高三化學一輪(梳理 通解 集訓)第一章 化學計量在實驗中的應用 第一講 物質的量 氣體摩爾體積課件

1、第一講物質的量氣體摩爾體積,1了解定量研究的方法是化學發(fā)展為一門科學的重要標志。理解摩爾是物質的量的基本單位，可用于進行簡單的化學計算。 2了解物質的量的單位摩爾、摩爾質量、氣體摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)的含義。 3根據(jù)物質的量與微粒(原子、分子、離子等)數(shù)目、氣體體積(標準狀況下)之間的相互關系進行有關計算。,1結合NA考查元素化合物、基本概念和基本理論。 2氣體摩爾體積和阿伏加德羅定律的應用。 3根據(jù)化學反應方程式及守恒思想進行以物質的量為中心的計算。,一、物質的量 1物質的量 物質的量是一個物理量，表示含有一定數(shù)目微觀粒子的集合體，符號為，單位是 (簡稱摩，符號mol)，每摩爾物質含有 個

2、微粒，用于計量微觀粒子或微觀粒子的特定組合。,n,摩爾,阿伏加德羅常數(shù),0012,NA,mol1,M,gmol1,相對分子(或原子)質量,1摩爾物質的質量，與物質的摩爾質量等同嗎？ 提示不等同。1摩爾物質的質量，講的是質量，單位是g；物質的摩爾質量是單位物質的量的物質所具有的質量，單位是gmol1。,二、氣體摩爾體積與阿伏加德羅定律 1氣體摩爾體積 (1)概念：一定溫度、壓強下，單位 的氣體所占的體積，符號為 。 (2)常用單位：L/mol(或Lmol1)和m3/mol(或m3mol1)。 (3)數(shù)值：在標準狀況下(指溫度為 ，壓強為 )約為 。,物質的量,Vm,0 ,101 kPa,22.4

3、 Lmol1,溫度,壓強,溫度,壓強,相同數(shù)目的分子,標準狀況下，1 mol氣體的體積是22.4 L，如果當1 mol氣體的體積是22.4 L時，一定是標準狀況嗎？ 提示不一定，因為影響氣體體積的因素有溫度、壓強兩個條件，非標準狀況下1 mol氣體的體積也可能是22.4 L。,一種關系 物質的量與摩爾、阿伏加德羅常數(shù)的關系,三種方法 氣體摩爾質量的求解方法,我的警示 在進行阿伏加德羅常數(shù)的計算時，易忽視氣體之間發(fā)生的反應以及物質的狀態(tài)。如一氧化氮與氧氣混合，迅速化合成二氧化氮(2NOO2=2NO2)，反應后氣體的總物質的量小于NO與O2兩種氣體的物質的量之和；標準狀況下，22.4 L SO3(

4、固體)所含有的分子數(shù)遠遠大于NA。,問題征解 怎樣理解阿伏加德羅定律的適用范圍？ 提示(1)阿伏加德羅定律的適用范圍是氣體，其適用條件是三個“同”，即在同溫、同壓，同體積的條件下，才有分子數(shù)(或物質的量)相等這一結論，但所含原子數(shù)不一定相等。(2)阿伏加德羅定律既適合于單一氣體，也適合于混合氣體。,必考點1 有關阿伏加德羅常數(shù)(NA)計算的正誤判斷 有關阿伏加德羅常數(shù)(NA)計算的六種設陷方式： 方式1氣體摩爾體積的狀況 224 Lmol1指在標準狀況下(0 101 kPa)的氣體摩爾體積。若題中給出氣體的體積，需考慮氣體所處的狀況是否為標準狀況。,方式2物質的聚集狀態(tài) 氣體摩爾體積適用的對象

5、是氣體(包括混合氣體)。一些在標準狀況下是液體或固體的物質，如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作為命題的干擾因素迷惑學生。 方式3物質的微觀結構 清楚認識微粒中相關粒子數(shù)(質子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù))及原子數(shù)、離子數(shù)、電荷數(shù)、化學鍵之間的關系。常涉及稀有氣體He、Ne等單原子分子，Cl2、N2、O2、H2等雙原子分子，及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2、SiO2等特殊物質。,【典例1】 (2012新課標，9)用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述中不正確的是 ()。 A分子總數(shù)為NA的NO2和CO2混合氣體含有的氧原子數(shù) 為2NA B28 g乙烯和環(huán)丁烷(C4H8)

6、的混合氣體中含有的碳原子 數(shù)為2NA C常溫常壓下，92 g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子 數(shù)為6NA D常溫常壓下，22.4 L氯氣與足量鎂粉充分反應，轉移 的電子數(shù)為2NA,解析選項A，分子總數(shù)為NA的NO2和CO2混合氣體的物質的量為1 mol，其中含有2 mol氧原子，A正確；選項B，乙烯和環(huán)丁烷的最簡式均為CH2，故28 g混合氣體中含有2 mol碳原子，B正確；選項C，無論是92 g NO2還是92 g N2O4中均含有6 mol原子，則92 g混合氣體中必定含有6 mol原子，C正確；選項D,1 mol氯氣與足量鎂粉充分反應，轉移2 mol電子，但常溫常壓下22.4 L氯氣

