高三化学 1_2 化学计量教案

化学计量复习目标（1）理解相对原子质量、相对分子质量的含义，并能进行有关计算。（2）理解摩尔（mol）、摩尔质量、阿伏伽德罗常数、气体摩尔体积（标准状况）、物质的量浓度、并能进行有关计算（3）根据物质的量与微粒（分子、原子、离子等）数目、气体摩尔体积（标准状况）之间的相互关系进行相关计算。教学重点相关概念的含义及有关计算。教学难点阿伏伽德罗常数的应用。教学过程考点一、物质的量 气体摩尔体积【知识精讲】1、物质的量（1）物质的量是七个基本物理量之一，其意义是表示含有一定量数目的粒子的集体。符号为：n ，单位为：摩尔（mol）。说明物质的量是用来描述微观粒子，如分子、原子、离子、电子、质子、中子等。在描述的时候应该标明微观粒子的特定组合。如1molH，或1mol氢原子。（2）物质的量的基准（NA）：以0.012kg12C所含的碳原子数即阿伏加德罗常数作为物质的量的基准。阿伏加德罗常数可以表示为NA，其近似值为6.021023 mol-1。即1mol任何物质含有阿伏伽德罗常数各粒子（NA），约为6.021023个。2、摩尔质量 摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量，符号：M，单位是g/mol 。如果g/mol作为单位，其数字上等于相对原子（分子）质量或式量。物质的量、物质的质量和摩尔质量间的关系为：M=3、气体摩尔体积（1）定义：单位物质的量的气体所占的体积，叫做气体摩尔体积。表示符号：Vm单位：L/mol（或Lmol-1）标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L/mol数学表达式：气体的摩尔体积， 即Vm=（2）气体摩尔体积的一个特例就是标准状况下的气体摩尔体积(V0)。在标准状况下，1mol任何气体的体积都约等于22.4 L。在理解标准状况下的气体摩尔体积时，不能简单地认为“22.4 L就是气体摩尔体积”，因为这个22.4 L是有特定条件的。这些条件就是：物质的聚集状态必须是气态 ，不适用于固体、液体。标准状况，即0和101.325 kPa，气体的物质的量为1 mol，只有符合这些条件的气体的体积才约是22.4 L。因此，22.4 L是1 mol任何气体在标准状况下的体积。1mol任何气体的体积若为22.4 L，它所处的状况不一定就是标准状况。根据温度、压强对气体分子间平均距离的影响规律知，温度升高一倍或压强降低一半，分子间距将增大一倍；温度降低一半或压强增大一倍，分子间距将减小一半。由此可知，1 mol任何气体在0 、101 kPa条件下的体积与273 、202kPa条件下的体积应相等，都约为22.4L。4、阿伏伽德罗定律 在同温同压下，同体积的气体含有相同的分子数。同温、同压、同体积、同分子数，这“四同”相互制约，只要其中“三同”成立，第“四同”也成立，即“三同”定“一同”。即： T1=T2；P1=P2 ；V1=V2n1 = n2【方法精讲】1、以物质的量为核心的计算以物质的量为中心的计算应注意以下几点：（1）“一个中心”：必须以物质的量为中心。（2） “两个前提”：在应用Vm22.4L/mol时，一定要有“标准状况”和“气体状态”两个前提条件(混合气体也适用)。（3） “三个关系”： 直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、电子等)间的关系。 摩尔质量与相对分子质量间的关系。 “强、弱、非”电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。2、阿伏伽德罗常数的应用（1）“标准状况”、“常温常压”等外界条件在标准状况下的非气态物质如H2O、SO3、戊烷、苯、CCl4等；（2）物质的组成特殊物质中所含粒子(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、D2O、18O2、H37Cl。物质中所含化学键的数目，如CO2、CnH2n2等。最简式相同的物质中的微粒数目，如NO2和N2O4、乙烯和丙烯、O2和O3等。（3）氧化还原反应中电子转移(得失)数目的分析如Na2O2、NO2与H2O的反应；电解AgNO3溶液、CuSO4溶液的反应；Cl2与H2O、NaOH、Fe的反应等，分析该类题目时还要注意反应产物以及过量计算的问题。（4）弱电解质的电离、盐类的水解弱电解质在水溶液中部分电离，可水解的盐溶液中，离子发生微弱水解。如0.1 molL1的乙酸溶液和0.1 molL1的乙酸钠溶液中c(CH3COO)不相等。【典例精讲】【例1】某氖原子的质量是a g，12C原子的质量是bg用NA表示阿伏加德罗常数，则以下叙述中错误的是A该氖原子的相对原子质量为12a/b BWg该氖原子的物质的量为W/aNA molCWg 该氖原子所含的质子数为 10W/a个 D 氖元素的摩尔质量为aNA g/mol【答案】D【解析】A、原子的相对原子质量是指该原子质量与碳12原子质量的1/12之一的比值，则由题意只能得到该氖原子的相对原子质量是，A正确；B、氖原子的质量是a g，则氖原子的相对原子质量也可以表示为aNA，所以Wg该氖原子的物质的量为W/aNA mol，B正确；C、Wg该氖原子的原子数是W/a，1个氖原子有10个质子，所以Wg该氖原子所含质子数是，C正确；D、氖元素存在同位素，所以氖元素的摩尔质量不是aNA g/mol，D错误、答案选D。