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第三章物质的量第三章物质的量第一节物质的量、气体摩尔体积第一节物质的量、气体摩尔体积1了解相对原子质量、相对分子质量的定义。了解相对原子质量、相对分子质量的定义。2了解物质的量的单位了解物质的量的单位摩尔摩尔( (mol) )及摩尔质量的单位及摩尔质量的单位( (gmol1) )3理解阿伏加德罗常数，掌握物质的量与微粒理解阿伏加德罗常数，掌握物质的量与微粒( (原子、分子、原子、分子、离子等离子等) )数目之间的相互关系，掌握物质的量的有关计算。数目之间的相互关系，掌握物质的量的有关计算。4了解气体摩尔体积，掌握有关气体摩尔体积的计算。了解气体摩尔体积，掌握有关气体摩尔体积的计算。5掌握物质的量与气体体积掌握物质的量与气体体积( (标准状况下标准状况下) )之间的相互关系。之间的相互关系。6掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。一、物质的量一、物质的量1物质的量物质的量表示物质所含表示物质所含 数目多少的物理量，符号数目多少的物理量，符号 ，单位，单位 ，只表示微观粒子，不表示宏观粒子。只表示微观粒子，不表示宏观粒子。2摩尔摩尔“摩尔摩尔”是是 的单位，符号为的单位，符号为“ ”，这个单位的基，这个单位的基准是准是 ，即每摩尔物质含，即每摩尔物质含NA个粒子。个粒子。nmolmol阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数物质的量物质的量微粒微粒3阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数( (1) )阿伏加德罗常数表示的意义阿伏加德罗常数表示的意义阿伏加德罗常数表示：阿伏加德罗常数表示： 。( (2) )阿伏加德罗常数的符号阿伏加德罗常数的符号 ，单位，单位 ，近似值为，近似值为 。0.012kg12C中含有的碳原子个数中含有的碳原子个数NAmol16.021023mol14摩尔质量摩尔质量( (1) )概念：概念： 的物质所具有的质量。的物质所具有的质量。( (2) )符号符号 ，单位，单位 。( (3) )规律：规律：1 mol任何原子的质量以任何原子的质量以 为单位，数值上等于为单位，数值上等于 ；1 mol任何分子的质量以任何分子的质量以克克为单位，数值上等于为单位，数值上等于 ；1 mol任何离子的质量以任何离子的质量以 为单位，数值上等于为单位，数值上等于 。单位物质的量单位物质的量M gmol1该原子的相对原子质量该原子的相对原子质量克克该分子的相对分子质量该分子的相对分子质量该离子的式量该离子的式量克克【自我检测自我检测】1等质量的等质量的SO2和和SO3中，硫原子个数之比为中，硫原子个数之比为_，氧原子个数之，氧原子个数之比为比为_。答案：答案：5 45 6 2等质量的等质量的O2和和O3中，其物质的量之比为中，其物质的量之比为_，氧原子个数之比，氧原子个数之比为为_。答案：答案：3 21 133 mol NH3分子中所含的质子数与分子中所含的质子数与_个个H2O分子所含质子数分子所含质子数相等。相等。答案：答案：3NA419 g某二价金属氯化物某二价金属氯化物( (ACl2) )中含有中含有0.4 mol Cl，则，则ACl2的摩尔质的摩尔质量是量是_，A的相对原子质量是的相对原子质量是_，ACl2的化学式是的化学式是_( (A原子中质子数等于中子数原子中质子数等于中子数) )。答案：答案：95 gmol124MgCl2 二、气体摩尔体积二、气体摩尔体积1决定物质体积大小的因素决定物质体积大小的因素( (1) )构成物质构成物质 的多少。的多少。( (2) )粒子之间的粒子之间的 。( (3) )粒子本身的粒子本身的 。( (4) )一定温度和压强下，决定气体体积大小的主要因素是一定温度和压强下，决定气体体积大小的主要因素是 。微粒数微粒数距离距离大小大小分子数的多少分子数的多少2气体摩尔体积气体摩尔体积( (1) )概念：概念： 的气体所占的体积。的气体所占的体积。( (2) )符号及单位：符号符号及单位：符号Vm，单位，单位 。( (3) )定义式：定义式：Vm 。( (4) )说明说明在标准状况下，在标准状况下，Vm 。气体摩尔体积气体摩尔体积( (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。度和压强有关。单位物质的量单位物质的量L/mol或或m3/mol22.4L/mol3阿伏加德罗定律：在相同的阿伏加德罗定律：在相同的 和和 下，相同下，相同 的的任何气体都含有相同任何气体都含有相同 。