(共44张PPT)
第1节 走进化学科学
学业基础
核心素养
学考评价
学业要求
1．知道化学是在原子和分子的层次上认识物质和合成新物质的一门科学。
2．了解化学科学的形成与发展，明确现代化学作为中心科学在科学技术中的地位。
3．认识化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。
知识网络
学业基础
一、化学科学的形成与发展
1．化学科学的形成
最早的化学实践活动是火的使用，之后人们又学会了_________、_________、_________，并希望炼制出长生不老的丹药或把廉价的金属炼制成金。在这些实践的基础上，经过化学家的不断努力，近代化学逐渐形成。
烧制陶瓷
冶炼金属
酿造酒类
2．化学科学的发展
(1)近代化学的里程碑
年代 科学家 重大发现或成就 作用
1661年 英国科学家________ 提出________的概念 标志着近代化学的诞生
1777年 法国科学家________ 提出________ 使近代化学取得了革命性的进展
1803年 英国科学家________ 提出________ 为近代化学的发展奠定了坚实的基础
1811年 意大利科学家__________ 提出________ 系统地解决了在物质组成和原子量(现称相对原子质量)测定方面存在的混乱问题
1869年 俄国科学家________ 发现__________ 把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系
波义耳
化学元素
拉瓦锡
氧化学说
道尔顿
原子论
阿伏加德罗
分子学说
门捷列夫
元素周期律
(2)现代化学的发展
①认识的发展
[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)俄国科学家门捷列夫提出了氧化学说( )
(2)提出分子学说是英国科学家对世界作出的重大贡献( )
(3)现代化学科学研究，经历了由宏观向微观、由定性向定量、由静态向动态的不断深入( )
(4)1965年，我国科学家成功合成了结晶牛胰岛素，这是世界上首次人工合成蛋白质( )
(5)化学科学促进了生态学的发展( )
×
×
√
√
√
2．近代化学诞生的标志是( )
A.波义耳提出化学元素的概念
B．拉瓦锡提出氧化学说
C．道尔顿提出原子论
D．门捷列夫发现元素周期律
答案：D
3．进入20世纪以后，化学科学经历了迅速发展的时期，取得了若干项现代化学的重大成就。下列各项中不属于这个时期重大化学成就的是( )
A．放射性元素的发现
B．现代量子化学理论的建立
C．化学工业的迅速发展
D．制陶技术的成熟
答案：A
二、化学科学的主要特征
1．化学科学的含义
化学是在________、________水平上研究物质的________、________、________、转化及其应用的一门基础学科。
2．化学科学的主要特征
原子
分子
组成
结构
性质
宏观和微观
符号形成
创造
3．化学科学的发展趋势
(1)现代化学已经成为________与________并重的科学。
(2)实验技术手段不断升级优化
各种分析和测试物质结构、跟踪化学反应过程的技术如波谱、色谱、__________、飞秒化学、原子示踪等，成为现代化学研究的重要手段。
(3)理论计算辅以计算机模拟来研究物质的结构、预测物质的________、研究反应的________等，成为现代化学研究的热点。
实验
理论
X射线衍射
反应活性
微观过程
4．青蒿素的发现、研究与应用
[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)H2O是由1个H2和1个O构成的( )
(2)核辐射过程属于化学变化( )
(3)化学变化过程中一定伴随着发光、发热、颜色变化( )
(4)化学科学的主要特征是认识物质、表征物质和创造物质( )
(5)通过化学变化可以生成新的原子( )
(6)现代化学已经成为实验与理论并重的科学，化学既离不开实验，又需要理论指导( )
(7)青蒿素的发现标志着中医药化学的研究达到了终结性高峰( )
×
×
×
√
×
√
×
2．下列关于化学科学的认识错误的是( )
A．化学研究的主要手段是化学实验
B．化学所谓的变化指的是物理变化和化学变化
C．物质的化学性质取决于组成该物质的原子
D．氢弹爆炸是原子核发生了变化，所以不属于化学科学研究的领域
答案：C
3．1998年诺贝尔化学奖授予科恩和波普尔，以表彰他们在理论化学领域作出的重大贡献。下列说法正确的是( )
A．化学不需要实验
B．化学不做实验，就什么都不知道
C．化学不再是纯实验科学
D．未来化学的方向是经验化
答案：C
4．交流研讨
(1)启发屠呦呦提取青蒿素的古代药方使用了怎样的提取方法？与屠呦呦建立的提取方法有何异同？利用了物质的哪些性质？
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
古方中采用由青蒿绞取青蒿汁的方法。
相同点：均是提取青蒿中的成分；
不同点：屠呦呦采用乙醚在低于60℃的条件下获得青蒿提取物。
利用了青蒿素在水、乙醚中的溶解性差异。
(2)屠呦呦研究小组发现，用水煎熬青蒿所得提取物无效，由此推断青蒿素具备怎样的性质？
___________________________________________________________
(3)提取青蒿素过程中是否发生了化学变化？
___________________________________________________________
(4)对青蒿素的相关研究经历了怎样的过程？其中主要用到了哪些方法？
___________________________________________________________
___________________________________________________________
高温易分解。
否。只发生了物理变化。
青蒿素的发现与提取、确定组成、测定结构、合成与修饰等。青蒿素冷浸提取法，选用先进的现代化实验仪器，如高分辨率质谱仪、X射线衍射仪等。
三、化学科学的探索空间
1．化学科学具有十分广阔的探索空间
(1)微观领域：在微观层面上操纵________和________，组装分子材料、分子器件和分子机器等。
(2)能源和资源领域：人们更加科学、合理地开发与利用资源和能源。
(3)材料科学领域：化学科学将推动________的发展，使各种新型材料的制造成为可能。
(4)环境领域：化学科学将为________的解决提供有力保障。
分子
原子
材料科学
环境问题
(5)生命科学领域：帮助人们从分子层次上了解生命问题的本质、揭示生命运动的规律；使研究人员在________水平上了解疾病的病理，寻求新方法，研制新药物，为人类提供健康保障。
(6)信息科学领域：指导人们研制功能各异的信息材料(主要是电子材料，如光电子材料)，为传感技术、通信技术和计算机技术等的发展提供重要的物质基础。
分子
2．化学科学已成为“中心科学”
[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)化学科学推动了生命科学的发展，可以使研究人员在分子水平上了解疾病的病理( )
(2)化学科学的发展有助于解决含油污水中油水分离这一全球性难题( )
(3)化学研究只会造成严重的环境污染，最终人类将毁灭在化学物质中( )
(4)开发新能源，有利于实现“碳中和”( )
√
√
×
√
2．化学科学在人类社会中起着重要作用，展望未来，化学科学具有十分广阔的探索空间。下列说法不正确的是( )
A．塑料降解技术与化学科学无关
B．新能源——可燃冰的利用与化学科学关系密切
C．化学科学将在防治酸雨方面大有作为
D．随着科学的发展，化学科学将研制出品种更多的具有特殊性能的材料
答案：A
解析：塑料降解技术有新物质生成，发生了化学变化，与化学科学有关，故A错误；可燃冰是天然气水合物，是清洁能源，新能源的利用与化学科学密切相关，故B正确；防治酸雨是利用酸性物质和碱性物质发生反应，与化学科学相关，故C正确。
3．诺贝尔化学奖获得者艾哈迈德·泽维尔，开创了“飞秒(10－15 s)化学”的新领域，使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动成为可能，你认为该技术不能观察到的是( )
A．化学变化中反应物分子的分解
B．化学反应中原子的运动
C．化学变化中生成物分子的形成
D．原子核的内部结构
答案：D
解析：由“使运用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动成为可能”知，该技术可以观察到原子的运动，但不能观察到原子核的内部结构，故选D项。
归纳总结
核心素养
一、化学科学的发展史
[例1] 科学史上，中国有许多重要的发明和发现，为现代物质文明奠定了基础。下列各项中属于化学史上中国对世界作出的重大贡献的是( )
①造纸 ②火药 ③炼铜炼铁 ④发现元素周期律 ⑤人工合成结晶牛胰岛素 ⑥提出分子学说 ⑦提出化学元素的概念
A．①②③④ B．①②③⑤
C．②③⑤⑦ D．④⑤⑥⑦
状元随笔 熟知化学发展史中的重大事件以及对应化学家的名字和国籍。
答案：B
解析：造纸、火药、炼铜炼铁、人工合成结晶牛胰岛素都属于化学史上中国对世界作出的重大贡献。
[提升1] 科学家为人类社会的进步作出了巨大的贡献。下列研究成果与科学家的对应关系不符合事实的是( )
A．屠呦呦因发现抗疟药青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖
B．侯德榜发明的侯氏制碱法推动了我国制碱工业的发展
C．道尔顿发现的元素周期律推动了人们对物质世界的认识
D．拉瓦锡提出的氧化学说使近代化学取得了革命性的进展
答案：C
状元随笔 我国化学家的重要成果
(1)1965年，中国科学家合成的结晶牛胰岛素是世界上第一个人工合成的、具有生理活性的蛋白质。
(2)1981年，我国科学家人工全合成的酵母丙氨酸转移核糖核酸，是世界上首次人工合成的核糖核酸。
(3)20世纪80年代，开展了对新一代抗疟药——青蒿素的全合成研究。2015年10月，屠呦呦因发现并成功提取青蒿素获得了诺贝尔生理学或医学奖。
(4)20世纪90年代末，对树脂糖苷的全合成和具有高抗癌活性的甾体皂甙的合成达到国际领先水平。
关键能力
二、物理变化和化学变化的判断
[例2] 有关下列诗句或谚语的说法正确的是( )
A．“水乳交融”包含化学变化
B．“蜡炬成灰泪始干”包含化学变化
C．“水滴石穿”“绳锯木断”均为物理变化
D．“落汤螃蟹着红袍”只是物理变化
状元随笔 判断某一现象中发生的是化学变化还是物理变化，要看是否有新物质生成。
答案：B
解析：“水乳交融”过程中没有新物质产生，属于物理变化，故A错误。“蜡炬成灰泪始干”包含蜡烛的燃烧过程，这一过程中有新物质生成，属于化学变化，故B正确。石头中含有碳酸钙，碳酸钙与水和空气中的二氧化碳反应生成可溶的碳酸氢钙，造成“水滴石穿”的现象，此过程中包含化学变化，“绳锯木断”的过程中没有新物质生成，属于物理变化，故C错误。螃蟹被煮熟时发生了化学变化，故D错误。
[提升2] 古诗词是古人为我们留下的宝贵财富。下列只涉及物理变化的是( )
A．野火烧不尽，春风吹又生
B．只要功夫深，铁杵磨成针
C．爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏
D．熬胆矾铁釜，久之亦化为铜
答案：B
解析：化学变化均涉及燃烧
物理变化：铁杵磨成针。
关键能力
内容 物理变化 化学变化
概念 无新物质生成的变化 有新物质生成的变化
现象 形状、状态等变化 常伴有发光、发热、变色，产生气体、沉淀等现象
本质区别 是否生成新物质 联系 物质发生化学变化时一定伴有物理变化，而物质发生物理变化时不一定发生化学变化 状元随笔
(1)在发生化学变化后，物质组成发生了改变，也就是说由原物质变成了新物质，组成物质分子的原子重新组合，但没有新元素生成。
(2)在化学变化中原子的种类和数目不变。
(3)原子核的裂变与聚变不属于化学研究的范畴。化学是在分子或原子水平上研究物质的一门科学，原子核的裂变与聚变是原子核发生的反应，属于核反应，不属于化学反应。
学考评价
1．我国科技创新成果斐然，下列成果中获得诺贝尔奖的是( )
A．徐光宪建立稀土串级萃取理论
B．屠呦呦发现抗疟新药青蒿素
C．闵恩泽研发重油裂解催化剂
D．侯德榜发明了联合制碱法
答案：B
解析：屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。
2．下列不能说明化学具有创造性和实用性的是( )
A.化学家哈伯用催化法合成氨，以氨为原料可以生产硝酸铵
B．科学家合成碳纳米管，用作分子导线和超小型电子器件
C．俄国科学家门捷列夫发现元素周期律
D．诺贝尔用硝化甘油制成了炸药，并用于工业生产
答案：C
解析：提出一种新的化学理论不能说明化学的创造性和实用性。合成氨、合成碳纳米管及制炸药都体现了化学的创造性，这些物质广泛应用于生产和生活，体现了化学的实用性。
3．下列由事实得出的结论错误的是( )
A．维勒用无机物合成了尿素，突破了无机物与有机物的界限
B．门捷列夫在前人工作的基础上发现了元素周期律，表明科学研究既要继承又要创新
C．C60是英国和美国化学家共同发现的，体现了国际科技合作的重要性
D．科恩和波普尔因在理论化学方面的贡献而获得了诺贝尔化学奖，意味着化学已成为以理论研究为主的学科
答案：D
解析：化学是一门以实验为基础的学科，因此D项错误。
4．诗词是民族灿烂文化中的瑰宝。下列诗词中涉及化学变化的是( )
A．千里冰封，万里雪飘
B．白玉为堂金作马
C．夜来风雨声，花落知多少
D．粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间
答案：D
解析：“千里冰封，万里雪飘”的过程中没有新物质生成，属于物理变化；“白玉为堂金作马”的过程中只是金、玉的形状发生改变，没有新物质生成，属于物理变化；“夜来风雨声，花落知多少”的过程中没有新物质生成，属于物理变化；“粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间”发生了碳酸钙分解生成生石灰和二氧化碳、生石灰与水反应生成熟石灰、熟石灰与二氧化碳反应生成碳酸钙和水的反应，属于化学变化。
5．我国科学家屠呦呦因发现青蒿素(一种化学物质)而获得2015年诺贝尔奖。下列关于“化学”的说法正确的是( )
A．分子是化学变化中的最小微粒
B．通过现代技术手段可以操纵原子和分子
C．原子在化学变化中可再分
D．化学科学只能认识分子
答案：B
解析：原子是化学变化中的最小微粒，A项错误；得益于化学科学和现代技术手段的发展，化学家已经能够在微观层面上操纵原子和分子，B项正确；原子是化学变化中的最小微粒，在化学反应中原子不可再分，C项错误；化学科学不仅能认识分子，也能创造分子，D项错误。
6．化学真正成为一门科学并较快发展，始于( )
A．质量守恒定律的发现
B．中国湿法冶金技术的应用
C．原子—分子论的问世
D．计算机、X射线衍射仪、紫外可见分光光度计等设备在化学研究中的应用
答案：C
解析：原子是化学变化中的最小粒子，分子是保持物质化学性质的最小粒子。自从用原子—分子论来研究物质的性质和变化后，化学才有了较快的发展，成为了一门科学。(共64张PPT)
第1课时 研究物质性质的基本方法
学业基础
核心素养
学考评价
学业要求
1．通过对金属钠的性质探究等一系列科学探究活动，认识钠是一种非常活泼的金属单质，了解金属钠的物理性质、主要化学性质，形成科学探究与创新意识的化学核心素养。
2．通过观察、分析实验现象，体会如何科学、合理地运用观察方法。在归纳金属钠的性质的过程中，体验分类、比较等方法在研究和学习物质性质过程中的重要应用，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
3．激发学习化学的兴趣，同时树立安全意识和环保意识，形成科学态度与社会责任的化学核心素养。
知识网络
学业基础
一、研究物质性质的基本方法
研究物质的性质有________、________、________、________、假说、模型等方法。
1．观察法
(1)含义：观察是一种________、________地运用________考察研究对象的方法。
(2)
观察
实验
分类
比较
有计划
有目的
感官
仪器
2．实验法
(1)概念：实验是根据科学研究的目的，尽可能排除外界影响、突出主要因素，并利用一些专门的仪器设备，人为地变革、控制或模拟研究对象，使某一现象或过程发生或再现的研究方法。
(2)实验步骤
(3)注意事项
实验时要注意控制________、________、________的浓度等条件，因为同样的反应物在不同条件下可能会发生不同的反应。
目的
温度
压强
溶液
3．分类法
(1)可以总结出各类物质的一般性质；
(2)根据物质所属的________对物质及其变化进行预测。
4．比较法
认识各种物质性质之间的异同与内在联系。
类别
特别提醒
(1)研究某种物质的性质时，只用一种方法往往得不出结论，有时需要多种方法综合应用，比较法和实验法是比较常用的两种方法。
(2)运用假说和模型进行的预测，还需要通过实验来验证。
[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)科学家提出的假说一定能成为科学理论( )
(2)使用模型有助于人们研究物质性质( )
(3)运用观察法时，可以用手直接接触化学药品( )
×
√
×
(4)严禁品尝化学药品的味道( )
(5)闻气体时应按如图操作 ( )
(6)通过观察物质的颜色、气味、状态可了解其物理性质，通过实验可了解其化学性质( )
√
√
√
