(共44张PPT)
普通高中课程标准实验教科书 化学1(必修)
第一章
第三节 化学中常用的物理量
——物质的量
课前思考
假定我们有一篓面值一元的硬币,
假定每一硬币的形状、体积、质量是相
同的,我们通过哪些方法或途径可以知
道这篓硬币的个数?
序号 方法或途径
1
2
3
4
5
6
7
… …
直接数数
先称量出一个硬币的质量,再用硬币的总质量除以
一个硬币的质量
先称量出100个硬币的质量,用硬币的总质量除以
100个硬币的质量,再乘以100
先测量出一个硬币的体积,再用硬币的总体积除以
一个硬币的体积
先测量出一个硬币的厚度,再将硬币垒起来,用硬
币的总厚度除以一个硬币的厚度
先测量出100个硬币的厚度,再将硬币垒起来,用硬
币的总厚度除以100个硬币的厚度,然后乘以100
先用模具计量(比如一木板上刻有许多凹槽,每一凹
槽中正好卡入10个硬币)(银行常用)
建立模型
模型一:——直接计量(方法一)
模型二:——引入中间物理量换算
(方法二~八)
C + O2 === CO2
宏观上:
(物质质量或体积)
微观上:
(所含粒子数目)
12克 32克 44克
1个C原子 1个O2分子 1个CO2分子
宏观物质
质量体积
微观粒子
个 数
?
思考探究
结合前面解决一娄硬币个数的方法模型,
尽可能多地列举出解决一定质量或体积的宏观
物质中所含粒子数的方法或途径。
序号 方法或途径
1
2
3
4
5
一个一个地数
先称量出1个微观粒子的质量,然后再用宏观物质的
质量除以1个微观粒子的质量,计算出微观粒子个数
先称量出由某一数目的微观粒子所组成的微粒集体
的质量,然后再用宏观物质的质量除以微粒集体的
质量,再乘以微粒集体所含有的微粒数,计算出碳原
子个数。
先数出1cm3宏观物质所含有的微观粒子个数,然后
再根据宏观物质的总体积,计算出微观粒子个数
先测量出1个微观粒子的体积,然后再用宏观物质的
体积除以1个微观粒子的体积,计算出微观粒子个数
分析评价
序号 方法或途径
1
2
3
4
5
一个一个地数
先称量出1个微观粒子的质量,然后再用宏观物质的
质量除以1个微观粒子的质量,计算出微观粒子个数
先称量出由某一数目的微观粒子所组成的微粒集体
的质量,然后再用宏观物质的质量除以微粒集体的
质量,再乘以微粒集体所含有的微粒数,计算出碳原
子个数。
先数出1cm3宏观物质所含有的微观粒子个数,然后
再根据宏观物质的总体积,计算出微观粒子个数
先测量出1个微观粒子的体积,然后再用宏观物质的
体积除以1个微观粒子的体积,计算出微观粒子个数
×
×
×
×
可以利用相对原子质量
建立模型
根据方法3,我们把这一微观粒子集体所含
微粒数目暂定为NA个,建立下列数学模型:
物质所含微粒数= ×NA
问题探究
⑴国际上是如何规定NA的?
⑵这样规定有什么好处?
0.012kg12C所含碳原子数目即为NA
① NA个微观粒子所形成的微粒集体的质量在几克 到
几百克之间,质量大小适宜,可以称量,便于换算。
② 有利于借助相对原子质量,确定不同种类粒子集体
的质量。
并把它称为“阿佛加德罗常数”,近似值为6.02×1023
= 物质的量(mol)
当物质的量等于1mol时:
物质所含微粒数=阿佛加德常数
物质的质量=阿佛加德罗常数个微粒的质量
=
小结:物质的量与物质所含微粒
数的关系
物质的量=
(mol)
n=
N
NA
符号 单位 联系
物质的量
摩尔
阿伏加德罗常数
小结:
n
mol
mol
NA
mol-1
物质的量的单位是摩尔
1mol粒子的数目就是阿伏加德罗常数
阿伏加德罗常数的准确值为12g12C含有的碳原子数(实验测定),近似值为 6.02×1023
使用摩尔概念时的注意事项
⑴适用范围:
⑵使用准则:
⑶大:
⑷小:
⑸广:
微观粒子或它们的特定组合
必须指明微粒符号或化学式
1mol物质所含微粒数巨大
摩尔计量的是微无其微的微观粒子
应用范围极广,是联系微粒个体与
微粒集体、不可称量的反应微粒与
可称量的宏观物质的桥梁。
练习1:下列说法是否正确?
⑴1molNa+中含有NA个钠离子 ( )
⑵1molH2O中含有6.02×1023个水分子( )
⑶1mol氢中含有NA个氢原子 ( )
⑷ 1molCO2含有NA个氧原子 ( )
⑸ 1molH2O中含有1molH2和 1molO ( )
⑹ 1molH2O中含有10NA个质子 ( )
√
√
×
×
×
√
在0.5molO2中含有的O2的分子数目
解:O2的分子数为
N = n × NA
= 0.5 mol × 6.02 ×1023 mol -1
= 3.01 × 1023
思考:在0.5molO2中含有的氧原子
物质的量又是多少摩?