7、不是1 mol，所以轉移的電子不是2 mol，D錯誤。 答案D,(該類題的特點是以微粒數(shù)目的計算為依托，考查物質的結構、元素化合物、氧化還原反應、電解質溶液等知識。順利解答該類題目的關鍵是：一方面要仔細審題，注意關鍵字詞，熟悉常見的“陷阱”；另一方面是要把各種量轉化為物質的量，以此為中心進行計算。,【應用1】 用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是 ()。 A如果5.6 L N2中含有n個氮氣分子，則阿伏加德羅常數(shù) 一定為4n B標準狀況下，22.4 L空氣中含有NA個單質分子 C60 g SiO2晶體中含有SiO鍵的數(shù)目為4NA D1 mol Cl2參與反應轉移電子數(shù)一定為2NA,解

8、析A項，因不知N2所處條件而無法確定；B項，由于空氣中含有CO2等非單質物質，因此標準狀況下22.4 L空氣中所含單質分子的數(shù)目小于NA；D項，氯氣與水、NaOH溶液的反應中，氯氣既作氧化劑又作還原劑，1 mol Cl2參與反應轉移電子數(shù)為NA。 答案C,必考點2 阿伏加德羅定律的應用 1阿伏加德羅定律 同溫同壓下，相同體積的任何氣體，含有相同數(shù)目的分子(或氣體的物質的量相同)。 2有關阿伏加德羅定律的解題關鍵 對于阿伏加德羅定律及其推論的應用要明確三點：適用范圍：氣體；三個“同”條件下(同溫、同壓、同體積)，分子數(shù)才會相同；氣體摩爾體積是阿伏加德羅定律的特例。,【典例2】 同溫同壓下，x g

9、的甲氣體和y g的乙氣體占有相同的體積，根據(jù)阿伏加德羅定律判斷，下列敘述錯誤的是 ()。 Axy等于甲與乙的相對分子質量之比 Bxy等于等質量的甲與乙的分子個數(shù)之比 Cxy等于同溫同壓下甲與乙的密度之比 Dyx等于同溫同體積下等質量的甲與乙的壓強之比,答案B,【應用2】 下列說法正確的是 ()。 A同溫同壓下，相同數(shù)目的分子必具有相同的體積 B等質量的O2和H2的物質的量之比為161 C不同的氣體若體積不等，則它們所含的分子數(shù)一定不 等 D同溫同體積下，兩種氣體的物質的量之比等于壓強之 比,解析本題主要考查阿伏加德羅定律及其推論在實際中的應用。A項必須是氣態(tài)分子才能成立；B項質量相同的O2和H

10、2，其物質的量之比等于摩爾質量的反比，即232116；C項雖然氣體體積不等，但沒有給出氣體所處的條件，所含的分子數(shù)也有可能相等；D項同溫同體積時，氣體物質的物質的量越大，其壓強越大。 答案D,【典例3】 在一定條件下，有a L O2和O3的混合氣體，當其中的O3全部轉化為O2時，體積變?yōu)?.2a L，求原混合氣中O2和O3的質量百分含量。,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)在進行化學計算時，將已知條件中的質量、體積等轉化為物質的量，再思考所求的問題往往比較簡捷。,(2)關于二元混合物的計算的一般方法是：設各組分的物

11、質的量，然后根據(jù)物質的量、質量關系列方程組求解。,(3)根據(jù)化學方程式列比例計算時，各物理量的單位應是“上下一致，左右對應”。,答案D,讀題要細，遇到較難或需要深入思考的題目要通讀兩至三遍，畫出重點詞，認真思考，防止審題不清；做題要快，若實在難以解答，可先放過去以爭取時間。,當場指導,答案(1)D (2)D,Hold住考向,名師揭秘 本講有關物質的量的概念及應用屬于高考高頻考點，題型以選擇題為主，難度適中；知識的前后關聯(lián)性極強，應用廣泛，尤其是條件性、規(guī)律性、結論性的數(shù)據(jù)快速處理運用，仍為命題的主要方向，2014年應持續(xù)關注。,判斷正誤 角度1.考查微粒中的電子數(shù) (1)1.00 mol Na

12、Cl中，所有Na的最外層電子總數(shù)為86.021023 () (2011新課標全國卷，7B) (2)1 mol羥基中電子數(shù)為10NA () (2010江蘇，5B) (3)1.7 g H2O2中含有電子數(shù)為0.9NA () (2010上海，7B),角度2.考查物質的組成 (4)常溫常壓下，18 g H2O中含有的原子總數(shù)為3NA () (2012江蘇，8B) (5)常溫常壓下，7.0 g乙烯與丙烯的混合物中含有氫原子的數(shù)目為NA () (2012四川理綜，7B) (6)1.00 mol NaCl中含有6.021023個NaCl分子 () (2011新課標全國卷，7A),角度3.考查氧化還原反應中的