【例2】NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）A18gD2O和18gH2O中含有的质子数均为10NAB2L0.5mol/L亚硫酸溶液中含有的H+两种数为2NAC过氧化钠与水反应时，生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NAD密闭容器中2molNO与1molO2充分反应，产物的分子数为2NA【答案】C【解析】 A、核素D和H的质量数不同，质子数相同。则18gD2O和18gH2O的物质的量不同，所以含有的质子数不同，错误；B、亚硫酸为弱酸，水溶液中不完全电离，所以溶液中氢离子数目小于2NA，错误；C、过氧化钠与水反应生成氧气，则氧气的来源于-1价的O元素，所以生成0.1mol氧气时转移电子0.2NA，正确；D、NO与氧气反应生成二氧化氮，但常温下，二氧化氮与四氧化二氮之间存在平衡，所以产物的分子数小于2NA，错误，答案选C。【例3】下列指定微粒的数目相等的是（ ）A等物质的量的水与重水含有的中子数B等质量的乙烯和丙烯中含有的共用电子对数C同温、同压同体积的CO和NO含有的质子数D等物质的量的铁和铝分别于足量氯气完全反应时转移的电子数【答案】B、D【解析】A、1mol普通水中含有的中子数是8mol，1mol重水中含有的中子数是10mol，所以等物质的量的水与重水含有的中子数不相等，错误；B、乙烯、丙烯都属于烯烃，通式符合CnH2n，最简式是CH2，若二者的质量相等，含最简式的个数相等，含有的共用电子对数也相等，正确；C、同温同压下，同体积的CO和NO分子数相同，但是由于每个分子中含有的质子数不相同，所以同温同压下，同体积的CO和NO含有的质子数不相等，错误；D、由于Cl2的氧化性很强，与变价金属Fe反应时产生的是FeCl3，与Al发生反应产生AlCl3，所以等物质的量的铁和铝分别与足量的氯气完全反应转移电子数目相等，正确。【考题精练】1下列对有关知识的理解正确的是(（ ）A物质的量是物质所含微粒的数量B1摩尔氧气的质量等于NA个O2分子的相对分子质量之和 .C阿伏加德罗常数是人们规定的数，没有单位D当H2的摩尔质量以gmol1为单位时，在数值上与H2的相对分子质量相等 【答案】D【解析】A、物质的量表示含有一定数目粒子的集合体，错误；B、当质量以g为单位时，1 mol O2的质量在数值上等于O2分子的相对分子质量，错误；C、阿伏加德罗常数的单位是mol1，错误。2设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）A2.0gH218O与D2O的混合物中所含中子数为NAB常温常压下，4.4g乙醛所含键数目为0.7NAC标准状况下，5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5 NAD50ml 12mol/L盐酸与足量MnO2共热，转移的电子数为0.3NA【答案】A 【解析】A、H218O与D2O的相对分子质量均为20，且所含有中子数均为10个，A正确；B、4.4g乙醛为0.1mol，每个乙醛分子6个键，应为0.6NA，B错误；C、应为0.25 NA，C错误；D、浓盐酸反应变稀且具有挥发性，实际反应的盐酸小于0.6mol，故转移的电子数小于0.3NA，D错误。选A。3下列条件下，两瓶气体所含原子数一定相等的是 （ ） A同质量的C2H4和CO B同体积、同密度的C2 H4和C3 H6C同温度、同体积的H2和N2 D同压强、同体积的N2 O和CO2【答案】B【解析】A选项， 由N=nNA=NA知，两种气体的质量相同，摩尔质量相同，所以所含分子数相同，但分子中原子个数不相同，故所含原子数不相等。B选项，同体积同密度的C2H4和C3H6，两种气体的质量相同，由N=nNA=NA知，所含原子数相同，故正确。C选项，压强不确定，故无法确定。D选项，气体体积受温度压强的影响，因为温度未知，所以同压同体积的N2O和CO2，两种气体的物质的量不一定相等，所含分子数不一定相等，导致所含原子数不一定相等，故错误 考点二、物质的量浓度【知识精讲】1、物质的量浓度（1）定义：以1L溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液的浓度叫做物质的量浓度。符号为：cB；单位为： molL-1（2）表达式：cB= (n为溶质B的物质的量，单位为mol；V为溶液的体积，单位为L) 物质的量浓度是表示溶液组成的物理量，衡量标准是单位体积溶液里所含溶质的物质的量的多少。这里的溶质可以是单质、化合物，也可以是离子或其他的特定组合，单位是mol；体积指溶液的体积而不是溶剂的体积，单位是L；因此，物质的量浓度的单位是molL-1。