温度温度压强压强体积体积数目的分子数目的分子【自我检测自我检测】12 mol O3和和3 mol O2的质量之比的质量之比_，分子数之比，分子数之比_，同温同压下密度之比同温同压下密度之比_，含氧原子数之比，含氧原子数之比_，体积之比体积之比_。答案：答案：1 12 33 21 12 32O3与与Cl2具有相似的性质，均可用于自来水的消毒。已知二者在具有相似的性质，均可用于自来水的消毒。已知二者在消毒时均被还原为最低价态，则相同状况下消毒时均被还原为最低价态，则相同状况下10 L O3与与_L Cl2的消的消毒能力相当。毒能力相当。答案：答案：30 ( (1) )状态问题：如水在标准状况下为液态或固态；状态问题：如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，常温常压下为液态；在标准状况下，碳原子数大于下为固态，常温常压下为液态；在标准状况下，碳原子数大于4而小于而小于16的烃为液态，大于或等于的烃为液态，大于或等于16的烃为固态。的烃为固态。( (2) )状况条件：考查气体时经常给非标准状况下，如常温常压下，状况条件：考查气体时经常给非标准状况下，如常温常压下，1.01105 Pa、25 时等。要用到时等。要用到22.4 L/mol时，必须注意气体是否处时，必须注意气体是否处于标准状况下。于标准状况下。( (3) )物质结构和晶体结构：考查一定物质的量的物质中含有多少微粒物质结构和晶体结构：考查一定物质的量的物质中含有多少微粒( (分子、分子、原子、电子、质子、中子等原子、电子、质子、中子等) )时常涉及稀有气体，如时常涉及稀有气体，如He、Ne等为单原子分子，等为单原子分子， Cl2、N2、O2、H2为双原子分子等。晶体结构：为双原子分子等。晶体结构：P4、金刚石、石墨、二氧化碳等、金刚石、石墨、二氧化碳等结构。结构。( (4) )氧化还原反应：考查指定物质参加氧化还原反应时，常设置氧化还原反氧化还原反应：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( (得失得失) )数目等方面的陷阱。如数目等方面的陷阱。如Na2O2和水反应，和水反应，Cl2和和NaOH反应，电解反应，电解CuSO4溶液等。溶液等。( (5) )电离、水解：考查电解质溶液中微粒数目或浓度时常设置弱电解质的电电离、水解：考查电解质溶液中微粒数目或浓度时常设置弱电解质的电离、盐类水解等方面的陷阱。如某些离子或原子团在水溶液中能发生水解反应，离、盐类水解等方面的陷阱。如某些离子或原子团在水溶液中能发生水解反应，离子数目改变。如离子数目改变。如Na2CO3水解阴离子数增多。水解阴离子数增多。CH3COOH不能完全电离等。不能完全电离等。 计算微粒数目时要看清是什么粒子，如是分子、离子、原子及其计算微粒数目时要看清是什么粒子，如是分子、离子、原子及其集合体，还是质子、中子、电子，还可以是粒子间的作用关系，如化学键及集合体，还是质子、中子、电子，还可以是粒子间的作用关系，如化学键及特定的结构。在计算某微粒的核外电子时，不要忽略了内层的电子而只考虑特定的结构。在计算某微粒的核外电子时，不要忽略了内层的电子而只考虑最外层的电子；在氧化还原反应中，还要记住一些常见的化学反应，如铜与最外层的电子；在氧化还原反应中，还要记住一些常见的化学反应，如铜与硫反应生成的是硫化亚铜，氯气在反应中可以发生自身氧化还原反应等等。硫反应生成的是硫化亚铜，氯气在反应中可以发生自身氧化还原反应等等。 ( (2010四川四川) )NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是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，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，则阳极质量减少个，则阳极质量减少64 g解析：解析：A A项，标准状况下，二氯甲烷是液体；项，标准状况下，二氯甲烷是液体；B B项，在项，在SOSO2 2分子中，氧原分子中，氧原子个数是硫原子个数的子个数是硫原子个数的2 2倍，氧原子为倍，氧原子为1 mol1 mol，则，则SOSO2 2的物质的量为的物质的量为0.5 mol0.5 mol；C C项，项，17.6 g17.6 g丙烷所含的极性共价键为丙烷所含的极性共价键为0.4 mol0.4 mol8 83.2 mol3.2 mol；D D项，阳极还有项，阳极还有比铜活泼的金属失电子而溶解，减少的质量不等于比铜活泼的金属失电子而溶解，减少的质量不等于64 g64 g。答案：答案：B变式训练变式训练1.