第一章第一节物质的量 气体摩尔体积.ppt
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1、第一章化学计量在实验中的应用第一节物质的量气体摩尔体积一、物质的量及单位一、物质的量及单位1.1.基本概念间的关系基本概念间的关系6.02106.02102323 6.02106.02102323 mol mol-1-12.2.物质的量规范表示方法物质的量规范表示方法如如0.2 mol H0.2 mol H2 2中含有的氢原子个数为中含有的氢原子个数为_;_;6.02106.02102222个个NaNa+的物质的量为的物质的量为_。2.408102.4081023230.1 mol0.1 mol二、摩尔质量二、摩尔质量如如M(FeM(Fe)=_;0.5 mol O)=_;0.5 mol O2
2、2的质量为的质量为_;_;11 g CO11 g CO2 2的物质的量为的物质的量为_。gmolgmol-1-156 gmol56 gmol-1-1 16 g16 g0.25 mol0.25 mol考点考点 1 1 阿伏加德罗常数综合应用阿伏加德罗常数综合应用“五陷阱五陷阱”陷阱一、陷阱一、“标准状况标准状况”“”“常温常压常温常压”等外界条件的应用方面等外界条件的应用方面(1)22.4 Lmol(1)22.4 Lmol-1-1指在标准状况下指在标准状况下(0101(0101 kPakPa)的气体摩尔体的气体摩尔体积。在标准状况下非气态物质积。在标准状况下非气态物质(如如H H2 2O O、S
3、OSO3 3、戊烷、戊烷、CHClCHCl3 3、CClCCl4 4、苯、乙醇等苯、乙醇等),),体积为体积为22.4 L22.4 L时时,其分子数不等于其分子数不等于NA A。(2)(2)物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。陷阱二、物质的组成方面陷阱二、物质的组成方面(1)(1)特殊物质中所含微粒特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等分子、原子、电子、质子、中子等)的数目的数目:如如NeNe、D D2 2O O、1818O O2 2、H H3737ClCl、OHOH、OHOH-等。等。(2)(2)物质中所含化学键的数
4、目物质中所含化学键的数目:如如H H2 2O O2 2、C Cn nH H2n+22n+2中化学键的数目分别为中化学键的数目分别为3 3、3n+13n+1。(3)(3)最简式相同的物质中的微粒数目最简式相同的物质中的微粒数目:如如NONO2 2和和N N2 2O O4 4、乙烯和丙烯等。、乙烯和丙烯等。(4)(4)摩尔质量相同的物质中的微粒数目摩尔质量相同的物质中的微粒数目:如如N N2 2、COCO、C C2 2H H4 4等。等。陷阱三、典型的氧化还原反应的电子转移数目方面陷阱三、典型的氧化还原反应的电子转移数目方面电子转移电子转移(得失得失)数目问题的分析数目问题的分析,如如NaNa2
5、2O O2 2、NONO2 2与与H H2 2O O反应反应;电解电解AgNOAgNO3 3溶液、溶液、CuSOCuSO4 4溶液的反应溶液的反应;Cl;Cl2 2与与H H2 2O O、NaOHNaOH、FeFe反应等反应等,分析分析该类题目时还要注意反应产物以及过量计算问题。该类题目时还要注意反应产物以及过量计算问题。陷阱四、弱电解质的电离、盐类的水解方面陷阱四、弱电解质的电离、盐类的水解方面弱电解质在水溶液中部分电离弱电解质在水溶液中部分电离,可水解的盐溶液中可水解的盐溶液中,离子发生微离子发生微弱水解。如弱水解。如1 L 0.1 molL1 L 0.1 molL-1-1的乙酸溶液和的乙
6、酸溶液和1 L 0.1 molL1 L 0.1 molL-1-1的的乙酸钠溶液中乙酸钠溶液中CHCH3 3COOCOO-的数目不相等且都小于的数目不相等且都小于0.10.1NA A。陷阱五、特殊的反应方面陷阱五、特殊的反应方面如一氧化氮和氧气常温常压下即可反应如一氧化氮和氧气常温常压下即可反应,二氧化氮和四氧化二二氧化氮和四氧化二氮之间存在相互转化氮之间存在相互转化,氯气与水反应、合成氨反应等属于可逆氯气与水反应、合成氨反应等属于可逆反应。反应。【典例典例1 1】(20122012四川高考)设四川高考)设N NA A为阿伏加德罗常数的值,为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()下列叙述正确的