2．下列关于研究物质性质的方法的描述正确的是( )
A．观察法只能通过视觉来完成
B．将NaCl固体放入水中，从而获取NaCl的某些性质，这只涉及实验法
C．银、铁、铜、锌等均为金属，具有金属光泽和导电性，这是物质性质研究方法中的比较法
D．研究物质的性质时，往往同时采用观察、实验、分类、比较等方法中的多种方法
答案：D
3．“实验与探究”是一种非常重要的学习化学的方法。通过化学实验进行科学探究，是认识物质及其变化的重要方法。一元硬币的外观有银白色的金属光泽，一些同学认为它可能是铁制成的。在讨论时，有同学提出“我们可以先拿磁铁来吸一下”。就“拿磁铁来吸一下”这一过程而言，属于科学探究中的( )
A．实验 B．假设
C．观察 D．得出结论
答案：A
二、观察法的应用——金属钠及其与水的反应
1．观察法认识钠的物理性质
操作 观察试剂瓶里面的钠 用____从____中取出金属钠，用____吸干表面的煤油，在干燥的________上用____切下一小块金属钠，观察钠块的切面，剩余钠块放回原试剂瓶
结论 钠性质活泼，需隔绝空气和水保存，实验室里保存在煤油中 钠具有____金属光泽，质____，硬度____，密度比煤油____，常温下是____
镊子
煤油
滤纸
玻璃片
小刀
银白
软
小
大
固体
2.钠与水的反应
观察并记录结果，分析得出结论：
实验操作 实验现象 解释
(1)钠浮在水面上 (1)钠的密度比水的________
(2)钠与水反应发出嘶嘶响声 (2)钠与水反应剧烈
(3)钠熔化成闪亮的小球 (3)钠熔点_____，反应______
(4)小球在水面上迅速游动，逐渐变小，最后消失 (4)反应产生的气体推动小球游动
(5)反应后溶液的颜色逐渐变________ (5)有________生成
结论 钠与水剧烈反应，生成NaOH和H2，化学方程式为________________________ 小
低
放热
红
碱
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)金属钠着火时，可以用水灭火( )
(2)取用金属钠时，剩余的钠放入废液缸( )
(3)钠与皮肤接触会腐蚀皮肤，应用干燥的镊子夹取，不能用手直接接触( )
(4)钠投入CuSO4溶液中，会生成红色固体，发生反应2Na＋CuSO4===Cu＋Na2SO4( )
(5)钠投入饱和氢氧化钠溶液中有沉淀产生( )
×
×
√
×
√
2．交流思考
(1)①探究钠的物理性质的过程中，运用了研究物质性质的哪些方法？
___________________________________________________________
②钠与水反应的探究过程运用了哪些方法？
___________________________________________________________
探究钠的物理性质的过程中，运用了观察法。
钠与水反应的探究过程运用了观察法、实验法。
(2)回答下列问题：
①将绿豆粒大小的一块钠加入CuSO4溶液中能生成蓝色沉淀，请用化学方程式解释这一现象。
___________________________________________________________
___________________________________________________________
②把钠加入稀盐酸中，有何现象？相比钠与水的反应哪个更剧烈？为什么？
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
钠先与水反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，生成的NaOH再与CuSO4反应：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。
现象为浮、熔、游、响；钠与稀盐酸反应比与水反应更剧烈，因为钠与水反应的实质是钠与H＋的反应，盐酸中单位体积内的H＋数目比水中的多，所以钠与盐酸反应更剧烈。
3．实验室中，用镊子从煤油中取出一小块金属钠，然后用滤纸吸干表面的煤油，再用小刀切开观察。在这一实验过程中不能得出钠的物理性质是( )
A钠在常温下是固体
B．钠的熔点很低
C．钠具有银白色的金属光泽
D．金属钠很软
答案：B
4．向分别盛有100 mL水、100 mL盐酸、100 mL硫酸铜溶液的X、Y、Z三个烧杯中分别投入1.15 g Na，Na均完全反应，下列说法正确的是( )
A．三个烧杯中一定会发生的反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
B．三个烧杯中的反应，相比而言，X中的反应最剧烈
C．Z烧杯中一定会有Cu(OH)2沉淀生成
D．三个烧杯中生成的气体的质量不相同
答案：C
解析：钠与盐酸反应的本质是Na与HCl中的H＋反应，当酸反应完后才与溶剂水反应，当酸足量时，钠只与酸反应，A项错误；Y烧杯中的反应最剧烈，B项错误；钠与硫酸铜溶液反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，所以一定会有Cu(OH)2沉淀生成，C项正确；因向三个烧杯中加入的钠的质量相同且钠完全反应，故生成的H2的质量相同，D项错误。
三、实验法的应用——钠与氧气反应
【实验】金属钠与氧气的反应实验
(1)实验目的
a．探究金属钠与氧气的反应。
b．认识条件控制对于实验研究的意义。
(2)实验用品
金属钠、酒精灯、坩埚、三脚架、泥三角、坩埚钳、镊子、小刀、玻璃片、滤纸、火柴。
(3)实验方案
a．将切好的金属钠放置在空气中，观察现象。
b．将一小块金属钠放入坩埚中加热，观察现象。
(4)实验过程
步骤1：金属钠放置在空气中
实验现象：新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快________。
实验结论：在常温下，4Na＋O2===2Na2O(白色固体)。
变暗
步骤2：金属钠在空气中加热
实验现象：钠先熔化成________，然后剧烈燃烧，火焰呈________，生成________色固体。
实验结论：在加热条件下，2Na＋O2Na2O2(淡黄色固体)。
小球
黄色
淡黄
[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)金属钠可以放置在空气中( )
(2)Na2O可由两种单质直接反应生成，Na2O2则不能( )
(3)Na燃烧火焰为黄色( )
(4)常温下，钠与氧气反应生成淡黄色固体( )
(5)钠与氧气反应时，条件不同，产物也不同，说明反应条件的控制对实验研究有重要意义( )
×
×
√
×
√
2．交流思考
(1)上述探究过程，用到了哪些研究方法？
___________________________________________________________
(2)请比较金属钠与其他金属(如铁)在化学性质上的相同点和不同点。
___________________________________________________________
___________________________________________________________
观察法、实验法、比较法。
相同点：在一定条件下，钠与其他金属均能与某些非金属单质、酸等发生反应。不同点：金属钠活泼，常温下能与水剧烈反应。
3．取一小块金属钠，放在燃烧匙(底部铺有一层细沙)里加热，下列实验现象描述正确的是( )
①金属钠先熔化 ②在空气中燃烧，放出黄色火花 ③燃烧后得到白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体
A．①② B．①②③
C．①④⑤ D．④⑤
答案：C
四、钠的保存及用途
(1)保存。
金属钠通常保存在煤油中或石蜡油中。
(2)用途。
未用完的金属钠要放回试剂瓶，不能随便丢弃！
五、比较法的应用——研究氧化钠和过氧化钠的性质
Na2O、Na2O2的比较
物质 氧化钠 过氧化钠
化学式 Na2O Na2O2
颜色、状态 ____色固体 ____色固体
阴、阳离子个数比 1∶2 1∶2
生成条件 Na与O2_____下反应 Na与O2在__________的条件下反应
热稳定性 不稳定，易转化为Na2O2 较稳定
白
淡黄
常温
点燃或加热
与H2O反应 Na2O＋H2O===________ 2Na2O2＋2H2O===_____________
与CO2反应 Na2O＋CO2===________ 2Na2O2＋2CO2===_____________
与盐酸反应 Na2O＋2HCl ===___________ 2Na2O2＋4HCl
===________________
主要用途 用于制取NaOH、Na2CO3 用于制取强氧化剂、漂白剂，作为呼吸面具和潜水艇的供氧剂
联系 热时可发生反应： _________________ 2NaOH
4NaOH＋O2↑
Na2CO3
2Na2CO3＋O2
2NaCl＋H2O
4NaCl＋2H2O＋O2↑
2Na2O＋O22Na2O2
[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色的化学方程式是2Na2O2===2Na2O＋O2↑( )
(2)Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶1( )
(3)Na2O与Na2O2分别与CO2反应的产物完全相同( )
(4)Na2O与Na2O2均可与水反应产生氧气( )
(5)钾、钠、镁等活泼金属着火时，不能用泡沫灭火器灭火( )
(6)Na2O2可使酚酞溶液变红( )
(7)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物的原因是2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2( )
×
×
×
×
√
×
×
2．金属钠露置在空气中发生如下变化：
请写出金属钠长期露置在空气中发生反应的有关化学方程式。
答案：发生反应的有关化学方程式：
①4Na＋O2===2Na2O
②Na2O＋H2O===2NaOH
④2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O
⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O
3.某同学在实验室进行如图所示的过氧化钠性质实验。请回答下列问题。
(1)过氧化钠与水反应的化学方程式为_________________________。过氧化钠中氧元素的化合价为________价。
(2)如图所示实验，滴入几滴水，现象是____________，带火星的木条复燃，实验结束后，向试管所得溶液中滴加酚酞溶液，现象是_______________。
(3)若用嘴通过导管向附着少量Na2O2粉末的棉花吹气，棉花燃烧。原因是Na2O2与H2O、CO2反应，其中与CO2反应的化学方程式为
_________________________。
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
－1
产生大量气泡
溶液先变红后褪色
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
解析：(1)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，过氧化钠中氧元素的化合价为－1。(2)滴入几滴水，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，同时放出大量的热，氧气助燃，带火星的木条复燃，滴入酚酞，溶液先变红后褪色。
4．下列关于氧化钠和过氧化钠的说法正确的是( )
A.它们是白色粉末
B．它们都能与水反应产生氧气
C．它们都能与二氧化碳发生反应生成氧气
D．过氧化钠可作为潜水艇和呼吸面具的供氧剂
答案：D
解析：过氧化钠是淡黄色粉末，A错误；氧化钠与水反应只生成氢氧化钠，不产生氧气，B错误；氧化钠与二氧化碳生成碳酸钠，不会生成氧气，C错误；过氧化钠与水、二氧化碳反应都能生成氧气，可作为潜水艇和呼吸面具的供氧剂，D正确。
5．已知用金属钠制取氧化钠的方法有许多，下列方法最好且解释合理的是( )
A．4Na＋O2(纯)2Na2O；产物唯一，条件易控制
B．4Na＋CO22Na2O＋C；原料价廉，反应操作简便
C．2NaNO2＋6Na4Na2O＋N2↑；产物中只有Na2O固体生成，且生成的N2可将周围环境中的O2排净，保护Na2O不被进一步氧化
D．4Na＋O2(空气)2Na2O；操作简便
答案：C
解析：钠与纯氧中反应生成氧化钠，虽然产物唯一，但无法确定反应是否完全，故不选A；钠与二氧化碳在加热条件下反应生成氧化钠和碳，氧化钠又能与二氧化碳反应生成碳酸钠，故不选B；C项中反应是工业制取氧化钠最常见的方法，产生的氮气和固体易分离，目标产物中无杂质，而且亚硝酸钠属于工业常用盐，价格低，它提供一部分的钠元素，从而减少较贵重的金属钠的用量，且生成的N2可保护Na2O不被进一步转化为Na2O2，故选C；钠放置在空气中不仅与氧气反应还与水蒸气反应，所以产物不纯，故不选D。
核心素养
一、钠与溶液的反应
[例1] 将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体产生，又有沉淀产生的是( )
①MgSO4溶液 ②NaHCO3溶液 ③Na2SO4溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤NH4Cl溶液
A．①③④ B．②⑤
C．①④ D．全部
状元随笔 钠与某些物质的水溶液反应一定有气体产生，是否产生沉淀则需考虑NaOH与原溶质的反应、溶剂H2O的减少对溶质的影响以及反应放热对溶质溶解度的影响等。
答案：C
解析：将钠放入盛有题给溶液的烧杯中，金属钠均先与水发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。①中MgSO4＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋Na2SO4；②中NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，生成的Na2CO3溶解度大于NaHCO3，故不会产生沉淀；③中Na2SO4与NaOH不反应，没有沉淀生成；④中反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2沉淀；⑤中只产生气体，没有沉淀生成。
[提升1] 将一块绿豆粒大小的金属钠分别投入下列溶液中，反应产生的现象及发生的反应均正确的是( )
选项 溶液 反应产生的现象 化学方程式
A 稀盐酸 剧烈反应，产生气体，溶液中产生白色沉淀 2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑
B CuSO4 产生气体，溶液中产生红色固体 2Na＋CuSO4===Na2SO4＋Cu
C FeCl3 产生气体，溶液中产生红褐色沉淀 2FeCl3＋6Na＋6H2O===2Fe(OH)3↓＋6NaCl＋3H2↑
D 稀NaOH 产生气体，溶液中产生白色沉淀 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
答案：C
解析：A错，钠与稀盐酸反应生成NaCl和H2，NaCl易溶于水。B错，Na是极活泼金属，投入CuSO4溶液中，Na与水反应生成NaOH和H2，NaOH再与CuSO4发生复分解反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀，不能置换出铜。C对，Na先与水反应生成NaOH和H2，NaOH再与FeCl3发生复分解反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀。D错，Na与水反应生成NaOH和H2，NaOH易溶于水。
状元随笔 (1)在酸溶液中H＋浓度比水中大，在酸中反应会更剧烈。
(2)钠不能从盐溶液中置换出金属单质。
关键能力
钠与水反应的延伸应用
反应类别 反应分析
与酸溶液反应 钠投入酸中时，钠先与酸中的H＋反应，当酸反应完时，钠再与水反应，即反应顺序是“先酸后水”。钠与盐酸反应的化学方程式为2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。钠与酸溶液的反应比钠与水的反应更剧烈，因为酸中的H＋浓度大
与碱溶液反应 将钠加入碱溶液中，实质是钠与水发生反应
与盐溶液反应 钠与盐溶液反应，一般分两步考虑，先考虑Na与水反应生成NaOH，再考虑NaOH是否与盐反应 ①将钠投入NaCl溶液中，发生反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
②将钠投入饱和NaCl溶液中，有H2放出，还有NaCl晶体析出(温度不变)
③将钠投入CuSO4溶液中，有H2放出，同时有蓝色沉淀生成(注意Na不能从CuSO4溶液中置换出Cu)：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4
将上面两个化学方程式叠加可得总反应：
2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2＋Na2SO4＋H2↑
状元随笔 金属钠与溶液反应的现象
(1)共性：因为钠与水的反应属于剧烈的置换反应，故钠与溶液反应有共同的现象产生。①浮：钠浮在液面上；②熔：钠熔化成光亮的小球；③游：在液面上不停地游动直至反应完；④响：反应过程中不停地发出“嘶嘶”的响声。