例题1
0.5molNa2SO4含有 mol Na+, mol
SO42-,约含 个O
1
0.5
2mol×6.02×1023mol-1
Na2SO4 —————Na+————— SO42- ————— O
1 2 1 4
1mol 2mol 1mol 4 mol
NA 2NA NA 4NA
例题2
练习2、计算并填空:
⑴ 3.01×1024个硫酸分子的物质的量为 mol;
⑵2 mol H2O中含 mol H和 mol O,
含有 个H2O。
⑶9.03×1023个甲烷分子含 mol C原子、 mol
H原子, mol质子、 mol电子。
⑷ CO2mol中含有的氧原子数跟1.806×1024个
H2O分子中含有的氧原子数相同。
5
4
2
1. 204×1024
1.5
6
15
15
1.5
问题探究
摩尔质量和气体摩尔体积
〖讨论〗阅读P21表1-3-1,组内研讨
问题 结论
1mol物质的质量在数值上有什么特点?
相同的温度、压强下,1mol的不同物质的体积在数值上有什么特点?
数值上等于其相对原子质量或
相对分子质量,单位为克
固体、液体物质体积无明显规
律,气体物质体积基本相同
小结:摩尔质量
1mol物质(即单位物质的量的物质)
的质量叫做摩尔质量(单位:g/mol)
n=
〖问题〗
1、1mol不同物质的质量为什么不同?
2、Na和 Na +的摩尔质量是否相同?为什么?
物质的量与物质的质量、
摩尔质量的关系:
24.5gH2SO4 物质的量是多少?
解:
H2SO4的相对分子质量为98,则H2SO4的摩尔质量为98g/mol 。
n( H2SO4 )=
=0.25mol
答: 24.5gH2SO4 物质的量是0.25mol。
m ( H2SO4 )
M( H2SO4 )
24.5g
98g/mol
=
例题1
例题2
1.5molH2SO4 的质量是多少?
解:
由m=n×M
m(H2SO4)=n(H2SO4)×M(H2SO4)
答:1.5molH2SO4 的质量是157.0g。
=1.5mol ×98g/mol
=157.0g
0.01mol某物质的质量为1.08g,此物质的摩尔质量是多少?
解:
根据公式:M= ———
m
n
M= ————
0.01mol
1.08g
=108g/mol
答:此物质的摩尔质量是108g/mol。
例题3
练习1:填空
⑴3.6gH2O的物质量是 ,含有
个水分子。
⑵11.7gNaCl的物质量是 ,
共含离子 个。
⑶ 3.01×1022个OH-的物质的量为 ,
质量为 g
0.2 mol
1. 204×1023
0.2 mol
2. 408×1023
0.05 mol
0.85
定义:在标准状况下,1mol的任何气体所占的体积
都约是22.4L,这个体积叫做气体摩尔体积。
符号: Vm
单位: L· mol-1
理解:
(1)它只适用于气体(单一或混合气体都可以)。
(2)必须是标准状况下(0 ℃,1.01×105Pa)。
小结:气体摩尔体积
n=
V
Vm
例题1
下列说法是否正确
⑴在标准状况下,1mol水的体积约是22.4L ( )
⑵ 1mol H2的体积约是22.4L ( )
⑶ 1mol CO2和1mol CO所含的分子数和体积都相同
( )
⑷ 1mol O2在20℃时的体积一定大于22.4L ( )
⑸在标准状况下,0.5mol N2和1mol O2 的混合气体的
体积约是33.6L ( )
×
×
×
×
√
例题2
在标准状况下,CO和CO2的混合
气体共39.2L, 质量为61g,求两
种气体的物质的量和各自的体积。
解:
n总= =1.75mol
设:混合气体中CO的物质的量为x, CO2的
物质的量为y
则: x +y =1.75mol
28x +44y =61g
解得: x =1 mol
y =0.75mol
∴ VCO= 1 mol×22.4 mol/L= 22.4 L
VCO2= 0.75 mol×22.4 mol/L= 16.8 L
概括·整合
÷摩尔质量
×摩尔质量
物质的质量
(g)
物质的量
(mol)
微粒数
(个)
×阿伏加德罗常数
÷阿伏伽德罗常数
STP时气
体体积
×气体摩
尔体积
÷气体摩
尔体积
以阿伏伽德罗常数个微粒所组成的微粒集体作标准,表示一定量的物质中含有多少个这样的微粒集体的物理量
物质的量的单位,任何1mol物质中都含有阿伏伽德罗常数个微粒
每摩尔物质的质量,单位为g/mol
12g碳12C中所含碳原子的个数,大约为6.02×1023
概括·整合
n=
N
NA
n=
n=
V
Vm
任何物质所含的微粒数
任何物质的质量
气体物质在STP时的体积
适用于任何物质
只适用于STP时的气体
问题探究
一定体积溶液的组成
探究:配制100mL含0.2mol NaCl的溶液。
实验步骤:
计算
需要溶质质量为多少?
0.2mol×58.5g/mol=11.7g
下
一
步
准备
仪器
下
一
步
需要哪些仪器?
容量瓶上有哪些标识?
如何洗涤仪器?
选择100ml容量瓶、150ml烧杯、适当长度的玻棒、称量范围为100g的托盘天平
将玻璃仪器分别用
自来水、蒸馏水各
洗3次。
称量
称量时要注意什么?
称量:用托盘天平称量11.7gNaCl固体。
下
一
步
溶解
什么操作可以加速溶解?
溶解:将NaCl固体放入烧杯中,加入50ml水溶解。
下
一
步
转移
溶解后若有明显的温度改变,能否立即转移溶液?如何保证尽可能将溶质全部转移到容量瓶中?
