(全国)2017版高考化学一轮复习 第1章 从实验学化学 第3讲 物质的量 气体摩尔体积课件 新人教版.ppt
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1、,第3讲 物质的量 气体摩尔体积,1.了解物质的量的单位摩尔(mol)、 摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。 2.能根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、物质的质量、气体体积(标准状况)之间的相互关系进行有关计算。,考点一,考点二,考点三,探究高考 明确考向,练出高分,考点一 物质的量 摩尔质量,1.物质的量 (1)物质的量(n) 物质的量是表示含有 的物理量,单位为 。 (2)物质的量的规范表示方法: (3)阿伏加德罗常数(NA) 0.012 kg 中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,其数值约为 ,单位为 。,一定数目粒子的集合体,摩尔(mol),12C,6.021023,
2、mol1,答案,2.摩尔质量 (1)摩尔质量是 的物质所具有的质量。常用的单位是 。公式:M 。 (2)数值:以 为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的 。,单位物质的量,gmol1,gmol1,相对分子(原子)质量,答案,摩尔质量与相对原子(或分子)质量的易混点 (1)摩尔质量的单位是gmol1或kgmol1,相对原子(或分子)质量的单位为1,不是同一个物理量。摩尔质量只有当以gmol1作单位时,在数值上才等于其相对原子(或分子)质量。 (2)熟记几组摩尔质量相同的物质,如H2SO4和H3PO4(98 gmol1);Mg3N2和CaCO3(100 gmol1);CO、N2、C2H
3、4(28 gmol1)。,易错警示,深度思考,1.阿伏加德罗常数(NA)与6.021023是否相同? 答案 不相同。6.021023是个纯数值,没有任何物理意义,而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数,它与0.012 kg 12C所含的碳原子数相同,数值上约为6.021023。,答案,2.正误判断,正确的划“”,错误的划“” (1)1 mol NaCl和1 mol HCl含有相同的粒子数目( ) (2)1 mol任何物质都含有6.021023个分子( ) (3)1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧( ) (4)NaOH的摩尔质量为40 g( ) (5)1 mol O
4、2的质量与它的相对分子质量相等( ) (6)1 mol OH的质量为17 gmol1( ) (7)氖气的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量( ) (8)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍( ) (9)1 mol H3PO4与1 mol H2SO4的质量相同,溶于水后电离出的阴离子数目也相同( ),答案,题组一 有关分子(或特定组合)中微粒数的计算 1.标准状况下有0.112 L水 0.5NA个HCl分子 25.6 g SO2气体 0.2 mol氨气 2 mol氦气 6.021023个白磷分子,所含原子个数从大到小的顺序为 。,1,2,3,4,答案,2.计算或判断
5、下列电解质溶液中的粒子数目 (1)含0.4 mol Al2(SO4)3的溶液中,含 mol ,Al3的物质的量_ (填“”、“”或“”)0.8 mol。 解析 n( )3nAl2(SO4)330.4 mol1.2 mol,0.4 mol Al2(SO4)3中含有0.8 mol Al3,由于在溶液中Al3水解,故Al3的物质的量小于0.8 mol。 (2)1 L 0.1 molL1的CH3COOH溶液中,n(CH3COOH) (填“大于”、“小于”或“等于”,下同) 0.1 mol,n(CH3COO) 0.1 mol。,1.2,小于,小于,1,2,3,4,解析答案,3.某氯原子的质量是a g,1
6、2C原子的质量是b g,用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( ) 该氯原子的相对原子质量为 m g该氯原子的物质的量为 mol 该氯原子的摩尔质量是aNA g a g该氯原子所含的电子数为17 mol A. B. C. D. 解析 中摩尔质量的单位错误; 由于该氯原子的质量是a g,故a g该氯原子所含的电子数为17,错。,C,1,2,3,4,解析答案,4.最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道,该晶体的化学式为Na0.35CoO21.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数,试计算12.2 g该晶体中含氧原子数 ,氢原子的物质的量 mol。 解析 晶
7、体的摩尔质量约为122 gmol1,n 0.1 mol,故氧原子数目0.1(21.3)NA0.33NA,n(H)0.1 mol1.320.26 mol。,0.33NA,0.26,1,2,3,4,返回,解析答案,考点二 气体摩尔体积 阿伏 加德罗定律,1.影响物质体积大小的因素 (1)微粒的大小(物质的本性) (2)微粒间距的大小(由温度与压强共同决定) (3)微粒的数目(物质的量的大小),2.气体摩尔体积 (1)含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为 ,标准状况下,Vm约为 。 (2)基本关系式 (3)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温度和压强。,Vm,22.