( (2010上海上海) )NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是( () )A等物质的量的等物质的量的N2和和CO所含分子数均为所含分子数均为NAB1.7 g H2O2中含有的电子数为中含有的电子数为0.9NAC1 mol Na2O2固体中含离子总数为固体中含离子总数为4NAD标准状况下，标准状况下，2.24 L戊烷所含分子数为戊烷所含分子数为0.1NA解析：解析：A A项，物质的量相等的项，物质的量相等的N N2 2和和COCO所含分子数相等，但不一定为所含分子数相等，但不一定为N NA A；B B 项，项，1.7 g H1.7 g H2 2O O2 2所含电子数为所含电子数为 18N18NA A0.9N0.9NA A；C C项，项，1 mol Na1 mol Na2 2O O2 2固体固体中含中含2 mol Na2 mol Na和和1 mol 1 mol ，故离子总数为，故离子总数为3N3NA A；D D项，标况下戊烷非气态，故无项，标况下戊烷非气态，故无法计算。法计算。答案：答案：B( (1) )阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律内容：同温同压下相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。内容：同温同压下相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。注意事项注意事项a适用范围：气体适用范围：气体( (也可以是混合气体也可以是混合气体) )b该定律是该定律是“三同三同”( (同温、同压、同体积同温、同压、同体积) )定定“一同一同”( (分子数相同分子数相同) )。同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，即同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，即 ( (特例：在标准状况时，特例：在标准状况时，1 mol气体体积约为气体体积约为22.4 L) )。同温同压下，同体积的任何气体的质量之比，等于其摩尔质量之同温同压下，同体积的任何气体的质量之比，等于其摩尔质量之比，也等于其密度之比，即：比，也等于其密度之比，即： 同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比，即：同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比，即： 在掌握阿伏加德罗定律及其推论时，请同学们切忌死记，在掌握阿伏加德罗定律及其推论时，请同学们切忌死记，应掌握从理想气体状态方程推导结论的过程和方法，以免出现差错。应掌握从理想气体状态方程推导结论的过程和方法，以免出现差错。 同温同压下，同温同压下，m g气体气体A与与n g气体气体B的分子数目相同，下列说法中的分子数目相同，下列说法中不正确的是不正确的是( () )A气体气体A与气体与气体B的相对分子质量之比为的相对分子质量之比为m nB同质量的气体同质量的气体A与气体与气体B，所含分子数目之比为，所含分子数目之比为n mC同温同压下，等体积的气体同温同压下，等体积的气体A与气体与气体B的质量之比为的质量之比为m nD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n m解析：解析：本题考查阿伏加德罗定律，中等难度题。同温同压下，气体本题考查阿伏加德罗定律，中等难度题。同温同压下，气体的分子数目相同时，物质的量也相同，所以的分子数目相同时，物质的量也相同，所以n(A)n(A)n(B)n(B)。 ，选项，选项A A正确。正确。 ，选项，选项B B正确。同温同压下，等体积的气体正确。同温同压下，等体积的气体A A与气体与气体B B物质的量也物质的量也相等，相等，n(A)n(A)n(B)n(B) ，选项，选项C C正确。由正确。由M/VM/Vm m可得，可得， ，选项，选项D D错。错。答案：答案：D变式训练变式训练2.( (改编改编) )下列条件下，两瓶气体所含原子数一定相等的是下列条件下，两瓶气体所含原子数一定相等的是( () )同质量不同密度的同质量不同密度的N2和和CO同温度、同体积的同温度、同体积的H2和和N2同体积、同密度的同体积、同密度的C2H4和和C3H6同压强、同体积的同压强、同体积的N2O和和CO2ABC D解析：解析：N N2 2和和COCO摩尔质量相同，质量相同时，物质的量相同，分子数相摩尔质量相同，质量相同时，物质的量相同，分子数相同，所含原子数也相同。