高考化学总复习 第1章第一节 物质的量 气体摩尔体积课件

第一节物质的量气体摩尔体积第一节物质的量气体摩尔体积课堂互动讲练课堂互动讲练实验专项探究实验专项探究达标突破训练达标突破训练第第一一节节物物质质的的量量气气体体摩摩尔尔体体积积基础自主梳理基础自主梳理自我诊断自我诊断1判断下列说法是否正确。判断下列说法是否正确。A1 mol羟基中电子的物质的量为羟基中电子的物质的量为10 mol。()(2010年高考江苏卷年高考江苏卷T5B改编改编)B1 L 0.1 molL1乙酸溶液中乙酸溶液中H的物质的量为的物质的量为0.1 mol。()基础自主梳理基础自主梳理物质的量物质的量C2.4 g金属镁变为镁离子时失去的电子物质的金属镁变为镁离子时失去的电子物质的量为量为0.1 mol。()(2009年高考海南卷年高考海南卷T8A改编改编)D已知已知16 g A和和20 g B恰好完全反应生成恰好完全反应生成0.04 mol C和和31.76 g D，则，则C的摩尔质量为的摩尔质量为106 g/mol。()答案：答案：A.BCD一定数目粒子的集合体一定数目粒子的集合体0.012kg12C6.0210236.021023mol1基础回归基础回归(2)物质的量与粒子数、阿伏加德罗常数之间的物质的量与粒子数、阿伏加德罗常数之间的关系关系_nN/NA1(1)1 mol氢这种说法正确吗？如何表示氢这种说法正确吗？如何表示1 mol氢原子、氢原子、1 mol氢分子、氢分子、1 mol氢离子？氢离子？(2)化学方程式中各物质的物质的量之比与其化化学方程式中各物质的物质的量之比与其化学计量数有何关系？学计量数有何关系？思考感悟思考感悟【提示提示】(1)使用摩尔作单位时，应用化学式使用摩尔作单位时，应用化学式(符符号号)指明粒子的种类，指明粒子的种类，1 mol氢的说法不正确，因其氢的说法不正确，因其没有指明是氢分子、氢原子还是氢离子。没有指明是氢分子、氢原子还是氢离子。1 mol氢氢原子、原子、1 mol氢分子、氢分子、1 mol氢离子分别表示为氢离子分别表示为1 mol H、1 mol H2、1 mol H。(2)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于构化学方程式中各物质的化学计量数之比等于构成各物质的粒子数之比，因而也等于各物质的物成各物质的粒子数之比，因而也等于各物质的物质的量之比。质的量之比。Mgmol1(或或g/mol)2摩尔质量与相对分子摩尔质量与相对分子(或原子或原子)质量是否等同？质量是否等同？【提示提示】摩尔质量与相对分子摩尔质量与相对分子(或原子或原子)质量是两个质量是两个不同的概念。当摩尔质量以不同的概念。当摩尔质量以gmol1为单位时二者在数为单位时二者在数值上相等，但前者有单位，后者是相对值，可以认为值上相等，但前者有单位，后者是相对值，可以认为单位为单位为1，所以二者不能等同。，所以二者不能等同。思考感悟思考感悟自我诊断自我诊断2判断以下说法是否正确。判断以下说法是否正确。A常温常压下，常温常压下，22.4 L CO2中含有中含有NA个个CO2分分子。子。()(2010年高考广东卷年高考广东卷T8D)B标准状况下，标准状况下，22.4 L二氯甲烷的分子数约为二氯甲烷的分子数约为NA个。个。()(2010年高考四川卷年高考四川卷T7A)气体摩尔体积气体摩尔体积C标准状况下，标准状况下，22.4 L CH4与与18 g H2O所含有所含有的电子数均为的电子数均为10NA。()(2009年高考海南卷年高考海南卷T8C)D标准状况下，标准状况下，22.4 L氯气与足量氢氧化钠溶氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为液反应转移的电子数为nA。