第6讲 物质的量　气体摩尔体积

新教材第二章物质的量第6讲物质的量气体摩尔体积复习目标1.了解物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的含义并能进行简单的计算。2.理解阿伏加德罗定律并能进行有关气体体积、压强与物质的量关系的判断。内容索引考点一物质的量摩尔质量考点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律专项突破归纳整合考点一物质的量摩尔质量知识梳理(1)物质的量(n)物质的量是表示含有的物理量，单位为。一定数目粒子集体摩尔mol1.物质的量(2)物质的量的规范表示方法：原子、分子、离子、原子团、质子、电子、中子或某些特定微粒组合等物质的量是一个基本物理量，而摩尔是它的单位；注意:物质的量仅适用于微观粒子，对宏观无意义；必须用化学式指明粒子的种类。1mol芝麻(3)摩尔的标准：以0.012kg12C中所含的碳原子数为1mol1mol氧判断:摩尔是国际七个基本物理量之一知识梳理0.012kg中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数，其数值约为，单位为。12C6.021023mol12.阿伏加德罗常数(NA)1)含义：例如:1molH2O所含有的H2O数为阿伏加德罗常数(NA)个2)数值：1mol任何粒子所含有的粒子数。“同一粒子”即：NA6.021023mol1说明:12C不仅是摩尔的基准对象,也是相对原子质量的基准。NA有一个真实的值,现阶段常取6.021023mol1作为计算。有如：与3.14的区别NA6.021023与N(X)NA3)换算关系:即:物质的量与其粒子数成正比n(X)=N(X)=n(X)NA科学上规定1mol任何粒子所含有的粒子数=0.012kg12C中所含的碳原子数=阿伏加德罗常数(NA)约为6.021023[归纳总结]说明：当进行有关概念表述时，用阿伏伽德罗常数表示粒子个数，当进行计算时，可用6.021023代入计算如，2molO2中含有个O2，约为个O21.20410242NA知识梳理3.摩尔质量1）定义：2）符号：单位：3）换算公式：单位物质的量的物质所具有的质量与物质的状态(固、液、气)无关1molMgmol-1或kgmol-1M=m(物质)/nM=m(一个粒子的质量)NAmMn=M=22.4Lmol-1M=d(相对密度)M(相对气体)4)有关摩尔质量的计算方法:(标准状况下气体)仅适用于气体知识梳理1、相对原子质量一个同位素原子的绝对质量112一个12C原子质量元素的相对原子质量元素的相对原子质量：按该元素的各种天然同位素原子所占的原子百分比算出来的平均值Mr1a%+Mr2b%+……[复习回顾]核素的相对原子质量Mr：相对原子质量a%、b%:原子百分比知识梳理35Cl37Cl中子数质量数3537绝对原子质量(Kg)5.808810-266.140510-26同位素的相对原子质量原子个数百分比75.77%24.23%氯元素的相对原子质量Mr(Cl)=34.96975.77%+36.96624.23%5.808810-261.992710-261/12=34.9696.140510-236.021023=36.966据表中数据，计算氯元素的相对原子质量和近似相对原子质量氯元素的近似相对原子质量Mr(Cl)=3575.77%+3724.23%=35.485=35.4531820知识梳理以为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的。gmol1相对分子(原子)质量4）数值关系：区别:摩尔质量相对分子/原子质量1mol物质的质量H2O1818克18gmol1高考易考点：M(D2O)=gmol1M(T2O)=gmol1H2:2gmol1D2:4gmol1T2:6gmol118O2:36gmol1CO、N2、C2H4:28gmol1熟记几组摩尔质量相同的物质:H2SO4和H3PO4:98gmol1Mg3N2、CaCO3、KHCO3:100gmol1C6H6、Al(OH)3、Na2O2:78gmol120223.摩尔质量易错辨析1.物质的量是表示微粒数目多少的物理量()2.2molH2O的摩尔质量是1molH2O的摩尔质量的2倍()3.1molO2的质量与它的相对分子质量相等()4.12g12C中所含碳原子的数目约为6.021023()5.1molOH的质量为17gmol1()一定数目粒子集体数值上相等，意义不同32g32g解析:物质的摩尔质量与物质的多少无关。类似地：NaOH的摩尔质量为40g()gmol18.1mol水中含有2mol氢和1mol氧()6.1molNaCl和1molHCl含有相同的粒子数目()NaCl是离子化合物，组成微粒是Na和Cl，而HCl是共价化合物，组成微粒是HCl分子。解析:有的物质不是由分子构成，如NaCl解析:1mol水分子中含有2mol氢原子和1mol氧原子易错辨析9.氖气的摩尔质量(单位gmol1)在数值上等于它的相对原子质量解析:考查稀有气体为单原子分子10.1molH3PO4与1molH2SO4的质量相同，溶于水后电离出的阴离子数目也相同()H3PO4：为三元弱酸，分步电离H2SO4：为二元强酸，完全电离7.1mol任何物质都含有6.021023个分子()题组训练1.标准状况下有0.112L水0.5NA个HCl分子25.6gSO2气体0.2mol氨气2mol氦气6.021023个白磷分子，所含原子个数从大到小的顺序为______________________。