同温、同体积而压强不同时同，所含原子数也相同。同温、同体积而压强不同时H H2 2和和N N2 2物质的量不同，物质的量不同，原子数也不同。原子数也不同。C C2 2H H4 4和和C C3 3H H6 6的碳氢个数比相同，当密度、体积相同时质量相的碳氢个数比相同，当密度、体积相同时质量相同，原子的总物质的量也相同。与相似，当温度不同时，原子数不相同。同，原子的总物质的量也相同。与相似，当温度不同时，原子数不相同。答案：答案：D( (1) )相互关系相互关系( (2) )万能恒等式万能恒等式式中式中n为物质的量，单位为为物质的量，单位为mol；m为物质的质量，单位为为物质的质量，单位为g；M为摩尔为摩尔质量，单位为质量，单位为gmol1；V气气为标准状况下气体体积，单位为为标准状况下气体体积，单位为L；Vm为标准为标准状况下气体摩尔体积，单位状况下气体摩尔体积，单位Lmol1( (Vm22.4 Lmol1) )；N为微粒个数；为微粒个数；NA为阿伏加德罗常数为阿伏加德罗常数( (约为约为6.021023 mol1) )；c为物质的量浓度，单位为为物质的量浓度，单位为molL1；V为溶液体积，单位为为溶液体积，单位为L。 解决此种类型的题时，要真正理解含义，不要死记硬解决此种类型的题时，要真正理解含义，不要死记硬背公式，要充分运用物质的量把一些化学常用计量联系在一起。背公式，要充分运用物质的量把一些化学常用计量联系在一起。 向向m g镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸，恰好完全反应生成标准镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸，恰好完全反应生成标准状况下的气体状况下的气体b L。向反应后的溶液中加入。向反应后的溶液中加入c mol/L氢氧化钾溶液氢氧化钾溶液V mL，使金，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体再改变为止，得到固体p g。则下列关系不正确的是。则下列关系不正确的是( () )解析：解析：A A项：项：n(Hn(H) )n(OHn(OH) )n(en(e) )2n(H2n(H2 2) )则则c cB B项：根据电荷守恒项：根据电荷守恒MgMg2 2、AlAl3 3带的正电荷总数等于带的正电荷总数等于K K带的正电荷带的正电荷则则n(Kn(K) )n(OHn(OH) )2n(O2n(O2 2) )p p为为MgMg、AlAl质量加入质量加入O O2 2的质量的质量p p C项：项：n g应是应是Mg、Al质量加上质量加上OH的质量的质量nm 17，C错；错；D项：若项：若p全是全是MgO应为：应为： m，若若p全是全是Al2O3应为应为 m，则则 mpp( (H2) )p( (O2) ) Bp( (O2) )p( (Ne) )p( (H2) )Cp( (H2) )p( (O2) )p( (Ne) ) Dp( (H2) )p( (Ne) )p( (O2) )解析：解析：根据阿伏加德罗定律，当它们的温度和密度相同时，摩尔根据阿伏加德罗定律，当它们的温度和密度相同时，摩尔质量与压强成反比，摩尔质量由小到大的顺序为质量与压强成反比，摩尔质量由小到大的顺序为H H2 2NeONeO2 2。答案：答案：D3在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法错误容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法错误的是的是( () )甲的分子数比乙的分子数多甲的分子数比乙的分子数多甲的物质的量比乙的物质的量少甲的物质的量比乙的物质的量少甲的摩尔体积与乙的摩尔体积相等甲的摩尔体积与乙的摩尔体积相等甲的相对分子质量比乙的相对甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小分子质量小A BC D解析：解析：因为两容器的温度和压强均相同，且分别充有质量相同的甲因为两容器的温度和压强均相同，且分别充有质量相同的甲、乙两种气体，而甲的密度大于乙的密度，由、乙两种气体，而甲的密度大于乙的密度，由 可知，可知，V V甲甲VV乙乙；在；在相同温度和压强下，气体的物质的量与气体的体积成正比，故相同温度和压强下，气体的物质的量与气体的体积成正比，故n n甲甲nM)Mr r( (乙乙) )，错误。，错误。