(2)差异性：与酸反应时，由于溶液中H＋浓度较大，反应程度比钠与水的反应剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶性碱)、气体(NH3)等。
二、Na2O2的性质
[例2] 下列叙述不正确的是( )
A．Na2O2是淡黄色固体，Na2O是白色固体，二者都能与水反应生成NaOH
B．Na和O2在加热时反应生成Na2O2，在常温下反应生成Na2O
C．Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
D．2 g H2充分燃烧后产物被Na2O2完全吸收，Na2O2固体增重2 g
答案：C
解析：Na2O2与CO2反应生成O2：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，该反应不是置换反应，C项错误；2 g H2充分燃烧后生成18 g水，完全被Na2O2固体吸收发生反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，由质量守恒可知，固体由Na2O2―→NaOH，其质量增加的量等于H2O―→O2的质量减少量，18 g水被吸收后生成16 g O2，即Na2O2固体增重2 g。
状元随笔 (1)不可忽视过氧化钠的漂白性，过氧化钠投入含有酚酞(或石蕊)的溶液中，溶液先变红(或蓝)色，后褪色。
(2)过氧化钠中的阴离子是，而不是O2－或。
(3)过氧化钠与某些盐(如CuSO4)溶液反应时，一般是先与水反应，然后生成的碱再与盐反应。
(4)实验室中，钠着火时不能用CO2或水灭火，应该用细沙盖灭。
(5)氢气、一氧化碳或二者的混合气体完全燃烧后的产物，通过足量的过氧化钠，完全反应后固体增加的质量为燃烧前可燃物气体的质量。
[提升2] 下列说法中正确的是( )
A．将Na块放入水中，产生气体：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
B．二氧化碳通过Na2O2粉末，反应后固体质量减少
C．钠与CuSO4溶液反应：2Na＋CuSO4===Cu↓＋Na2SO4
D．Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
答案：A
解析：A对，Na与水反应生成NaOH和H2，化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。B错，二氧化碳通过Na2O2粉末，发生反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，反应后固体质量增加。C错，钠极易与水反应，不能与CuSO4溶液发生置换反应生成Cu，而是生成Cu(OH)2沉淀。D错，Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物，发生的反应为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。
状元随笔 高考试题中常考查有关钠、过氧化钠的三个反应：
(1)钠与水反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
(2)过氧化钠与CO2反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
(3)过氧化钠与水反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。
关键能力
Na2O2与CO2、H2O反应的规律
(1)从质量的角度分析。
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑①
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2②
对于反应①，反应后Na2O2固体增加的质量实际相当于水中H元素的质量，该过程可以认为是Na2O22NaOH＋O；对于反应②，反应后Na2O2固体增加的质量实际上相当于CO2中碳元素和一半氧元素的质量，该过程可以认为是Na2O2Na2CO3＋O。进一步分析还可得出关系式Na2O2＋H2===2NaOH，Na2O2＋CO===Na2CO3。
实际上这两个反应均不能发生，只是从质量的角度可看作Na2O2只吸收了H2和CO，Na2O2增加的质量等于H2和CO的质量。这样在分析H2和CO在氧气中燃烧的产物被Na2O2完全吸收后固体质量的变化时会变得很方便。
凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质，W g该物质在O2中完全燃烧后的产物(CO2和水蒸气)与足量的Na2O2固体反应后，固体增加的质量为W g。或是由C、H、O三种元素组成的物质，只要该物质中C、O原子个数比为1∶1，也可满足该变化。
(2)先后顺序关系。
当CO2、H2O(g)与足量的Na2O2同时接触时，由于Na2O2与H2O反应生成的NaOH能与CO2反应生成Na2CO3，所以可以视为Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)反应。
学考评价
1．从生活常识角度考虑，试推断钠元素在自然界中主要的存在形式是( )
A．Na B．NaCl
C．NaOH D．Na2O
答案：B
解析：钠是活泼金属，在自然界中全部以化合物的形式存在，氢氧化钠溶液能够吸收CO2，氧化钠吸收水生成氢氧化钠，所以钠元素在自然界中主要的存在形式是NaCl。
2．将一小块金属钠投入盛有滴有紫色石蕊试液的冷水的烧杯中，甲同学认为可以观察到下列实验现象，其中正确的有( )
①钠投入水中，先沉入水底，后浮出水面
②钠立即与水反应，并有气体产生
③反应后溶液变红色
④钠熔化成光亮的小球
⑤小球在水面上迅速游动
⑥有“嘶嘶”的响声发出
A．①②③④ B．②③④⑤
C．②④⑤⑥ D．③④⑥
答案：C
解析：钠的密度比水小，投入水中，不会沉入水底，而是浮在水面上，①错误；钠是活泼金属，能与冷水剧烈反应，钠与水反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，有气体产生，②正确；钠与水反应生成NaOH，反应后溶液呈碱性，紫色石蕊试液变蓝，③错误；钠的熔点低，与水反应时放热，会熔化成光亮的小球，④正确；钠与水反应生成氢气，在气体推动下，钠球在水面上迅速游动，⑤正确；钠与水剧烈反应，会发出“嘶嘶”的响声，⑥正确。故选C。
3．2022年3月23日，神舟十三号飞行乘组圆满完成了“天宫课堂”第二课授课活动。为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2颗粒的装置。下列关于Na2O2的叙述不正确的是( )
A．Na2O2为白色的固体粉末
B．Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶2
C．Na2O2与H2O或CO2反应都能产生O2
D．Na2O2和Na2O在空气中久置都会变质
答案：A
解析：过氧化钠为淡黄色固体粉末，故A错误；过氧化钠中阴离子为过氧根离子，Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶2，故B正确；过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，所以Na2O2与H2O或CO2反应都能产生O2，故C正确；Na2O2与Na2O在空气中久置都会与空气中的CO2、H2O反应而变质，故D正确。
4．如图所示，在坩埚中放一小块钠，加热至熔化，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4粉末与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。据此判断下列说法不正确的是( )
A．上述反应是置换反应
B．上述反应是放热反应
C．上述反应中CuSO4表现了吸水性
D．加热且无水条件下，
Na可以与CuSO4反应并生成Cu
答案：C
解析：根据题意，红色物质肯定是单质铜，因为无水CuSO4是白色的，所以必定是Na和CuSO4发生置换反应：2Na＋CuSO4Cu＋Na2SO4，因为无水CuSO4与熔化的钠接触时瞬间产生耀眼的火花，说明该反应放出大量的热，使钠发生燃烧，A、B、D正确；题给反应不能体现CuSO4的吸水性，C项错误。
5．下列说法不正确的是( )
A．Na2O2可以作为呼吸面具或潜水艇里的氧气来源
B．将Na2O加入到酚酞溶液中，溶液先变红色后褪色
C．可用水来检验某Na2O样品中是否含有Na2O2
D．过氧化钠为淡黄色固体粉末
答案：B
解析：过氧化钠与二氧化碳和水反应均生成氧气，可作为呼吸面具或潜水艇中氧气的来源，A正确；氧化钠与水反应生成氢氧化钠，溶液呈碱性，所以将Na2O加入到酚酞溶液中，溶液变红色，但不褪色，B错误；Na2O＋H2O===2NaOH，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，如果Na2O样品中含有Na2O2，加入水后会产生气泡，C正确；过氧化钠为淡黄色粉末状固体，D正确。
6．向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O2固体，恢复到原温度时，下列说法正确的是( )
A．溶液中的Na＋增多
B．溶液的碱性增强
C．溶质的质量分数不变
D．溶液的质量不变
答案：C
解析：过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，温度不变时，饱和氢氧化钠溶液中溶剂水减少，有晶体析出，溶液中Na＋数目减少，故A不正确；溶液中氢氧根离子浓度不变，碱性不变，故B不正确；饱和溶液温度不变，溶质的质量分数不变，故C正确；溶质和溶剂的质量都减小，溶液的质量减小，故D不正确。
7．下列关于钠及其化合物的叙述，正确的是( )
A．Na2O、Na2O2与水反应的实验现象相同
B．钠在空气中燃烧时，生成产物的阴、阳离子个数之比为1∶2
C．钠投入盐酸中，钠先与水反应，生成NaOH再与HCl反应
D．长距离运输鱼苗，最好在水中加入一定量的Na2O2，以起到供氧和杀菌的作用
答案：B(共54张PPT)
第2课时 研究物质性质的基本程序
学业基础
核心素养
学考评价
学业要求
1．通过对氯气性质的研究等一系列科学探究活动，认识氯气是一种非常活泼的非金属单质。了解氯气的物理性质和主要化学性质，形成实验探究与创新意识的化学核心素养。
2．通过对氯气性质的实验探究，体会实验方法在化学研究中的作用，体验分类、比较等研究方法在研究和学习物质性质过程中的重要应用，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
3．通过对氯气性质的探究，认识研究物质性质的基本程序，形成证据推理与模型认知的化学核心素养。
4．树立安全意识和环保意识；培养将化学知识与生产、生活实践相结合的意识，形成科学态度与社会责任的化学核心素养。
知识网络
学业基础
一、研究物质性质的基本程序
状态
颜色
气味
类别
共性
差异
二、氯气的性质
1．观察法研究氯气的物理性质
操作
实验现象 ______色 有强烈的_______气味 试管内气体颜色_____，试管内液面_____
结论 氯气在常温、常压下为_______色气体，有强烈的________气味，______溶于水(1∶2) 黄绿
刺激性
变浅
上升
黄绿
刺激性
可
特别提醒
(1)氯气能溶于水，不能用排水法收集氯气，常用排饱和食盐水法或向上排空气法收集氯气。
(2)氯气有毒，闻氯气气味的方法：稍打开玻璃片，用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的氯气飘进鼻孔。
(3) Cl2易液化，是纯净物，可用钢瓶贮存。
2.氯气的化学性质
(1)预测Cl2的化学性质
Cl2和O2均为非金属单质，根据O2的性质，Cl2也能与金属(或非金属)单质反应。
(2)实验探究氯气与金属(或非金属)单质的反应
实验操作 实验现象及化学方程式
①将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在受热熔化的钠球上方 熔化的钠球在氯气中_________产生___色的烟。化学方程式：__________________
②用坩埚钳夹住烧得红热的细铁丝伸入充满氯气的集气瓶中(瓶内保留少量食盐水) 铁丝在氯气中________产生______色的烟，溶于水，溶液呈黄色。化学方程式：____________________
剧烈燃烧
白
2Na＋Cl22NaCl
剧烈燃烧
棕红
2Fe＋3Cl22FeCl3
③用坩埚钳夹住烧得红热的细铜丝伸入充满氯气的集气瓶中(瓶内保留少量食盐水) 铜丝在氯气中________产生______色的烟，溶于水，溶液呈蓝绿色。化学方程式：
_________________
④在空气中点燃(验纯后)氢气，然后把通氢气的导管伸入盛有氯气的集气瓶中 纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，发出______色火焰。集气瓶瓶口上方产生______。
化学方程式：_________________
剧烈燃烧
棕黄
Cu＋Cl2CuCl2
苍白
白雾
H2＋Cl22HCl
(3)氯气与水的反应
预测与依据：
预测 依据
氯气可能与水发生反应 在研究氯气的溶解性实验中，将氯水放置一段时间后，发现氯水的颜色变浅
实验方案设计：
实验目的 实验操作
验证氯气和水能否发生反应 如图所示，将干燥的氯气依次通过内有干燥红纸条的广口瓶A和内有湿润红纸条的广口瓶B，通过红纸条是否褪色可以推断氯气能否与水发生反应
实验方案实施：
实验内容 实验现象 实验结论
将干燥的氯气通过内有干燥红纸条的广口瓶 干燥的红纸条________ 干燥的氯气不具有漂白性
将干燥的氯气通过内有湿润红纸条的广口瓶 湿润的红纸条____ 氯气与水发生了反应Cl2＋H2O===HCl＋HClO，生成了具有漂白性的物质
不褪色
褪色
(4)氯气与碱的反应
a．与氢氧化钠溶液反应——制取84消毒液
①化学方程式： _____________________________。
②84消毒液的有效成分是________。
b．与石灰乳反应——制取漂白粉
①化学方程式：__________________________________。
②漂白粉的主要成分是______________，有效成分是________。
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
NaClO
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
Ca(ClO)2和CaCl2
Ca(ClO)2
[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)Cl2是黄绿色的有毒气体( )
(2)要得到FeCl3，既可以让铁与Cl2直接反应，也可以让铁与盐酸反应( )
(3)Cl2溶于水，可以与H2O发生化学反应( )
(4)氯气可以使湿润的有色布条褪色，但是实际起漂白作用的物质是次氯酸，而不是氯气( )
(5)新制氯水必须用棕色瓶密封保存，光照氯水有气体逸出，该气体是氯气( )
(6)氯水可使石蕊溶液变红，且长时间不变( )
√
×
√
√
×
×
2．下列关于研究物质性质的基本程序的步骤正确的是( )
①观察物质的外部特征 ②实验和观察
③解释和结论 ④预测物质的性质
A．②①③④ B．①②③④
C．①④②③ D．①④③②
答案：C
解析：研究物质性质的基本程序：观察物质的外部特征→预测物质的性质→实验和观察→解释和结论，C项正确。
3．下列有关研究物质性质的方法和程序的说法，正确的是( )
A．探究金属钠的性质只需应用实验法即可
B．研究未知物质的性质可按照观察→实验→预测→结论的顺序进行
C．科学家提出的假说一定能成为科学理论
D．使用模型有助于人们研究物质的性质
答案：D
解析：探究金属钠的性质需要用到观察法，故A错误；对物质性质进行研究的基本程序：观察物质的外部特征→预测物质的性质→实验和观察→解释和结论，故B错误；假说不一定是正确的，故C错误；模型有助于人们研究物质的性质，故D正确。
4．某城市以“液氯泄漏”做应急预警演习，演习时下列防护措施合理的是( )
①及时向上风口和地势较高处转移疏散人群
②及时戴上用浓烧碱溶液湿润过的口罩
③用高压水枪向泄漏口附近喷洒稀碱液并设法控制氯气泄漏
④及时戴上用稀纯碱溶液湿润过的口罩
⑤就近向地下商场转移
A．②③⑤ B．①②④
C．①③④ D．①③④⑤
答案：C
解析：氯气密度比空气大，及时向上风口和地势较高处转移疏散人群，可避免氯气中毒，①正确；烧碱具有强腐蚀性，②错误；氯气可与碱反应，③正确；稀纯碱溶液呈弱碱性，可用于除去氯气，④正确；氯气密度比空气大，就近向地下商场转移，易导致中毒，⑤错误。故选C。
5．下列关于氯气的叙述正确的是( )
A．铁丝在氯气中燃烧生成FeCl2
B．红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧，产生棕黄色的烟
C．氯气、液氯和氯水都是纯净物，都有漂白性
D．用氯气对生活用水进行消毒的原因是氯气本身能杀灭细菌
答案：B
