高中-化学：1物质的量 气体摩尔体积

高中-化学：1物质的量 气体摩尔体积

1.了解物质的量的单位——摩尔。 2.了解阿伏加德罗常数，并能运用NA进行计 算。 3.了解摩尔质量的含义。 4.了解气体摩尔体积的含义。 5.掌握标准状况下有关气体摩尔体积的计算。 6.理解阿伏加德罗定律及其推论。 一、物质的量的单位 1．物质的量 国际单位制中7个基本物理量之一，它表示含 有 的集合体，符号为 。 2．物质的量的单位——摩尔 (1)标准：1 mol粒子集体所含的粒子数与 中所含的碳原子数相同，约为 。 (2)符号： 。 (3)计量对象： 、 、 、原子团、 电子、质子、中子等所有 。 一定数目粒子 n 0.012 kg 12C 6.02×1023 原子 分子 离子 微观粒子 mol n 3．阿伏加德罗常数 把 叫做阿伏 加德罗常数，通常用 表 示，符号为 。 4．物质的量、阿伏加德罗常数与粒 子数(N)的关系 n＝ 。 1 mol任何粒子的粒子数 6.02×1023 mol－1 NA N/NA 二、摩尔质量 1．概念： 的物质所具 有的质量。符号： ， 单位： 或 。 2．物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量 (M)的关系 n＝ 。 单位 的量 M g/mol g·mol－1 m/M 1.一种微粒的摩尔质量就是1 mol该微粒的 质量的说法对吗？ 【思考·提示】　不对，摩尔质量的单位是 g/mol，物质质量的单位是g，只有在摩尔质量以 g/mol为单位，质量以g为单位时，二者才在数值 上相等。 思考 三、决定物质体积大小的因素 1．物质体积的影响因素 数目 大小 数目 之间的距离 影响 因素 2．同温同压下，任何气体粒子之间距 离 。 3．同温同压下，相同体积的任何气体 都含有 数目的粒子。 相等 相同 2.两种气体体积相同，所含的分子数一定 相同吗？ 【思考·提示】　不一定，因为气体体积受 温度和压强的影响较大，若温度和压强不同时， 体积相同的两气体的物质的量不一定相同，故 所含的分子数也不一定相同。 思考 四、气体摩尔体积 1．定义：单位 的气体所占有的 。 符号： ，单位L/mol(或L·mol－1)和m3/mol(或m3·mol －1)。 2．计算公式：Vm＝ 。 3．影响气体摩尔体积的因素 (1)气体摩尔体积的数值取决于气体所处的 和 。 (2)标准状况下(即 )，气体摩尔体 积为 。 物质的量 体积 Vm V/n 温度 压强 0 ℃和101 kPa 22.4 L/mol 3.气体在非标准状况下的气体摩尔体积， 一定不是22.4 L/mol吗？ 【思考·提示】　不一定。气体在标准状况 下的气体摩尔体积是22.4 L/mol，升高温度，体 积增大，增大压强，体积减小，所以，在温度 和压强适当的情况下体积也可能为22.4 L/mol。 思考 物质的量、阿伏加德罗常数、质 量和粒子数目之间的关系 计算关系式 (公式) 主要应用 注意事项 n＝ 在n、N和NA中， 已知任意两项求 第三项 ①NA有单位：mol－1 ②求n或N时，概念 性问题用NA；数字 性问题用6.02×1023 mol－1 高中化学计算主要是以物质的量为中心的 计算，学习中要养成把其他物理量转化为物质的 量这一思维模式，如已知物质的质量，求其粒子 数，首先根据摩尔质量求出其物质的量，然后根 据阿伏加德罗常数转化为粒子数。　 特别提醒 用NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是(　 　) A．0.5 mol Al与足量盐酸反应生成的H2分子数为 NA B．0.2 mol H2O所含的H数为0.2NAC．0.1 mol CH4所含的电子数为NAD．46 g NO2和N2O4的混合物含有的分子数为NA 【思路点拨】　解答本题要注意以下两点： (1)要分清用NA表示的微粒的种类和所给物质的关 系。 (2)根据各物理量之间的转换关系进行计算。 【解析】　Al与盐酸反应时，根据化学方程式可知2 mol Al完全反应 可生成3 mol H2，则0.5 mol Al完全反应可生成0.75 mol H2，即H2分子数为 0.75NA，A错误。1 mol H2O中含H 2NA,0.2 mol H2O中含H 0.4NA，B错误。1 mol CH4含10 mol电子，故0.1 mol CH4所含电子数为NA，C正确。NO2和N2O4 的平均摩尔质量介于46 g·mol－1至92 g·mol－1之间，故46 g两者的混合物，其 物质的量小于1 mol，D错误。 