转移:将NaCl溶液沿着玻棒小心转移到容量瓶中,然后每次用30ml水洗涤烧杯2~3次,将洗涤液转移到容量瓶中。
下
一
步
定容
摇匀
加水至容量瓶容积的2/3时,为什么要轻轻振荡容量瓶?定容时要注意什么?
定容、摇匀:向容量瓶中加水至其容积的2/3时,轻轻振荡容量瓶,然后继续加水至凹液面的最低点与刻度线平齐,塞好瓶塞,倒转容量瓶3~4次,使溶液混合均匀
下
一
步
装瓶
贴签
将溶液转移到试剂瓶中,贴上标签。
〖小结〗基本步骤:
算—称—溶—转—定—装
〖讨论〗上述配得的溶液怎样表示它的组成?
物质的量浓度:
以单位体积溶液所含溶质B的物质的量
来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B
的物质的量浓度(CB)
CB=
溶质的
物质的量
溶液的体积
溶质的
物质的量浓度
〖拓展讨论〗
某同学在配制NaCl溶液的实验中出现了如下
情形,试分析对所配溶液浓度的影响
操 作 实 情
对溶液物质的量浓度的影响
称量前未调零点,天平指针偏向左边
容量瓶洗涤后未干燥
溶解NaCl固体的烧杯洗涤后未干燥
定容时眼睛处于仰视的位置
摇匀后发现凹液面的最低点低于刻度线,再加水至刻度线
偏小
无影响
偏小
偏小
偏小
〖讨论与练习〗
2、1mol/L的H2SO4溶液中CH+、 CSO42-分别是多少?
1、将53gNa2CO3固体溶于水配成0.5升溶液,所得
Na2CO3溶液物质的量浓度是多少?
3、将1mol NaCl和1mol CaCl2溶于水配成1升溶液,
所得溶液中各离子物质的量浓度是多少?
CNa2CO3 =1.0mol/L
CH+ =2mol/L、 CSO42- =1mol/L
CNa+ =1mol/L、 CCa2+ =1mol/L、 CCl- =3mol/L
1、探讨溶液的质量分数与物质的量浓度
的换算关系
CB=
1000ml × ρg/cm3×ω(B)
M g·mol-1 ×1 L
〖协作探究〗
2、如何用质量分数为98%,密度为1.84g/cm3的浓
硫酸配制250ml 2mol/L的稀硫酸?
⑴计算:V(浓H 2SO4 )=
=0.0266L =26.6ml
0.25L× 2mol/L ×98g·mol -1
1. 84×1000g·L -1
⑵溶解:用量筒取约150ml水于烧杯中,再
准确量取26.6ml浓硫酸,沿玻璃棒缓慢加入
水中,边加边搅拌。
⑷定容:直接加水至离容量瓶刻度线2~3cm时,
改用胶头滴管加水至恰好到刻度。
⑶转移:冷却到室温时,将所得溶液转入250ml容量瓶中,再用30ml水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液全部转入容量瓶中。
⑸将所配稀硫酸转入试剂瓶中,并贴上标签。
问题探究
物质的量与化学反应
2H2 + O2 === 2H2O
点燃
4g 32g 36g
2分子 1分子 2分子
2mol 1mol 2mol
44.8L 22.4L
从物质的量角度:
从质量角度:
从分子数角度:
从标况下气体
体积角度:
从任意相同条件
气体体积角度:
2体积 1体积
〖例 题〗
在标准状况下,CH4气体0.224升,充分
燃烧时消耗O2多少摩尔?生成水多少克?
如果将生成的CO2气体用2mol/L的NaOH溶
液吸收,需要多少毫升的NaOH溶液?
解:
CH4 + 2O2 == CO2+ 2H2O
点燃
22.4L 2mol 1mol 36g
0.224L no2 nco2 mH2o
no2= 0.02mol nco2= 0.04mol mH2o = 0.36g
CO2 + 2NaOH == Na2CO3+ H2O
1mol 2mol
0.04mol 2mol/L×V
V=0.04L=40ml(共14张PPT)
阜阳三中化学教研组 叶静
P24 活动探究
如何来配制呢?请同学们提出你的初步想法。
1)将NaCl装入烧杯中, 加水至100mL刻度线
2)将NaCl装入100mL容量瓶中,加水至刻度线
3)将NaCl溶于水,再将溶液转移至100mL容量瓶中 ,加水至刻度线
下列操作对所配制溶液的物质的量浓度会产生什么影响?
转移时有部分溶液流到容量瓶外;
溶解后的溶液转移后没有洗涤就进行定容操作;
定容时液面超过刻度线;
容量瓶在实验之前用蒸馏水洗涤;
定容摇匀时,液面下降;
称量2.34g NaCl时,物品和砝码放反.
定量时仰视观察;
定量时俯视观察;
计 算
m(NaCl)=n(NaCl)×M(NaCl)
=0.04mol×58.5g/mol
=2.34g
称 量
称量时能将NaCl固体直接放置于托盘上吗
溶 解
某同学为了加快溶解速度,溶解时所加的水为100mL,你认为可以吗
2.3g
冷却
冷却至室温
转 移
如何将烧杯中的液体转移到容量瓶中?
洗 涤
为什么要洗涤玻璃棒和烧杯?
