2022年高考化学二轮复习讲义第1讲 物质的量 气体摩尔体积（讲）原卷版.docx

第1讲 物质的量 气体摩尔体积【学科核心素养】1.宏观辨识与微观探析：认识物质的量是联系宏观物质和微观粒子的重要工具，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。2.证据推理与模型认知：在有关物质的最计算过程中，通过分析、推理等理解计算的方法，建立阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等题目解答的模型。【核心素养发展目标】1.了解物质的量及其单位摩尔质量、阿伏加德罗常数的含义与应用，利用物质的量将宏观的物理量与微观粒子的个数联系起来，并能从宏观和微观结合的视角分析解决问题。2.能从物质的量的角度认识物质的组成及变化，建立物质的量、物质的质量和微观粒子数之间计算的思维模型。3.能从宏观和微观相结合的角度理解影响物质体积大小的因素，知道气体摩尔体积的含义，能叙述阿伏加德罗定律的内容。4.能基于物质的量认识物质的组成及变化，建立n、m、Vm之间计算的模型，熟悉阿伏加德罗定律的应用。【知识点解读】知识点一 物质的量摩尔质量1物质的量、阿伏加德罗常数(1)基本概念间的关系(2)物质的量的规范表示方法 数值单位指定微粒符号或微粒名称 (3)物质的量与粒子数、阿伏加德罗常数之间的关系为nN/NA。【特别提醒】(1)摩尔后面应为确切的微粒名称；如1 mol氢(不确切)和1 mol大米(宏观物质)皆为错误说法。(2)物质的量是物理量，摩尔是物质的量的单位，不是物理量。(3)6.02×1023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 kg12C所含的碳原子数相同，数值约为6.02×1023。2摩尔质量(1)单位物质的量的物质所具有的质量。常用的单位是 g·mol1。公式：M。(2)数值：以 g·mol1为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。【易错警示】(1)物质的量是计量微观粒子“集体”的物理量，只适用于微观粒子(即分子、原子、离子、质子、中子、电子等)，不适用于宏观物质。(2)摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同，不是同一个物理量。二者单位也不同，摩尔质量的单位是g·mol1或kg·mol1，相对原子(或分子)质量的单位为1。(3)对具体的物质，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的多少而变化，也不随物质的聚集状态而变化。【随堂检测】据央视2021年3月28日新闻报道，截止到2020年年底，我国累计开通60万个5G基站，需大量光纤连接各种基站，至少需要几亿芯公里。光缆的主要成分为SiO2。下列叙述正确的是()ASiO2的摩尔质量为60B标准状况下，15 g SiO2的体积为5.6 LCSiO2中Si与O的质量比为78D相同质量的SiO2和CO2中含有的氧原子数相同知识点二 气体摩尔体积阿伏加德罗定律1影响物质体积的因素(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)定义：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm。(2)常用单位：L/mol(或L·mol1)。(3)数值：在标准状况下(指温度为0，压强为101 kPa)约为22.4 L·mol1。(4)计算公式：Vm。(5)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。【误区警示】气体摩尔体积(22.4 L·mol1)应用的“五大误区”(1)使用“条件”是标准状况，即0 、101 kPa，而不是常温、常压。(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。标准状况下不是气体而又常在题中出现的物质有：SO3、乙醇、水、己烷、CCl4等。(3)标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol1，其他条件下Vm一般不是22.4 L·mol1。(4)22.4 L气体，在标准状况下的物质的量是1 mol，在非标准状况下，可能是1 mol，也可能不是1 mol。(5)物质的质量、物质的量一定时，所含微粒数与物质处于何种条件无关。如常温常压下32 g O2所含的原子数目是2NA。注意不要形成定势思维，看到“常温常压”就排除选项。3阿伏加德罗定律及推论 (1)阿伏加德罗定律：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。即“三同”(T、p、V)“一同”(n)。(2)适用范围：单一气体或相互不反应的混合气体。(3)阿伏加德罗定律的推论以下用到的符号：为密度，p为压强，n为物质的量，M为摩尔质量，m为质量，V为体积，T为热力学温度。描述关系三正比同温同压下，气体的体积比等于它们的物质的量之比同温同体积下，气体的压强比等于它们的物质的量之比同温同压下，气体的密度比等于它们的摩尔质量之比二反比同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比一连比同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比，也等于它们的密度之比【方法技巧】 (1)气体的体积受温度和压强影响，和分子大小无关。(2)标准状况(0 ，101 kPa)，水、苯、SO3、HF、CCl4、己烷、CS2、CHCl3、Br2、乙醇等物质不是气体，慎用22.4 L·mol1。(2)应用阿伏加德罗定律推论时可通过pVnRT及n、导出。【随堂检测】下列说法正确的是()A同温同压下，相同数目的分子必具有相同的体积B等质量的O2和H2的物质的量之比为161C不同的气体若体积不等，则它们所含的分子数一定不等D同温同体积下，两种气体的物质的量之比等于压强之比【典例剖析】高频考点一 物质的量摩尔质量例1.下列叙述正确的是()A24 g镁与27 g铝含有相同的质子数B等质量的氧气和臭氧，电子数相同C1 mol重水与1 mol水中，中子数比为21D1 mol乙烷和1 mol乙烯，化学键数目相同【误区警示】(1)物质的量是计量微观粒子“集体”的物理量，只适用于微观粒子(即分子、原子、离子、质子、中子、电子等)，不适用于宏观物质。