解析：铁丝在氯气中燃烧生成FeCl3，故A错误；红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧，产生棕黄色的烟，故B正确；氯气、液氯是纯净物，没有漂白性，氯水是混合物，有漂白性，故C错误；用氯气对生活用水进行消毒的原因是氯气与水反应生成的次氯酸能杀灭细菌，故D错误。
6．下列实验现象与新制氯水中的某些成分(括号内微粒)没有关系的是( )
A．将NaHCO3固体加入新制氯水中，有无色气泡冒出(H＋)
B．新制氯水呈浅黄绿色(Cl2)
C．使蓝色石蕊试纸先变红后褪色(H＋、Cl2)
D．滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl－)
答案：C
解析：新制氯水中的氢离子与碳酸氢钠反应生成CO2气体，故A不符合题意；氯气呈黄绿色，新制氯水中因含有Cl2而呈浅黄绿色，故B不符合题意；新制氯水中含有H＋、HClO，H＋可使蓝色石蕊试纸变红，HClO具有漂白性，可使变色后的石蕊试纸褪色，故C符合题意；Cl－与Ag＋反应生成AgCl沉淀，故D不符合题意。
三、次氯酸 次氯酸盐
1．次氯酸(HClO)
(1)次氯酸是________，酸性比H2CO3________。
(2)次氯酸是一种不稳定的酸，见光易分解，其化学方程式为2HClO2HCl＋O2↑。
(3)次氯酸能使有色物质________，并能________细菌，因此次氯酸具有________作用和________作用。
弱酸
弱
褪色
杀灭
漂白
消毒
2．次氯酸盐
(1)次氯酸盐比次氯酸稳定，不易分解，且次氯酸盐固体比氯水(次氯酸)易于贮存和运输，故生产、生活中常用次氯酸盐(如漂白粉)代替次氯酸作漂白剂和消毒剂。
(2)84消毒液与漂白粉的对比
项目 84消毒液 漂白粉
制备 由Cl2和NaOH溶液反应制得 工业上通常用石灰乳和氯气反应来制备
有效成分 NaClO Ca(ClO)2
漂白原理 NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO 漂白粉与稀盐酸或空气中的水和二氧化碳反应，生成HClO：
Ca(ClO)2＋2HCl===CaCl2＋2HClO，Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO
失效原因 NaClO在空气中与CO2和H2O反应生成HClO，HClO不稳定，见光或受热易分解 Ca(ClO)2在空气中与CO2和H2O反应生成HClO，HClO不稳定，见光或受热易分解
保存 应密封并置于避光干燥处保存 [即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)次氯酸的酸性比碳酸的酸性强( )
(2)新制取的漂白粉是纯净物( )
(3)漂白粉的有效成分为CaCl2( )
(4)漂白粉与84消毒液的漂白原理相同( )
×
×
×
√
2．下列说法中正确的是( )
A．漂白粉是纯净物，84消毒液是混合物，两者都可以长期保存
B．漂白粉中含有次氯酸，所以漂白粉能使有机色质褪色
C．工业上将氯气通入澄清石灰水中制取漂白粉
D．漂白粉在空气中容易失效的原因是Ca(ClO)2不稳定
答案：D
3．(走进生活)在生产生活中我们需要对餐具、水、环境、疫源地等进行杀菌消毒处理，我们最常用的消毒剂有液氯、漂白粉、84消毒液、二氧化氯、洁厕剂等含氯消毒剂。但是将84消毒液和洁厕剂混用却会产生Cl2引起中毒。
(1)84消毒液和洁厕剂的主要成分是什么？写出混合使用引起中毒的化学方程式。
(2)写出制造84消毒液的化学方程式。
答案：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
答案：NaClO HCl 2HCl＋NaClO===Cl2↑＋NaCl＋H2O
核心素养
一、氯气的性质
[例1] 下列实验现象的描述正确的是( )
A．氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口上方出现白色烟雾
B．铁丝在氯气中燃烧，产生红棕色的烟，产物溶于水，溶液呈浅绿色
C．铜丝在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟，产物溶于水，溶液呈蓝绿色
D．钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成白色固体
答案：C
解析：氢气在氯气中燃烧，发出苍白色火焰，瓶口出现白雾，没有烟，A项错误；铁与氯气反应生成FeCl3，FeCl3溶液呈棕黄色，B项错误；钠与空气中的氧气在点燃的条件下反应，生成的过氧化钠为淡黄色固体，D项错误。
状元随笔 烟、雾、烟雾、气的区别
物质 成分 举例
烟 固体小颗粒 Fe、Cu在Cl2中燃烧分别产生红棕色的烟——FeCl3固体颗粒、棕黄色的烟——CuCl2固体颗粒
雾 小液滴 H2在Cl2中燃烧生成的HCl气体遇水蒸气形成白雾
烟雾 固体小颗粒和小液滴的混合物 P在Cl2中燃烧时，PCl3(液体)、PCl5(固体)同时存在而形成烟雾
气 气态物质 气体无色(如O2)时肉眼看不到；气体有色(如Cl2)才能被观察到
[提升1] 下列关于氯气的叙述正确的是( )
A．若氯气发生泄漏，应立即向下风地区转移
B．用管子把氯气通入老鼠洞中可以灭鼠
C．氯气不能溶于水，所以可用排水法收集
D．Cl－、Cl2均呈黄绿色且均有毒
答案：B
解析：氯气有毒且密度比空气的大，若发生泄漏，应立即用湿毛巾捂住口鼻向上风地区转移，A项错误；氯气有毒，所以可以灭鼠，B项正确；氯气可溶于水，常温下1体积水约溶解2体积的氯气，故不能用排水法收集，可用排饱和食盐水法收集，C项错误；Cl－无色、无毒，D项错误。
状元随笔 有关Cl2的几个注意点
(1)Cl2有毒，故不能直接闻气味，且实验室制Cl2时需进行尾气处理。
(2)Cl2能溶于水，在饱和食盐水中的溶解度较小，Cl2的密度比空气密度大。因此，实验室中通常用向上排空气法或排饱和食盐水法收集Cl2。
(3)进行有关Cl2的实验，最好在通风橱中进行，或者采取可靠的防止Cl2外排的措施。
(4)如果身处有Cl2泄漏的环境，要尽快逆风向高处转移。有条件时要用湿布捂住鼻孔和嘴。
关键能力
反应物 实验现象 实验结论(反应方程式)
Cl2与金属 Cl2与Na Na在Cl2中剧烈燃烧，产生大量白烟
Cl2与Fe 铁丝在Cl2中剧烈燃烧，产生红棕色的烟，溶于水后溶液呈棕黄色
Cl2与Cu 铜丝在Cl2中剧烈燃烧，产生棕黄色的烟，溶于水后溶液呈蓝绿色
Cl2与非金属 Cl2与H2 H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有大量白雾产生
状元随笔
(1)Cl2与除Au、Pt以外的绝大多数金属都能反应。变价金属单质与Cl2反应，一般生成最高价氯化物，例如过量的铁丝在Cl2中燃烧时，生成FeCl3而不生成FeCl2。
(2)由以上实验可知，燃烧有时不需要氧气。
(3)FeCl3溶液呈棕黄色，CuCl2溶液浓度大时呈黄色、浓度小时呈蓝色、浓度适中时呈蓝绿色。
(4)工业上常利用H2与Cl2反应制备盐酸。
(5)H2和Cl2在光照下混合会发生爆炸生成HCl，但在黑暗条件下能共存。
二、氯水的成分与性质
[例2] 新制氯水的成分多样，某研究性学习小组欲检验新制氯水的成分来确定氯气与水是否反应。该小组设计下列实验及表格，请帮助他们完成实验及表格，并分析氯气与水是否反应。
实验目的 操作或试剂 现象及结论
检验Cl2 观察溶液颜色 (1)____________________
检验H＋ 铁粉 (2) ____________________
检验Cl－ AgNO3溶液 (3) ____________________
溶液呈浅黄绿色，含Cl2
产生气泡，含H＋
产生白色沉淀，含Cl－
解析：(1)观察新制氯水的颜色，若呈浅黄绿色，则说明新制氯水中含Cl2。(2)向铁粉中滴加新制氯水，若产生气泡，则说明新制氯水中含H＋。(3)向新制氯水中滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明新制氯水中含Cl－。
(7)氯气与水________(填“反应”或“不反应”)；若反应，其反应方程式为____________________。
检验HClO 将稀盐酸滴到干燥的红色纸条上
(4) ____________________________
在干燥的氯气中放入干燥的红色纸条 (5) ___________________________
将新制氯水滴到干燥的红色纸条上
(6) ____________________________
红色纸条不褪色，稀盐酸无漂白性
红色纸条不褪色，Cl2无漂白性
红色纸条褪色，新制氯水中存在具有漂白性的物质
反应
Cl2＋H2O===HCl＋HClO
解析：(4)将稀盐酸滴到干燥的红色纸条上，若不褪色，则说明稀盐酸没有漂白性。(5)若干燥氯气中的红色纸条没有褪色，则说明氯气没有漂白性。(6)若红色纸条褪色，则说明新制氯水中存在具有漂白性的物质。(7)综合以上实验及分析，可知新制氯水中含H＋、Cl－、Cl2及具有漂白性的物质，氯气能与水发生反应，结合原子守恒可得反应方程式为Cl2＋H2O===HCl＋HClO。
状元随笔 解有关新制氯水性质类题的注意事项
(1)新制氯水的成分为三种分子(Cl2、H2O、HClO)和四种离子[H＋、Cl－、ClO－、OH－(极少量)]。
(2)新制氯水中的每种成分均使其呈现出该种成分的性质，其中有Cl2的强氧化性、HClO的漂白性、H＋的酸性、Cl－与Ag＋生成白色沉淀。
(3)在书写新制氯水与FeCl2、KI、NaBr、NaOH等溶液反应的化学方程式时，通常将Cl2作为反应物。
[提升2] 下列关于氯水的叙述中，正确的是( )
A．向新制氯水中加入少量CaCO3，
检验新制氯水中含有HClO
B．密封的久置氯水酸性增强
C．用pH试纸测得氯水的pH＝4
D．新制氯水不可以使干燥的有色布条褪色
状元随笔 由于碳酸的酸性强于次氯酸，所以漂白粉和84消毒液都能与空气中的水和二氧化碳反应生成次氯酸；次氯酸钙溶液中通入适量二氧化碳有白色沉淀生成，则证明碳酸酸性强于次氯酸。
答案：B
解析：HClO的酸性比H2CO3弱，HClO与CaCO3不反应，无法用CaCO3检验新制氯水中含有HClO。HClO不稳定，见光易分解生成HCl和O2，原来的HClO最终变为盐酸，所以密封的久置氯水酸性变强。氯水中HClO具有漂白性，可使干燥的有色布条褪色，不能用pH试纸测定其pH。
关键能力
1.液氯、新制氯水及久置氯水的区别
液氯 新制氯水 久置氯水
成分 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－(极少量) H＋、Cl－、H2O、OH－(极少量)
分类 纯净物 混合物 混合物
颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色
性质 同氯气 酸性、漂白性等 酸性
保存 特制钢瓶 棕色瓶盛装，置于阴 凉处，一般现用现配 ——
状元随笔 (1)常温下，钢铁与干燥的氯气不反应，故液氯可保存于钢瓶中。
(2)新制氯水可以代替氯气使用。
(3)久置氯水实际上就是稀盐酸。
(4)新制氯水的成分表示为：
氯水
2．氯水的溶质的性质分析
成分 所加试剂 现象 化学方程式或结论
Cl2 新制氯水为浅黄绿色 氯水中含Cl2
FeCl2溶液 溶液由浅绿色变为棕黄色 Cl2＋2FeCl2===2FeCl3
HCl AgNO3溶液 白色沉淀 HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3，含Cl－
Na2CO3固体 有无色无味气体产生 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，含H＋
HClO 有色布条 布条褪色 HClO具有漂白性
加热或光照 产生气泡
HCl和HClO 石蕊溶液 先变红后褪色 酸性和漂白性
状元随笔 (1)AgNO3溶液无法鉴别Cl2和HCl两种气体。因为Cl2也能与水反应生成Cl－。
(2)实验室中用的氯水要现用现配，且避光、密封保存在棕色细口试剂瓶中。久置氯水最后变为稀盐酸，酸性增强但无漂白性。
(3)HClO不稳定，不能单独存在，只存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物中。
3．氯水久置后，由于发生反应Cl2＋H2O===HCl＋HClO，2HClO2HCl＋O2↑，最终得到稀盐酸，其溶质为HCl，故溶液酸性增强，无漂白性。
学考评价
1．下列关于氯气的说法正确的是( )
A．将氯气通入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色
B．将鲜花放入盛有氯气的集气瓶中，鲜花褪色，说明Cl2具有漂白性
C．金属铁在氯气中燃烧生成氯化亚铁
D．氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰，瓶口有白色烟雾
答案：A
解析：氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性，盐酸可使石蕊溶液变红，次氯酸可使石蕊溶液褪色，因此溶液先变红后褪色，故A正确；氯气没有漂白性，故B错误；氯气与铁反应生成氯化铁，不能生成氯化亚铁，故C错误；在点燃条件下，氢气能在氯气中燃烧产生苍白色火焰，生成的HCl遇水蒸气形成盐酸小液滴而形成白雾，所以氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰且瓶口有白雾，没有烟生成，故D错误。
2．氯气泄漏事故发生时会严重污染环境。下列有关处理方法不正确的是( )
A．在事发现场喷洒石灰水
B．将人、畜迅速转移到地势较高的地方
C．用毛巾浸透NaOH溶液捂住口、鼻
D．用毛巾浸透肥皂水捂住口、鼻
答案：C
解析：NaOH具有较强的腐蚀性，会腐蚀人的皮肤，故C项错误。
3．下列关于氯水的叙述正确的是( )
A．新制氯水中有3种分子，有3种离子
B．新制氯水在光照的条件下可以反应产生气体，该气体是氧气
C．向新制氯水中滴加硝酸银溶液，没有任何现象
D．新制氯水不可以使干燥的有色布条褪色
答案：B
解析：氯水中含有水分子、次氯酸分子、氯气分子、氢离子、氯离子、氢氧根离子及次氯酸根离子，故A错误；新制的氯水中有次氯酸，次氯酸在光照条件下分解生成HCl和O2，HCl溶于水中，O2逸出，故B正确；新制氯水中有Cl－，与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀，故C错误；新制氯水中有次氯酸，能使干燥的有色布条褪色，故D错误。
4．下列关于含氯化合物的说法正确的是( )
A．由于Cl2完全与H2O反应，故氯水中无Cl2分子存在
B．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2和CaCl2
C．HClO是一种稳定性较强的弱酸
D．84消毒液能用于杀菌消毒，也具有一定的漂白作用
答案：D
解析：氯水中有Cl2分子存在，A不正确；漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，B不正确；HClO见光易分解，稳定性差，C不正确；84消毒液中的NaClO与空气中的CO2、H2O反应会产生HClO，既能用于杀茵消毒，也可用于漂白，D正确。
5．下列说法不正确的是( )
A．假说经过反复验证和修正，才发展成为科学的理论
B．化学模型在研究物质的结构和性质变化时有很重要的作用
C．研究物质的性质常用观察、实验、分类、比较等方法
D．探究物质性质的基本程序是做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论
答案：D
6．下列说法不正确的是( )
A．用氯气制漂白粉的主要目的是转变为较稳定、便于贮存的物质
B．漂白粉在空气中容易失效的原因是次氯酸钙易与空气中的水及二氧化碳反应
C．氯原子最外层有7个电子，故在化学反应中易结合一个电子而形成Cl－
D．次氯酸是一种弱酸，是因为次氯酸不稳定、易分解
答案：D
解析：次氯酸钙的稳定性强于次氯酸，故A正确；次氯酸钙易与空气中的水及二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸，故B正确；氯原子最外层有7个电子，在化学反应中易结合一个电子而形成Cl－，故C正确；因为次氯酸盐能与空气中的CO2和H2O反应生成HClO，H2CO3是弱酸，所以次氯酸也是弱酸，故D错误。
7．下列实验现象描述正确的是( )
A．氢气在氯气中剧烈燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白烟产生
B．金属钠在氯气中燃烧，发出黄色火焰，有白雾产生
C．铁丝在氯气中燃烧，产生红棕色的烟，产物溶于水得到浅绿色溶液
D．铜在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟，产物溶于水得到蓝绿色溶液
答案：D
解析：纯净的氢气在氯气中安静的燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾产生，A项错误；金属钠在氯气中燃烧，发出黄色火焰，有白烟产生，B项错误；铁丝在氯气中剧烈燃烧生成FeCl3，产生红棕色的烟，FeCl3溶于水，得到黄色溶液，C项错误；铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2，产生棕黄色的烟，CuCl2溶于水，得到蓝绿色溶液，D项正确。
8．某同学应用如图所示的方法研究物质的性质，其中气体a的主要成分是氯气，杂质是空气和水蒸气。回答下列问题：
(1)该项研究(实验)的主要目的是_____________________________。