定 容
能用烧杯直接加水到容量瓶的刻度线吗
100mL
摇匀 装瓶 贴标签
步骤:
计算:
称量
溶解
冷却
转移
洗涤
定容
摇匀、装瓶
实验所需仪器: 100ml容量瓶、烧杯、托盘天平、玻璃棒、胶头滴管 、药匙
2.3g
100mL
应用
100mL 1.0mol/L的KOH溶液中所含溶质的质量是 。
200mL含H2SO4 98g的硫酸溶液的物质的量浓度是 。
5.6g
5mol/L(共22张PPT)
复习
物质的量的符号,单位是什么?
阿伏伽德罗常数的数值、符号、单位是什么?
1摩尔水中含有多少个水分子?多少摩尔氢原子?多少摩尔氧原子?
n 、N 、NA之间的关系?
问题
1摩尔水的质量是多少?
6.02×1023个氧分子所占的体积是多少?
第二课时
摩尔质量和气体摩尔体积
仓 颉 中 学
44g
44
CO2
32g
32
O2
2g
2
H2
46g
46
C2H5OH
18g
18
H2O
58.5g
58.5
NaCl
56g
56
Fe
质量
相对原子质量或相对分子质量
化学式
1mol不同物质的质量
气体
液体
固体
讨论
1mol物质的质量在数值上有什么特点?
用心想想你可以的!!!
1mol物质的质量,在以克为单位时,在数值上都等于它的相对原子质量或相对分子质量。
任何物质
阅读:P22
什么叫做摩尔质量?其单位是什么?
原子和分子的摩尔质量的数值与什么有关?有何关系?
物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系式如何?
回答我的问题
一、摩尔质量
定义:
单位物质的量的物质所具有的质量
每 摩 尔
单位:
数值:
符号:
M
g / mol或kg / mol
等于相对原子(分子)质量
辨 析
相对原子质量
相对分子质量
1mol物质的质量
摩尔质量
单位
数值
相
同
1
g
g / mol
关系式1—物质的量、摩尔质量、物质的质量三者的关系:
n
=
m
M
摩尔质量
物质的质量
物质的量
随 堂 练 兵
1、amol某物质的质量为mg。则该物质的
摩尔质量为M=—————————。
m
a
g/mol
2、64gO2的物质的量为 。
64g
32g/mol
2mol
3、2molH2O的质量为 ,其中
H的质量为 ,氧元素的质量
为 。
36g
4g
32g
化学式 状 态 体 积
0℃,101kPa 20℃,101kPa 0℃,202kPa
Fe 固体 — 7.2cm3 —
NaCl 固体 — 27.0cm3 —
H2O 液体 — 18.0cm3 —
C2H5OH 液体 — 58.3cm3 —
H2 气体 22.4L 24.0L 11.2L
O2 气体 22.4L 24.0L 11.2L
CO2 气体 22.3L 23.9L 11.2L
1mol不同物质的体积
讨论
在相同的温度和压强下,1mol不同气体的体积在数值上有什么特点?
用心想想你可以的!!!
在相同的温度和压强下,1mol任何气体所占的体积在数值上近似相等。
阅读:P23
什么是气体摩尔体积?其单位是什么?
标况下,气体摩尔体积是多少?
物质的量、气体的体积和气体摩尔体积之间的关系式如何?
回答我的问题
定义:
Vm
单位:
数值:
二、气体摩尔体积
在一定的温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积。
每 摩 尔
符号:
L · mol-1和m3 · mol-1
标况下(STP), Vm=22.4L/mol
关系式2—物质的量、气体的体积、气体摩尔体积三者的关系:
n
=
V
气体摩尔体积
气体的体积
物质的量
Vm
1、在相同的温度和压强下,1mol任何物质的体积在数值上近似相等。
2、在标准状况下,1mol水的体积约是22.4L
3、1mol H2的体积约是22.4L
4、在标准状况下,1mol氮气和氢气的混合气体的体积约为22.4L
练习题1
气体
液体
STP
√
判断下列说法是否正确:
练习题2
在标准状况下:
1mol空气的体积为 。
2molN2的体积为 。
0.5molCl2的体积为 。
体积为4.48LH2的物质的量为 。
体积为89.6L氧气和氢气的总物质的量为 。
22.4L
44.8L
11.2L
0.2mol
4mol
6.02×1023
71
22.4
÷NA
÷M
×M
×NA
×Vm
÷Vm
思考与探究
为何不同气体的摩尔体积相同?
Amedeo Avogadro
1776~1856
阿伏加德罗
生平简介:意大利化学家。1776年8月9日生于都灵市一个律师家庭,1856年7月9日卒于都灵市。1792年进都灵大学法律系学习,取得法学博士学位后,曾开业当律师。1800年弃法从理,十分勤奋,1820年被聘任都灵大学理科教授。自 18年被选为都灵科学院院士后,还担任过意大利教育委员和度量衡学会会长.
