第3節(jié) 物質(zhì)的量 氣體摩爾體積,-2-,考綱要求:1.理解摩爾(mol)是物質(zhì)的量的基本單位,可用于進行簡單的化學(xué)計算。 2.了解物質(zhì)的量的單位摩爾(mol)、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、阿伏加德羅常數(shù)的含義。 3.能根據(jù)物質(zhì)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(guān)系進行有關(guān)計算。,-3-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,物質(zhì)的量及摩爾質(zhì)量 物質(zhì)的量及其單位 1.基本概念,-4-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-5-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,自主鞏固 判斷正誤,正確的畫“”,錯誤的畫“”。 (1)2 mol H2O、8 mol CH鍵、1 mol氫 ( ) (2)阿伏加德羅常數(shù)就是6.021023 mol-1 ( ) (3)水的摩爾質(zhì)量為18 g ( ) (4)1 mol水的質(zhì)量為18 gmol-1 ( ) (5)CO2的相對分子質(zhì)量為44 ( ) (6)18 g H2O含有10NA個質(zhì)子 ( ) (7)標準狀況下,22.4 L氨水含有NA個NH3分子 ( ) (8)1.6 g由氧氣和臭氧組成的混合物中含有氧原子的數(shù)目為0.1NA ( ) (9)1 mol Na被完全氧化生成Na2O2,失去2NA個電子 ( ),-6-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-7-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,陷阱二、物質(zhì)的組成方面 (1)特殊物質(zhì)中所含微粒(分子、原子、電子、質(zhì)子、中子等)的數(shù)目。 如Ne、D2O、18O2、H37Cl、OH、OH-等。 (2)物質(zhì)中所含化學(xué)鍵的數(shù)目。 如H2O2、CnH2n+2(n1)中化學(xué)鍵的數(shù)目分別為3、3n+1。 (3)最簡式相同的物質(zhì)中的微粒數(shù)目。 如NO2和N2O4、乙烯和丙烯等。 (4)摩爾質(zhì)量相同的物質(zhì)中的微粒數(shù)目。 如N2、CO、C2H4等。,-8-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,陷阱三、典型的氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移數(shù)目方面 電子轉(zhuǎn)移(得失)數(shù)目問題的分析,如Na2O2、NO2與H2O反應(yīng);電解AgNO3溶液、CuSO4溶液的反應(yīng);Cl2與H2O、NaOH、Fe反應(yīng)等,分析該類題目時還要注意反應(yīng)產(chǎn)物以及過量計算問題。 陷阱四、弱電解質(zhì)的電離、鹽類的水解方面 弱電解質(zhì)在水溶液中部分電離,可水解的鹽溶液中,離子發(fā)生微弱水解。如1 L 0.1 molL-1的乙酸溶液和1 L 0.1 molL-1的乙酸鈉溶液中CH3COO-的數(shù)目不相等且都小于0.1NA。 陷阱五、特殊的反應(yīng)方面 如一氧化氮和氧氣常溫常壓下即可反應(yīng),二氧化氮和四氧化二氮之間存在相互轉(zhuǎn)化,氯氣與水反應(yīng)、合成氨反應(yīng)等屬于可逆反應(yīng)。,-9-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,例1(2015全國)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法中正確的是( ) A.18 g D2O和18 g H2O中含有的質(zhì)子數(shù)均為10NA B.2 L 0.5 molL-1亞硫酸溶液中含有的H+數(shù)為2NA C.過氧化鈉與水反應(yīng)時,生成0.1 mol氧氣轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA D.密閉容器中2 mol NO與1 mol O2充分反應(yīng),產(chǎn)物的分子數(shù)為2NA,答案,解析,-10-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,技巧點撥:阿伏加德羅常數(shù)正誤判斷題型中涉及以物質(zhì)的量為核心的計算。 解決此類問題主要分兩步:第一步先將物質(zhì)的質(zhì)量、體積、物質(zhì)的量濃度轉(zhuǎn)化為該物質(zhì)的物質(zhì)的量;第二步將該物質(zhì)的物質(zhì)的量轉(zhuǎn)化為所求微粒數(shù)目。用下圖表示:,-11-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,跟蹤訓(xùn)練 1.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法中錯誤的是( ) A.分子總數(shù)為NA的NO2和CO2混合氣體中含有的氧原子數(shù)為2NA B.28 g乙烯和環(huán)丁烷(C4H8)的混合氣體中含有的碳原子數(shù)為2NA C.