(2009年高考广东卷年高考广东卷T6C)E室温下，室温下，21.0 g乙烯和丁烯的混合气体中含乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为有的碳原子数目为1.5NA。()(2009年高考江苏卷年高考江苏卷T4C)答案：答案：A.BCDE基础回归基础回归1气体摩尔体积气体摩尔体积(1)概念：一定温度和压强下，概念：一定温度和压强下，_的气体所占的体积，符号为的气体所占的体积，符号为Vm。(2)常用单位：常用单位：L/mol(或或Lmol1)和和m3/mol(或或m3mol1)。(3)数值：在标准状况下数值：在标准状况下(指温度为指温度为_，压强，压强为为_)约为约为_ Lmol1。(4)物质的量和气体摩尔体积之间的关系为：物质的量和气体摩尔体积之间的关系为：_。单位物质的量单位物质的量0101kPa22.4(5)影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不影响因素：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变的，它决定于气体所处的_和和_。2阿伏加德罗定律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在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有都含有_。温度温度压强压强相同数目的粒子相同数目的粒子3标准状况下，标准状况下，1 mol气体的体积是气体的体积是22.4 L，如，如果当果当1 mol气体的体积是气体的体积是22.4 L时，一定是标准时，一定是标准状况吗？状况吗？【提示提示】不一定，因为影响气体体积的因素不一定，因为影响气体体积的因素是温度、压强两个条件，非标准状况下是温度、压强两个条件，非标准状况下1 mol气气体的体积也可能是体的体积也可能是22.4 L。思考感悟思考感悟1以物质的量为中心，各化学量以物质的量为中心，各化学量的相互关系的相互关系课堂互动讲练课堂互动讲练物质的量与阿伏加德罗常物质的量与阿伏加德罗常数的应用数的应用【特别提醒特别提醒】各物理量之间进行换算时，一般各物理量之间进行换算时，一般要先换算成物质的量，即以物质的量为桥梁；计要先换算成物质的量，即以物质的量为桥梁；计算过程中要特别注意各物理量的单位，以及算过程中要特别注意各物理量的单位，以及Vm的的适用条件。适用条件。2阿伏加德罗常数的应用阿伏加德罗常数的应用在解答该类题目时，首先要认真审题，特别注意试在解答该类题目时，首先要认真审题，特别注意试题中一些关键性的字、词，留心有无题中一些关键性的字、词，留心有无“陷阱陷阱”。同。同时还要注意以下细微的知识点：时还要注意以下细微的知识点：(1)注意条件状态注意条件状态水在标准状况下为液态或固态；水在标准状况下为液态或固态；SO3在标准状况在标准状况下为固态；标准状况下，碳原子数大于下为固态；标准状况下，碳原子数大于4的烃为液的烃为液态或固态。态或固态。若题目给出气体的质量或物质的量，则微粒数与若题目给出气体的质量或物质的量，则微粒数与外界条件无关。外界条件无关。(2)明确物质结构明确物质结构特殊物质的原子个数、电子个数，如特殊物质的原子个数、电子个数，如Ne、O3等。等。特殊物质的摩尔质量，如特殊物质的摩尔质量，如D2O、18O2等。等。一些物质中的化学键数目，如一些物质中的化学键数目，如SiO2、CH4、CO2等。等。注意分散系的变化导致微粒数目的变化。如注意分散系的变化导致微粒数目的变化。如含含1 mol FeCl3的溶液转化为的溶液转化为Fe(OH)3胶体，由于胶体，由于胶粒是由多个胶粒是由多个Fe(OH)3集合而成的，故胶粒数目集合而成的，故胶粒数目小于小于NA个。个。