阿伏伽德罗定律
在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
“三同定一同”(共68张PPT)
【例1】下列叙述正确的是
A.25 ℃ 101 kPa条件下,1摩尔任何气体的体积都是
22.4升
B.同质量的O2和O3所含的氧原子数相同
C.同温同压下两种气体,只要分子数相同,所占体积相
同,质量也相同
D.标准状况下,体积是22.4升的物质,其物质的量一定
是1摩尔
【规范解答】选B。
【变式训练】下列示意图中,白球代表氢原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是( )
【解析】选A。氢气属于双原子分子,而氦气属于单原子分子。根据它们的相对原子质量容易算出,氢气与氦气的分子个数比为2∶1,根据阿伏加德罗定律,在同温同压下,分子个数比即体积比,因此,A是正确的。
【例2】由0.2 g H2、8.8 g CO2和5.6 g CO组成的混合气体在同温同压下对氢气的相对密度为
A.14.6 B.29.2 C.43.8 D.58.4
【自主解答】选A。m(总)=0.2 g+8.8 g+5.6 g=
14.6 g,n(H2)= n(CO2)=
=0.2 mol,n(CO)= n(总)=
0.1 mol+0.2 mol+0.2 mol=0.5 mol,所以
【变式训练】甲烷和一氧化碳的混合气体对氢气的相对密度为10,则该混合气体中CH4和CO分子数之比为
( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶1 D.3∶2
【解析】选B。混合气体的平均摩尔质量为10×2 g/mol=20 g/mol,假设混合气体中CH4的物质的量分数为x,
则CO的物质的量分数为(1-x),那么:16x+28(1-x)
=20,解得x= ,CH4和CO分子数之比为 ∶(1- )=2∶1。
或用十字交叉法:
所以V(CH4)∶V(CO)=8∶4=2∶1。
1.(2010·和平区高一检测)下列叙述正确的是( )
A.一定温度、压强下,气体体积由其分子的大小决定
B.一定温度、压强下,气体体积由气体的物质的量的多
少决定
C.气体摩尔体积是指1 mol 任何气体所占的体积为22.4 L
D.不同的气体,若体积相等,则它们所含的分子数一定相
等
【解析】选B。一定温度和压强下,气体体积主要由其物质的量决定;气体摩尔体积是指在相同温度和压强下,1 mol 任何气体所占的体积都大约相等,但不一定是22.4 L;不同的气体,体积相等时,物质的量不一定相等,因为不一定在相同状况下,所以分子数也不一定相等。
2.在标准状况下,如果1.6 L氧气含n个氧分子,则阿伏加德罗常数的数值为( )
A.28n B.14n C.n/28 D.n/14
【解析】选B。由于物质的量=
则
3.同温同压下,等质量的下列气体所占有的体积最大的是( )
A.O2 B.CH4 C.CO2 D.SO2
【解析】选B。质量相等的气体,摩尔质量越小,其物质的量越大,同温同压下所占有的体积越大。四个选项中CH4的摩尔质量最小,所以选B。
4.下列说法正确的是( )
A.32 g O2占有的体积约为22.4 L
B.22.4 L N2含有阿伏加德罗常数个氮分子
C.在标准状况下,22.4 L水的质量约为18 g
D.22 g CO2与标准状况下11.2 L HCl含有相同的分子数
【解析】选D。A项,32 g O2的体积只有在标准状况下才约是22.4 L;B项,22.4 L N2只有在标准状况下,其物质的量才是1 mol,才含有阿伏加德罗常数个分子;C项,标准状况下,水不是气体,22.4 L水的物质的量不是1 mol,质量不是18 g;D项,22 g CO2和标准状况下11.2 L HCl的物质的量相等,含有相同的分子数。
5.在标准状况下,33 g二氧化碳、0.5 mol氢气和5.6 L氮气。
(1)其中物质的量最大的是__________,质量最小的是________________;
(2)物质所含分子数目最多的是_________,所含原子数目最少的是_________________;
(3)物质所占体积最大的是____________,这三种气体的体积比为______________。
【解析】由 可以计算各量的数据如下表:
所以有:(1)n(CO2)>n(H2)>n(N2),m(CO2)>m(N2)>m(H2);
(2)物质的量之比等于分子数之比,所以N(CO2)>
N(H2)>N(N2),所含原子数目最少的是N2;
(3)V(CO2)∶V(H2)∶V(N2)=3∶2∶1,体积最大的是CO2。
答案:(1)CO2 H2 (2)CO2 N2 (3)CO2
V(CO2)∶V(H2)∶V(N2)=3∶2∶1
A 组
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括4小题,每小题6分,共24分)
1.2 mol Cl2和2 mol CO2相比较,下列叙述中正确的是
( )
A.分子数相等 B.原子数相等
C.体积相等 D.质量相等
【解析】选A。等物质的量的Cl2和CO2分子数相等,但原子数不等,因为Cl2是双原子分子,而CO2是三原子分子;体积也不一定相等,只有在同温同压条件下,等物质的量的气体的体积才相等;Cl2和CO2的摩尔质量不同,所以等物质的量时,质量不等。
2.(2010·武汉高一检测)在一定温度和压强下,1体积X2(g)和3体积Y2(g)化合生成2体积的一种气态化合物,则该化合物的分子式为( )
A.XY3 B.XY C.X3Y D.X2Y3
