【大纲版创新设计】2011届高考化学一轮复习 第一节 物质的量 气体摩尔体积课件 新人教版.ppt

物质的量作为联系微观和宏观的桥梁，是学习化学的重要工具，也是考试的重点。物质的量作为联系微观和宏观的桥梁，是学习化学的重要工具，也是考试的重点。对本部分考查在高考中多以选择题为主，其中多以阿伏加德罗常数为核心对一系对本部分考查在高考中多以选择题为主，其中多以阿伏加德罗常数为核心对一系列相关化学计算进行综合性考查，如列相关化学计算进行综合性考查，如2009浙江理综浙江理综8、2009福建理综福建理综8、2009江苏江苏化学化学4、2009广东化学广东化学6、2009上海化学上海化学12、2009海南化学海南化学8等。另外还考查了一等。另外还考查了一定物质的量浓度溶液的配制等，如定物质的量浓度溶液的配制等，如2009重庆理综重庆理综7。预计今后高考将对有关物质的量和物质的量浓度继续考查，物质的量作为一个工预计今后高考将对有关物质的量和物质的量浓度继续考查，物质的量作为一个工具性物理量会在化学中经常使用，与日常生活、工农业生产有联系的题目数量会具性物理量会在化学中经常使用，与日常生活、工农业生产有联系的题目数量会进一步加大，考生在复习备考中应引起足够重视。进一步加大，考生在复习备考中应引起足够重视。 第一章第一章 常用化学计量常用化学计量1 准准确理解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗确理解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义，并且掌握上述几种量之间的有关计算。常数的含义，并且掌握上述几种量之间的有关计算。2了解阿伏加德罗定律，并能简单计算。了解阿伏加德罗定律，并能简单计算。3掌握物质的量、气体摩尔体积在化学反应和计算中的应用。掌握物质的量、气体摩尔体积在化学反应和计算中的应用。 第一节第一节 物质的量物质的量 气体摩尔体积气体摩尔体积1物质的量物质的量物质的量表示物质的量表示 的微粒集体。物质的量的符号为的微粒集体。物质的量的符号为 ，其单位是其单位是 ，简称摩，符号为简称摩，符号为 。1 mol任何粒子的粒子数与任何粒子的粒子数与 中所含的碳原子数相同。这里的粒子指中所含的碳原子数相同。这里的粒子指 、 、 、 、 、 或它们的特定组合等。与可称量的物质联系起来或它们的特定组合等。与可称量的物质联系起来。含有一定数目粒子含有一定数目粒子n摩尔摩尔mol0.012 kg12C分子分子原子原子 离子离子电子电子质子质子中子中子2阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数(1)规定规定：0.012 kg 所含的原子数为阿伏加德罗常数所含的原子数为阿伏加德罗常数。把含有把含有 个粒子的任何粒子集体的物质的量计量为个粒子的任何粒子集体的物质的量计量为1 mol, 叫做阿伏加德罗常数叫做阿伏加德罗常数。(2)符号符号： 。(3)物质的量物质的量(n)、阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数(NB)与微粒数与微粒数(N)间关系为：间关系为： 。12C6.0210236.021023mol13摩尔质量摩尔质量(1)概概念：念： 的物质所具有的质量。的物质所具有的质量。(2)符号：符号：M。(3)单位：单位： 。(4)当摩尔质量以当摩尔质量以gmol1为单位时，在数值上与该物质的为单位时，在数值上与该物质的 相等。相等。(5)物质的量、物质的质量和摩尔质量间的关系为：物质的量、物质的质量和摩尔质量间的关系为： 。单位物质的量单位物质的量gmol1相对原子质量或相对分子质量相对原子质量或相对分子质量1 mol氢氢这这种说法正确吗？如何表示种说法正确吗？如何表示1 mol氢原子、氢原子、1 mol氢分子、氢分子、1 mol氢离子？氢离子？提示：提示：不正确不正确。1 mol氢，没有指明是氢分子、氢原子还是氢离子。氢，没有指明是氢分子、氢原子还是氢离子。1 mol氢原子氢原子、1 mol氢分子氢分子、1 mol氢离子应分别表示为氢离子应分别表示为1 mol H、1 mol H2、1 mol H。1气体摩尔体积气体摩尔体积 (1)定定义：在一定条件下，义：在一定条件下， 的气体所占的体积。的气体所占的体积。 (2)符号：符号：Vm。 (3)单位：单位：Lmol1。单位物质的量单位物质的量(4)气气体摩尔体积概念的要点：体摩尔体积概念的要点：物质的聚集状态必须是物质的聚集状态必须是 ，不适用于，不适用于 。物质的量必须为物质的量必须为 。必须指明气体所处的外界条件，即必须指明气体所处的外界条件，即 。 气态气态固体、液体固体、液体温度、压强温度、压强2.影响气体摩尔体积大小的因素影响气体摩尔体积大小的因素决决定气体摩尔体积大小的主要因素是：气体分子间的平均距离。定气体摩尔体积大小的主要因素是：气体分子间的平均距离。其影响因素主要有：温度、压强。其影响因素主要有：温度、压强。标准状况下气体摩尔体积概念剖析：标准状况下气体摩尔体积概念剖析：(2)结结论：论： 。(3)单位：单位： 。22.4 Lmol1Lmol13阿伏加德罗定律及其推论阿伏加德罗定律及其推论当温度和压强一定时，不同气体分子间平均距离一定且相等，一定物质当温度和压强一定时，不同气体分子间平均距离一定且相等，一定物质的量的气体的体积一定，所以在相同的量的气体的体积一定，所以在相同 这就是阿伏加德罗定律。这就是阿伏加德罗定律。都含有相同数目的分子或粒子都含有相同数目的分子或粒子温度和压强下，相同体积的任何气体，温度和压强下，相同体积的任何气体，延伸：应用阿伏加德罗定律时要明确三点：延伸：应用阿伏加德罗定律时要明确三点：(1)阿阿伏加德罗定律适用于任何气体伏加德罗定律适用于任何气体(包括混合气体包括混合气体)，对固体、液体不适用。，对固体、液体不适用。(2)同温、同压、同体积、同分子数同温、同压、同体积、同分子数(同物质的量同物质的量)，即四同。四同相互制约，即四同。四同相互制约，只要三同成立，则第四同也成立。只要三同成立，则第四同也成立。(3)气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。【理解提示】【理解提示】公式形式公式形式 式中式中n为物质的量，单位为为物质的量，单位为mol；m为物质的质量，单位为为物质的质量，单位为g；M为摩尔质量，单为摩尔质量，单位为位为gmol1；V气气为某状况下的气体体积，单位为为某状况下的气体体积，单位为L；Vm为该状况下的气体摩尔为该状况下的气体摩尔体积，单位为体积，单位为Lmol1；N为粒子个数；为粒子个数；NA为阿伏加德罗常数。其中为阿伏加德罗常数。其中NA是宏观物是宏观物理量与微观物理量的桥梁。理量与微观物理量的桥梁。1以以 为中心的有关基本粒子的计算，解答此类题应注意看清所求粒为中心的有关基本粒子的计算，解答此类题应注意看清所求粒子的种类，以及物质分子的构成子的种类，以及物质分子的构成(是单原子分子，还是双原子分子或多原子分是单原子分子，还是双原子分子或多原子分子子)。2以气体物质为中心的计算，解答此类题应注意：以气体物质为中心的计算，解答此类题应注意：(1)若题目给出物质的体积，一要看是否是标准状况。若不是标准状况，则若题目给出物质的体积，一要看是否是标准状况。若不是标准状况，则1 mol气体体积一般不等于气体体积一般不等于22.4 L。二要看该物质在标准状况下是不是气体，若。二要看该物质在标准状况下是不是气体，若不是气体，则无法求知其物质的量和分子数目；若是气体，则可求其物质的不是气体，则无法求知其物质的量和分子数目；若是气体，则可求其物质的量和分子数目，这与是混合气体还是单一气体无关。量和分子数目，这与是混合气体还是单一气体无关。(2)若若题目给出气体的质量或物质的量，则粒子数目与外界条件无关。题目给出气体的质量或物质的量，则粒子数目与外界条件无关。(3)若题目要求稀有气体的粒子数目，须注意它们是单原子分子。若题目要求稀有气体的粒子数目，须注意它们是单原子分子。3与物质结构基本知识联系，考查物质所含的电子数、质子数、中子数等。与物质结构基本知识联系，考查物质所含的电子数、质子数、中子数等。解答此类题应弄清物质的构成，正确运用原子中质子数等于电子数，质解答此类题应弄清物质的构成，正确运用原子中质子数等于电子数，质子数加中子数等于质量数这两大关系。子数加中子数等于质量数这两大关系。4与氧化还原知识结合，着重考查氧化还原反应过程中电子转移数目。解与氧化还原知识结合，着重考查氧化还原反应过程中电子转移数目。解答此类题，应把握氧化还原反应的实质和电子守恒规律。答此类题，应把握氧化还原反应的实质和电子守恒规律。