13、電子轉移 (7)標準狀況下，0.1 mol Cl2溶于水，轉移的電子數(shù)目為0.1NA () (2012江蘇，8A) (8)1 mol Fe與足量的稀HNO3反應，轉移2nA個電子 () (2012廣東理綜，11B) (9)電解NaCl溶液得到22.4 L H2(標準狀況)，理論上需要轉移NA個電子(NA表示阿伏加德羅常數(shù)) () (2012山東理綜，8D),(10)某密閉容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2，在一定條件下充分反應，轉移電子的數(shù)目為0.6NA () (2012四川理綜，7D) (11)1 mol Na與足量O2反應，生成Na2O和Na2O2的混合物，鈉失去NA個電子

14、 () (2011大綱全國卷，12D),角度4.考查化學反應 (12)50 mL 18.4 molL1濃硫酸與足量銅微熱反應，生成SO2分子的數(shù)目為0.46NA () (2012四川理綜，7C) 角度5.考查微粒中的化學鍵數(shù)目 (13)常溫下，4 g CH4含有nA個CH共價鍵 () (2012廣東理綜，11A),(14)12 g金剛石中含有的共價鍵數(shù)為4NA () (2011大綱全國卷，12B) (15)1 mol甲醇中含有CH鍵的數(shù)目為4NA () (2011江蘇，8A) (16)常溫常壓下，22.4 L乙烯中CH鍵數(shù)為4NA () (2010江蘇，5D),判斷正誤 (1)0.5 mol

15、O3與11.2 L O2所含的分子數(shù)一定相等 () (2012福建理綜，10A) (2)常溫常壓下，22.4 L 的NO2和CO2混合氣體含2nA個O原子 () (2012廣東理綜，11D) (3)標準狀況下，33.6 L氟化氫中含有氟原子的數(shù)目為1.5NA () (2012四川理綜，7A) (4)常溫常壓下，22.4 L CCl4含有NA個CCl4分子 () (2011廣東理綜，9C),(2011大綱全國卷，8)在容積可變的密閉容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定條件下發(fā)生反應，達到平衡時，H2的轉化率為25%，則平衡時氮氣的體積分數(shù)接近于()。 A5% B10% C15% D2

16、0%,答案C,【常見考點】 在氣體的制備和性質實驗中，考查學生的讀圖和識別能力、判斷氣體測定的原理和操作方法、分析實驗結果和處理有關數(shù)據(jù)的能力以及設計和評價實驗的能力。 【?？碱}型】 以非選擇題為主，偶見選擇型實驗題中的部分選項。,氣體體積的測定裝置 既可通過測量氣體排出的液體體積來確定氣體的體積(二者體積值相等)，也可直接測量收集的氣體體積。 測量氣體體積的常用方法 (1)直接測量法。如圖A、B、C、D、E均是直接測量氣體體積的裝置。測量前A裝置可先通過調整左右兩管的高度使左管(有刻度)充滿液體，且兩管液面相平。C裝置則是直接將一種反應物置于倒置的量筒中，另一反應物置于水槽中，二者反應產生的

17、氣體可以直接測量。,裝置D：用于測量混合氣體中被吸收(或不被吸收)的氣體的體積數(shù)。讀數(shù)時，球形容器和量氣管液面相平，量氣管內增加的水的體積等于被反應管吸收后剩余氣體的體積。 裝置E：直接測量固液反應產生氣體的體積，注意應恢復至室溫后，讀取注射器中氣體的體積。(一般適合滴加液體量比較少的氣體體積測量)。 (2)間接測量法。如F裝置是通過測量氣體排出的液體體積來確定氣體體積。,【樣題】 欲測定金屬鎂的相對原子質量。請利用下圖給定的儀器組成一套實驗裝置(每個儀器只能使用一次，假設氣體的體積可看作標準狀況下的體積)。 填寫下列各項(氣流從左到右)：,(1)各種儀器連接的先后順序(用小寫字母表示)應是_接_、_接_、_接_、_接_。 (2)連接好儀器后，要進行的操作有以下幾步，其先后順序是_(填序號)。 待儀器B中的溫度恢復至室溫時，測得量筒C中水的體積為Va mL； 擦掉鎂條表面的氧化膜，將其置于天平上稱量，得質量為m g，并將其投入試管B中的帶孔隔板上；,檢查裝置的氣密性； 旋開裝置A上分液漏斗的活塞，使其中的水順利流下，當鎂完全溶解時再關閉這個活塞，這時A中共放入水Vb mL。 (3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可算出金屬鎂的相對原子質量，其數(shù)學表達式為_。 (4)若試管B的溫度未冷卻至室溫，就讀出量筒C中水的體積，這將會使所測定鎂的相對原子質量數(shù)據(jù)_(填“