【解析】选A。同温同压条件下,气体的体积比等于物质的量之比,等于反应方程式中的系数之比,所以该反应方程式应为X2+3Y2 ==== 2XY3。
3.下列说法正确的是( )
A.同温、同压下,相同质量的气体都占有相同的体积
B.同温、同压下,相同体积的气体都含有相同数目的分
子
C.在标准状况下,1 mol水的体积约是22.4 L
D.1 mol某气体的体积约为22.4 L,该气体所处的状况
一定是标准状况
【解析】选B。同温同压下,质量相同的不同气体物质的量不一定相同,所以不一定占有相同的体积,故A项错误;由阿伏加德罗定律知,B项正确;由于水在标准状况下不是气体,故C项错误;1 mol某气体若处于高温、低压或高压、低温的情况下,气体体积也可能约为22.4 L,故D项错误。
4.(2010·大连高一检测)下列说法不正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
A.在常温、常压下,11.2 L氯气中含有的分子数小于
0.5NA
B.在常温、常压下,氦气为1 mol时含有的原子数为NA
C.32 g氧气所含电子数目为16NA
D.28 g CO和CO2的混合物含有的分子数为1NA
【解析】选D。A项,常温是25 ℃,对于气体,温度越高,分子间的距离越大,体积越大。所以常温常压下11.2 L氯气若在标准状况下,其体积小于11.2 L,物质的量小于0.5 mol,分子数小于0.5NA;B项,氦气是单原子分子,1 mol氦气含NA个原子与状况无关;C项,32 g氧气的物质的量为1 mol,1个O2含16个电子,所以C项正确;CO和CO2的混合气体的平均摩尔质量大于
28 g·mol-1,所以28 g混和气体的物质的量小于1 mol,分子数小于1NA。
二、非选择题(本题包括2小题,共26分)
5.(14分)在标准状况下,CO和CO2混合气体的质量为
36 g,体积为22.4 L,则CO所占的体积为________ L,质量为 ______g,CO2的分子数为________个。
【解析】设CO的物质的量为x,CO2的物质的量为y,则:
故V(CO)=0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L
m(CO)=0.5 mol×28 g·mol-1=14 g
N(CO2)=0.5 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1023。
答案:11.2 14 3.01×1023
6.(12分)某气体由双原子分子构成,它的摩尔质量为M g·mol-1。现有m g该气体,则(阿伏加德罗常数值用NA表示):
(1)这种气体物质的量为________mol。
(2)这些气体在标准状况下的体积为_________L。
(3)这种气体在标准状况下的密度为________g·L-1。
(4)这些气体所含原子总数为________个。
(5)这种气体一个分子的质量为__________g。
(6)这些气体的体积是同温同压下等质量氢气体积的__________倍。
【解析】(1)根据公式n= 即可求得。
(2)V=n·22.4 L·mol-1=
(3)密度
(4)该气体是双原子分子,所以原子总数是分子总数
的2倍
(5)摩尔质量即1 mol物质所具有的质量,1 mol该气
体含NA个分子,所以每个分子的质量为 g。
(6)等质量的该气体与氢气的物质的量之比为
同温同压下气体的体积之比等于物质的量之比。
答案:(1) (2) (3) (4)
(5) (6)
B 组
1.标准状况下,m g气体A与n g气体B的分子数相等,下列说法不正确的是( )
A.气体A与气体B的相对分子质量之比为m∶n
B.同质量的气体A与气体B分子个数之比为n∶m
C.同温同压下,气体A与气体B的密度之比为m∶n
D.相同状况下,同体积气体A与气体B的质量比为n∶m
【解析】选D。标准状况下m g气体A与n g气体B的分子
数相等(即物质的量相等),因此两气体的相对分子质
量之比为m∶n;同质量的两气体的分子个数之比为
同温同压下,两气体的密度比等于其
相对分子质量之比,即ρ(A)∶ρ(B)=m∶n;相同
状况下,同体积(即物质的量相等)的两气体的质量之
比为m∶n。
2.CO和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况),则:
(1)混合气体中CO的质量是_________g;
(2)混合气体中CO2在标准状况下的体积是 ______L;
(3)混合气体在标准状况下的密度是_______g·L-1。
【解析】n(CO2)= 假设反应前混合气体中CO和CO2的物质的量分别为x、y,则:
m(CO)=0.25 mol×28 g/mol=7 g,
V(混合)CO2=0.25 mol×22.4 L·mol-1=5.6 L。
答案:(1)7 (2)5.6 (3)1.6
某化学课外活动小组利用氯酸钾分解制取氧气的反应,测定1 mol氧气在标准状况下所占体积的实验,操作步骤如下:
①按图所示安装实验装置(加热装置略)。
②检验装置气密性。
③称得试管的质量为14.45 g,向试管里加入KClO3和MnO2的混合物,再称其质量为15.95 g。
④充分加热试管中的混合物。
⑤反应完毕后把装置放置冷却到室温。
⑥调整量筒内外液面高度使之相同,并读取气体体积为
285 mL,把它换算为标准状况下氧气的体积为
279.7 mL。
⑦再称量冷却后试管的质量为15.55 g。
根据上述实验,回答下列问题:
(1)如何检查装置的气密性?