8、4 Lmol1,答案,3.阿伏加德罗定律及其推论应用 (1)阿伏加德罗定律:同温同压下,相同 的任何气体,含有 数目的分子(或气体的物质的量相同)。 (2)阿伏加德罗定律的推论,体积,相同,答案,提醒:对于同一种气体,当压强相同时,密度与温度成反比例关系。,答案,深度思考 1.正误判断,正确的划“”,错误的划“” (1)在标准状况下,1 mol O2与1 mol SO3的体积相同( ) (2)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( ) (3)22.4 L气体在标准状况下是1 mol,在非标准状况下一定不是1 mol( )
9、 (4)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( ) (5)在相同条件下,相同物质的量的C2H4和C3H6,所含分子个数相同,而相同质量时,它们所含的原子个数相同( ) (6)某气体在标准状况下的密度为d,则在1个大气压、273 时的密度为2d( ),答案,2.由阿伏加德罗常数(NA)和一个水分子的质量(m水)、一个水分子的体积(V水)不能确定的物理量是 。 1摩尔水的质量 1摩尔水蒸气的质量 1摩尔水蒸气的体积 解析 、中,1摩尔水或水蒸气的质量都为m水NA; 中,水蒸气分子间间距比分子直径大的多,仅由题给条件不能确定1摩尔水蒸气的体积。,解析答
10、案,1.设NA为阿伏加德罗常数,如果a g某气态双原子分子的分子数为p,则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是( ),1,2,3,4,5,解析答案,解析 解法一 公式法:,所以b g气体在标准状况下的体积为,1,2,3,4,5,解法二 比例法: 同种气体其分子数与质量成正比,设b g气体的分子数为N a g p b g N,答案 D,1,2,3,4,5,2.某气体的摩尔质量为M gmol1,NA表示阿伏加德罗常数的值,在一定的温度和压强下,体积为V L的该气体所含有的分子数为X。则 表示的是( ) A.V L该气体的质量(以g为单位) B.1 L该气体的质量(以g为单位) C.1 mol该
11、气体的体积(以L为单位) D.1 L该气体中所含的分子数 解析 X除以NA为该气体的物质的量;然后乘以M表示其质量;最后除以V为1 L该气体的质量。,B,1,2,3,4,5,解析答案,题组二 阿伏加德罗定律及推论的应用 3.在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断,下列说法中正确的是( ) A.若M(甲)M(乙),则气体摩尔体积:甲乙 D.若M(甲)M(乙),则气体的体积:甲乙,1,2,3,4,5,解析答案,解析 等质量的气体,其摩尔质量与物质的量(或分子数)成反比,若M(甲)乙,A错误; 若M(甲)M(乙),则物质的量:
12、甲乙,B错误; 同温同体积同质量的气体或混合气体,压强与摩尔质量成反比,C正确; 由质量和密度相等可知气体体积相等,D错误。 答案 C,1,2,3,4,5,4.等温等压下,有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,下列叙述中正确的是( ) A.体积之比为131314 B.密度之比为141413 C.质量之比为111 D.原子数之比为111,1,2,3,4,5,解析答案,解析 A项,三种气体分子的质子数分别为14、14、14,质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,物质的量相等,等温等压下,气体的体积与其物质的量成正比,所以三者体积之比为111,故A错误; B项,CO、N2、C2H2摩尔质量
13、分别为28 gmol1、28 gmol1、26 gmol1,等温等压下,气体摩尔体积相同,根据 知,密度与摩尔质量成正比,则密度之比为282826141413,故B正确; C项,三种气体分子的质子数分别为14、14、14,质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,物质的量相等,CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28 gmol1、28 gmol1、26 gmol1,根据mnM知:质量之比与摩尔质量成正比为282832141413,故C错误;,1,2,3,4,5,D项,三种气体分子的质子数分别为14、14、14,质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,物质的量相等,1分子CO、N2、C2H2分别
14、含原子数为2、2、4,所以三种气体原子数之比为112,故D错误。 答案 B,1,2,3,4,5,题组三 气体的摩尔质量 5.按要求计算。 (1)由8 g O2和28 g N2组成的混合气体的平均摩尔质量是 。 (2)若m g某气体中含分子数N个,已知阿伏加德罗常数为NA,则该气体的摩尔质量为 。,28.8 gmol1,1,2,3,4,5,解析答案,(3)在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。 若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为 。NH4HCO3的摩尔质量为 。(用含m、d的代数式表示) 所得混合气体的密度折合成标准状况
15、为 gL1,则混合气体的平均摩尔质量为 。 (4)在空气中N2、O2、Ar的体积分数分别约为78%、21%、1%,则空气的平均摩尔质量为 。 解析 28 gmol178%32 gmol121%40 gmol11%28.96 gmol1。,6d gmol1,22.4 gmol1,28.96 gmol1,1,2,3,4,5,解析答案,求气体的摩尔质量M的常用方法 1.根据物质的质量(m)和物质的量(n):Mm/n。 2.根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA): MNAm/N。 3.根据标准状况下气体的密度:M22.4(gmol1)。 4.根据气体的相对密度(D1/2):M
