优化方案教师用书届高考化学一轮复习第一章第三讲物质的量气体摩尔体积.docx

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优化方案教师用书届高考化学一轮复习第一章第三讲物质的量气体摩尔体积

第三讲　物质的量　气体摩尔体积

[考纲展示]

1．理解摩尔（mol）是物质的量的基本单位，可用于进行简单的化学计算。

　2.了解物质的量的单位——摩尔（mol）、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。

　3.根据物质的量与微粒（原子、分子、离子等）数目、气体体积（标准状况下）之间的相互关系进行有关计算。

考点一　物质的量　摩尔质量[学生用书P14]

一、物质的量（n）

1．物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，单位为摩尔（mol）。

2．物质的量的规范表示方法

3．阿伏加德罗常数（NA）

0．012kg12C所含的碳原子数为阿伏加德罗常数，其数值约为6.02×1023，单位为mol－1。

公式：

NA＝。

二、摩尔质量

1．摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量。

单位是g·mol－1。

公式：

M＝。

2．数值：

以g·mol－1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。

摩尔质量与相对原子（分子）质量的易混点

（1）相对原子（分子）质量与摩尔质量（以g·mol－1为单位时）不是同一个物理量，单位不同，只是在数值上相等。

（2）摩尔质量的单位为g·mol－1，相对原子（分子）质量的单位为1。

　（2015·最新调研）下列说法正确的是（　　）

A．1mol氯含有6.02×1023个微粒

B．阿伏加德罗常数的数值约等于6.02×1023

C．钠的摩尔质量等于它的相对原子质量

D．H2O的摩尔质量是18g

[解析]　A项没有指明微粒的种类，错误；C项，摩尔质量与相对原子质量在数值上大小相等，错误；D项，H2O的摩尔质量为18g/mol，错误。

[答案]　B

[思维建模]—有关微粒数目比较的思维方法

　1.下列说法中，正确的是（　　）

A．KOH的摩尔质量是56g

B．一个碳原子的质量就是其相对原子质量

C．硫原子的质量就是硫的相对原子质量

D．22gCO2中含有的氧原子的物质的量为1mol

解析：

选D。

摩尔质量的单位应是g·mol－1，而不是g，故A不对；碳原子的相对原子质量是指一个碳原子质量除以一个12C原子质量的1/12所得的值；同理，一个硫原子的质量除以一个12C原子质量的1/12所得的值才是硫的相对原子质量，故B、C均不对；D项，n（CO2）＝＝＝0.5mol，n（O）＝0.5mol×2＝1mol，正确。

1．某气体的摩尔质量为Mg/mol，分子数目为N，质量是mg，阿伏加德罗常数为NA，m（C）为一个12C原子质量。

试说明下列各式所表示的意义。

（1）_______________________________________________________。

（2）_____________________________________________________。

（3）_______________________________________________________。

（4）_____________________________________________________。

解析：

（1）因为每摩尔物质含阿伏加德罗常数个粒子，所以表示该气体的物质的量。

（2）每摩尔物质所具有的质量与每摩尔物质所具有的粒子个数比值，表示该气体一个分子的质量。

（3）气体的质量与气体的个数相比，表示该气体一个分子的质量。

（4）该气体一个分子的质量与一个12C原子质量的相比，得到的是该气体的相对分子质量。

答案：

（1）表示该气体的物质的量

（2）表示该气体一个分子的质量

（3）表示该气体一个分子的质量

（4）表示该气体的相对分子质量

2．12.4gNa2R含Na＋0.4mol，则Na2R的摩尔质量为________，R的相对原子质量为________。

含R的质量为1.6g的Na2R，其物质的量为________。

解析：

据电离方程式Na2R===2Na＋＋R2－，得1molNa2R电离生成2molNa＋，题目中有Na＋0.4mol，则有0.2molNa2R。

M（Na2R）＝＝＝62g/mol。

由Mr（Na2R）＝62，求得Ar（R）＝62－2×23＝16。

已知m（R），根据n＝，得n（R）＝0.1mol，则n（Na2R）＝0.1mol。

答案：

62g/mol　16　0.1mol

3．在一定条件下，有下列物质：

①8gCH4　②6.02×1023个HCl分子　③2molO2

按由小到大的顺序填写下列空白（填写序号）：

（1）摩尔质量_______________________________________________；

（2）物质的量_________________________________________________；

（3）分子数目__________________________________________；

（4）原子数目___________________________________________________；

（5）质量______________________________________________。

解析：

（1）摩尔质量分别是16g/mol、36.5g/mol、32g/mol，故顺序是①＜③＜②。

（2）8gCH4的物质的量：

n（CH4）＝＝＝0.5mol，

6．02×1023个HCl分子的物质的量：

n（HCl）＝＝＝1mol，

故顺序是①＜②＜③。

（3）分子数目与物质的量成正比，故顺序同

（2）。

（4）原子的物质的量：

①中，0.5mol×5＝2.5mol；②中，1mol×2＝2mol；③中，2mol×2＝4mol。

故顺序是②＜①＜③。

（5）1molHCl的质量是36.5g，2molO2的质量是64g，故顺序是①＜②＜③。

答案：

（1）①＜③＜②　

（2）①＜②＜③

（3）①＜②＜③　（4）②＜①＜③　（5）①＜②＜③

（1）物质的量不能错误地认为是物质的质量或者物质的数量。

物质的量的描述对象是微观粒子，如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等，不能用于描述宏观物体。