__________________________________________。
(2)测量收集到的气体体积时,为什么使量筒内外液面的高度相同?_________________________________。(3)测量收集到的气体体积(图中夹持仪器已省略)时,如何使量筒内外液面的高度相同?___________
____________________________________________。
(4)在标准状况下,1 mol氧气所占的体积(保留小数点后两位)为__________ L。
【解析】(1)检查装置气密性的原理是:使装置形成一个密闭体系,再使体系内气体产生压强变化,并以一种现象表现出来。如本题可将导管口放入水中,用双手或热毛巾捂住试管使试管内气体受热膨胀,通过观察气泡的产生及倒吸现象来判断装置的气密性。
(2)量筒内外液面不相同,说明量筒内气体压强与外界大气压不相等,测得的气体体积就不是1标准大气压下的体积,在换算为标准状况下的气体体积时就不准确。
(3)从图示可知,量筒内液面高于量筒外,说明量筒内气压小于量筒外气压,可将量筒缓缓下移来调整液面高度。
(4)反应放出O2为:m(O2)=15.95 g-15.55 g=0.40 g
n(O2)=
Vm=
答案:(1)将导管口放入盛有水的水槽中,用双手握住试管,水槽内水中有气泡产生;双手离去一会儿,水槽内导管中有水柱产生,则说明装置不漏气,反之说明漏气
(2)使量筒内外压强相同,便于计算
(3)缓缓将量筒下移,使量筒内外液面相平
(4)22.38
1.质量为16 g的下列气体,在标准状况下体积约为
11.2 L的是( )
A.H2 B.O2 C.CO2 D.CH4
【解析】选B。标准状况下体积约为11.2 L的气体,其
物质的量为n=
所以该气体的摩尔质量应为
2.下列说法正确的是( )
A.在同温同压条件下,相同体积的任何气体单质所含的
原子数相等
B.非标准状况下,1 mol任何气体的体积不可能为22.4 L
C.常温常压下,22.4 L任何气体都约含有6.02×1023个
分子
D.1 mol H2和O2的混合气体,在标准状况下的体积约为
22.4 L
【解析】选D。同温同压条件下,相同体积的任何气体其物质的量相等,分子数相等,但原子数不一定相等,如O2和O3;标准状况下,气体的摩尔体积约为
22.4 L/mol,但22.4 L/mol并不一定就是标准状况下的气体摩尔体积;常温常压下,22.4 L气体物质的量不一定是1摩尔;气体摩尔体积既适用于单一气体,也适用于混合气体。
3.假设12C的相对原子质量为24,如果以0.024 kg12C所含的原子数为阿伏加德罗常数,下列数值中肯定不变的是 ( )
A.H2的摩尔质量
B.16 g O2所含的分子数
C.O2的相对分子质量
D.一定条件下,跟2 g H2化合的O2的物质的量
【解析】选B。由题意知,由于12C的相对原子质量及阿伏加德罗常数规定的改变,导致所有与物质的量有关的物理量均发生变化,所有与物质的量无关的物理量均保持不变。A项中H2的摩尔质量为4 g·mol-1;B项中16 g O2所含的分子数保持不变;C项中O2的相对分子质量为64;D项中与2 g H2化合的O2的物质的量为0.25 mol,故选B项。
4.在同温同压下,CO2和CH4按怎样的体积比混合,才能使混合气体的密度相对于氢气的密度为10?
【解析】混合气体的 =D·M(H2)=10×2 g·mol-1=
20 g·mol-1,由十字交叉法得:
答案:CO2和CH4按1∶6的体积比混合(共22张PPT)
第一章
认识化学科学
第3节
化学中常用的物理量-物质的量
(第一课时)
[交流、研讨] 智力游戏
序 号 方 法 或 途 径
方法一 直接数数
方法二 先称量出一个硬币的质量,再用硬币的总质量除以一个硬币的质量
方法三 先称量出100个硬币的质量,用硬币的总质量除以100个硬币的质量,
再乘以100
方法四 先测量出一个硬币的体积,再用硬币的总体积除以一个硬币的体积
方法五 先称量出100个硬币的体积,用硬币的总体积除以100个硬币的体积,
再乘以100
方法六 先测量出一个硬币的厚度,再将硬币垒起来,用硬币的总厚度除以
一个硬币的厚度
方法七 先测量出100个硬币的厚度,再将硬币垒起来,用硬币的总厚度除以
100个硬币的厚度,然后乘以100
方法八 用模具(比如一木板上刻有许多凹槽,每一凹槽中正好卡入10个硬币)
计量(银行常用)
…… ……
模型总结
模型一:直接计量 (方法一)
模型二:引入中间物理量换算
(方法二~方法八)
第三节 化学中常用的物理量――物质的量
一、物质的量、阿伏伽德罗常数、摩尔、摩尔质量
C + O2 == CO2
宏观上: 12克 32克 44克
微观上: 1个C原子 一个O2分子 一个CO2分子
[联想质疑]
如何建立起宏观物质的质量、体积和其所含微观粒子数之间的联系呢?
序 号 方 法 或 途 径
方法一 ▼一个一个地数
方法二 ▼先称量出1个微观粒子的质量,然后再用宏观物质的质量除以1
个微观粒子的质量,计算出微观粒子个数。
方法三 ▼先称量出由某一数目的微观粒子所组成的微粒集体的质量,
然后再用宏观物质的质量除以微粒集体的质量,再乘以微粒
集体所含有的微粒数,计算出碳原子个数。
方法四 ▼先测量出1个微观粒子的体积,然后再用宏观物质的体积除以
1个微观粒子的体积,计算出微观粒子个数。
方法五 ▼先数出1cm3宏观物质所含有的微观粒子个数,然后再根据宏
观物质的总体积,计算出微观粒子个数。
...... ......
宏观物质质量、体积 微粒个数
(一)、物质的量的单位——摩尔
1、物质的量 概念:是用来解决宏观物质和微观粒子之间关系问题的表示含有一定数目粒子的集体的物理量。
a、是七个国际基本物理量之一
b、是一个专有名词,由固定字数组成,不能分割、不能增减。
c、符号为“n”
d、微粒是指:分子、原子、离子、中子、电子等
e、粒子必须十分明确,且用化学式表示
2、摩尔
(1)概念:是物质的量的单位,简称摩。
(2)符号:mol
(3)基准:每摩尔物质中含有6.02×1023个微粒
阿伏加德罗常数(教材)
阿伏加德罗常数(原意):以12g 12C中所含的原子数目为标准的,也就是说,如果在一定量的粒子集体中所含有的粒子数与12g 12C中所含的碳原子数目相同,则它的物质的量为1mol,而这个数值(粒子数)就叫阿伏加德罗常数
(4)数值:阿佛加德罗常数,用NA表示。
(5)规定:1mol任何粒子的粒子数叫做阿佛加德罗常数。
(6)近似值:6.02 1023
(7)物质的量、阿佛加德罗常数与粒子数(符号为N)之间的关系:
n=
N
NA
物质的量
阿佛加德罗常数
粒子数
两个变式(1)N=n NA
(2) N
NA=
n
思考:
已知:一个碳原子的质量为 1.993 × 10-23g
求: 12g 碳-12 中所含的碳原子数?