应用阿伏加德罗常数时注意事项：应用阿伏加德罗常数时注意事项：(1)状态：水在标准状况下为液态或固态；状态：水在标准状况下为液态或固态；SO3在标准状况下为固态，常温常在标准状况下为固态，常温常压下为液态；碳原子数大于压下为液态；碳原子数大于4的烃，在标准状况下为液态或固态。的烃，在标准状况下为液态或固态。(2)特殊物质的摩尔质量：如特殊物质的摩尔质量：如D2O、T2O、18O2等。等。(3)某些分子中原子数：如某些分子中原子数：如Ne、O3、P4等。等。(4)一些物质中化学键的数目：如一些物质中化学键的数目：如CH4、P4、CO2等。等。(5)化学反应中电子转移数目：如化学反应中电子转移数目：如Na2O2H2O、Cl2NaOH等。等。【例【例1】 (2009浙江理综，浙江理综，8)用用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A标准状况下，标准状况下，5.6 L一氧化氮和一氧化氮和5.6 L氧气混合后的分子总数为氧气混合后的分子总数为0.5NAB1 mol乙烷分子含有乙烷分子含有8NA个共价键个共价键C58.5 g的氯化钠固体中含有的氯化钠固体中含有NA个氯化钠分子个氯化钠分子D在在1 L 0.1 molL1碳酸钠溶液中，阴离子总数大于碳酸钠溶液中，阴离子总数大于0.1NA解析：解析：A项，项，0.25mol NO与与0.125mol O2反应生成反应生成0.25mol NO2，剩余，剩余O20.125mol，不考虑，不考虑NO2与与N2O4的转化，分子总数应为的转化，分子总数应为0.375NA；B项，乙烷项，乙烷结构式为结构式为 ,1mol乙烷分子中含乙烷分子中含7NA个共价键；个共价键；C项，项，NaCl为离子晶体，其固体中无分子；为离子晶体，其固体中无分子；D项正确，因项正确，因 水解使得阴离子数增加。水解使得阴离子数增加。答案：答案：D1(2010山东济南质检山东济南质检)下列下列叙述中指定粒子的数目大于叙述中指定粒子的数目大于6.021023的是的是()A2 g重水重水(D2O，D为为 )中含有的中子数中含有的中子数B0.1 mol F中含有的电子数中含有的电子数C标准状况下，标准状况下，11.2 L N2和和NO混合气体中的原子数混合气体中的原子数D1 L 1 molL1Na2SO4溶液中溶液中Na数数解析：解析：重水重水(D2O)的摩尔质量是的摩尔质量是20 gmol1,2 g重水的物质的量为重水的物质的量为0.1 mol，氧原子中含有，氧原子中含有8个中子，个中子，D原子中含有原子中含有1个中子，个中子，1个个D2O分子中含有分子中含有10个中子，据此判断个中子，据此判断A选项中选项中2 g重水中含有的中子数重水中含有的中子数应等于应等于6.021023；F有有10个电子，个电子，0.1 mol F含有含有1 mol 电子，电子，数目等于数目等于6.021023；N2和和NO均为双原子分子，在标准状况下均为双原子分子，在标准状况下11.2 L该气体的物质的量为该气体的物质的量为0.5 mol，即，即1 mol原子，数目也等于原子，数目也等于6.021023；1 L 1 molL1Na2SO4溶液中含溶液中含Na2SO4的物质的量为的物质的量为1 L1 molL11 mol，n(Na)2 mol，数目为，数目为26.021023。答案：答案：D1阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律 在相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子在相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子(或粒子或粒子)。2推广应用推广应用相同条件相同条件结论结论公式公式语言叙述语言叙述T、p相同相同同温、同压下，气体的体积与物质的量成正比同温、同压下，气体的体积与物质的量成正比T、V相同相同温度、体积相同的气体，压强与物质的量成正比温度、体积相同的气体，压强与物质的量成正比n、p相同相同物质的量、压强相同的气体，其体积与温度成正比物质的量、压强相同的气体，其体积与温度成正比(温度为热力学温度温度为热力学温度)n、T相同相同物质的量相等、温度相同的气体，其压强与体积成物质的量相等、温度相同的气体，其压强与体积成反比反比T、p相同相同同温、同压下，气体的密度与其相对分子质量同温、同压下，气体的密度与其相对分子质量(或是或是摩尔质量，下同摩尔质量，下同)成正比成正比应用阿伏加德罗定律时要看清所述状况及所描述的对象的物理量是应用阿伏加德罗定律时要看清所述状况及所描述的对象的物理量是“ “体积体积” ”、“ “质质量量” ”、还是、还是“ “物质的量物质的量” ”，然后作答。