>>>>>冰水混合状态解析:粒子数与其物质的量成正比所含原子个数关系，即为原子的物质的量关系。“求啥先求摩”“见量化摩”强调:HeP4物质的量是中学化学计算的核心和桥梁题组训练(2)1L0.1molL1的CH3COOH溶液n(CH3COOH)____0.1mol，n(CH3COO)_____0.1mol(填“大于”“小于”或“等于”)。小于小于2.计算或判断下列电解质溶液中的粒子数目(1)含0.4molAl2(SO4)3的溶液中，含_____molSO42—，Al3的物质的量_____0.8mol(填“>”、“<”或“”)。1.2“考查Al3水解”<“考查CH3COOH是弱电解质，部分电离”题组训练gmol13.某氯原子的质量是ag,12C原子的质量是bg，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mg该氯原子的物质的量为mol该氯原子的摩尔质量是aNAgag该氯原子所含的电子数为17molC17个A.B.C.D.1.“可燃冰”是由水和甲烷在一定条件下形成的类冰结晶化合物。1.6g“可燃冰”(CH4xH2O)的物质的量与6.021021个水分子的物质的量相等，则该“可燃冰”的摩尔质量为____________，x的值为____。质量、物质的量与微粒数目之间的换算关键能力专项突破0.01mol160gmol18质量、物质的量与微粒数目之间的换算关键能力专项突破2.最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5K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的值，试计算12.2g该晶体中含氧原子数约为________，氢原子的物质的量约为______mol。n(H)0.1mol1.320.26mol解析晶体的摩尔质量为gmol1n0.1mol，故氧原子数目0.1(21.3)NA0.33NA(Co:59)1220.33NA0.26专项突破归纳整合考点二气体摩尔体积阿伏伽德罗定律知识梳理(3)实验测得：同温同压下,气体分子间的平均距离是的。(2)决定1mol气体体积大小的主要因素是.知识回顾：决定物质体积大小的因素微粒的数目微粒本身的大小微粒间的平均距离固体液体气体有影响有影响有影响微弱微弱有影响(1)决定1mol固体或液体体积大小的主要因素是.相等微粒本身的大小微粒间的平均距离主要主要所以,一定温度、压强时,1摩尔任何气体体积均为。NA固定值(紧密堆积型)(松散型)NA知识梳理3）特殊地，标况下，1mol任何气体的体积约为22.4L2）符号:单位：1)含义：单位物质的量的气体所占的体积。Vm1.气体摩尔体积1molLmol-1或m3mol-1判断:气体摩尔体积为22.4L/mol注意:即：标况下,Vm22.4L/mol单一或互不反应的混合气体一定要注明T、P，Vm才有意义！气体摩尔体积(Vm)不是固定不变的值！20、101KPa，Vm22.4L/mol(>、<、=)1mol某气体体积约为22.4L,它一定处于标准状况下。判断:>5)相关换算V(气)Vmn(气)=V(气)Vmn(气)=标况22.4L/moln(气)A.32gO2占有的体积约为22.4LB.标准状况下,aL甲烷和乙烷混合气体中的分子数约为:C.在标准状况下，22.4L水的质量约为18gD.22g二氧化碳与标准状况下的11.2LHCl含有相同的分子数【例】下列说法正确的是（）a/22.46.021023BD注意:没有温度和压强，气体体积毫无意义！固液混合态知识梳理1.气体摩尔体积知识梳理同温同压下，相同的任何气体，含有数目的分子。(1)阿伏加德罗定律：体积相同2.阿伏加德罗定律及其推论应用“四同定律”同温、同压、同体积、同分子数明确三点：只适用于气体，对固体、液体不适用。四同相互制约，只要三同成立，则第四同也成立。注:原子数不一定相同记住理想气态方程：PV=nRT温度压强气体体积气体常数(单一或混合气体)知识梳理232(2)阿伏加德罗定律的推论mMn=mV=导出)T、p相同，推论一:同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比(可通过pVnRT及应用举例:一定T、P下，50mlA2气体与75mlB2气体恰好完全化合生成50mlC气体，则C的化学式为()A.AB2B.ABC.A3BD.A2B3DA2B2C+50ml75ml50ml2:3:22.阿伏加德罗定律及其推论应用知识梳理(2)阿伏加德罗定律的推论mMn=mV=导出)T、p相同，推论一:同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比(可通过pVnRT及2.阿伏加德罗定律及其推论应用温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比推论二:T、V相同，同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量成正比(或相对分子质量)推论三:T、p相同，[可由pVnRT推导]举例：我们常依据气体的相对分子质量确定用瓶口向上排气法收集CO2、Cl2等气体。5.相同体积的CO和N2，二者含有的原子数相同()3.同温、同体积的条件下，等质量的SO2和O2的压强之比为21()2.