓋好瓶塞,反復(fù)上下顛倒,搖勻。 裝瓶:(2)使用的儀器: 托盤天平或量筒(滴定管)、燒杯、容量瓶、玻璃棒、膠頭滴管、藥匙等。(3)重點注意事項:容量瓶使用之前一定要檢查瓶塞是否漏水;配制一定體積的溶液時,選用容量瓶的規(guī)格必須與要配制的溶液的體積相同;不能把溶質(zhì)
45、直接放入容量瓶中溶解或稀釋;溶解時放熱的必須冷卻至室溫后才能移液;定容后,經(jīng)反復(fù)顛倒,搖勻后會出現(xiàn)容量瓶中的液面低于容量瓶刻度線的情況,這時不能再向容量瓶中加入蒸餾水。因為定容后液體的體積剛好為容量瓶標(biāo)定容積。上述情況的出現(xiàn)主要是部分溶液在潤濕容量瓶磨口時有所損失;如果加水定容時超過了刻度線,不能將超出部分再吸走,必須重新配制。(4)實驗誤差分析:實驗過程中的錯誤操作會使實驗結(jié)果有誤差:使所配溶液的物質(zhì)的量濃度偏高的主要原因天平的砝碼沾有其他物質(zhì)或已銹蝕。使所稱溶質(zhì)的質(zhì)量偏高,物質(zhì)的量濃度偏大 調(diào)整天平零點時,沒調(diào)平,指針向左偏轉(zhuǎn)(同)。用量筒量取液體時仰視讀數(shù)(使所取液體體積偏大)。把量筒中殘留的液體用蒸餾水洗出倒入燒杯中(使所量液體體積偏大)。把高于20的液體轉(zhuǎn)移進(jìn)容量瓶中(使所量液體體積小于容量瓶所標(biāo)注 的液體的體積)。定容時,俯視容量瓶刻度線(使液體體積偏?。?。使所配溶液的物質(zhì)的量濃度偏低的主要原因稱量時,物碼倒置,并動用游碼(使所稱溶質(zhì)的質(zhì)量偏低,物質(zhì)的量偏?。?。調(diào)整天平零點時,沒調(diào)平,指針向右偏轉(zhuǎn)(同)。 用量筒量取液體時俯視讀數(shù)(使所取液體體積偏小)。沒洗滌燒杯和玻璃
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