（2）勿忽视摩尔的使用对象：

使用摩尔作单位时，必须用化学式指明粒子的种类，如1molH不能描述为1mol氢等。

考点二　气体摩尔体积、阿伏加德罗定律[学生用书P15]

一、影响物质体积大小的因素

1．构成物质的微粒的大小（物质的本性）。

2．构成物质的微粒之间距离的大小（由温度与压强共同决定）。

3．构成物质的微粒的多少（物质的量的大小）。

二、气体摩尔体积

1．含义：

单位物质的量的气体所占的体积，符号Vm，标准状况下，Vm＝22.4_L·mol－1。

2．相关计算

（1）基本表达式：

Vm＝

（2）与气体质量的关系：

＝

（3）与气体分子数的关系：

＝

3．影响因素：

气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它取决于气体所处的温度和压强。

三、阿伏加德罗定律及其推论

1．阿伏加德罗定律：

同温同压下，相同体积的任何气体，含有相同数目的分子（或气体的物质的量相同）。

2．阿伏加德罗定律的推论（可通过pV＝nRT及n＝、ρ＝导出）

相同条件

结论

公式

语言叙述

T、p相同

＝

同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比

T、V相同

＝

温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比

T、p相同

＝

同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量（或相对分子质量）成正比

（1）阿伏加德罗定律适用于任何气体（包括混合气体）。

（2）气体体积受温度和压强的影响，而与分子大小无关。

（3）同温、同压、同体积、同粒子数，这“四同”相互制约，只要其中“三同”成立，第“四同”也成立，即“三同”定“一同”。

（4）应用阿伏加德罗定律及推论时不宜死记硬背，要熟记相关化学计量的定义式，并结合相互关系进行推导。

　（2015·高考海南卷）（双选）下列指定微粒的数目相等的是（　　）

A．等物质的量的水与重水含有的中子数

B．等质量的乙烯和丙烯中含有的共用电子对数

C．同温、同压、同体积的CO和NO含有的质子数

D．等物质的量的铁和铝分别与足量氯气完全反应时转移的电子数

[解析]　水与重水分子所含的中子数分别为8、10，不相等，故A错误；烯烃（CnH2n，n≥2）所含共用电子对数为3n，等质量的烯烃所含有的共用电子对数可表示为×3n＝，故B正确；同温、同压、同体积的CO和NO的分子数相同，但CO含14个质子，NO含15个质子，故C错误；铁和铝在与足量氯气反应时均表现＋3价，故等物质的量的铁和铝转移的电子数相等，故D正确。

[答案]　BD

[思维建模]—气体摩尔体积的解题思路

　2.（高考组合题）下列说法正确的是（　　）

①（2014·高考广东卷）标准状况下22.4L氨水含有NA个NH3分子

②（2013·高考江苏卷）标准状况下，6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA

③（2013·高考大纲全国卷）同温同压下的两种气体12C18O和14N2，体积相等时具有的电子数相等

④（2012·高考广东卷）常温常压下，22.4L的NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子

⑤（2012·高考江苏卷）标准状况下，11.2LCH3CH2OH中含有的分子数目为0.5NA

A．①②③④B．③④

C．①②⑤D．③

解析：

选D。

①中，标准状况下，氨水呈液态，①错；②中，n（NO2）＝0.3mol，0.3molNO20.2molHNO3＋0.1molNO，共转移0.2mol电子，数目为0.2NA，错误；③中，依据阿伏加德罗定律，在同温同压下的两种气体体积相同，则分子数相同，而每个CO和N2分子所含电子数相同，正确；④中，常温常压下，22.4LNO2和CO2混合气体的物质的量不是1mol，错误；⑤中，标准状况下，CH3CH2OH为液体，不能根据气体的摩尔体积计算物质的量，错误。

题组一　阿伏加德罗定律及应用

1．（教材改编）瓦斯中甲烷与氧气的体积比（同条件下）为1∶2时极易爆炸，则甲烷与氧气的质量比为（　　）

A．1∶2B．1∶4

C．1∶1D．4∶1

解析：

选B。

两种气体在相同条件下的体积比等于其物质的量之比，则物质的量之比为1∶2的甲烷与氧气的质量之比为＝＝，故选B。

2．同温同压下，1molH2和1molO2，它们的（　　）

A．质量相同，体积不同B．分子数相同，质量不同

C．体积相同，分子数不同D．体积相同，原子数不同

解析：

选B。

同温同压下，1molH2和1molO2的分子数相同，原子数相同，体积也相同，但质量一定不同。

题组二　微粒数、质量及气体体积计算的综合问题

3．设阿伏加德罗常数为NA，标准状况下某O2和N2的混合气体mg含有b个分子，则ng该混合气体在相同状况下所占的体积（L）应是（　　）

A.B.

C.D.

解析：

选A。

mg混合气体含有b个分子，则ng该混合气体含有的分子数是，则混合气体的物质的量是，则混合气体的体积是，故A正确。

4．下列示意图中，白球代表氢原子，黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中间有一个可以上下滑动的隔板（其质量可忽略不计）。

其中能表示等质量的氢气与氦气的是（　　）

解析：

选A。

He的摩尔质量为4g/mol，H2的摩尔质量为2g/mol，等质量时＝，D不正确；B中氦气应为单原子分子；将图A作如下变形，每一部分均为相同温度、