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第一讲物质的量气体摩尔体积,1了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志。理解摩尔(mol)是物质的量的基本单位，可用于进行简单的化学计算。2了解物质的量的单位摩尔、摩尔质量、气体摩尔体积和阿伏加德罗常数的含义。3根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。,1结合NA考查元素化合物、基本概念和基本理论。2气体摩尔体积和阿伏加德罗定律的应用。3根据化学反应方程式及守恒思想进行以物质的量为中心的计算。,一、物质的量1物质的量物质的量是一个物理量，表示含有一定数目微观粒子的集合体，符号为，单位是(简称摩，符号mol)，每摩尔物质含有个微粒，用于计量微观粒子或微观粒子的特定组合。,n,阿伏加德罗常数,摩尔,2阿伏加德罗常数kgC所含有的碳原子数即为阿伏加德罗常数，即1mol物质所含有的微粒数。符号：_，单位：_，数值约为6.021023，表达式：(N代表微粒个数)。3摩尔质量单位物质的量的物质所具有的质量。符号：_，单位：_；数值等于该粒子的，表达式：,0012,NA,mol1,M,gmol1,相对分子(或原子)质量,1摩尔物质的质量，与物质的摩尔质量等同吗？提示不等同。1摩尔物质的质量，讲的是质量，单位是g；物质的摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量，单位是gmol1。,1气体摩尔体积(1)概念：一定温度、压强下，单位的气体所占的体积，符号为。(2)常用单位：L/mol(或Lmol1)和m3/mol(或m3mol1)。(3)数值：在标准状况下(指温度为，压强为)约为。,物质的量,Vm,0,101kPa,22.4Lmol1,温度,压强,二、气体摩尔体积与阿伏加德罗定律,2阿伏加德罗定律在相同的和下，相同体积的任何气体都含有。,温度,压强,相同数目的分子,(4)计算公式：。(5)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和。,V=V/n,温度,压强,标准状况下，1mol气体的体积是22.4L，如果当1mol气体的体积是22.4L时，一定是标准状况吗？提示不一定，因为影响气体体积的因素有温度、压强两个条件，非标准状况下1mol气体的体积也可能是22.4L。,一种关系物质的量与摩尔、阿伏加德罗常数的关系,三种方法气体摩尔质量的求解方法,我的警示在进行阿伏加德罗常数的计算时，易忽视气体之间发生的反应以及物质的状态。如一氧化氮与氧气混合，迅速化合成二氧化氮(2NOO2=2NO2)，反应后气体的总物质的量小于NO与O2两种气体的物质的量之和；标准状况下，22.4LSO3(固体)所含有的分子数远远大于NA。问题征解怎样理解阿伏加德罗定律的适用范围？,提示(1)阿伏加德罗定律的适用范围是气体，其适用条件是三个“同”，即在同温、同压，同体积的条件下，才有分子数(或物质的量)相等这一结论，但所含原子数不一定相等。(2)阿伏加德罗定律既适合于单一气体，也适合于混合气体。,必考点1有关阿伏加德罗常数(NA)计算的正误判断有关阿伏加德罗常数(NA)计算的六种设陷方式：方式1气体摩尔体积的状况224Lmol1指在标准状况下(0101kPa)的气体摩尔体积。若题中给出气体的体积，需考虑气体所处的状况是否为标准状况。方式2物质的聚集状态气体摩尔体积适用的对象是气体(包括混合气体)。一些在标准状况下是液体或固体的物质，如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作为命题的干扰因素迷惑学生。,方式3物质的微观结构清楚认识微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及原子数、离子数、电荷数、化学键之间的关系。常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子，Cl2、N2、O2、H2等双原子分子，及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2、SiO2等特殊物质。,【典例1】(2012新课标，9)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中不正确的是()。A分子总数为NA的NO2和CO2混合气体含有的氧原子数为2NAB28g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NAC常温常压下，92g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NAD常温常压下，22.4L氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2NA,解析选项A，分子总数为NA的NO2和CO2混合气体的物质的量为1mol，其中含有2mol氧原子，A正确；选项B，乙烯和环丁烷的最简式均为CH2，故28g混合气体中含有2mol碳原子，B正确；选项C，无论是92gNO2还是92gN2O4中均含有6mol原子，则92g混合气体中必定含有6mol原子，C正确；选项D,1mol氯气与足量镁粉充分反应，转移2mol电子，但常温常压下22.4L氯气不是1mol，所以转移的电子不是2mol，D错误。