(2)摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同，不是同一个物理量。二者单位也不同，摩尔质量的单位是g·mol1或kg·mol1，相对原子(或分子)质量的单位为1。(3)对具体的物质，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的多少而变化，也不随物质的聚集状态而变化。【变式探究】 物质的量是高中化学常用的物理量，请完成以下有关计算(设NA为阿伏加德罗常数的值)：(1)2.3 g乙醇含有_个H原子，所含共价键的物质的量为_，其中官能团羟基所含的电子数为_。(2)9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl，则此氯化物的摩尔质量为_。(3)6.72 L CO(标准状况)与一定量的Fe2O3恰好完全反应(生成Fe与CO2)后，生成Fe的质量为_ g，转移的电子数目为_。高频考点二 阿伏加德罗常数 例2下列关于阿伏加德罗常数的说法错误的是()A6.02×1023就是阿伏加德罗常数B0.012 kg 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数C含有阿伏加德罗常数个粒子的物质的量是1 molD1 mol 氨气所含的原子数约为2.408×1024【变式探究】设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是()A1 mol NH所含的质子数和电子数都为10NABNA个微粒就是6.02×1023个微粒C0.1 mol硫酸中含有的原子总数为0.7NAD1 mol CO所含电子数是28NA高频考点三 气体摩尔体积例3. 某中学有甲、乙两个探究性学习小组，他们拟用小颗粒的铝铜合金与足量的稀硫酸反应测定通常状况(约20 、1.01×105 Pa)下的气体摩尔体积(Vm)。.甲组同学拟设计如图1所示的装置来完成实验。(1)写出装置中发生反应的离子方程式：_。(2)实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻旋开其活塞，一会儿后发现稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。请帮助他们分析其原因：_。(3)实验结束时，生成氢气的体积近似等于_。(4)锥形瓶中残存的氢气对实验结果是否有影响：_(填“有”“没有”或“不能判断”)，简述理由：_。.乙组同学仔细分析了甲组同学的实验装置后以为，稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶中的空气排出，使所测氢气的体积偏大；实验结束后，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气的体积偏小，于是他们设计了如图2所示的实验装置。实验中准确测定出4个数据，如表：实验前实验后铝铜合金质量/gm1m2量液管(C)体积/mLV1V2(注：量液管大刻度在上方，小刻度在下方)利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积：Vm_。【方法技巧】气体体积的测量气体体积的测定既可通过测量气体排出的液体体积来确定(二者体积值相等)。也可直接测量收集的气体体积。测量气体体积的常用方法：(1)直接测量法。如图A、B、C、D、E是5种直接测量气体体积的常见装置。A装置：测量前可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体，且两管液面相平。B装置：排液体法收集气体后直接测量其体积。C装置：直接将一种反应物置于倒置的量筒中，另一反应物置于水槽中，二者反应产生的气体可以直接测量。D装置：用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。读数时，球形容器和量气管液面相平，量气管内增加的液体的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。(2)间接测量法。如图F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。(3)消除外因(温度、压强)对气体体积的影响。(4)读数时，请勿使用“视线与凹液面相切”之类的描述，“相切”表达语意不准确，仰视、俯视的情况下，视线都能与凹液面相切。【变式探究】2021年北京奥林匹克化学竞赛中，某参赛队同学为了探究“在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”，他们设计了如下实验装置并记录相关实验数据。【实验装置】【部分实验数据】温度压强时间水槽中H2O的质量H2体积O2体积30101 kPa0300 g0030101 kPa4分钟298.2 g1.243 L请回答下列问题：(1)4分钟时H2、O2的物质的量分别是_mol、_mol。(2)该温度下，气体摩尔体积是_。(3)下列叙述不正确的是_。A气体摩尔体积与气体的温度相关B在该实验条件下，3 mol O2的气体摩尔体积为74.58 L·mol1C同温、同压下，2 mol CO、CO2混合气体和2 mol O2的体积相同D该实验条件下，O2的密度为1.287 g·L1高频考点四 阿伏加德罗定律及其应用例4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)的关系判断的值，下列说法中正确的是()A若M(甲)M(乙)，则分子数：甲乙B若M(甲)>M(乙)，则气体摩尔体积：甲乙C若M(甲)M(乙)，则气体的压强：甲>乙D若M(甲)>M(乙)，则气体的体积：甲乙【变式探究】下列叙述中正确的是()标准状况下，1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同标准状况下，1 g H2和14 g N2的体积相同28 g CO的体积为22.4 L两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同同温同体积下，气体物质的物质的量越大，则压强越大同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比A.B.C. D.