常溫常壓下,14 g由N2與CO組成的混合氣體含有的原子數(shù)目為NA D.48 g O2和48 g O3含有的原子數(shù)分別為2NA和3NA,答案,解析,-12-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,2.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法中正確的是( ) A.1 mol甲苯含有6NA 個CH鍵 B.18 g H2O含有10NA 個質(zhì)子 C.標準狀況下,22.4 L氨水含有NA 個NH3分子 D.56 g鐵片投入足量濃硫酸中生成NA 個SO2分子,答案,解析,-13-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,答案,解析,-14-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,4.設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,判斷正誤,正確的畫“”,錯誤的畫“”。 (1)常溫常壓下,22.4 L氯氣與足量鎂粉充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA ( ) (2)1 mol Na被完全氧化生成Na2O2,失去2NA個電子 ( ) (3)1 mol Na與足量O2反應(yīng),生成Na2O和Na2O2的混合物,鈉失去NA個電子 ( ) (4)標準狀況下,6.72 L NO2與水充分反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.1NA ( ) (5)1 mol Fe2+與足量的H2O2溶液反應(yīng),轉(zhuǎn)移2NA個電子 ( ),解析,-15-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,(6)1 mol Cl2與足量的鐵反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA ( ) (7)1 mol Cl2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定為2NA ( ) (8)向FeI2溶液中通入氯氣,當有1 mol Fe2+被氧化時,共轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA ( ),-16-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,氣體摩爾體積及阿伏加德羅定律 1.影響物質(zhì)體積大小的因素 (1)微粒的大小。 (2)微粒間距的大小。 (3)微粒的數(shù)目。 2.氣體摩爾體積 (1)含義:氣體摩爾體積是指在一定溫度和壓強下,單位物質(zhì)的量的氣體所占有的體積,符號為Vm,單位為Lmol-1和m3mol-1。 (2)特例:標準狀況是指溫度為0 ,壓強為101 kPa,此情況下,氣體摩爾體積為22.4 Lmol-1。,-17-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,(3)同溫同壓下氣體摩爾體積相同的原因:一定溫度和壓強條件下,氣體分子間的平均距離比分子直徑大得多,氣體的體積主要取決于氣體分子間的平均距離,氣體分子的自身大小忽略不計。氣體分子間的距離受溫度和壓強影響,當溫度、壓強相同時,氣體分子間的平均距離相等,若氣體的物質(zhì)的量相同,則氣體的體積相同。 (4)氣體摩爾體積(Vm)與物質(zhì)的量(n)、氣體體積(V)之間的關(guān)系為n=,-18-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,3.阿伏加德羅定律 (1)概念:,可總結(jié)為:“三同”定“一同”,即同溫、同壓、同體積的氣體,具有相同的分子數(shù)。,-19-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,(2)阿伏加德羅定律的推論:,-20-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,自主鞏固 判斷正誤,正確的畫“”,錯誤的畫“”。 (1)當1 mol氣體的體積是22.4 L時,一定處于標準狀況 ( ) (2)標準狀況下,氫氣的摩爾體積為22.4 L ( ) (3)標準狀況下,1 mol N2和O2的混合氣體為22.4 L ( ) (4)標準狀況下,1 mol水的體積為22.4 L ( ),-21-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,1.以物質(zhì)的量為核心的各相關(guān)物理量的相互關(guān)系,-22-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-23-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,(2)關(guān)于阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用的考題出現(xiàn)的頻率高。 阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用,實質(zhì)上是借助阿伏加德羅常數(shù)進行以物質(zhì)的量為中心的各物理量間的換算,解題時需要特別注意以下幾點: 條件:考查氣體時經(jīng)常給定非標準狀況,如常溫常壓下(25 、1.01105 Pa)等。 