(3)氧化还原反应氧化还原反应考查指定物质参加氧化还原反应时，常设置氧化考查指定物质参加氧化还原反应时，常设置氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、被氧化、被还原、电子转移物、被氧化、被还原、电子转移(得失得失)数目方面数目方面的陷阱。如的陷阱。如Na2O2与与H2O的反应，的反应，Cl2与与NaOH溶溶液的反应，电解液的反应，电解AgNO3溶液等。溶液等。(4)弱电解质的电离或盐类的水解弱电解质的电离或盐类的水解考查电解质溶液中粒子数目及粒子浓度大小关系考查电解质溶液中粒子数目及粒子浓度大小关系时，常涉及弱电解质的电离平衡及盐类的水解平时，常涉及弱电解质的电离平衡及盐类的水解平衡。如衡。如1 molL1的的NH4Cl溶液中溶液中c(NH4+)1 molL1。1 mol/L的的CH3COOH溶液中溶液中 c(CH3COO)1 mol/L。(5)可逆反应可逆反应注意常见的可逆反应，如注意常见的可逆反应，如N23H2 2NH3,1 mol N2与与3 mol H2 1 mol N2与与3 mol H2反应实际生成物得不到反应实际生成物得不到2 mol氨气，因为该反应是可逆的。氨气，因为该反应是可逆的。【特别提醒特别提醒】1.气体的体积受温度和压强的气体的体积受温度和压强的影响，应用阿伏加德罗常数时，要注意条件是影响，应用阿伏加德罗常数时，要注意条件是否是标准状况，是否是同温同压。否是标准状况，是否是同温同压。2物质的量、质量不受任何条件的影响。如任物质的量、质量不受任何条件的影响。如任何条件下何条件下2 g H2的物质的量必是的物质的量必是1 mol，所含分，所含分子数为子数为NA,1 mol H2在任何条件下其质量为在任何条件下其质量为2 g，所含分子数为所含分子数为NA。 (2010年高考广东卷年高考广东卷)设设nA为阿伏加德罗为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是常数的数值，下列说法正确的是()A16 g CH4中含有中含有4nA个个CH键键B1 molL1NaCl溶液含有溶液含有nA个个NaC1 mol Cu和足量稀硝酸反应产生和足量稀硝酸反应产生nA个个NO分分子子D常温常压下，常温常压下，22.4 L CO2中含有中含有nA个个CO2分分子子 【答案答案】A【规律方法规律方法】阿伏加德罗常数的正误判断，是阿伏加德罗常数的正误判断，是高考的热点内容，题目具有极高的稳定性和连续高考的热点内容，题目具有极高的稳定性和连续性。题目在注重对计算关系考查的同时，又隐含性。题目在注重对计算关系考查的同时，又隐含对物质状态、物质结构、氧化还原反应、水解等对物质状态、物质结构、氧化还原反应、水解等知识的考查。做此类题目时一定要审准题，以免知识的考查。做此类题目时一定要审准题，以免误入误入“陷阱陷阱”。跟踪训练跟踪训练(随学随练，轻松夺冠随学随练，轻松夺冠)1(2010年高考四川卷年高考四川卷)NA表示阿伏加德罗常数的表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是值，下列说法正确的是()A标准状况下，标准状况下，22.4 L二氯甲烷的分子数约为二氯甲烷的分子数约为NA个个B盛有盛有SO2的密闭容器中含有的密闭容器中含有NA个氧原子，则个氧原子，则SO2的物质的量为的物质的量为0.5 molC17.6 g丙烷中所含的极性共价键为丙烷中所含的极性共价键为4NA个个D电解精炼铜时，若阴极得到电子数为电解精炼铜时，若阴极得到电子数为2NA个，个，则阳极质量减少则阳极质量减少64 g解析：解析：选选B。标准状况下，二氯甲烷为液体，。