7、是()A.A.标准状况下,标准状况下,33.6 L33.6 L氟化氢中含有氟原子的数目为氟化氢中含有氟原子的数目为1.51.5N NA AB.B.常温常压下,常温常压下,7.0 g7.0 g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为目为N NA AC.50 C.50 mLmL 18.4 molL 18.4 molL-1-1浓硫酸与足量铜微热反应,生成浓硫酸与足量铜微热反应,生成SOSO2 2分分子的数目为子的数目为0.460.46N NA AD.D.某密闭容器盛有某密闭容器盛有0.1 mol N0.1 mol N2 2和和0.3 mol H0.3 mol H2 2
8、,在一定条件下充,在一定条件下充分反应,转移电子的数目为分反应,转移电子的数目为0.60.6N NA A【解析解析】选选B B。选项选项具体分析具体分析结论结论A A氟化氢在标准状况下是液态氟化氢在标准状况下是液态错误错误B B烯烃最简式相同,为烯烃最简式相同,为CHCH2 2,所以,所以7.0 g7.0 g乙烯和乙烯和丙烯中氢元素为丙烯中氢元素为1 g1 g,氢原子数为,氢原子数为N NA A正确正确C C浓硫酸和足量的铜反应,反应一段时间后变浓硫酸和足量的铜反应,反应一段时间后变成稀硫酸,反应不再进行,题目中完全反应成稀硫酸,反应不再进行,题目中完全反应生成生成0.460.46N NA A
9、个二氧化硫,实际应小于这些个二氧化硫,实际应小于这些错误错误D D二者完全反应转移二者完全反应转移0.6 mol0.6 mol的电子,氮气和氢的电子,氮气和氢气反应为可逆反应,总量应该小于气反应为可逆反应,总量应该小于0.6 mol0.6 mol错误错误【解题指南解题指南】解答本题时应注意以下解答本题时应注意以下3 3点:点:(1 1)烯烃最简式相同,氢元素百分含量相同;)烯烃最简式相同,氢元素百分含量相同;(2 2)一定量的浓硫酸和铜反应,反应到最后变成稀硫酸,不)一定量的浓硫酸和铜反应,反应到最后变成稀硫酸,不能再和铜反应;能再和铜反应;(3 3)可逆反应不能进行到底。)可逆反应不能进行到
10、底。【变式训练变式训练】(20132013德阳模拟)设德阳模拟)设N NA A为阿伏加德罗常数的值,为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是()下列有关叙述正确的是()A.1 mol ClA.1 mol Cl2 2溶于足量水中转移电子数为溶于足量水中转移电子数为N NA AB.B.在熔融状态下,在熔融状态下,1 mol KHSO1 mol KHSO4 4完全电离出的阳离子数为完全电离出的阳离子数为2 2N NA AC.C.标准状况下,标准状况下,22.4 L NO22.4 L NO与与COCO2 2的混合气体中含有的原子数为的混合气体中含有的原子数为2 2N NA AD.0.1 mol Ca
11、CD.0.1 mol CaC2 2中含有的中含有的键的数目为键的数目为0.20.2N NA A【解析解析】选选D D。1 mol Cl1 mol Cl2 2与水完全反应转移电子数为与水完全反应转移电子数为N NA A,但,但是是ClCl2 2与水的反应是可逆反应,实际转移电子数应小于与水的反应是可逆反应,实际转移电子数应小于N NA A,A A项错;熔融状态下,项错;熔融状态下,电离时只断裂离子键,生成电离时只断裂离子键,生成K K+和和 ,故熔融状态下,故熔融状态下,1 mol KHSO1 mol KHSO4 4完全电离出的阳离子数为完全电离出的阳离子数为N NA A,B B项错;标准状况下
12、,项错;标准状况下,22.4 L NO22.4 L NO和和COCO2 2的物质的量为的物质的量为1 mol1 mol,所含原子数介于所含原子数介于2 2N NA A与与3 3N NA A之间,之间,C C项错;项错;CaCCaC2 2的电子式为的电子式为 两个碳原子之间存在两个碳原子之间存在C CC C键,键,1 mol1 mol中中含有含有C CC 2 C 2 molmol键,故键,故0.1 mol CaC0.1 mol CaC2 2中含有中含有键数目为键数目为0.20.2N NA A,D D项正确。项正确。三、气体摩尔体积三、气体摩尔体积1.1.气体摩尔体积气体摩尔体积(1)(1)含义含