答案D,该类题的特点是以微粒数目的计算为依托，考查物质的结构、元素化合物、氧化还原反应、电解质溶液等知识。顺利解答该类题目的关键是：一方面要仔细审题，注意关键字词，熟悉常见的“陷阱”；另一方面是要把各种量转化为物质的量，以此为中心进行计算。,【应用1】(2013佛山模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(双选)()。A如果5.6LN2中含有n个氮气分子，则阿伏加德罗常数一定为4nB标准状况下，22.4L空气中含有NA个单质分子C60gSiO2晶体中含有SiO键的数目为4NAD1molCl2参与反应转移电子数一定为2NA,解析A项，因不知N2所处条件而无法确定；B项，由于空气中含有CO2等非单质物质，因此标准状况下22.4L空气中所含单质分子的数目小于NA；D项，氯气与水、NaOH溶液的反应中，氯气既作氧化剂又作还原剂，1molCl2参与反应转移电子数为NA。答案C,必考点2阿伏加德罗定律的应用1阿伏加德罗定律同温同压下，相同体积的任何气体，含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。2有关阿伏加德罗定律的解题关键对于阿伏加德罗定律及其推论的应用要明确三点：适用范围：气体；三个“同”条件下(同温、同压、同体积)，分子数才会相同；气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。,【典例2】同温同压下，xg的甲气体和yg的乙气体占有相同的体积，根据阿伏加德罗定律判断，下列叙述错误的是()。Axy等于甲与乙的相对分子质量之比Bxy等于等质量的甲与乙的分子个数之比Cxy等于同温同压下甲与乙的密度之比Dyx等于同温同体积下等质量的甲与乙的压强之比,答案B,【应用2】下列说法正确的是(双选)()。A同温同压下，相同数目的分子必具有相同的体积B等质量的O2和H2的物质的量之比为161C不同的气体若体积不等，但它们所含的分子数可能相等D同温同体积下，两种气体的物质的量之比等于压强之比,解析本题主要考查阿伏加德罗定律及其推论在实际中的应用。A项必须是气态分子才能成立；B项质量相同的O2和H2，其物质的量之比等于摩尔质量的反比，即232116；C项气体的体积受温度和压强的影响，虽然气体体积不等，但所含的分子数也有可能相等；D项同温同体积时，气体物质的物质的量越大，其压强越大。答案CD,以上计算公式适用于任何条件下的任何物质，但需注意物质结构中分子数、电子数、质子数、化学键个数的变化以及水解导致微粒个数的变化和可逆反应中分子数的变化等。,注意：(1)任何状况下的任何气体均存在一个Vm。(2)标准状况是指0、101kPa，Vm22.4Lmol1。(3)以上计算公式只能适用于气体，在标准状况下，H2O、SO3、苯、己烷等都不是气体。,2依据化学方程式计算的基本原理N2,3H2,2NH3,物质的量之比,1,3,2,气体体积之比,1,3,2,物质的分子数之比,1,3,2,物质的质量之比,28,6,34),【典例3】在一定条件下，有aLO2和O3的混合气体，当其中的O3全部转化为O2时，体积变为1.2aL，求原混合气中O2和O3的质量百分含量。,法二差量法2O3=3O2V23321x1.2aa0.2a所以x0.2a20.4a以下解法同法一。答案w(O2)50%，w(O3)50%,(1)在进行化学计算时，将已知条件中的质量、体积等转化为物质的量，再思考所求的问题往往比较简捷。(2)关于二元混合物的计算的一般方法是：设各组分的物质的量，然后根据物质的量、质量关系列方程组求解。(3)根据化学方程式列比例计算时，各物理量的单位应是“上下一致，左右对应”。,【应用3】(2012上海化学，11)工业上将氨气和空气的混合气体通过铂铑合金网发生氨氧化反应，若有标准状况下VL氨气完全反应，并转移n个电子，则阿伏加德罗常数(NA)可表示为()。,答案D,读题要细，遇到较难或需要深入思考的题目要通读两至三遍，画出重点词，认真思考，防止审题不清；做题要快，若实在难以解答，可先放过去以争取时间。,当场指导,Hold住考向,名师揭秘本讲有关物质的量的概念及应用属于高考高频考点，题型以选择题为主，难度适中；知识的前后关联性极强，应用广泛，尤其是条件性、规律性、结论性的数据快速处理运用，仍为命题的主要方向，2014年应持续关注。,判断正误角度1.考查微粒中的电子数(1)1.00molNaCl中，所有Na的最外层电子总数为86.021023()(2011新课标全国卷，7B)(2)1mol羟基中电子数为10NA()(2010江苏，5B)(3)1.7gH2O2中含有电子数为0.9NA()(2010上海，7B),角度2.考查物质的组成(4)常温常压下，18gH2O中含有的原子总数为3NA()(2012江苏，8B)(5)常温下，23gNO2含有nA个氧原子()(2011广东，9A)(6)1molL1NaCl溶液含有nA个Na()(2010广东，8B),角度3.