标准状况下，11.2LSO3中含有的原子数为2NA()易错辨析1.22gCO2气体的体积为11.2L()注意:没有温度和压强，气体体积毫无意义！记住:常考标况下非气态物质:CCl4、氯仿(CHCl3)、CH2Cl2、H2O、Br2、SO3、NO2、HF、己烷、苯等4.标准状况下,11.2LO2和H2的混合气体所含分子数约为3.011023()T、V相同，mMn=1:2注意:没有温度和压强，气体体积毫无意义！关键能力专项突破1.有以下四种物质：标准状况下，11.2L二氧化碳8g氢气1.2041024个氮气分子4时18mL水(1gcm3)。完成下列填空：它们所含分子数最多的是_____(填序号，下同)，所含原子数最多的是_____，质量最大的是_____，所含电子数最多的是_____。“求啥先求摩”“见量化摩”强调:物质的量是中学化学计算的核心和桥梁0.5molCO24molH22molN21molH2O题组训练题组一以“物质的量”为中心的计算1.设NA为阿伏加德罗常数，如果ag某气态双原子分子的分子数为p，则bg该气体在标准状况下的体积V(L)是()比例式法:agbgV=求标准状况下的体积pNA物质的量pNA22.4D质量？题组训练题组二、相对分子质量的计算(1)已知标准状况下，气体A的密度为2.857gL1，则气体A的相对分子质量为_____，可能是______气体。2.按要求解答下列问题。解析：M22.4Lmol164gmol1。64SO2题组训练题组二、相对分子质量的计算2.按要求解答下列问题。(2)CO和CO2的混合气体18g，完全燃烧后测得CO2的体积为11.2L(标准状况)，则混合气体在标准状况下的密度是______gL1。混合气体的平均摩尔质量是_____gmol1。2COO22CO2消耗CO的体积与生成CO2的体积相等混合气体的密度=1.61gL11.61解析：解法一：题组训练题组二、相对分子质量的计算2.按要求解答下列问题。(2)CO和CO2的混合气体18g，完全燃烧后测得CO2的体积为11.2L(标准状况)，则混合气体在标准状况下的密度是______gL1。混合气体的平均摩尔质量是_____gmol1。1.6122.4Lmol11.61gL122.4Lmol136gmol1解法二：mn===36gmol1解析：36()题组训练题组二、相对分子质量的计算2.按要求解答下列问题。(3)在一定条件下，mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)，若所得气体对H2的相对密度为d，则该混合气体的平均相对分子质量为____，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)。NH4HCO3NH3CO2H2OM(混)=M(H2)d根据气体的相对密度(D1/2)解析：2d公式:Mm/n1111=6dgmol1n(NH4HCO3)=1:3++=3M1/M2D题组训练题组二、相对分子质量的计算2.按要求解答下列问题。(3)在一定条件下，mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)，若所得气体对H2的相对密度为d，则该混合气体的平均相对分子质量为____，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)。2d6dgmol1追问：若在该条件下，所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%，则混合气体的平均相对分子质量为__________。对于混合气体，求其平均摩尔质量，还可以用下式计算：17a%44b%18c%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)：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)：M1/M2D；归纳总结MNAm/N；5.对于混合气体，求其平均摩尔质量，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)。求气体的摩尔质量M的常用方法题组训练三、阿伏加德罗定律的应用3.一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)，将容器分成两部分，当左侧充入1molN2，右侧充入一定量的CO时，隔板处于如图位置(保持温度不变)。按要求回答问题。(1)N2与CO的分子数之比为______。(2)右侧通入的CO的物质的量为__________。1molN2CO41T、p相同，0.25mol解析：0.25mol题组训练三、阿伏加德罗定律的应用3.一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)，将容器分成两部分，当左侧充入1molN2，右侧充入一定量的CO时，隔板处于如图位置(保持温度不变)。按要求回答问题。1molN2CO0.25mol(3)若改变右侧CO的充入量而使隔板处于容器正中间，保持温度不变，应再充入CO的物质的量为__________。0.75mol解析：隔板处于正中间位置，此时n(CO)n(N2)，所以再充入CO的物质的量为1mol0.25mol0.75mol。题组训练三、阿伏加德罗定律的应用4.三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为M(X)