，然后作答。【例【例2】 右右图表示某真空密闭容器，一可移动隔板图表示某真空密闭容器，一可移动隔板(隔板厚度可忽略不计隔板厚度可忽略不计)将其分将其分成甲、乙两室。室温时，分别向甲、乙两室中充入一定量下列各组气体，使成甲、乙两室。室温时，分别向甲、乙两室中充入一定量下列各组气体，使隔板呈图示位置。设法抽去隔板隔板呈图示位置。设法抽去隔板(气体不外逸气体不外逸)，使甲、乙两室中的气体在一，使甲、乙两室中的气体在一定条件下充分反应，恢复到室温时容器内气体压强和气体密度均比原来减小定条件下充分反应，恢复到室温时容器内气体压强和气体密度均比原来减小的是的是()A B C D甲甲乙乙O2N2Cl2CH4O2NH3Cl2H2解析：解析：内容指向内容指向联系分析联系分析压强压强密度密度反应反应N2O2 2NO，N2过量，不变过量，不变全为气体，密度不变全为气体，密度不变Cl2CH4 CH3ClHCl等，二、三、四氯甲烷为液等，二、三、四氯甲烷为液体，压强减小体，压强减小二、三、四氯甲烷为液体，二、三、四氯甲烷为液体，气体质量减小，气体密度减气体质量减小，气体密度减小小4NH35O2 4NO6H2O，压强减小，压强减小H2O为液体，气体质量减小，为液体，气体质量减小，气体密度减小气体密度减小H2Cl2=2HCl，都为气体，都为气体，压强不变压强不变都为气体，密度不变都为气体，密度不变答案：答案：D2(2010湖北黄冈质量检测湖北黄冈质量检测)同同温同压下，温同压下，x g的甲气体和的甲气体和y g的乙气体占有相的乙气体占有相同的体积，根据阿伏加德罗定律判断，下列叙述错误的是同的体积，根据阿伏加德罗定律判断，下列叙述错误的是()Ax y等于甲与乙的相对分子质量之比等于甲与乙的相对分子质量之比Bx y等于等质量的甲与乙的分子个数之比等于等质量的甲与乙的分子个数之比Cx y等于同温同压下甲与乙的密度之比等于同温同压下甲与乙的密度之比Dy x等于同温同体积下等质量的甲与乙的压强之比等于同温同体积下等质量的甲与乙的压强之比解析：解析：由阿伏加德罗定律，同温同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数，由阿伏加德罗定律，同温同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数，则物质的量相等，即则物质的量相等，即 推出：推出： 故故A正确；正确；B项，甲与乙的分子个数比为项，甲与乙的分子个数比为11，而，而x与与y不一定相等，故不正确；不一定相等，故不正确；C项，同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，即为质量比，故正确；项，同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，即为质量比，故正确；D项，项，等质量的甲、乙压强之比为等质量的甲、乙压强之比为 答案：答案：B 【例【例1】 (2009福建理综，福建理综，8)设设NA为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是()A24 g镁的原子最外层电子数为镁的原子最外层电子数为NAB1 L 0.1 molL1乙酸溶液中乙酸溶液中H数为数为0.1NAC1 mol甲烷分子所含质子数为甲烷分子所含质子数为10NAD标准状况下，标准状况下，22.4 L乙醇的分子数为乙醇的分子数为NA解析：解析：A项，项，24 g镁的原子最外层电子数是镁的原子最外层电子数是2NA。B项，乙酸是弱酸，在水溶液中项，乙酸是弱酸，在水溶液中部分电离。部分电离。C项，项，CH4是是10电子分子，电子分子，1 mol CH4分子含质子数为分子含质子数为10NA。D项，标项，标准状况下乙醇是液态。准状况下乙醇是液态。答案：答案：C 高分策略高分策略在应用阿伏加德罗常数时，要十分注意物质的状态，分子中原子个数、结构中化在应用阿伏加德罗常数时，要十分注意物质的状态，分子中原子个数、结构中化学键数目、学键数目、22.4 L/mol的正确使用、某些离子是否存在水解等多种因素。