考查氧化还原反应中的电子转移(7)标准状况下，0.1molCl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA()(2012江苏，8A)(8)1molFe与足量的稀HNO3反应，转移2nA个电子()(2012广东理综，11B)(9)电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况)，理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数)()(2012山东理综，8D),(10)某密闭容器盛有0.1molN2和0.3molH2，在一定条件下充分反应，转移电子的数目为0.6NA()(2012四川理综，7D)(11)1molFe2与足量的H2O2溶液反应，转移2nA个电子()(2010广东，9D),角度4.考查化学反应(12)1molCu和足量稀硝酸反应产生nA个NO分子()(2010广东，8C)角度5.考查微粒中的化学键数目(13)常温下，4gCH4含有nA个CH共价键()(2012广东理综，11A)(14)12g金刚石中含有的共价键数为4NA()(2011大纲全国卷，12B)(15)1mol甲醇中含有CH键的数目为4NA()(2011江苏，8A)(16)常温常压下，22.4L乙烯中CH键数为4NA()(2010江苏，5D),判断正误(1)0.5molO3与11.2LO2所含的分子数一定相等()(2012福建理综，10A)(2)常温常压下，22.4L的NO2和CO2混合气体含2nA个O原子()(2012广东理综，11D)(3)标准状况下，33.6L氟化氢中含有氟原子的数目为1.5NA()(2012四川理综，7A)(4)常温常压下，22.4LCCl4含有NA个CCl4分子()(2011广东理综，9C)(5)常温常压下，22.4LCO2中含有NA个CO2分子()(2010广东，8D),(2011大纲全国卷，8)在容积可变的密闭容器中，2molN2和8molH2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于()。A5%B10%C15%D20%,答案C,【常见考点】在气体的制备和性质实验中，考查学生的读图和识别能力、判断气体测定的原理和操作方法、分析实验结果和处理有关数据的能力以及设计和评价实验的能力。【常考题型】以非选择题为主，偶见选择型实验题中的部分选项。,气体体积的测定装置既可通过测量气体排出的液体体积来确定气体的体积(二者体积值相等)，也可直接测量收集的气体体积。测量气体体积的常用方法(1)直接测量法。如图A、B、C、D、E均是直接测量气体体积的装置。测量前A装置可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体，且两管液面相平。C装置则是直接将一种反应物置于倒置的量筒中，另一反应物置于水槽中，二者反应产生的气体可以直接测量。,装置D：用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积数。读数时，球形容器和量气管液面相平，量气管内增加的水的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。,装置E：直接测量固液反应产生气体的体积，注意应恢复至室温后，读取注射器中气体的体积。(一般适合滴加液体量比较少的气体体积测量)。(2)间接测量法。如F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。,【样题】欲测定金属镁的相对原子质量。请利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次，假设气体的体积可看作标准状况下的体积)。,填写下列各项(气流从左到右)：(1)各种仪器连接的先后顺序(用小写字母表示)应是_接_、_接_、_接_、_接_。(2)连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是_(填序号)。,待仪器B中的温度恢复至室温时，测得量筒C中水的体积为VamL；擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为mg，并将其投入试管B中的带孔隔板上；检查装置的气密性；旋开装置A上分液漏斗的活塞，使其中的水顺利流下，当镁完全溶解时再关闭这个活塞，这时A中共放入水VbmL。(3)根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量，其数学表达式为_(4)若试管B的温度未冷却至室温，就读出量筒C中水的体积，这将会使所测定镁的相对原子质量数据_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。,解析欲测定镁的相对原子质量，只能根据M求得，而一定质量的镁的物质的量是通过测定一定质量的镁条与盐酸反应置换出的氢气的体积来确定的。因此氢气的体积就是本实验中可测量的量。本题的反应原理：Mg2HCl=MgCl2H2。,实验开始时，装置B中没有盐酸，而装置E中才有盐酸。如何让E中的盐酸进入B中？可以通过往A中加入水的方法把空气压进E中，进而把E中的盐酸压进B中与镁条反应，产生氢气。而B中产生的氢气将D中的水压进C中。此时进入C中水的体积包括两部分：一是从分液漏斗流入A中水的体积；二是反应产生氢气的体积。故可以确定仪器的连接顺序、实验步骤及实验数据的处理方法。若试管B的温度未冷却至室温，气体的温度偏高，导致气体体积偏大，从而使测定的镁的相对原子质量偏小。答案(1)ahgbcfed(2)(3)(22.41000m)/(VaVb)(4)偏小,
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