(2)浓硫酸的作用是__________________，与研究目的直接相关的实验现象是____________________________。
(3)从物质性质的方面来看，这样的实验设计存在事故隐患，事故隐患是__________________，应如何解决_________________。
探究Cl2与HClO哪种物质具有漂白性
吸收气体a中的水蒸气
B中的布条不褪色，C中的布条褪色
多余的Cl2会污染空气
C后接如图所示装置(共37张PPT)
第1课时 物质的量及其单位 摩尔质量
学业基础
核心素养
学考评价
学业要求
1．了解物质的量及其单位——摩尔，了解物质的量与微观粒子数之间的关系。从物质的量的角度来认识物质的微观构成，培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
2．通过对1 mol物质的质量的交流研讨，提出摩尔质量的概念，了解物质的量及其单位——摩尔，了解物质的量与微观粒子数之间的关系，能够运用物质的量、摩尔质量、阿伏加德罗常数的相互关系进行简单计算，形成证据推理与模型认知的化学核心素养。
知识网络
学业基础
一、物质的量及其单位——摩尔
1．物质的量
(1)含义：物质的量是一种物理量，它可以把物质的质量、体积等________与原子、分子或离子等________的数量联系起来，用符号________表示。
(2)物质的量的单位——摩尔
宏观量
微观粒子
n
mol
分子
原子
离子
特别提醒
(1)“物质的量”是一个专用名词，不能删减或增添任何字，例如：不能写成“物质量”“物质的质量”或“物质质量”等。
(2)某微粒的物质的量可用“n(微粒符号)”的形式来表示，如n(O2)、n(H2O)、n(Na＋)等。
(3)摩尔只能用来表示微观粒子的多少，不能用来表示宏观物质的多少。例如：1 mol小米、1 mol苹果、1 mol元素等都是错误的。(4)用摩尔表示微观粒子多少时，必须指明微观粒子的种类，例如：1 mol H、1 mol H2、1 mol H＋都正确；但1 mol氢不正确，因为其表示的微观粒子不明确。
2．阿伏加德罗常数
(1)含义：国际计量大会规定，1 mol包含6.022 140 76×1023个基本单元(原子、分子或离子等微观粒子或它们的组合)。____________________这一常数被称为阿伏加德罗常数。可近似表示为______________。
(2)符号：________。
(3)单位：________。
3．物质的量(n)、微粒数(N)、阿伏加德罗常数(NA)之间的关系：
________或__________或_______。
6.022 140 76×1023 mol－1
6.02×1023 mol－1
NA
mol－1
n＝
N＝n×NA
NA＝
知识链接
(1)为了纪念阿伏加德罗在气体定律方面作出的功绩，化学界把测得的1 mol物质所含的微粒数称为阿伏加德罗常数。
(2)1 mol任何“微粒”集体都含有6.02×1023个“微粒”。
[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)物质的量可以理解为物质的数量( )
(2)3 mol O2与2 mol H2O所含原子数相等( )
(3)物质的量描述的对象是分子、原子等微观粒子( )
(4)1 mol H2中含有2 mol氢原子和2 mol电子( )
(5)1 mol任何微粒集体所含对应微粒数均约为6.02×1023( )
(6)6.02×1023就是阿伏加德罗常数( )
(7)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子( )
(8)摩尔是七个基本物理量之一( )
×
√
√
√
√
×
×
×
2．交流思考
从物质的量的角度定量认识物质的组成，回答下列问题：
(1)通过下图可进一步认识水的组成，请完成图中空格。
1.204×1024
6.02×1023
2 mol
1 mol
(2)1个CO2分子中有1个C原子、2个O原子。则1 mol CO2中有____mol C和____mol O，0.5 mol CO2中有____mol C和____mol O。含有0.5 mol O的CO2的物质的量为____mol。
(3)1 mol Na2SO4中含有Na＋的数目是__________，与其含有相同Na＋数目的NaCl的物质的量为________。
(4)________mol NH3与0.3 mol H2O中所含H原子数目一样多。若用NA表示阿伏加德罗常数，0.2 mol NH3中含有________个电子。
1
2
0.5
1
0.25
1.204×1024
2 mol
0.2
2NA
3．下列叙述正确的是( )
A．摩尔是物质的量的单位，1 mol H2含有约6.02×1023个原子
B．1 mol氢气的质量为1 g，它含有NA个氢分子
C．摩尔是七个基本物理量之一
D．每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个组成该物质的微粒
答案：D
解析：1 mol H2含有的原子数约为1.204×1024，故A错误；氢气的摩尔质量是2 g·mol－1，1 mol氢气的质量为2 g，1 mol H2含有阿伏加德罗常数个氢分子，故B错误；物质的量是七个基本物理量之一，其单位是摩尔，故C错误；每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个组成该物质的微粒，故D正确。
4．下列说法中，正确的是( )
A．1 mol CO2中含有1 mol O2
B．14 g N2中含有3.01×1023个氮分子
C．6.02×1023称为阿伏加德罗常数
D．1 mol H2O含有1 mol H2分子和1 mol O原子
答案：B
解析：CO2中不存在O2，A项错误；14 g N2的物质的量为0.5 mol，含有的氮分子数为0.5 mol×6.02×1023 mol－1＝3.01×1023，B项正确；通常把6.02×1023 mol－1称为阿伏加德罗常数，C项错误；水分子是由原子构成的，1 mol H2O含有2 mol H原子和1 mol O原子，D项错误。
二、摩尔质量
1．摩尔质量
2．以物质的量(n)为桥梁联系宏观物质质量(m)与微观微粒数(N)之间的关系：＝n＝。
M
g·mol－1
相对分子质量或相对原子质量
M＝
特别提醒
对摩尔质量的理解
物质的摩尔质量是物质的固有属性，不随物质状态及物质的量的多少而变化，取决于物质的组成和化学式的表示形式。
1 mol任何物质的质量，以g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。
[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)1 mol CH4的质量为16 g·mol－1( )
(2)H2O的摩尔质量为18 g( )
(3)2 mol H2O的摩尔质量是36 g·mol－1( )
(4)CH4的摩尔质量和NA个甲烷分子的质量相等( )
(5)2 mol CO2的质量是88 g( )
×
×
×
×
√
2．交流思考
(1)摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是否等同？若不等同，数值在什么情况下相等？
___________________________________________________________
(2)计算下列物质的摩尔质量(用NA代表阿伏加德罗常数的值)。
①已知氨气的相对分子质量为17，则氨气的摩尔质量为_________。
②1.28 g某气体含有的分子数目为0.02 NA，则该气体的摩尔质量为_________。
③已知一个铁原子的质量为b g，则铁的摩尔质量为___________。
④已知a g某气体中含分子数为b，则该气体的摩尔质量为_________。
不等同，当摩尔质量以g·mol－1为单位时，数值才相等。
17 g·mol－1
64 g·mol－1
b NA g·mol－1
g·mol－1
3．下列关于物质的量和摩尔质量的叙述，正确的是( )
A．水的摩尔质量是18 g
B．0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子
C．1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧
D．1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
答案：B
解析：A项，摩尔质量的单位是g·mol－1，错误；B项，根据规定，0.012 kg 12C中所含的碳原子数即为阿伏加德罗常数，近似为6.02×1023 mol－1，正确；C项，在使用“摩尔”作为物质的量的单位时，应该用化学式指明粒子的种类，氢、氧的含义不具体，错误；D项，构成物质的基本粒子有分子、原子和离子，并非任何物质都是由分子构成的，错误。
4．屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法而获得诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素的分子式为C15H22O5，相对分子质量为282。下面关于青蒿素的说法正确的是( )
A．1 mol C15H22O5的质量为282 g·mol－1
B．C15H22O5的摩尔质量等于它的相对分子质量
C．一个C15H22O5微粒的质量约为 g
D．含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为1 mol
答案：C
解析：质量单位是g，1 mol C15H22O5的质量为282 g，故A错误；摩尔质量有单位，相对分子质量无单位，因此不相等，故B错误；NA个C15H22O5的质量为282 g，则1个C15H22O5的质量约为 g，故C正确；1 mol C15H22O5中含有15 mol C，6.02×1023个碳原子的物质的量为1 mol，因此含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为 mol，故D错误。
5．设一个12C原子的质量为a g，一个R原子的质量为b g，阿伏加德罗常数为NA mol－1，则R的相对原子质量可以表示为( )
A． B．
C．bNA D．aNA
答案：C
解析：Mr(R)＝＝，M(R)＝b g·NAmol－1＝bNA g·mol－1，Mr(R)＝bNA，C项正确。
归纳总结
摩尔质量的计算方法
(1)已知任意状态物质的质量时：M＝(定义式)。
(2)已知一个分子的质量时：M＝m(分子)×NA。
(3)已知一个分子的质量和一个12C原子的质量时：M＝×12 g·mol－1。
核心素养
物质的量、物质的质量、微粒数之间的计算
[例] 设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是( )
A．2.3 g钠由原子变成离子时，失去的电子数为0.2NA
B.0.2NA个硫酸分子与19.6 g磷酸含有相同的氧原子数
C．28 g氮气所含的原子数为NA
D．NA个氧分子与NA个氢分子的质量比为8∶1
答案：B
解析：2.3 g钠的物质的量为0.1 mol，变为0.1 mol Na＋时失去的电子数为0.1NA，故A错误；19.6 g磷酸中含有0.2NA个磷酸分子(＝0.2 mol)，等物质的量的硫酸(H2SO4)与磷酸(H3PO4)中含有相同的氧原子数，故B正确；28 g氮气(N2)的物质的量为＝1 mol，含有2NA个氮原子，故C错误；NA个氧分子的质量为32 g，NA个氢分子的质量为2 g，二者的质量比为16∶1，故D错误。
[提升] (1)0.2 mol Na2SO4能解离出________(用含NA的代数式表示)个Na＋，0.04 mol某物质的质量为7.2 g，则该物质的摩尔质量为__________。
(2)等物质的量的CO和CO2中所含O原子物质的量之比是_______，二者的质量之比是________。
(3)下列物质中，物质的量最大的是________(填字母，下同)；含原子个数最多的是________。
A．6 g H2
B．0.5 mol CO2
C．1.204×1024个 HCl分子
D．98 g H2SO4
E．92 g 乙醇(C2H5OH)
0.4NA
180 g·mol－1
1∶2
7∶11
A
E
解析：(1)0.2 mol Na2SO4能解离出Na＋的物质的量为0.2 mol×2＝0.4 mol，故Na＋的个数为0.4NA；0.04 mol某物质的质量为7.2 g，则该物质的摩尔质量为＝180 g·mol－1。(2)设CO和CO2的物质的量均为a mol，则两种物质中所含O原子的物质的量之比为a mol∶2a mol＝1∶2；CO的质量为28 g·mol－1×a mol＝ 28a g，CO2的质量为44 g·mol－1×a mol＝44a g，则二者的质量之比为28a g∶44a g＝7∶11。(3)6 g H2的物质的量为＝3 mol，含有原子为3 mol×2＝6 mol；0.5 mol CO2含有原子为0.5 mol×3＝1.5mol，1.204×1024个HCl分子的物质的量为＝2 mol，含有原子为2 mol×2＝4 mol；98 g H2SO4的物质的量为＝1 mol，含有原子为1 mol×7＝7 mol；92 g乙醇的物质的量＝＝2 mol，含有原子为2 mol×9＝18 mol；则物质的量最大的是6 g H2，含有原子最多的是92 g乙醇。
状元随笔 物质的量是物质的质量和微观粒子数目之间计算的桥梁，已知物质的质量求其微粒数目或已知物质的微粒数目求其质量都是先转换成物质的量，再计算微粒数或质量，特别要注意微粒可能是分子，也可能是所含的原子、离子、电子等，直接代入公式时，各符号代表的微粒要统一。
关键能力
计算关系式(公式) 主要应用 注意事项
在n、N和NA中，已知任意两项求第三项 —
在M、n和m中，已知任意两项求第三项 M的单位取“g·mol－1”时，m的单位取“g”；M的单位取“kg·mol－1”时，m的单位取“kg”
在m、M、NA和N中，已知任意三项求第四项 与N有关的问题莫忽视微粒的组成和种类
状元随笔 物理量之间的换算需要注意的地方
(1)要明确各物理量与物质的量的关系。
(2)找出联系各物理量的公式，注意单位的换算。
(3)注意公式应用的条件，物质的组成等。
学考评价
1．下列说法正确的是( )
A．摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B．摩尔是表示物质的量的单位，每摩尔物质含有6.02×1023个分子
C．2 mol H表示2 mol氢原子
D．1 mol氯含有6.02×1023个氯原子
答案：C
2．设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．1 mol CH4的质量为16 g·mol－1
B．H2O的摩尔质量为18 g
C．44 g CO2中所含原子数为NA
D．9.8 g H2SO4中含0.1NA个H2SO4分子
答案：D
解析：1 mol CH4的质量m(CH4)＝n(CH4)·M(CH4)＝1 mol×16 g·mol－1＝ 16 g，A项错误；H2O的摩尔质量为18 g·mol－1，B项错误；44 g CO2中所含原子数为3×n(CO2)×NA＝3××NA＝3××NA＝3NA，C项错误；n(H2SO4)＝＝＝0.1 mol，N(H2SO4)＝n(H2SO4)·NA＝0.1NA，D项正确。
3．下列叙述不正确的是( )
A．物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量
B．物质的量是国际单位制中的一个基本物理量
C．0.012 kg 12C中所含的碳原子数为NA
D．1 mol任何物质都含有约6.02×1023个分子
答案：D
解析：物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，A正确；物质的量是国际单位制中的一个基本物理量，B正确；0.012 kg 12C的物质的量是1 mol，其中所含的碳原子数为NA，C正确；1 mol任何物质不一定都含有约6.02×1023个分子，如1 mol Fe中含有约6.02×1023个原子，没有分子，D错误。
4．0.1 mol CaCl2固体中含有( )
A．0.1 mol Cl2
B．1.204×1024个Cl－
C．0.1 mol Ca2＋
D．3.01×1023个Ca2＋
答案：C
解析：CaCl2固体是由Ca2＋和Cl－构成，0.1 mol CaCl2中含有0.1 mol Ca2＋、0.2 mol Cl－，Ca2＋的个数为6.02×1022，Cl－的个数为1.204×1023，其中不存在Cl2。
5．用NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．18 g水中含有的氢原子数目为NA
B．1 mol氩气分子所含的原子数目为2NA
C．53 g碳酸钠中含有的钠离子数目为0.5NA
D．0.5 mol硝酸中含有的氧原子数目为1.5NA
答案：D
6．下列关于摩尔质量的说法中，正确的是( )
A．水的摩尔质量是18 g
B．2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍
C．任何物质的摩尔质量都等于它的相对原子(或分子)质量
D．以g·mol－1为单位时，水的摩尔质量是氢气的摩尔质量的9倍
答案：D