此题中的正确使用、某些离子是否存在水解等多种因素。此题中陷阱多多，易错点表现在考生易忽略乙酸是弱酸，乙醇为液态陷阱多多，易错点表现在考生易忽略乙酸是弱酸，乙醇为液态 。 【例【例2】 测测定定1 mol氧气在标准状况下所占体积的实验操作的氧气在标准状况下所占体积的实验操作的步骤如下：步骤如下：按右图装配实验装置。按右图装配实验装置。洗净试管然后充分干燥。洗净试管然后充分干燥。向向500 mL烧瓶里装满水，向烧瓶里装满水，向500 mL烧杯里加入少量水，烧杯里加入少量水，把连接烧瓶和烧杯的玻璃管把连接烧瓶和烧杯的玻璃管A、橡皮管、橡皮管B和玻璃管和玻璃管C中也中也装满水，在中间不要留下气泡，然后用弹簧夹把橡皮管装满水，在中间不要留下气泡，然后用弹簧夹把橡皮管B夹紧。夹紧。称称得试管的质量为得试管的质量为14.45 g，往试管里加入，往试管里加入KClO3和和MnO2的混合物，再称其质量为的混合物，再称其质量为15.95 g。打开弹簧夹，把烧杯举起使烧瓶和烧杯中的水面一致，再关闭弹簧夹，然后把烧杯打开弹簧夹，把烧杯举起使烧瓶和烧杯中的水面一致，再关闭弹簧夹，然后把烧杯中的水倒掉。中的水倒掉。打开弹簧夹，加热试管的混合物到不再产生气体，即水不再流向烧杯时为止。打开弹簧夹，加热试管的混合物到不再产生气体，即水不再流向烧杯时为止。反应完毕后把装置放置冷却到室温。反应完毕后把装置放置冷却到室温。调节烧杯的高度使烧瓶和烧杯中的水面一致，然后再关闭弹簧夹。调节烧杯的高度使烧瓶和烧杯中的水面一致，然后再关闭弹簧夹。 用用500 mL量筒测量烧杯里水的体积为量筒测量烧杯里水的体积为285.0 mL，把它换算为标准状况下氧气的体积，把它换算为标准状况下氧气的体积为为279.7 mL。再称量冷却后试管的质量为再称量冷却后试管的质量为15.55 g。(1)在在操作操作中，装置冷却时，玻璃管中，装置冷却时，玻璃管C的出口，一直要在烧杯的水中，不能离开的出口，一直要在烧杯的水中，不能离开水面，其理由是水面，其理由是_。(2)简述操作简述操作的必要性，即为什么要调节烧杯的高度，使烧瓶和烧杯中的水面的必要性，即为什么要调节烧杯的高度，使烧瓶和烧杯中的水面一致？一致？_。(3)标准状况下，标准状况下，1 mol氧气所占的体积氧气所占的体积(保留小数后两位保留小数后两位)为为_L；混合物中；混合物中MnO2的质量分数为的质量分数为_。解析：解析：这是一道利用阿伏加德罗定律测定这是一道利用阿伏加德罗定律测定1 mol氧气标况下所占体积的实验题。氧气标况下所占体积的实验题。其原理是通过测量氧气排出的水的体积，进而确定产生的氧气的体积，成功的关其原理是通过测量氧气排出的水的体积，进而确定产生的氧气的体积，成功的关键是烧瓶内的气体在反应前后是否处于同一状态键是烧瓶内的气体在反应前后是否处于同一状态(即是否同温同压，由于气体体即是否同温同压，由于气体体积的大小受温度、压强的影响，若烧杯内的液面不一致，则造成压强的改变，使积的大小受温度、压强的影响，若烧杯内的液面不一致，则造成压强的改变，使误差增大。若反应完后未冷却至室温，则会更多地偏离标准状况，使结果不准确。误差增大。若反应完后未冷却至室温，则会更多地偏离标准状况，使结果不准确。答案：答案：(1)温温度降低时，烧瓶内的压强降低，这时烧杯中的水就会回流，从而可度降低时，烧瓶内的压强降低，这时烧杯中的水就会回流，从而可以准确地求出气体的体积以准确地求出气体的体积(2)如果烧瓶中气体的压强和外界大气压不一致，就不能准确地测出气体体积如果烧瓶中气体的压强和外界大气压不一致，就不能准确地测出气体体积(3)22.3832% 高分策略高分策略气体的体积受到外界条件如温度、压强的影响，题目要求测定气体的体积受到外界条件如温度、压强的影响，题目要求测定1 mol氧气在标准氧气在标准状况下，即状况下，即0，101 kPa下的体积。为得准确结果，就需要严格规范控制实验条下的体积。为得准确结果，就需要严格规范控制实验条件。件。(1)中要保证温度、压强的同时，还必须保证气体的物质的量的准确，准确中要保证温度、压强的同时，还必须保证气体的物质的量的准确，准确达到达到1 mol。(3)中易出错，想当然认为标况下中易出错，想当然认为标况下1 mol氧气所占体积为氧气所占体积为22.4 L而直接而直接填入，此步需要计算实际数据而得出。填入，此步需要计算实际数据而得出。 点击此处进入点击此处进入 作业手册作业手册