标准状况下，二氯甲烷为液体，A错错误；误；1 mol丙烷中含丙烷中含8 mol CH极性共价键，两个极性共价键，两个CC非极性共价键，非极性共价键，17.6 g丙烷为丙烷为0.4 mol，所以，所以所含极性键为所含极性键为0.4 mol83.2 mol，即，即3.2NA个，个，C错误；因为阳极不是纯铜，还含有错误；因为阳极不是纯铜，还含有Zn、Ag、Au等金属，等金属，D错误。错误。阿伏加德罗定律及其推论及阿伏加德罗定律及其推论及气体摩尔质量的求算气体摩尔质量的求算2推论推论 标准状况下，标准状况下，m g A气体与气体与n g B气体分气体分子数相等，下列说法不正确的是子数相等，下列说法不正确的是()A标准状况下，同体积的气体标准状况下，同体积的气体A和气体和气体B的质的质量比为量比为m nB25 时，时，1 kg气体气体A与与1 kg气体气体B的分子数的分子数之比为之比为n mC同温同压下，气体同温同压下，气体A与气体与气体B的密度之比为的密度之比为m nD标准状况下，等质量的标准状况下，等质量的A与与B的体积比为的体积比为m n 【答案答案】D跟踪训练跟踪训练(随学随练，轻松夺冠随学随练，轻松夺冠)2在标准状况下，在标准状况下，a g气体气体A与与b g气体气体B的分子的分子数相同，下列说法不正确的是数相同，下列说法不正确的是()AA和和B的相对分子质量之比为的相对分子质量之比为a bB同质量的同质量的A与与B的物质的量之比为的物质的量之比为b aC同温同压下同温同压下A和和B的密度之比为的密度之比为b aD同温同压下，同体积的同温同压下，同体积的A与与B的质量之比为的质量之比为a b解析：解析：选选C。此题考查对阿伏加德罗定律的理。此题考查对阿伏加德罗定律的理解。由于解。由于a g A气体和气体和b g B气体的分子数相同，气体的分子数相同，根据阿伏加德罗定律，在同温同压下它们的体根据阿伏加德罗定律，在同温同压下它们的体积也相同，所以在标准状况下积也相同，所以在标准状况下a g A气体和气体和b g B气体的质量之比实际上也是两种气体的密度之气体的质量之比实际上也是两种气体的密度之比，因此也等于其相对分子质量之比，又由于比，因此也等于其相对分子质量之比，又由于a g A和和b g B含有相同的分子数，所以质量相同的含有相同的分子数，所以质量相同的A和和B，它们的物质的量之比为，它们的物质的量之比为b a，因此不正，因此不正确的说法只有确的说法只有C。气体体积的测定气体体积的测定1原理原理对于难溶于水且不与水反应对于难溶于水且不与水反应(或无法用试剂直接或无法用试剂直接吸收吸收)的气体的气体(如如H2、O2等等)通常采用排水量气法通常采用排水量气法测量它们的体积，根据排出的水的体积来确定测量它们的体积，根据排出的水的体积来确定气体的体积。气体的体积。实验专项探究实验专项探究2量气装置量气装置其中图其中图(a)会因集气瓶至量筒之间的那段导管内会因集气瓶至量筒之间的那段导管内的液体无法读出，而使测得的气体体积偏小；的液体无法读出，而使测得的气体体积偏小；如果选用图如果选用图(d)的装置就可以避免这样的误差，的装置就可以避免这样的误差，其实验步骤为：检验装置的气密性；连接其实验步骤为：检验装置的气密性；连接好收集装置后，在量气筒内注满水，上下移动好收集装置后，在量气筒内注满水，上下移动乙管，使甲管内的液面处在乙管，使甲管内的液面处在“0”刻度；反应刻度；反应完毕，上下移动乙管，使甲、乙两管内的液面完毕，上下移动乙管，使甲、乙两管内的液面保持相平，再读出甲管内气体体积数。保持相平，再读出甲管内气体体积数。这套装置的好处是成功的避免了装置这套装置的好处是成功的避免了装置(a)的不足，利的不足，利用反应前装置内外的气压相等，反应后上下移动乙用反应前装置内外的气压相等，反应后上下移动乙管，使甲、乙两管内的液面保持相平，从而保持反管，使甲、乙两管内的液面保持相平，从而保持反应后装置内外的气压相等，这样测得的结果才比较应后装置内外的气压相等，这样测得的结果才比较准确。但这套装置也有不足，操作复杂。准确。但这套装置也有不足，操作复杂。