答案：答案：D4设设NA为阿伏加德罗常数，下列叙述中正确的是为阿伏加德罗常数，下列叙述中正确的是( () )A常温下常温下11.2 L的甲烷气体含有甲烷分子数为的甲烷气体含有甲烷分子数为0.5NA个个B14 g乙烯和丙烯的混合物中总原子数为乙烯和丙烯的混合物中总原子数为3NA个个C0.1 molL1的氢氧化钠溶液中含钠离子数为的氢氧化钠溶液中含钠离子数为0.1NA个个D5.6 g铁与足量的稀硫酸反应失去电子数为铁与足量的稀硫酸反应失去电子数为0.3NA个个解析：解析：A A项常温条件下，气体摩尔体积项常温条件下，气体摩尔体积V Vm m22.4 Lmol22.4 Lmol1 1；B B项乙烯、项乙烯、丙烯分子的最简式同为丙烯分子的最简式同为CHCH2,2,14 g14 g混合物中混合物中n(CHn(CH2 2) ) 1 mol1 mol，可知，可知原子总数为原子总数为3N3NA A个；个；C C项缺少溶液体积，无法计算项缺少溶液体积，无法计算n(Nan(Na) )；D D项铁与稀硫酸反应项铁与稀硫酸反应生成生成FeFe2 2，5.6 g5.6 g铁失去电子数为铁失去电子数为 2 2N NA A0.2N0.2NA A个。个。答案：答案：B5下列说法正确的是下列说法正确的是( () )A含有含有1 mol H2SO4的溶液质量为的溶液质量为98 gB16 g CH4所含的原子数约为所含的原子数约为3.011024C一定条件下，一定条件下，2 mol二氧化硫和二氧化硫和1 mol氧气混合后，反应时转移的电氧气混合后，反应时转移的电子数为子数为46.021023DCO、CO2、O3( (臭氧臭氧) )三种气体，它们分别含有三种气体，它们分别含有1 mol氧原子，则三氧原子，则三种气体的物质的量之比为种气体的物质的量之比为1 2 3解析：解析：选项选项A A，忽视了溶液中溶剂水的质量，错误。选项，忽视了溶液中溶剂水的质量，错误。选项B,16 g B,16 g CHCH4 4含有含有5 mol5 mol原子，即所含的原子数约为原子，即所含的原子数约为5 56.026.02101023233.013.0110102424。选。选项项C C，SOSO2 2与氧气的反应为可逆反应，所以一定条件下，与氧气的反应为可逆反应，所以一定条件下，2 mol2 mol二氧化硫和二氧化硫和1 1 molmol氧气混合，反应时转移的电子数小于氧气混合，反应时转移的电子数小于4 46.026.0210102323，C C项错误。选项项错误。选项D,1 mol COD,1 mol CO、COCO2 2、O O3 3中分别含有中分别含有1 mol1 mol、2 mol2 mol、3 mol O3 mol O原子，要使它们原子，要使它们都含有都含有1 mol O1 mol O原子，则它们的物质的量之比为原子，则它们的物质的量之比为632632。答案：答案：B6( (1) )根据根据0.012 kg 12C所含的碳原子数约为所含的碳原子数约为_，可以计算出，可以计算出1个个12C原子的质量为原子的质量为_。已知。已知1个个Fe原子的质量为原子的质量为9.281026kg。可。可以计算出铁原子的相对原子质量为以计算出铁原子的相对原子质量为_。( (2) )9.2 g氮的氧化物氮的氧化物NOx中氮原子的物质的量为中氮原子的物质的量为0.2 mol，则，则NOx的摩的摩尔质量为尔质量为_，x的数值为的数值为_，此质量的，此质量的NOx在标准状况下的在标准状况下的体积约为体积约为_ 。解析：解析：(1)(1)根据阿伏加德罗常数的确定标准知根据阿伏加德罗常数的确定标准知0.012 kg 0.012 kg 1212C C所含的碳所含的碳原子数为阿伏加德罗常数的数值，该数值约等于原子数为阿伏加德罗常数的数值，该数值约等于6.026.0210102323，故，故1 1个个1212C C原原子的质量约为子的质量约为 1.991.9910102626kgkg；铁的相对原子质量为；铁的相对原子质量为 (2)1 mol NOx (2)1 mol NOx中含氮原子中含氮原子1 mol1 mol，则，则9.2 g9.2 g氮的氧化物氮的氧化物NOxNOx的物质的量的物质的量为为0.2 mol0.2 mol，故其摩尔质量为，故其摩尔质量为 46 gmol46 gmol1 1，NOxNOx的相对分子质量的相对分子质量为为4646，所以有，所以有141416x16x4646，得，得x x2 2，此质量的，此质量的NOxNOx在标准状况下的体积为在标准状况下的体积为0.2 mol0.2 mol22.4 Lmol22.4 Lmol1 14.48 L4.48 L。答案：答案：( (1) )6.0210231.991026kg55.96( (2) )46 gmol124.48 L练规范、练技能、练速度
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