解析：摩尔质量的单位是g·mol－1，水的摩尔质量是18 g·mol－1，故A错误；对于某一确定的物质，其摩尔质量是定值，不随物质的物质的量的多少改变，故B错误；摩尔质量的单位是g·mol－1，相对分子质量或相对原子质量的单位是“1”，所以摩尔质量和相对分子质量或相对原子质量不相等，故C错误；水的摩尔质量是18 g·mol－1，氢气的摩尔质量是2 g·mol－1，所以水的摩尔质量是氢气摩尔质量的9 倍，故D正确。(共54张PPT)
第2课时 气体摩尔体积
学业基础
核心素养
学考评价
学业要求
1．通过对1 mol气体的体积的交流研讨，提出气体摩尔体积这个概念，理解气体摩尔体积的定义及影响因素，养成宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
2．了解物质的量与微观粒子数之间的关系，能够运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积的相互关系进行简单计算，形成证据推理与模型认知的化学核心素养。
3．通过对相同状况下不同气体的体积的研究，理解阿伏加德罗定律及其推论，并能够解决实际问题，养成证据推理和模型认知的化学核心素养。
知识网络
学业基础
一、气体摩尔体积
1．决定物质体积大小的因素
大小
距离
2．气体摩尔体积
单位物质的量的气体
Vm
L·mol－1
m3·mol－1
Vm＝
温度
压强
3．标准状况下的气体摩尔体积
4．理解气体摩尔体积应注意的几个问题
(1)标准状况下的气体摩尔体积，非标准状况时不能使用，而质量、物质的量不受温度、压强的影响。
(2)n＝，在标准状况下，只适用于气态物质(单一或者混合气体)，对于固态和液态物质(如水、酒精、碳、三氧化硫等)均不适用。
[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)一定温度和压强下，气体体积是由构成气体的分子数决定的( )
(2)标准状况下，1 mol水所占的体积是22.4 L( )
(3)在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA( )
(4)标准状况下，H2的气体摩尔体积是22.4 L( )
(5)在标准状况下，1 mol气体的体积约是22.4 L，在非标准状况下，1 mol气体的体积则一定不是22.4 L( )
√
×
×
×
×
2．交流思考
对一定量的气体的体积的探究。
已知1 mol不同气体在不同条件下的体积：
化学式 条件 1 mol气体体积/L
H2 0 ℃，101 kPa 22.4
O2 0 ℃，101 kPa 22.4
CO 0 ℃，101 kPa 22.4
H2 0 ℃，202 kPa 11.2
CO2 0 ℃，202 kPa 11.2
N2 273 ℃，202 kPa 22.4
NH3 273 ℃，202 kPa 22.4
(1)从上表分析得出结论：
①1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为________。
②1 mol不同的气体，在不同的温度和压强下，体积________(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等，则在说明气体体积时必须指定温度和压强。
(2)理论依据：相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等，原因是
①________________，②________________。
22.4 L
不一定
气体的微粒数相同
粒子间的距离相同
3．下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是( )
A．气体摩尔体积的数值是固定不变的，都约为22.4 L
B．通常状况下，气体摩尔体积约为22.4 L
C．标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L
D．标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1
答案：D
解析：标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1，故D正确。
4．下列叙述正确的是( )
A．一定温度、压强下，气体体积大小由其分子的大小决定
B．一定温度、压强下，气体体积大小由其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，若体积不同，则它们所含的分子数一定不同
答案：B
解析：一定温度、压强下，气体分子间的距离近似相等，气体分子间的距离远大于分子本身的大小，其体积大小主要取决于分子数目的多少，A错误；一定温度、压强下，气体分子间的距离近似相等，气体体积大小由气体物质的量的多少决定，物质的量越大，气体体积越大，B正确；气体摩尔体积是指一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体积，不同条件下，气体摩尔体积的数值不同，标准状况下约为22.4 L/mol，C错误；一定物质的量的气体体积大小与温度和压强有关，外界条件不同，体积不同，不同条件下体积不同的气体所含分子数可能相等，D错误。
5．下列关于决定物质体积的因素的说法不正确的是( )
A．物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距
B．相同条件下，粒子数相同的任何气体都具有相同体积
C．同温同压下，1 mol任何物质所占有的体积均相同
D．等质量的H2，压强越小、温度越高，气体所占体积越大
答案：C
解析：决定物质体积大小的因素有粒子数目、微粒之间的距离和粒子的大小，故A正确；气体中气体分子之间的距离远大于分子直径，所以决定气体体积大小的因素是粒子数目和分子间距离，相同条件下，粒子数相同的任何气体，分子之间的平均距离相同，所以都具有相同体积，故B正确；同温同压下，1 mol固体、液体所占有的体积不相同，故C错误；等质量的H2，物质的量相同，压强越小、温度越高，气体所占体积越大，故D正确。
6．(1)标准状况下，33.6 L Cl2的物质的量是______，16 g O2所占体积约是________。
(2)标准状况下，含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合气体所占体积约是________。
(3)标准状况下，11.2 L二氧化碳和氧气的混合气体中含有的氧原子数是____________。
1.5 mol
11.2 L
44.8 L
NA(6.02×1023)
7．(1)标准状况下，某气体的密度为1.43 g·L－1，则该气体的摩尔质量约为_________。
(2)标准状况下，0.51 g某气体的体积为672 mL，则该气体的摩尔质量为_________。
(3)在标准状况下，CO和CO2的混合气体共39.2 L，质量为61 g，则混合气体的平均摩尔质量约为___________(保留一位小数)。
(4)在标准状况下，H2和HCl的混合气体密度为1.25 g·L－1，则该混合气体的平均摩尔质量为__________。
32 g·mol－1
17 g·mol－1
34.9 g·mol－1
28 g·mol－1
二、阿伏加德罗定律
1．内容：在同温、同压下，相同体积的任何气体都含有________数目的分子。
2．应用：“三同”定“一同”
相同
温
压
体积
分子数
[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)同温同压下，若两种气体所占体积不同，其主要原因是气体分子间平均距离不同( )
(2)1 mol一氧化碳和1 mol氧气所含的分子数相同，体积也相同( )
(3)同温同压下，同体积的物质所含的分子数一定相等( )
(4)同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子( )
(5)同温同压下，氧气的密度是氢气的16倍( )
(6)在相同条件下，相同物质的量的CO、N2的混合气体与O2的分子个数相同，原子个数也相同( )
(7)同温同体积条件下，等质量的SO2和O2对应的压强之比为1∶2( )
×
×
×
×
√
√
√
2．交流思考
在同温同压(以0 ℃，1.01×105 Pa即标准状况为例)下，完成下列问题。
(1)1 mol O2的体积是________，2 mol H2的体积是________，＝______，由此可推知：同温同压下，气体的体积之比等于其________之比。
(2)44.8 L O2的物质的量是________，质量是________，44.8 L H2的物质的量是________，质量是________，＝________，由此可推知：同温同压下，同体积的气体的质量之比等于其________之比。
22.4 L
44.8 L
物质的量
2 mol
64 g
2 mol
4 g
摩尔质量
(3)1 mol O2的质量是________，体积是________，ρ(O2)＝＝________(列式不化简，不同)。1 mol H2的质量是________，体积是________，ρ(H2)＝＝________。＝________，由此可推知：
①同温同压下，气体的密度之比等于其________之比。
②在标准状况下，气体的密度＝_________。
32 g
22.4 L
2 g
22.4 L
g·L－1
摩尔质量
g·L－1
3．质量相同的CH4和NH3比较，下列结论错误的是( )
A．分子个数之比为17∶16
B．同温同压下两种气体的体积之比是17∶16
C．氢原子个数之比为17∶12
D．原子个数之比为17∶16
答案：D
解析：质量相同的CH4和NH3的物质的量之比为∶＝17∶16。分子个数之比等于物质的量之比，为17∶16，故A正确；同温同压下两种气体的体积之比等于物质的量之比，为17∶16，故B正确；氢原子个数之比为(×4)∶(×3)＝17∶12，故C正确；原子个数之比为(×5)∶(×4)＝85∶64，故D错误。
4．如果同温同压下两种气体具有相同的分子数，则下列说法成立的是( )
A．具有相同的质量 B．具有相同的体积
C．具有相同的原子数 D．彼此以等体积化合
答案：B
解析：同温同压下，两种气体具有相同的分子数，即物质的量相等，所以两种气体的体积相等，分子组成不知，则质量、原子数目无法确定，故选B。
核心素养
一、气体摩尔体积的理解与相关计算
[例1] 下列说法正确的是( )
①标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L
②0.5 mol H2所占体积为11.2 L
③标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L
④标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L
⑤各种气体的气体摩尔体积都约为
⑥标准状况下，体积相同的气体所含的分子数相同
A．①③⑤ B．④⑥
C．②④⑥ D．①④⑥
答案：B
解析：①该物质在标准状况下不一定是气体；②没有限定处于标准状况下，0.5 mol H2所占体积不一定为11.2 L；③标准状况下，H2O不是气体；⑤各种气体的气体摩尔体积在标准状况下都约为22.4 L·mol－1。
[提升1] 下列说法正确的是( )
A．32 g O2的体积为22.4 L
B．22.4 L N2含有阿伏加德罗常数个氮气分子
C．在标准状况下，22.4 L水的物质的量为1 mol
D．在0 ℃、1.01×105 Pa下，22 g CO2和16 g O2混合后的体积约为22.4 L
答案：D
解析：32 g O2的物质的量为1 mol，但1 mol气体的体积不一定是22.4 L，同样22.4 L气体的物质的量也不一定为1 mol，即22.4 L N2不一定含有阿伏加德罗常数个氮气分子，故A、B均不正确；在标准状况下，水为液态，22.4 L水的物质的量不是1 mol，故C不正确；0 ℃、1.01×105 Pa就是标准状况下对应的温度和压强，在标准状况下，1 mol任何气体(包括混合气体)的体积都约为22.4 L。
状元随笔 计算中使用“22.4 L·mol－1”的三注意
(1)使用“条件”：标准状况。
(2)使用对象：必须是气体物质，可以是单一气体，也可以是混合气体。水、乙醇、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
(3)在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1。其他条件下的气体摩尔体积不一定不是22.4 L·mol－1。
关键能力
标准状况下，气体摩尔体积的相关计算
①气体的物质的量n＝。
②气体的密度ρ＝＝＝。
③气体的分子数N＝n·NA＝·NA。
④气体的质量m＝n·M＝·M。
二、气体摩尔质量或相对分子质量的计算
[例2] 下列关于物质的相对分子质量的说法不正确的是( )
A．某气体在常温常压下的密度为1.429 g·L－1，则该气体的相对分子质量为32
B．在同温同压下，某气体的密度是氢气密度的22倍，则该气体的相对分子质量为44
C．在一定条件下，16 g某双原子分子中含有原子数为NA，其相对分子质量为32
D．假设空气只由氮气和氧气组成且二者体积比为4∶1，则空气的平均相对分子质量约为29
答案：A
解析：A项，常温常压下1 mol气体的体积大于22.4 L，则该气体的摩尔质量M>22.4 L·mol－1×1.429 g·L－1＝32 g·mol－1，故其相对分子质量大于32，错误。B项，由MA＝DMB，该气体的摩尔质量为22×M(H2)＝22×2 g·mol－1＝44 g·mol－1，其相对分子质量为44，正确。C项，由n＝可求出双原子分子的物质的量为0.5 mol，所以其摩尔质量M＝＝32 g·mol－1，其相对分子质量为32，正确。D项，由氮气和氧气的体积比可以求出氮气和氧气的体积分数分别为80%、20%，所以由＝M1V1%＋M2V2%＋…＋MiVi%可知，＝M(O2)×20%＋M(N2)×80%＝28.8 g·mol－1，故空气的平均相对分子质量约为29，正确。
状元随笔 此题主要考查气体的摩尔质量(或相对分子质量)的几种求法，要求学生必须熟记几种解法的基本公式，根据题目所给已知物理量来选择合适的方法。除此之外还要注意物质的聚集状态、分子组成及气体是否处于标准状况下。
[提升2] 某密闭容器中盛有一氧化碳和二氧化碳气体，容积为22.4 L，此时温度为273 K，容器内压强为1个标准大气压，混合气体相对氢气的密度为15，则该容器中CO的质量为( )
A．5.5 g B．24.5 g
C．28 g D．30 g
答案：B
解析：由混合气体相对氢气的密度为15可知，混合气体的平均摩尔质量为15×2 g/mol＝30 g/mol，根据题意可知，一氧化碳与二氧化碳的总物质的量为1 mol，则混合气体的质量为30 g，设CO的质量为x g，则CO2的质量为(30－x)g，＋＝1 mol，解得x＝24.5，B项正确。
关键能力
气体摩尔质量或相对分子质量的计算方法
1．利用气体的摩尔体积和密度
在标准状况下，M＝22.4·ρ标。
2．利用相对密度
在同温同压下，若A气体相对B气体的密度为D，即＝D，则＝＝D，MA＝DMB。
3．利用摩尔质量的定义
M＝
4．根据混合气体中各组分的物质的量分数或体积分数求混合气体的平均摩尔质量
＝＝＝M1n1%＋M2n2%＋…Mini%
其中，ni%＝，表示混合气体中某一组分的物质的量分数。
由于同温同压下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，因此，混合气体中某一组分的物质的量分数等于该组分的体积分数。
则＝＝
＝M1V1%＋M2V2%＋…MiVi%
Vi%＝，表示混合气体中某一组分的体积分数。
三、阿伏加德罗定律及其推论
[例3] 下列叙述不正确的是( )
A．常温常压下，两种气体的密度之比等于摩尔质量之比
B．在同温同体积下，两种气体的物质的量之比等于压强之比
C.在标准状况下，两种气体的体积之比等于摩尔质量之比
D．在同温同压下，相同体积的两种气体的质量之比等于摩尔质量之比
答案：C
解析：常温常压下，由ρ＝＝可知，密度与摩尔质量成正比，即气体的密度之比等于摩尔质量之比，故A正确；由阿伏加德罗定律的推论可知，同温同体积时，两种气体的物质的量之比等于压强之比，故B正确；如质量相等，由＝可知，气体的体积与摩尔质量成反比，如质量未知，则不能比较体积和摩尔质量的关系，故C错误；根据阿伏加德罗定律，在同温同压下，相同体积的两种气体含有的分子数相同，根据n＝可知气体的物质的量相等，再根据m＝nM可知，气体的质量之比等于摩尔质量之比，故D正确。
状元随笔 (1)阿伏加德罗定律及推论主要适用于任意气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。
(2)阿伏加德罗定律的适用范围是气体，可概括为“三同定一同”，即在同温、同压、同体积的条件下，才有分子数相等这一结论，但所含原子数不一定相等。
(3)阿伏加德罗定律及其所有推论不必死记硬背，用时可以通过理想气体状态方程pV＝nRT(式中R为常数)以及n＝＝、ρ＝进行简单的推导而得到。
[提升3] 下列说法不正确的是( )
A．温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)所含的分子数一定相同
B．等温等压下，SO2气体与CO2气体的密度之比等于16∶11
C．温度和容积相同的两容器中分别盛有5 mol O2(g)和2 mol N2(g)，则压强之比为5∶2