≈ 6.02×1023
12g
1.993 × 10-23g
碳原子数 =
解:
判断下列说法是否正确
(A)1 摩尔氧
(B)1 摩尔氧原子
(C)2 摩尔分子氢
(D)3 摩尔 水
(E)0.5 摩 二氧化碳
思考:
错误,必须指明微粒的种类,是氧原子、氧分子还是氧离子
正确 1mol O
错误,2mol H2
正确 3mol H2O
正确 0.5mol CO2
思考:
2、1molC中约含有 个碳原子
3、0.3 mol H2SO4含有 个硫酸分子
4、1molNa2CO3中约含有_____molNa+、______molCO32-离子,共含有离子的个数为______________个。
6.02 × 1023
0.3× 6.02 × 1023
2
1
3×6.02×1023
1、1molH2O中多少mol的H,多少mol 的O
1个水分子中有2个氢原子和1个氧原子,当同时扩大阿佛加德罗常数倍之后,有如下关系:
H2O——2H——O 即H2O——2H——O
1 2 1 1mol 2mol 1mol
NA 2 NA NA
课堂练习:
1、0.5molNa2SO4含有 mol
Na+; molSO42-;含 个O。
2、0.1molNH4+中含有 个N,含有 个H.
1
0.5
1.204 × 1024
6.02 × 1022
2.408 × 1023
1mol物质的质量到底有多大?
粒子符号 物质的式量 每个粒子的质量(g/个) 1摩物质含有的粒子数(个) 1摩物质质量(g)
C 12 1.993X10-23
Fe 56 9.032X10-23
H2SO4 98 1.628X10-22
H2O 18 2.990X10-23
Na+ 23 3.821X10-23
OH- 17 2.824X10-23
NA
NA
NA
NA
NA
NA
12
56
98
18
23
17
3、分析以上计算结果可得出什么规律?
(1)1mol任何原子的质量(以克为单位)在数值上等于这种原子的相对原子质量。
(2) 1mol任何分子的质量(以克为单位)在数值上等于这种分子的相对分子质量。
(3) 1mol任何离子的质量(以克为单位)在数值上等于这种离子的式量。
结论:1mol任何微粒或物质的质量以克为单位时,在数值上等于该微粒的相对原子质量或相对分子质量。
课堂练习:
填空:
(1)1molCu质量是 克
(2)1molO2质量是 克
(3) 1molCO2质量是 克
(4) 1molCl-质量是 克
(5) 1molNa+质量是 克
(6) 1molNaCl质量 克
64
32
44
35.5
23
58.5
(二)、摩尔质量
(1)定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。
(2)符号:M
(3)单位:g/mol或kg/mol
(4)数值:等于物质或粒子的式量
(5)物质的量(n)、物质的质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系:
n(mol)=
m(g)
M(g/mol)
注意:
(6)物质的量、摩尔质量、物质的质量;阿伏加得罗常数、 6.02X1023等之间的区别。
课堂练习
(1)O2的摩尔质量是多少?
(2)H2SO4的摩尔质量是多少?
(3)100molH2O的质量是多少克?
(4)0.1molOH-的质量是多少克?
3、物质的量的意义:是联系宏观和微观的纽带或桥梁。
表达式:
n
m
N
M
NA
NA
M
宏观物质的质量
微观粒子的数目
纽带或桥梁
课堂练习
1、24.5gH2SO4的物质的量是多少?
2、71gNa2SO4中含有Na+和SO42-的物质的量各是多少?
3、含有1.5X1022个分子的物质,其质量为0.7g,求该物质的相对分子质量。
4、0.2gKClO3中所含的Cl原子数与多少克CaCl2中所含的Cl-离子个数相等?
5、一定条件下,16gA和22gB恰好反应生成C和4.5gD,在相同条件下8gA和15gB反应可生成D和0.125molC,则C的式量是多少?
[提问总结、概括整合]
▼在建立物质的质量和其所含微粒数的联系时, 我们引入了什么新的物理量?
▼物质的量与物质质量、物质所含微粒数之间是如何换算的?
▼什么是阿伏伽德罗常数?
▼1mol物质的质量如何确定?什么是摩尔质量?它与1mol物质的质量是否为同一概念?
▼物质的量的含义什么?摩尔是什么?任何1mol物质中都含有多少个微粒?
物质的质量
(g)
物质的量
(mol)
微粒数
(个)
÷摩尔质量
(g/mol)
×摩尔质量
(g/mol)
×阿伏伽德罗常数
÷阿伏伽德罗常数
每摩尔物质的质量,数值上等于物质的式量,单位为g/mol
12g碳12C中所含碳原子的个数,大约为6.02×1023
以阿伏伽德罗常数个微粒所组成的微粒集体作标准,表示一定量的物质中含有多少个这样的微粒集体的物理量
物质的量的单位,任何1mol物质中都含有阿伏伽德罗常数个微粒
作业:
仔细阅读课本有关内容,注意概念及解题规范。