2、一定物质的量浓度溶液的配制 物质的量浓度溶液的配制步骤：（1）计算：如溶质为固体时，计算所需固体的质量；如溶液是液体时，则计算所需液体的体积。（2）称量：用天平称出所需固体的质量或用量筒量出所需液体的体积。（3）溶解：把称量出的溶质放在烧杯中加少量的水溶解，边加水边震荡。（4）转移：把所得的溶解液用玻璃棒引流注入容量瓶中。（5）洗涤：用少量的蒸馏水洗涤烧杯和玻棒2-3次，把每次的洗涤液一并注入容量瓶中。（6）定容：向容量瓶中缓缓注入蒸馏水至离容量瓶刻度线1-2cm处，再用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。（7）摇匀：盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，反复上下颠倒摇匀，然后将所配的溶液倒入指定试剂瓶并贴好标签。【方法精讲】1、物质的量浓度相关计算（1）物质的量浓度与溶质的质量分数的换算：c=100% （2）溶液的稀释 c（浓）V（浓）= c（稀）V（稀） （3）溶液的混合 混合后溶液体积保持不变时，c1V1+c2V2=c混(V1+V2)2、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析能引起误差的一些操作因变量cmV托盘天平(1)天平的砝码沾有其他物质或已生锈增大偏大(2)调整天平零点时，游码放在刻度线的右端减小偏小(3)称量易潮解的物质(如NaOH固体)时间过长减小偏小(4)用滤纸称易潮解的物质(如NaOH固体)减小偏小量筒(5)用量筒量取液体时，仰视读数增大偏大(6)用量筒量取液体时，俯视读数减小偏小烧杯及玻璃棒(7)搅拌时部分液体溅出减小偏小(8)未洗烧杯和玻璃棒减小偏小容量瓶(9)未冷却到室温就注入容量瓶定容减小偏大(10)向容量瓶转移溶液时有少量液体流出减小偏小(11)定容时，水加多了，用滴管吸出减小偏小(12)定容后，轻振荡、摇匀、静置，液面下降再加水增大偏大(13)定容时，俯视读刻度数减小偏小减小增大偏小(14)定容时，仰视读刻度数增大偏大(15)配好的溶液转入干净的试剂瓶时，不慎溅出部分溶液减小偏小无影响【典例精讲】【例1】有硫酸镁溶液500ml，它的密度为1.20g/cm3，其中镁离子的质量分数为4.8%，则有关该溶液的说法不正确的是 （ ）A溶质的质量分数为24.0%B溶液的物质的量浓度为2.4mol/LC溶质和溶剂的物质的量之比为1:40D硫酸根离子的质量分数为19.2%【答案】C【解析】c(Mg2+)=mol/L=2.4mol/L=c(MgSO4)，溶液中溶质的质量分数为4.8%=24.0%，SO的质量分数=24.0%-4.8%=19.2%。溶质与溶剂的物质的量之比是=9190=121.1。【例2】配制0.1 mol/L的NaCl溶液，下列操作会导致所配溶液浓度偏高的是()A称量时，左盘高，右盘低 B定容时俯视读取刻度C容量瓶洗净后未干燥 D定容时液面超过了刻度线【答案】B【解析】A选项称量时左盘高右盘低意思是药品加得较少，配成的溶液浓度偏低；B选项俯视刻度说明所加溶液未达到刻度，则造成浓度偏高；C选项洗净的容量瓶未干燥，对配成的溶液浓度无影响；D选项液面超过刻度线，是说所配制溶液体积偏大，则浓度偏低。【考题精练】1把500 mL BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份，取一份加入含a mol硫酸钠的溶液，恰好使钡离子完全沉淀；另取一份加入含b mol硝酸银的溶液，恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为( )A0.1(b-2a) mol/L B10(2a-b) mol/L C10(b-a) mol/L D10(b-2a) mol/L【答案】D【解析】此题可利用电荷守恒定律，即溶液中阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数2n(Ba2+)+n(K+)=n(Cl-)。由题意可知，100 mL溶液中n(Ba2+)=a mol，n(Cl-)=b mol，故n(K+)=(b-2a)mol，故答案选D。2某同学用Na2CO3配制0.10 mol/L的Na2CO3溶液的过程如图所示： 你认为该同学的错误步骤有 ()A1处 B2处 C3处 D4处【答案】B【解析】配置50mL，加入水的体积小于50mL；读数时需要平视刻线，所以有2处错误，故答案为B。3配制250 mL 0.10 mol/L的NaOH溶液时，下列实验操作会使配得的溶液浓度偏大的是()A转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容B在容量瓶中进行定容时仰视刻度线C在容量瓶中定容时俯视刻度线D定容后把容量瓶倒转摇匀，发现液面低于刻度，再补充几滴水至刻度【答案】C【解析】B项，如图乙所示，定容后液面高于容量瓶的刻度线，溶液体积偏大，NaOH物质的量浓度偏小；C项，如图甲所示，情况与B项相反；A、D两项易判断会偏小。