13、义:在一定温度和压强下在一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占有的单位物质的量的气体所占有的体积。体积。(2)(2)符号与单位符号与单位:符号为符号为V Vm m,单位为单位为_。(3)(3)特例特例:标准状况是指标准状况是指_,_,此情况下此情况下,气体摩尔体积约为气体摩尔体积约为_。LmolLmol-1-1温度为温度为0,0,压强为压强为101 101 kPakPa22.4 Lmol22.4 Lmol-1-1(4)(4)与物质的量、气体体积之间的关系与物质的量、气体体积之间的关系:_:_如在标准状况下如在标准状况下,2 mol H,2 mol H2 2的体积为的体积为_;_;5.6 L
14、SO5.6 L SO2 2的物质的量为的物质的量为_。(5)(5)注意问题注意问题:适用对象是气体适用对象是气体(单一或混合气体单一或混合气体););指明温度和指明温度和压强。压强。44.8 L44.8 L0.25 mol0.25 mol2.2.阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律(1)(1)决定气体体积的外界条件决定气体体积的外界条件:一定物质的量的气体一定物质的量的气体,其体积的其体积的大小取决于气体所处的大小取决于气体所处的_。(2)(2)阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律:可总结为可总结为:“:“三同三同”定定“一同一同”,即同温、同压、同体积的气体即同温、同压、同体积的气体,具有相同的分子数。具有
15、相同的分子数。温度和压强温度和压强分子分子考点考点 2 2 阿伏加德罗定律及阿伏加德罗定律及“两个两个”重要推论重要推论1.1.阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律在相同的温度和压强下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相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。的粒子。即即:T:T1 1=T=T2 2,p,p1 1=p=p2 2,V,V1 1=V=V2 2N N1 1=N=N2 22.2.阿伏加德罗定律的推论阿伏加德罗定律的推论条件条件结论结论推论一推论一同温同压同温同压推论二推论二同温同容同温同容注注:以上用到的符号以上用到的符号:为密度、为密度、p p为压强、为压强、n n为物为物
16、质的量、质的量、M M为摩尔质量、为摩尔质量、V V为气体体积为气体体积【知识链接知识链接】求气体的摩尔质量求气体的摩尔质量M M的常用方法的常用方法(1)(1)根据标准状况下气体的密度根据标准状况下气体的密度(单位单位gLgL-1-1):M=):M=22.4 Lmol22.4 Lmol-1-1。(2)(2)根据气体的相对密度根据气体的相对密度(D=(D=1 1/2 2):M):M1 1/M/M2 2=D=D。(3)(3)根据物质的质量根据物质的质量(m)(m)和物质的量和物质的量(n):Mn):M=m/nm/n。(4)(4)根据一定质量根据一定质量(m)(m)的物质中微粒数目的物质中微粒数目
17、(N)(N)和阿伏加德罗常数和阿伏加德罗常数(NA A):M=):M=NA Amm/N/N。【典例典例2 2】(2013(2013成都模拟成都模拟)同温同压下同温同压下,同体积的同体积的COCO和和COCO2 2,下下列说法不正确的是列说法不正确的是()A.A.分子数之比等于分子数之比等于1111B.B.原子数之比等于原子数之比等于3232C.C.质量之比等于质量之比等于711711D.D.质子数之比等于质子数之比等于711711【解题指南解题指南】本题可按以下思路解答本题可按以下思路解答:【解析解析】选选B B。根据阿伏加德罗定律。根据阿伏加德罗定律,由同温同压下体积相同可由同温同压下体积相
18、同可以推出以推出N(CO)=N(CON(CO)=N(CO2 2),),进而推出进而推出n(COn(CO)=n(CO)=n(CO2 2),A),A正确正确;原子数之原子数之比为比为(1+1)(1+2)=23,B(1+1)(1+2)=23,B错误错误;质量之比为质量之比为(n(n28 g28 gmolmol-1-1)(n(n44 g44 gmolmol-1-1)=711,C)=711,C正确正确;一个一个COCO分子含有分子含有(6+8)(6+8)个质子个质子,一个一个COCO2 2分子含有分子含有(6+8(6+82)2)个质子个质子,等物质的量时二者质子数之等物质的量时二者质子数之比为比为711