D．等温等压条件下，5 mol O2(g)和2 mol H2(g)的体积之比等于5∶2
答案：A
解析：压强未知，无法判断温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)所含分子数是否相同，A错误；等温等压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，B正确；同温同体积的气体的压强之比等于物质的量之比，C正确；等温等压条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，D正确。
状元随笔 有关阿伏加德罗定律及其推论题的分析思路
第一步，分析“条件”：分析题干中的条件，找出相同与不同。第二步，明确“要求”：分析题目要求，明确所要求的比例关系。第三步，利用“规律”：利用阿伏加德罗定律及其推论，根据条件和要求进行分析判断。
关键能力
1.阿伏加德罗定律
(1)内容
(2)解释：同温同压下，气体粒子间的平均距离相等，故体积相同时，气体粒子数相等，其物质的量也相等。
注意：①阿伏加德罗定律适用于任何气体，包括混合气体，但不适用于非气体。
②同温、同压、同体积和同分子数，“四同”共同存在，相互制约，即“三同定一同”。
2．阿伏加德罗定律的六大推论
条件 结论 公式 语言表达
T、p相同 同温、同压下，气体的体积与物质的量成正比
T、V相同 同温、同体积的气体，其压强与物质的量成正比
T、p相同 同温、同压下，气体的密度与其相对分子质量成正比
T、p、V相同 同温、同压下，相同体积的气体，其质量与相对分子质量成正比
T、p、m相同 同温、同压下，等质量的气体，其体积与相对分子质量成反比
T、V、m相同 同温、同体积下，等质量的气体，其压强与相对分子质量成反比
状元随笔 阿伏加德罗定律及其推论也可以通过理想气体状态方程pV＝nRT(p为压强，V为气体的体积，R为常数，T是温度)推导得到。
学考评价
1．下列说法正确的是( )
A．1 mol固体或液体的体积主要由微粒间距离决定
B．1 mol气体的体积主要由微粒的大小决定
C．O2的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1
D．气体微粒间的距离受温度和压强影响大，固体或液态微粒间的距离受温度和压强影响小
答案：D
解析：物质三态中气体分子之间的间隔最大，固体或液体中粒子间隔较小，则1 mol固体或液体的体积主要由粒子的大小决定，A错误；气体的体积受分子数目、分子之间距离及粒子大小影响，相同条件下气体分子间的距离远大于粒子的大小，则气体的体积大小主要受分子数目、分子之间距离影响，因此在相同条件下1 mol气体的体积主要由分子间距离决定，B错误；状况未知，气体的摩尔体积不确定，在标准状况下O2的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1，C错误；气体微粒间的距离受温度和压强影响大，固体或液态微粒间的距离受温度和压强影响小，D正确。
2．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．常温常压下，含有NA个氮原子的氮气体积约为11.2 L
B．标准状况下，64 g SO2中含有的原子数为3NA
C．在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA
D．标准状况下，11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA
答案：B
解析：含有NA个氮原子的氮气的物质的量为0.5 mol，标准状况下体积为11.2 L，常温常压下气体摩尔体积大于22.4 L·mol－1，故A错误；标准状况下，64 g SO2的物质的量为＝1 mol，含有的原子数为3NA，故B正确；常温常压下，气体摩尔体积大于22.4 L·mol－1，故11.2 L氯气的物质的量小于0.5 mol，则分子数小于0.5NA，故C错误；标准状况下，H2O不是气体，故D错误。
3．下列有关说法正确的是( )
A．22.4 L任何气体，其物质的量均为1 mol
B．非标准状况下，1 mol任何气体体积一定是22.4 L
C．0.6 mol H2、0.2 mol O2和0.2 mol CO2组成的混合气体在标准状况下体积约为22.4 L
D．气体摩尔体积指的是在标准状况下1 mol气体的体积
答案：C
解析：在非标准状况条件下，1 mol气体的体积不一定是22.4 L，故A错误，B错误；标准状况下气体摩尔体积是22.4 L·mol－1，0.6 mol H2、0.2 mol O2和0.2 mol CO2组成的混合气体共1 mol，混合气体的体积约为22.4 L，故C正确；气体摩尔体积指的是单位物质的量的气体所占的体积，不一定在标准状况下，故D错误。
4．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( )
答案：A
解析：等质量的He与H2的物质的量之比为1∶2，则H2的体积是He的2倍，H2的分子个数是He的2倍，且氢气为双原子分子，而He为单原子分子。
5．下列说法正确的是( )
A．同温同压下，甲烷和氧气的密度之比为2∶1
B．1 g甲烷和1 g氧气的原子数之比为5∶1
C．等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为2∶1
D．在标准状况下，等质量的甲烷和氧气的体积之比为1∶2
答案：B
解析：同温同压下，甲烷和氧气的密度之比等于摩尔质量之比，即16 g·mol－1∶ 32 g·mol－1＝1∶2，A错误；根据N＝nNA＝可知，1 g甲烷和1 g氧气的原子数之比为∶＝5∶1，B正确；根据m＝nM可知，等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为16∶32＝1∶2，C错误；根据公式V＝nVm＝可知，在标准状况下等质量的甲烷和氧气的体积之比为∶＝2∶1，D错误。
6．在一个密闭容器中盛有11 g X气体(X的摩尔质量为44 g·mol－1)时，压强为1×104 Pa。如果在相同温度下，把更多的气体X充入容器，使容器内压强增至5×104 Pa，这时容器内气体X的分子数约为( )
A．3.3×1025 B．3.3×1024
C．7.5×1023 D．7.5×1022
答案：C
解析：11 g X气体的物质的量n1＝＝0.25 mol，由＝得＝，n2＝1.25 mol，N＝1.25 mol×6.02×1023mol－1≈7.5×1023。
7．在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内气体的温度和密度相等时，下列说法正确的是( )
A．两种气体的压强相等
B．O2比O3质量小
C．两种气体的分子数目相等
D．两种气体的氧原子数目相等
答案：D(共61张PPT)
第3课时 物质的量浓度
学业基础
核心素养
学考评价
学业要求
1．通过“活动·探究”栏目的活动，了解一定体积的物质的量浓度溶液的配制，养成宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
2．了解物质的量浓度的含义，掌握溶液的体积、物质的量浓度和溶质的物质的量之间的转化关系，形成证据推理和模型认知的化学核心素养。
3．通过“交流·研讨”栏目的活动，从物质的量的角度认识化学反应，体会定量研究对化学科学的重要作用，形成科学态度与社会责任的化学核心素养。
知识网络
学业基础
一、物质的量浓度
单位体积
物质的量
mol·L－1
mol·m－3
特别提醒
(1)一定物质的量浓度的某溶液，其浓度不因所取体积不同而变化。
(2)表达式中的体积(V)是指溶液的体积，不是溶剂的体积，也不是溶质与溶剂的体积之和。
(3)溶液与溶液混合，一般溶液体积可相加，给出混合液密度时用公式V溶液＝计算。
[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)表示溶液的组成除了可以用溶质的质量分数，还可以用溶质的物质的量浓度( )
(2)将0.3 mol NaCl溶于1 L水配成溶液，溶液浓度为0.3 mol·L－1( )
(3)标况下，将2.24 L HCl气体溶于1 L水，得到3.24 L溶液( )
(4)0.3 mol·L－1 Na2SO4溶液中含有Na＋和的总物质的量为0.9 mol( )
√
×
×
×
(5)在K2SO4和NaCl的混合溶液中，如果Na＋和的物质的量相等，则K＋和Cl－的物质的量浓度一定相同( )
(6)从100 mL 5 mol·L－1 H2SO4溶液中取出了10 mL，所得硫酸的物质的量浓度为0.5 mol·L－1( )
(7)同浓度的三种溶液：Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3，其体积比为3∶2∶1，则浓度之比为3∶2∶3( )
(8)将1 mol·L－1的NaCl溶液和0.5 mol·L－1的BaCl2溶液等体积混合后，不考虑体积变化，c(Cl－)＝0.75 mol·L－1( )
×
×
×
×
2．交流思考
(1)1 L 1 mol·L－1 NaCl溶液，从中各取出100 mL和10 mL，则取出溶液中溶质物质的量浓度分别为 、 ；所含溶质的物质的量分别为 、 。
(2)①62 g Na2O溶于水配成1 L溶液，溶质的物质的量浓度为 。
②250 g胆矾溶于水得到1 L溶液，所得CuSO4溶液中溶质的物质的量浓度为 。
③0.3 mol·L－1 Na2SO4溶液中Na＋的浓度与0.3 mol·L－1 NaCl溶液中Na＋的浓度 (填 “相等”或“不相等”)。
④100 mL 0.2 mol·L－1H2SO4溶液中含H2SO4 mol，含H＋ __________个。
1 mol·L－1
1 mol·L－1
0.1 mol
0.01 mol
2 mol·L－1
1 mol·L－1
不相等
0.02
2.408×1022
3．1 mol·L－1葡萄糖(C6H12O6，M＝180 g·mol－1)溶液的含义是( )
A．含有1 mol葡萄糖
B．1 L H2O中溶有1 mol葡萄糖
C．含有180 g葡萄糖
D．1 L葡萄糖溶液中含有1 mol葡萄糖
答案：D
解析：1 mol·L－1葡萄糖溶液的含义是1 L葡萄糖溶液中含有1 mol葡萄糖，故选D。
4．下列与100 mL 0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中Na＋的物质的量浓度相同的是( )
A．1 mol·L－1 Na2SO3溶液10 mL
B．0.2 mol·L－1 NaCl溶液50 mL
C．0.2 mol·L－1 Na2SO4溶液 10 mL
D．0.1 mol·L－1 NaNO3溶液 200 mL
答案：B
解析：0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中Na＋的物质的量浓度为0.2 mol·L－1。1 mol·L－1 Na2SO3溶液中Na＋的物质的量浓度是2 mol·L－1，A不符合题意；0.2 mol·L－1 NaCl溶液中Na＋的物质的量浓度是0.2 mol·L－1，B符合题意；0，2 mol·L－1 Na2SO4溶液中Na＋的物质的量浓度是0.4 mol·L－1，C不符合题意；0.1 mol·L－1 NaNO3溶液中Na＋的物质的量浓度是0.1 mol·L－1，D不符合题意。
归纳总结
关于物质的量浓度计算的注意事项
(1)注意溶质浓度与其离子浓度的关系，如0.2 mol·L－1 Na2SO4溶液中，c(Na＋)＝0.4 mol·L－1，c()＝0.2 mol·L－1。
(2)确定溶液中溶质的几种特殊情况：
①带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时，其溶质是CuSO4，而不是CuSO4·5H2O。
②某些物质溶于水后与水发生反应生成了新物质，此时溶质为反应后的产物，如Na、Na2O、Na2O2NaOH，溶质为NaOH。
③NH3溶于水后溶质为NH3·H2O，但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。
二、配制一定物质的量浓度的溶液
1．配制一定物质的量浓度溶液专用仪器——容量瓶
(1)容量瓶的结构与规格
温度
容积
100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL
(2)容量瓶的使用注意事项
①使用前要检查容量瓶是否漏水。
②选择容量瓶应遵循“大而近”的原则：所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。如配制450 mL 0.1 mol·L－1 NaCl溶液，需选择500 mL容量瓶。
③使用容量瓶注意“五不”：不能溶解固体；不能稀释浓溶液；不能加热；不能作反应容器；不能长期贮存溶液。
④使用后应将容量瓶洗净、晾干。
2．配制100 mL 0.4 mol·L－1氯化钠溶液
0.04 mol
2.34
托盘天平
药匙
2.3
玻璃棒
烧杯
100 mL容量瓶
玻璃棒
2～3
容量瓶
1～2 cm
凹液面与刻度线相切
[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)配制溶液时，可以用托盘天平称取10 g固体溶质( )
(2)配制溶液时，可以把固体直接放入容量瓶中，加蒸馏水溶解( )
(3)定容时，眼睛应平视凹液面与刻度线相切( )
(4)要配制480 mL溶液，必须选择500 mL容量瓶( )
(5)配制一定物质的量浓度的稀盐酸时，用量筒量取9.82 mL浓盐酸( )
(6)在使用容量瓶配制NaOH或稀H2SO4溶液时，必须要等溶液恢复至室温再转移到容量瓶中( )
×
×
√
√
×
√
2．下列有关一定物质的量浓度溶液的配制说法不正确的是 (填序号)。
(1)为准确配制一定物质的量浓度的溶液，定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线1～2 cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线。
(2)利用图a配制一定物质的量浓度的NaOH溶液。
(3)利用图b配制一定物质的量浓度的NaCl溶液。
(4)用容量瓶配制溶液时，若加水超过刻度线，立即用胶头滴管吸出多余液体。
(5)配制溶液的定容操作可以用图c表示。
答案：(2)(3)(4)(5)
3．实验室用固体烧碱配制500 mL 0.10 mol·L－1的NaOH溶液。
(1)需称量 g烧碱固体，固体应放在 中称量。
(2)配制过程中，不需要使用的仪器是 (填字母)。
A．烧杯 B．玻璃棒
C．1 000 mL容量瓶 D．锥形瓶
E．胶头滴管 F．500 mL容量瓶
(3)在定容的过程中，完成定容操作后期加入少量水的做法是 。
2.0
小烧杯
CD
用胶头滴管逐滴加水，当平视观察到凹液面与刻度线相切时立即停止加水
4.将5 mol·L－1盐酸10 mL稀释到200 mL，再取出5 mL，这5 mL溶液的物质的量浓度为( )
A．0.05 mol·L－1 B．0.25 mol·L－1
C．0.1 mol·L－1 D．0.5 mol·L－1
答案：B
解析：设稀释后盐酸的物质的量浓度为c，则0.010 L×5 mol·L－1＝0.200 L×c，解得c＝0.25 mol·L－1，由于溶液具有均一性，所以取出的5 mL盐酸的浓度等于稀释后盐酸的浓度，为0.25 mol·L－1，故选B。
5．某同学用Na2CO3固体配制0.10 mol·L－1 Na2CO3溶液的过程如图所示。你认为该同学操作过程中错误的是( )
A．①⑤⑥ B．②④⑦
C．①⑥ D．⑤⑥⑦
答案：B
解析：称量Na2CO3固体时，应将Na2CO3固体放在托盘天平的左盘，砝码放在右盘，①错误；定容时，视线应与溶液凹液面的最低处相平，⑥错误，故选C。
归纳总结
(1)选错容量瓶或计算错误。应根据配制溶液的体积选择容量瓶，没有对应体积的容量瓶可选择偏大规格的，但溶质的质量或浓溶液的体积应根据容量瓶的规格计算。
(2)溶液未冷却就转移到容量瓶。
(3)溶解固体或稀释浓溶液的烧杯和玻璃棒均需要洗涤并转移。
(4)定容后不能再加水。
三、物质的量用以化学方程式的计算
1．化学方程式中化学计量(系)数的含义
所以，对于该反应来说，可以理解为2 mol H2和1 mol O2在点燃条件下恰好完全反应生成2 mol H2O。
2．反应中各物质的物理量之间的比例关系(g表示气体)
aA(g) ＋ bB(g)===cC(g) ＋ dD(g)
化学计量(系)数之比： a ∶ b ∶ c ∶ d
质量之比： aMA ∶ bMB ∶ cMC ∶ dMD
气体体积之比： a ∶ b ∶ c ∶ d
不同物质的相同物理量之间的换算可以按上述比例进行。如果题目所给的两个物理量单位不一致，只要做到两个物理量的单位“上下一致，左右相当”即可，例如：
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑
87 g 4 mol 22.4 L
x g y mol z L
比例关系：＝＝。
3．根据化学方程式进行计算的一般步骤
设：设所求物质的物质的量或质量、体积等；
写：写出相应的化学方程式；
标：在化学方程式中有关物质下面标出相关量；
列：列出比例式；
解：解上述含未知数的比例式；
答：简明地写出答案。
[即学即练]
1．标准状况下，3.25 g锌与足量的盐酸反应，计算产生H2的量，下列比例式正确的是( )
答案：D