3读取体积读取体积读数时注意：冷却至室温；调节两液面相平；读数时注意：冷却至室温；调节两液面相平；视线与凹液面的最低处相切。视线与凹液面的最低处相切。【典例探究典例探究】某研究性学习小组欲测定室温某研究性学习小组欲测定室温下下(25 、101 kPa)的气体摩尔体积，请回答以的气体摩尔体积，请回答以下问题。下问题。该小组设计的简易实验装置如图所示：该小组设计的简易实验装置如图所示：该实验的主要操作步骤如下：该实验的主要操作步骤如下：配制配制100 mL 1.0 molL1的盐酸溶液；的盐酸溶液；用用_(填仪器名称并注明规格填仪器名称并注明规格)量取量取10.0 mL 1.0 molL1的盐酸溶液加入锥形瓶中；的盐酸溶液加入锥形瓶中；称取称取a g已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端，为使丝末端，为使HCl全部参加反应，全部参加反应，a的数值至少的数值至少为为_；往广口瓶中装入足量水，按上图连接好装置，往广口瓶中装入足量水，按上图连接好装置，检查装置的气密性；检查装置的气密性；反应结束后待体系温度恢复到室温，读出量筒反应结束后待体系温度恢复到室温，读出量筒中水的体积为中水的体积为V mL。请将上述步骤补充完整并回答下列问题。请将上述步骤补充完整并回答下列问题。(1)用文字表述实验步骤中检查装置气密性的方用文字表述实验步骤中检查装置气密性的方法：法：_。(2)实验步骤中应选用实验步骤中应选用_(填序号填序号)的量的量筒。筒。A100 mLB200 mLC500 mL读数时除恢复到室温外，还要注意读数时除恢复到室温外，还要注意_。(3)若忽略水蒸气的影响，在实验条件下测得气若忽略水蒸气的影响，在实验条件下测得气体摩尔体积的计算式为体摩尔体积的计算式为Vm_，若未除，若未除去镁条表面的氧化膜，则测量结果去镁条表面的氧化膜，则测量结果_(填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“无影响无影响”)。【解析解析】量筒的精确度是量筒的精确度是0.1 mL，故应用，故应用10 mL量筒；因量筒；因HCl的物质的量为的物质的量为0.01 mol，由反应由反应Mg2HCl=MgCl2H2知，知，0.01 mol HCl可与可与0.005 mol Mg完全反应，为保证完全反应，为保证HCl完完全反应，故镁应不少于全反应，故镁应不少于0.005 mol24 g/mol0.12 g。(1)本装置可与初中化学制氢气的装置相联系，本装置可与初中化学制氢气的装置相联系，用微热的方法检查装置的气密性。用微热的方法检查装置的气密性。(2)实验中产生的气体在标准状况下的体积为实验中产生的气体在标准状况下的体积为0.005 mol22.4 L/mol0.112 L112 mL，考，考虑到室温时气体的体积稍大些，再考虑通常仪虑到室温时气体的体积稍大些，再考虑通常仪器规格应略大且越接近，误差越小，故选器规格应略大且越接近，误差越小，故选B。读数时注意量筒内的液面与集气瓶中液面相平，读数时注意量筒内的液面与集气瓶中液面相平，保证气压相等。保证气压相等。(3)Vm是气体的体积是气体的体积(排出水的体积排出水的体积)与气体的物质与气体的物质的量之比。若未除去表面的氧化膜，导致氧化膜的量之比。若未除去表面的氧化膜，导致氧化膜耗酸，从而放出耗酸，从而放出H2的体积变小，则的体积变小，则Vm偏小。偏小。【答案答案】10 mL量筒量筒0.12(1)两手掌紧贴锥形瓶外壁一会儿，如果观察到广两手掌紧贴锥形瓶外壁一会儿，如果观察到广口瓶中长导管内有一段水柱高出液面，表明装置口瓶中长导管内有一段水柱高出液面，表明装置气密性良好气密性良好(2)B量筒内的液面与集气瓶内的液面相平量筒内的液面与集气瓶内的液面相平(3)0.2V Lmol1偏小偏小