【答案】　C 【规律方法】　(1)阿伏加德罗常数有关 题目的正误判断，要认真审题，抓住题目中 的要点，明确题中的陷阱，看清微粒的种类。 (2)阿伏加德罗常数是指1 mol任何粒子的粒子 数，这里的粒子指同种粒子，如1 mol O2中的 分子数为NA，而1 mol O2中的氧原子数为2NA。 1．下列各组物质中含氧原子的物质的量 相同的是(　　) A．0.3 mol O2和0.3 mol H2O B．0.1 mol H2SO4和3.6 g H2O C．0.1 mol MgSO4·7H2O和0.1 mol C12H22O11(蔗糖) D．6.02×1023个CO2与0.1 mol KMnO4 解析：选C。各组物质中含氧原子的物质的量分别为：A项，0.6 mol、 0.3 mol；B项，0.4 mol、0.2 mol；C项，1.1 mol、1.1 mol；D项，2 mol、0.4 mol。 1．阿伏加德罗定律 同温同压下，相同体积的任何气体都含有相 同数目的分子。 2．阿伏加德罗定律推论 阿伏加德罗定律及其推论 1.阿伏加德罗定律的适用条件不仅仅是标 准状况，也可以是其他温度和压强条件下，只要 物质的存在状态一定是气态即可。 2．同温、同压、同体积和同分子数，共同 存在、相互制约，只要三“同”成立，第四“同”必 定成立。 3．阿伏加德罗定律推论不可死记公式，要 通过阿伏加德罗定律进行推导，在理解的基础上 记忆。　 特别提醒 (2008年高考海南卷)在两个密闭容器中，分 别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器 的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密 度，则下列说法正确的是(　　) A．甲的分子数比乙的分子数多 B．甲的物质的量比乙的物质的量少 C．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小 D．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量 小 【答案】　B 若两容器的温度和体积均相同时，密度也相 同，容器内的压强一定相等吗？ 【提示】　不一定。温度、体积、气体质量 和密度均相等时，若两种气体的相对分子质量相等 时，其物质的量相等，压强也相等；若两种气体的 相对分子质量不相等时，则相对分子质量大的压强 小。 2．在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、 O3气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时， 下列说法正确的是(　　) A．两种气体的压强相等 B．O2比O3的质量小 C．两种气体的分子数目相等 D．两种气体的氧原子数目相等 解析：选D。根据题意，因等温度、等体积、等密度，则两者等质量，B项错； 等质量的O2和O3物质的量不相等，则压强和分子数不相等，则A、C两项错；O2和O3都 是由氧原子构成的，所以等质量的O2和O3原子数相等。 1．适用范围 气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单 一气体，也可以是混合气体，如0.2 mol H2与0.8 mol O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L。 2．数值 在标准状况下(0 ℃和101 kPa时)，气体摩尔 体积为22.4 L·mol－1，在非标准状况下，1 mol气 体的体积可能是22.4 L，也可能不是22.4 L，因此， 在使用气体摩尔体积时，一定要看清气体所处的 状况。 气体摩尔体积 3．标准状况下的相关计算 (1)M与Vm的关系：M＝Vm·ρ 下列叙述正确的是(　　) A．1 mol任何气体的体积都为22.4 L B．1 mol任何物质在标准状况下所占的体 积都为22.4 L C．标准状况下，1 mol水所占的体积是22.4 L D．标准状况下，22.4 L的任何气体的物质 的量都是1 mol 【思路点拨】　应用“22.4 L/mol”时应注 意以下两点： (1)该物质是否为气体。 (2)该物质是否在标准状况下。 【解析】　A项，没有指明所处的状况；B项，没有指明物质的状态， 气体摩尔体积仅适用于气体；C项，水在标准状况下不是气体；D项正确。 【答案】　D 3．在273 K和101 kPa的条件下，将2.00 g 氦气、1.40 g氮气和1.60 g氧气混合，该混合气 体的体积是(　　) A．6.72 L　　　B．7.84 L C．10.08 L D．13.44 L