16、1/M2D。 5.对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算: ,a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。,返回,反思归纳,考点三 突破阿伏加德罗常数 应用的“六个”陷阱,题组一 气体摩尔体积的适用条件及物质的聚集状态 1.正误判断,正确的划“”,错误的划“” (1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA( ) (2)常温下11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA( ) (3)标准状况下,2.24 L HF含有的HF分子数为0.1NA( ) (4)标准状况下,22.4 L SO3中含有SO3分子数为1 NA( ),答案,抓“两看”
17、,突破气体与状况陷阱 一看“气体”是否处在“标准状况”。 二看“标准状况”下,物质是否为“气体”如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、HF、苯等在标准状况下均不为气体。,突破陷阱,题组二 物质的量或质量与状况 2.正误判断,正确的划“”,错误的划“” (1)常温常压下,3.2 g O2所含的原子数为0.2NA( ) (2)标准状况下,18 g H2O所含的氧原子数目为NA( ) (3)室温下,1 mol CH4中含有5NA原子( ) (4)常温常压下,1 mol CO2与SO2的混合气体中含氧原子数为2NA( ),答案,排“干扰”,突破质量(或
18、物质的量)与状况无关陷阱 给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生的正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实际上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。,突破陷阱,题组三 物质的组成与结构 3.正误判断,正确的划“”,错误的划“” (1)在常温常压下,18 g H2O与18 g D2O所含电子数均为10NA( ) (2)相同质量的CO与N2,所含分子数、原子数均相同( ) (3)17 g OH与17 g OH所含电子数均为10NA( ) (4)31 g白磷中所含共价键数目为1NA( ) (5)30 g SiO2中含有硅氧键个数为1NA( ) (6)15 g C2H6中含有共
19、价键数目为3.5NA( ),答案,(7)32 g甲醇中所含共价键数目为5NA( ) (8)30 g甲醛中含有共用电子对数目为4NA( ) (9)56 g乙烯中所含共用电子对数目为12NA( ) (10)78 g苯中含有3NA碳碳双键( ) (11)14 g乙烯与丙烯的混合气体中所含氢原子数目为2NA( ),答案,记“组成”,突破物质与结构陷阱 1.记摩尔质量相同的物质,如N2、CO、C2H4等。 2.巧用成键电子数,突破共用电子对数的判断(共用电子对数 ) (1)1 mol硅中含硅硅键2NA,1 mol SiO2中含硅氧键4NA,1 mol石墨中含碳碳键1.5NA。 (2)1 mol CnH2
20、n2中含共用电子对数为(3n1)NA其中(2n2)NA极性键, (n1)NA非极性键,1 mol CnH2n 中含共用电子对数为3nNA,1 mol CnH2n2 O中含共用电子对数为(3n2)NA。,突破陷阱,题组四 电解质溶液中粒子数目的判断 4.正误判断,正确的划“”,错误的划“” (1)0.1 L 3.0 molL1的NH4NO3溶液中含有的 的数目为0.3NA( ) (2)等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中,阴、阳离子数目之和均为2NA( ) (3)0.1 molL1的NaHSO4溶液中,阳离子的数目之和为0.2NA( ) (4)25 时,pH13的1.0 L Ba(OH
21、)2溶液中含有的OH数目为0.2NA( ) (5)1 L 0.1 molL1的Na2CO3溶液中所含氧原子数目为0.3NA( ),答案,审“组成、体积”因素,突破电解质溶液中粒子数目陷阱 1.是否有弱离子的水解。 2.是否指明了溶液的体积。 3.所给条件是否与电解质的组成有关,如pH1的H2SO4溶液c(H)0.1 molL1,与电解质的组成无关;0.05 molL1的Ba(OH)2溶液,c(OH)0.1 molL1,与电解质的组成有关。 4.不要忽略溶剂水中的H、O原子数目。,突破陷阱,题组五 阿伏加德罗常数的应用与“隐含反应” 5.正误判断,正确的划“”,错误的划“” (1)2 mol S
22、O2和1 mol O2在一定条件下充分反应后,混合物的分子数为 2NA( ) (2)100 g 17%的氨水,溶液中含有的NH3分子数为NA( ) (3)密闭容器中2a mol NO与a mol O2充分反应,产物的分子数为2aNA( ),答案,题组六 氧化还原反应中电子转移数目的判断 6.正误判断,正确的划“”,错误的划“” (1)5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.3NA( ) (2)0.1 mol Zn与含0.1 mol HCl的盐酸充分反应,转移的电子数目为0.2NA( ) (3)1 mol Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,转移的电子数为NA ( ) (
23、4)1 mol Na2O2与足量CO2充分反应转移的电子数为2NA( ) (5)向FeI2溶液中通入适量Cl2,当有1 mol Fe2被氧化时,共转移的电子的数目为NA( ) (6)1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA( ),返回,答案,探究高考 明确考向,1,2,3,4,5,6,1.(2015全国卷,8)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.18 g D2O和18 g H2O中含有的质子数均为10NA B.2 L 0.5 molL1亚硫酸溶液中含有的H离子数为2NA C.过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA D.密闭容器中2 mol
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