物質(zhì)狀態(tài):考查氣體摩爾體積時,常用在標準狀況下非氣態(tài)的物質(zhì)來迷惑學(xué)生,如H2O、SO3、己烷、辛烷、CHCl3等。 物質(zhì)結(jié)構(gòu):考查一定物質(zhì)的量的物質(zhì)中含有多少粒子(分子、原子、電子、質(zhì)子、中子等),經(jīng)常涉及稀有氣體He、Ne等單原子分子,Cl2、N2、O2等雙原子分子以及O3、P4等多原子分子等。,-24-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,氧化還原反應(yīng):考查指定物質(zhì)參加氧化還原反應(yīng)時,常設(shè)置氧化還原反應(yīng)中氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物、電子轉(zhuǎn)移(得失)數(shù)目方面的陷阱。如:Na2O2和H2O反應(yīng);Cl2和NaOH反應(yīng);電解AgNO3溶液;Cu與S反應(yīng)等。 電離、水解:考查電解質(zhì)溶液中粒子數(shù)目或濃度時常設(shè)置弱電解質(zhì)的電離、鹽類水解方面的陷阱。 一些物質(zhì)中的化學(xué)鍵數(shù)目,如SiO2、Si、CH4、S8、CO2、烴(如烷烴中單鍵數(shù))等。,摩爾質(zhì)量:特殊物質(zhì)如D2O、18O2等。 膠粒是許多粒子的集合體,如1 mol Fe3+完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵膠體后,膠粒數(shù)遠小于NA個。,-25-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,2.氣體摩爾體積與阿伏加德羅定律 (1)在運用氣體摩爾體積時,需要注意的問題 氣體摩爾體積和標準狀況下的氣體摩爾體積不是一個概念,標準狀況下的氣體摩爾體積是特定溫度和壓強(0 和1.01105 Pa)下的氣體摩爾體積。 氣體的摩爾體積的適用范圍是氣態(tài)物質(zhì),可以是單一氣體,也可以是混合氣體,如0.2 mol H2與0.8 mol O2的混合氣體在標準狀況下的體積約為22.4 L。 氣體的摩爾體積是阿伏加德羅定律的具體體現(xiàn),標準狀況下Vm為22.4 Lmol-1是阿伏加德羅定律的一個特例。所以在學(xué)習(xí)氣體摩爾體積時如能正確理解阿伏加德羅定律及其推論,應(yīng)用起來更是游刃有余。,-26-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,(2)阿伏加德羅定律 適用范圍:任何氣體,可以是單一氣體,也可以是混合氣體。 “四同”定律:同溫、同壓、同體積、同分子數(shù)中,只要有“三同”,必有第“四同”,即“三同定一同”。 (3)推論(常用的),-27-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,-28-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,答案,解析,-29-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,誤區(qū)警示:特殊化學(xué)反應(yīng)在解題中的應(yīng)用 (1)可逆反應(yīng):如果涉及可逆反應(yīng),則反應(yīng)物不能按正常量完全反應(yīng)。如1 mol氮氣和足量氫氣反應(yīng),不能生成2 mol氨氣。 (2)隱含反應(yīng):如果隱含反應(yīng),則注意不能按純凈物考慮問題。如標準狀況下22.4 L NO2氣體含有的NO2分子數(shù)少于NA,因為NO2氣體中存在著2NO2 N2O4,導(dǎo)致部分NO2生成N2O4,使得NO2的分子數(shù)減少,即NO2分子數(shù)少于NA。,-30-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,跟蹤訓(xùn)練 1.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法中正確的是( ) A.在同溫同壓下,相同體積的任何氣體單質(zhì)所含的原子數(shù)目相同 B.常溫下,56 g鐵與足量濃硫酸反應(yīng)生成氣體的分子數(shù)為1.5NA C.標準狀況下,22.4 L NO和11.2 L O2混合后分子總數(shù)為NA D.標準狀況下,以任意比混合的氫氣和一氧化碳氣體共8.96 L,在足量氧氣中充分燃燒時消耗氧氣的分子數(shù)為0.2NA,答案,解析,-31-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,答案,解析,-32-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,答案,解析,-33-,基礎(chǔ)梳理,考點突破,4.(2015河北唐山模擬)設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列判斷中正確的是( ) A.適量Na2O2與CO2反應(yīng),生成1 mol O2時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA B.1 mol甲醇中含有的CH鍵的數(shù)目為4NA C.25 時pH=2的硫酸中,含有的H+的數(shù)目為0.01NA D.某密閉容器中有2 mol SO2和1 mol O2,在一定條件下充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4NA,答案,解析,