2．将1.15 g钠置于足量的水中，充分反应后，生成的NaOH的物质的量是多少？生成的气体在标准状况下占多大体积？
解析：n(Na)＝＝0.05 mol，
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2 2 1
0.05 mol n(NaOH) n(H2)
2∶2＝0.05 mol∶n(NaOH)，
n(NaOH)＝0.05 mol；
2∶1＝0.05 mol∶n(H2)；
n(H2)＝0.025 mol，
V(H2)＝0.025 mol×22.4 L·mol－1＝0.56 L。
生成0.05 mol NaOH、标况下0.56 L H2。
核心素养
一、有关物质的量浓度的计算
[例1] 某试剂瓶上贴有如下标签， 对该试剂理解正确的是( )
A．该溶液中含有的微粒主要有：NaCl、Na＋、Cl－、H2O
B．若取50 mL该溶液，其中的c(Cl－)＝0.05 mol·L－1
C．若取该溶液与100 mL 0.1 mol·L－1 AgNO3溶液完全反应，需要取该溶液10 mL
D．该溶液与1.0 mol·L－1 Na2SO4溶液中的c(Na＋)相等
答案：C
解析：氯化钠溶液中不存在NaCl粒子，A错误；溶液是均一稳定的，若取50 mL该溶液，其中c(Cl－)＝1.0 mol·L－1，B错误；100 mL 0.1 mol·L－1 AgNO3溶液中Ag＋的物质的量是0.01 mol，完全反应消耗氯化钠是0.01 mol，因此需要取NaCl溶液的体积为＝0.01 L＝10 mL，C正确；该溶液与1.0 mol·L－1 Na2SO4溶液中的c(Na＋)不相等，后者溶液中c(Na＋)是2.0 mol·L－1，D错误。
状元随笔 (1)正确理解溶液的体积和溶剂的体积。
①不能用溶剂的体积代替溶液的体积，尤其是固体、气体溶于水时。一般根据溶液的质量和密度可计算溶液的体积：V＝。
②两溶液混合后，混合溶液的体积并不是混合前两溶液体积的加和，应依据混合溶液的密度进行计算。
(2)正确判断溶液中的溶质。
①与水发生反应的物质，溶于水后溶质发生变化，水的量减少，如Na、Na2O、Na2O2溶于水，溶液中的溶质为NaOH；CO2、SO2、SO3溶于水溶液中的溶质分别为H2CO3、H2SO3、H2SO4；NH3溶于水溶液中的溶质为NH3·H2O(但在进行相关计算时仍按NH3进行计算)。
②结晶水合物溶于水，溶质不变但水量增多，如CuSO4·5H2O溶于水所得溶液中的溶质是CuSO4，FeSO4·7H2O溶于水所得溶液中的溶质是FeSO4。
[提升1] 36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL－1)，所得溶液的密度为ρ g·mL－1，质量分数为w，物质的量浓度为c mol·L－1，设NA表示阿伏加德罗常数的值，则下列叙述中正确的是( )
A．所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L－1
B．所得溶液中含有NA个HCl分子
C．36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L
D．所得溶液中溶质的质量分数w＝
状元随笔 气体溶于水后所得溶液的质量是气体的质量和水的质量之和，然后根据密度计算溶液体积，同时注意单位的换算。
答案：D
解析：36.5 g HCl溶解在1 L水中，所得溶液的体积不是1 L，溶质为HCl，则c(HCl)＝＝＝ mol·L－1，A错误；HCl是电解质，溶于水完全电离成H＋和Cl－，溶液中无氯化氢分子，B错误；36.5 g HCl气体的物质的量为1 mol，温度和压强未知，不能确定气体的体积，C错误；设所得溶液的体积为V L，溶液中溶质的质量分数
w＝＝，D正确。
[提升2] 已知氨水的密度为0.990 g·mL－1时，溶质的质量分数为2%；氨水的密度为0.930 g·mL－1时，溶质的质量分数为18%。溶质质量分数分别为a%和5a%的氨水等体积混合后，混合溶液中溶质的质量分数( )
A．等于3a% B．等于6a%
C．大于3a% D．小于3a%
答案：D
解析：设质量分数为a%的氨水密度为ρ1，质量分数为5a%的氨水密度为ρ2。由信息可知，氨水中溶质的质量分数越大，密度越小，所以ρ1>ρ2，假定两溶液的体积均为V mL，则混合溶液中溶质的质量分数
w＝＝3a%＋×2a%<3a%，故选D。
状元随笔 同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合
①等体积混合
a．当溶液密度大于1 g·cm－3时，溶液浓度越大，密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等溶液)，等体积混合后溶质的质量分数w>(a%＋b%)。
b．当溶液密度小于1 g·cm－3时，溶液浓度越大，密度越小(如乙醇溶液、氨水)，等体积混合后，溶质的质量分数w<(a%＋b%)。
②等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ>1 g·cm－3还是ρ<1 g·cm－3)，混合后溶液中溶质的质量分数w＝(a%＋b%)。
关键能力
物质的量浓度的基本计算方法
(1)有关物质的量浓度的基本计算要充分利用物质的量的四个基本公式。
①n＝cV溶液；②n＝；③n＝；④n＝(标准状况)。
(2)已知一定体积溶液中溶质的量，求其物质的量浓度。
①若已知溶质的质量m：
②若已知溶质粒子的数目N：
(3)已知标准状况下V L气体溶于水后形成溶液，求其物质的量浓度。
①若已知溶液的体积V溶液：
②若已知溶液的密度为ρ g·cm－3(该气体溶于1 L水形成的溶液)
其中：V溶液＝＝×10－3 L＝L，所以c＝＝ mol·L－1＝ mol·L－1
(4)溶液稀释或混合后，溶质物质的量浓度的计算。
①溶质的物质的量不变。
根据c1V1＝c2V2计算(c1、c2分别为稀释前后溶液的物质的量浓度，V1、V2分别为稀释前后溶液的体积)
②相同溶质的不同物质的量浓度的溶液混合。
混合后溶质的总物质的量不变，可根据c1V1＋c2V2＝c(混)·V(混)计算混合后溶液中溶质的物质的量浓度[c(混)为混合后溶液的物质的量浓度，V(混)为混合后溶液的体积]。
二、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
[例2] 下列所配制的溶液浓度偏高的是( )
A．配制盐酸，用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B．配制盐酸定容时，仰视容量瓶刻度线
C．称量4.0 g NaOH配制0.1 mol·L－1 NaOH溶液1 000 mL时，砝码错放在左盘
D．NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶，并定容至刻度线
答案：D
解析：A项，俯视量筒刻度线，使量取的盐酸体积小于计算值，导致浓度偏低；B项，定容时仰视容量瓶刻度线，将会导致加水量增多，使溶液浓度偏低；C项，由于所称NaOH固体的质量为整数值，不需要移动游码，故称取固体NaOH的质量是准确的，不会影响到所配制溶液的浓度；D项，因热胀冷缩，会使容量瓶中的溶液在冷却后液面低于刻度线，导致所配溶液浓度偏高。
[提升3] 某次实验中预计需要使用480 mL a mol·L－1的纯碱溶液，如图是某同学在实验室配制该溶液的流程图。回答下列问题：
(1)容量瓶上标有①温度 ②浓度 ③规格 ④压强 ⑤刻度线中的________(填序号)。
(2)使用容量瓶前必须对容量瓶进行的一项操作是 。
(3)应选择V＝ mL的容量瓶，需要称取 g Na2CO3。
(4)所给出的流程图中的操作内容有两个明显的错误，请写出： 、 。
(5)指出下列实验操作对所配制溶液浓度的影响(填写“偏大”“偏小”或“无影响”)。
①溶解、转移溶液后，没有洗涤玻璃棒及烧杯： 。
②定容时仰视刻度线： 。
③容量瓶未干燥，有少量蒸馏水： 。
①③⑤
检查容量瓶是否漏水
500
53a
药品与砝码放反了
定容时仰视刻度线
偏小
偏小
无影响
解析：(1)容量瓶上标有温度、规格、刻度线。(2)使用容量瓶前要检查容量瓶是否漏水。(3)根据“大而近”原则，应该选择500 mL的容量瓶。所需的m(Na2CO3)＝c·V·M＝0.5 L×a mol·L－1×106 g·mol－1＝ 53a g。(4)流程图中称量时药品和砝码放反了(应该左物右码)，定容时仰视刻度线。 (5)根据公式c＝进行误差分析：①没有洗涤玻璃棒及烧杯时，n偏小，c偏小。②定容时仰视刻度线，V偏大，c偏小。③容量瓶未干燥，n、V均不受影响，对c无影响。
关键能力
误差分析
误差分析依据：c＝。若n偏大，V不变，则c偏大；若n偏小，V不变，则c偏小；若n不变，V偏大，则c偏小；若n不变，V偏小，则c偏大。
以配制一定物质的量浓度的NaCl溶液为例(表格中的“—”表示对n或V无影响)：
实验步骤 操作 n V c
称量 物质、砝码位置放反且使用了游码 偏小 — 偏小
砝码生锈或沾有其他物质 偏大 — 偏大
溶解 有少量液体溅出 偏小 — 偏小
转移溶液 移液前容量瓶中有少量水 — — 不变
未洗涤或移液时有少量溶液洒在外面 偏小 — 偏小
溶解放热，未放置到室温 — 偏小 偏大
溶解吸热，未放置到室温 — 偏大 偏小
定容 定容时俯视 — 偏小 偏大
定容时仰视 — 偏大 偏小
液面超过刻度线，用胶头滴管吸出 偏小 — 偏小
摇匀后液面下降，又滴入水到刻度线 — 偏大 偏小
状元随笔 画图法理解和记忆量取溶液或定容时俯视、仰视造成的误差
1．量取误差
用浓溶液配制稀溶液，计算出浓溶液的体积(设为V)后用量筒量取。若量取时俯视(如图1)，则所取溶液的体积(设为V ′)偏小，溶液浓度偏低；若量取时仰视(如图2)，则溶液浓度偏高。
2．定容时俯视、仰视造成的误差
“俯视”(如图3)可理解为“眼高水低”，加蒸馏水的量偏小，则所配制溶液浓度偏高，“仰视”(如图4)则相反。
学考评价
1．用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液，需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是( )
答案：B
2．下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L－1的是( )
A．将40 g NaOH溶解于1 L水中
B．将22.4 L氯化氢气体溶于水配成1 L溶液
C.将1 L 10 mol·L－1的浓盐酸与9 L水混合
D．将10 g NaOH溶解于水中配成250 mL溶液
答案：D
解析：40 g NaOH的物质的量为1 mol，但40 g NaOH溶于1 L水中所得溶液的体积不是1 L，A项错误；没有标明气体存在的状态是否在标准状况下，无法确定气体的物质的量，B项错误；1 L 10 mol·L－1的浓盐酸中溶质的物质的量为10 mol，但与9 L水混合后溶液的体积不等于10 L，C项错误；10 g NaOH的物质的量n＝＝＝0.25 mol，则溶液中溶质的浓度c＝＝＝1 mol·L－1，D项正确。
3．下列溶液中Cl－的浓度与150 mL 1 mol·L－1 MgCl2溶液中Cl－的浓度相等的是( )
A．150 mL 1 mol·L－1 NaCl溶液
B．75 mL 2 mol·L－1 CaCl2溶液
C．150 mL 2 mol·L－1 KCl溶液
D．75 mL 1 mol·L－1 AlCl3溶液
答案：C
解析：1 mol·L－1 MgCl2溶液中Cl－的浓度为2 mol·L－1。150 mL 1 mol·L－1 NaCl溶液中Cl－的浓度为1 mol·L－1；75 mL 2 mol·L－1 CaCl2溶液中Cl－的浓度为4 mol·L－1，150 mL 2 mol·L－1 KCl溶液中Cl－的浓度为2 mol·L－1；75 mL 1 mol·L－1 AlCl3溶液中Cl－的浓度为3 mol·L－1。
4．为了配制100 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液，其中有下列几个操作：
①NaOH固体放在纸片上称量
②选刚用蒸馏水洗净的100 mL容量瓶进行配制
③NaOH在烧杯里刚好完全溶解，立即把溶液转移到容量瓶中
④用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2～3次，洗涤液也转入容量瓶中
⑤使蒸馏水沿玻璃棒注入容量瓶，直到溶液的凹液面恰好与刻度线相切
其中操作错误的是( )
A．①②③ B．③④⑤
C．②③⑤ D．①③⑤
答案：D
解析：①NaOH固体不能放在纸片上称量，可放在小烧杯中称量；③溶解后应冷却至室温后再把溶液转移到容量瓶中；⑤最后定容时应改用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水。
5．V L K2SO4溶液中，含有K＋ m g，则溶液中SO2－4的物质的量浓度为( )
A． mol·L－1 B． mol·L－1
C． mol·L－1 D． mol·L－1
答案：D
解析：由溶液中c(K＋)＝ mol·L－1可知，溶液中c()＝c(K＋)＝× mol·L－1＝ mol·L－1。
6．取200 mL 0.3 mol·L－1 HNO3溶液和300 mL 0.6 mol·L－1 HNO3溶液混合(溶液体积变化忽略不计)，则混合后所得溶液中HNO3的物质的量浓度为( )
A．0.45 mol·L－1 B．0.36 mol·L－1
C．0.48 mol·L－1 D．0.24 mol·L－1
答案：C
7．已知某饱和NaCl溶液的体积为V mL，密度为ρ g·mL－1，质量分数为ω，物质的量浓度为c mol·L－1，溶液中NaCl的质量为m g。
(1)用m、V表示溶液中溶质的物质的量浓度：________________。
(2)用w、ρ表示溶液中溶质的物质的量浓度：________________。
(3)用c、ρ表示溶液中溶质的质量分数：__________。
(4)用w表示该温度下NaCl的溶解度：__________。
c＝ mol·L－1
c＝ mol·L－1
w＝
S＝ g
8．实验室用CuSO4·5H2O晶体配制460 mL 0.100 mol·L－1 CuSO4溶液。现有下列仪器：
A．烧杯 B．500 mL容量瓶 C．药匙 D．玻璃棒
E．托盘天平(带砝码) F．量筒 G．试剂瓶
请回答下列问题：
(1)配制时，还缺少的仪器是 。
(2)用托盘天平称取的CuSO4·5H2O晶体的质量为 ，若定容时加蒸馏水不慎超过刻度线，处理的方法是 。
胶头滴管
12.5 g
重新配制
解析：(1)称量时需要用托盘天平、药匙，溶解时需要用量筒、烧杯、玻璃棒，转移溶液时需要用500 mL容量瓶，定容时需要用胶头滴管。(2)所需溶质质量m(CuSO4·5H2O)＝n·M＝0.05 mol×250 g·mol－1＝12.5 g。
(3)若实验过程中遇到下列情况，则会导致所配溶液的浓度偏大的是________(填标号)。
A．摇匀后发现液面低于刻度线，滴加蒸馏水至刻度线再摇匀
B．定容时俯视容量瓶的刻度线
C．容量瓶内底部有少量蒸馏水而未干燥处理
D．称取的CuSO4·5H2O晶体失去了部分结晶水
(4)若取50.0 mL上述已配好的溶液，与150 mL 0.200 mol·L－1的CuSO4溶液混合，最后得到的溶液的物质的量浓度为_____________ (溶液的体积变化忽略不计)。
BD
0.175 mol·L－1
解析：(3)B项，定容时俯视容量瓶的刻度线，导致所配溶液体积偏小，浓度偏大；D项，CuSO4·5H2O晶体失去了部分结晶水时，所称的溶质中CuSO4的质量偏大，造成所配溶液浓度偏大；A项，造成所配溶液浓度偏小；C项，对所配溶液浓度无影响。(4)c(CuSO4)＝＝0.175 mol·L－1。
9．一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100 mL 3.00 mol/L NaOH溶液(密度为1.12 g/mL)恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.05 mol。
(1)原NaOH溶液的质量分数为 (保留1位小数)。
(2)所得溶液中Cl－的物质的量为 mol。
(3)所用氯气和氢气的物质的量之比n(Cl2)∶n(H2)＝ 。
10.7%
0.25
3∶2
解析：(1) n(NaOH)＝0.1 L×3.00 mol/L＝0.3 mol，m(NaOH)＝0.3 mol×40 g/mol＝12 g，m(溶液)＝ρ·V＝1.12 g/mL×100 mL＝112 g，所以原NaOH溶液的质量分数为12 g÷112 g×100%≈10.7%。(2)在反应后的溶液中Na元素的存在形式为NaCl、NaClO，根据Na、Cl元素守恒可得所得溶液中Cl－的物质的量为0.3 mol－0.05 mol＝0.25 mol。(3)由化学方程式NaOH＋HCl===NaCl＋H2O、Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，可知与NaOH反应消耗的氯气的物质的量为0.05 mol，同时产生NaCl 0.05 mol，则由HCl反应产生的NaCl的物质的量为0.25 mol－0.05 mol＝0.2 mol，因此发生反应H2＋Cl22HCl的H2与Cl2的物质的量都为0.1 mol，所以n(H2)＝0.1 mol，n(Cl2)＝0.1 mol ＋0.05 mol＝0.15 mol，故所用氯气和氢气的物质的量之比n(Cl2)∶n(H2)＝0.15 mol∶0.1 mol＝3∶2。