19、,D711,D正确。正确。【变式训练变式训练】三个容器中分别盛有三个容器中分别盛有H H2 2、CHCH4 4、O O2 2,已知三个容器已知三个容器中气体的温度、密度都相等中气体的温度、密度都相等,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.三种气体质量相等三种气体质量相等B.B.三种气体的物质的量之比为三种气体的物质的量之比为16211621C.C.三种气体压强比为三种气体压强比为16211621D.D.三种气体体积比为三种气体体积比为18161816【解析解析】选选C C。根据同温同密度的气体的压强与摩尔质量成反。根据同温同密度的气体的压强与摩尔质量成反比比,所以所以p(Hp(H2 2)
20、p(CH)p(CH4 4)p(O)p(O2 2)=)=1621=1621。因为容器的体积不确定。因为容器的体积不确定,根据根据=可以判断三种可以判断三种气体的质量关系不确定气体的质量关系不确定,根据根据n=n=可以判断三种气体的物质的可以判断三种气体的物质的量关系也不确定。量关系也不确定。四、物质的量在化学方程式计算中的应用四、物质的量在化学方程式计算中的应用化学方程式化学方程式2Na+2H2Na+2H2 2O=2NaOH+HO=2NaOH+H2 2化学计量数之比化学计量数之比2 22 22 21 1扩大扩大NA A倍之后倍之后2 2NA A22NA A22NA ANA A物质的量之比物质的量
21、之比2 mol2 2 mol2 mol2mol2 mol1 mol mol1 mol结论结论反应时反应时,化学方程式中各物质的化学化学方程式中各物质的化学计量数之比等于参与反应的各物质计量数之比等于参与反应的各物质的的_之比之比物质的量物质的量例如例如:2CO2CO+O O2 2 2CO 2CO2 2nn2 mol2 mol 32 g32 g 222.4 L 222.4 L 1 mol 1 moln(COn(CO)m(Om(O2 2)V(CO V(CO2 2)nn点燃点燃=【思考辨析思考辨析】1.1.氯化钠的摩尔质量是氯化钠的摩尔质量是58.5 g58.5 g。()()【分析分析】单位不对单位
22、不对,摩尔质量与质量是不同的概念摩尔质量与质量是不同的概念,前者的单位前者的单位是是g gmolmol-1-1,后者的单位是后者的单位是g g。2.2.在标准状况下在标准状况下,1 mol,1 mol戊烷所占的体积是戊烷所占的体积是22.4 L22.4 L。()()【分析分析】气体摩尔体积或阿伏加德罗定律只适用于气体体系气体摩尔体积或阿伏加德罗定律只适用于气体体系,既可以是纯净气体既可以是纯净气体,也可以是混合气体。对于固体和液体不适也可以是混合气体。对于固体和液体不适用。气体摩尔体积在应用于气体计算时用。气体摩尔体积在应用于气体计算时,要注意只有在标准状要注意只有在标准状况下才能用况下才能用
23、22.4 L22.4 Lmolmol-1-1。戊烷在标准状况下是液体。戊烷在标准状况下是液体。3.3.常温常压下常温常压下,22 g CO,22 g CO2 2气体中所含的分子数大于气体中所含的分子数大于0.50.5NA A。()()【分析分析】质量、物质的量不受外界条件的影响质量、物质的量不受外界条件的影响,22 g CO,22 g CO2 2气体气体的物质的量任何条件下都是的物质的量任何条件下都是0.5 mol,0.5 mol,故所含分子数是故所含分子数是0.50.5NA A。4.1 L CO4.1 L CO2 2和和1 L CO1 L CO所含的分子数相同。所含的分子数相同。()()【分
24、析分析】体积虽然都是体积虽然都是1 L,1 L,但所处的温度和压强不一定相同但所处的温度和压强不一定相同,故二者的物质的量不一定相同故二者的物质的量不一定相同,则分子数不一定相同。则分子数不一定相同。5.(20125.(2012福建高考福建高考)0.5 mol O)0.5 mol O3 3与与11.2 L O11.2 L O2 2所含的分子数一定所含的分子数一定相等。相等。()()【分析分析】因为无法确认因为无法确认11.2 L O11.2 L O2 2是否处于标准状况下是否处于标准状况下,所以无所以无法计算其物质的量。法计算其物质的量。1.1.下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.HA
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