届高考化学总复习专题四第一单元物质的量气体摩尔体积教案苏教版.docx

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届高考化学总复习专题四第一单元物质的量气体摩尔体积教案苏教版

第一单元　物质的量　气体摩尔体积

[教材基础—自热身]

1．物质的量

（1）含义：

物质的量是一个物理量，表示含有一定数目粒子的集合体，符号为n，单位为摩尔，符号为mol。

（2）数值：

1mol任何物质所含有的微粒数与0.012_kgC12所含的碳原子个数相等。

2．阿伏加德罗常数

（1）概念：

0.012kgC12中所含的原子数称为阿伏加德罗常数，符号为NA，近似值为6.02×1023_mol－1。

（2）物质的量、微粒数（N）与阿伏加德罗常数的关系为n＝

。

[注意]　阿伏加德罗常数有单位，应写为6.02×1023mol－1，不能仅写数值6.02×1023。

3．摩尔质量

（1）概念：

单位物质的量的物质所具有的质量，符号：

M，当微粒的摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于该微粒的相对分子（原子）质量。

（2）关系：

物质的量、物质的质量与摩尔质量关系为n＝

。

[注意]　摩尔质量、相对分子质量、质量是三个不同的物理量，具有不同的单位。

如H2O的摩尔质量为18g·mol－1，H2O的相对分子质量为18,1molH2O的质量为18g。

[知能深化—扫盲点]

提能点

（一）　求算气体摩尔质量的五种常用方法

（1）根据标准状况下气体的密度（ρ）：

M＝ρ×22.4L·mol－1。

（2）根据气体的相对密度

：

＝D。

（3）根据物质的质量（m）和物质的量（n）：

M＝

。

（4）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）：

M＝NA·

。

（5）对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述计算式仍然成立；还可以用下式计算：

M＝

×a%＋

×b%＋

×c%＋…，其中a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数（或体积分数）。

[对点练]

1．已知16gA和20gB恰好完全反应生成0.04molC和31.76gD，则C的摩尔质量为________________。

解析：

根据质量守恒定律，0.04molC的质量为16g＋20g－31.76g＝4.24g，则M（C）＝

＝106g·mol－1。

答案：

106g·mol－1

2．在一定条件下，mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O（g），按要求填空。

（1）若所得混合气体对H2的相对密度为d，则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）。

（2）所得混合气体的密度折合成标准状况为ρg·L－1，则混合气体的平均摩尔质量为____________________。

（3）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______________________。

解析：

（1）混合气体对H2的相对密度为d，则混合气体平均相对分子质量等于2d，混合气体总质量为mg，则混合气体的物质的量为

mol。

由分解方程式NH4HCO3===NH3＋CO2＋H2O

1111

NH4HCO3与生成气体的物质的量之比为1∶3，则n（NH4HCO3）＝

mol，M（NH4HCO3）＝

g·mol－1＝6dg·mol－1。

（2）混合气体的平均摩尔质量

（混合气体）＝

＝

＝22.4ρg·mol－1。

（3）混合气体的平均相对分子质量等于各气体的摩尔质量乘以各成分的体积分数之和

（混合气体）＝M（NH3）×a%＋M（CO2）×b%＋M（H2O）×c%＝17a%＋44b%＋18c%。

答案：

（1）

mol　6dg·mol－1

（2）22.4ρg·mol－1

（3）17a%＋44b%＋18c%

3．

（1）试用关系式表示出物质的量（n）与质量（m）、粒子数（N）、气体体积（V）、液体体积（v）的关系________________________________________________________________________。

（2）计算下列粒子的数目

①0.3molH2O分子中所含氢原子数与____________个NH3分子中所含氢原子数相等。

②12g乙烷中所含共价键的物质的量是________。

③分子数为0.5NA的CO2分子的质量是________。

④9.5gA分子的物质的量是0.25mol，A的摩尔质量是____________，N个B分子的质量是mg，则B的摩尔质量是________________，24gO3的分子数与________g18O2的分子数相等。

答案：

（1）n＝

＝

＝

＝c·v　

（2）①0.2NA（或1.204×1023）　②2.8mol　③22g

④38g·mol－1　

g·mol－1　18

[题后归纳]　以物质的量为中心的换算关系

[题点全练—过高考]

题点一　基本概念的辨析与应用

1.下列对摩尔（mol）的说法中错误的是（　　）

A．摩尔是一个单位而非物理量

B．摩尔既能用来计量纯净物，又能用来计量混合物

C．1mol任何气体所含的分子数目都相等

D．0.5mol氦约含有1.204×1024个电子

解析：

选D　A项，摩尔是物质的量的单位，不是物理量，正确；B项，摩尔是衡量微观粒子数量的单位，可以用来计量纯净物，也可以用来计量混合物，正确；C项，气体一般是由分子组成的，气体的物质的量相等，则所含的分子数目相等，正确；D项，每个氦原子中含有2个电子，而氦分子是单原子分子，即每个原子就是一个分子，0.5mol氦约含有6.02×1023个电子，错误。

2．下列说法正确的是（　　）

A．1molH2O中含有2mol氢和1mol氧

B．12g12C中含有约6.02×1023个碳原子

C．硫酸的摩尔质量是98g

D．氮气的摩尔质量在数值上等于氮的相对原子质量

解析：

选B　A项，应指明含有2mol氢原子和1mol氧原子，错误；C项，摩尔质量的单位应为g·mol－1，错误；D项，应等于氮气的相对分子质量，错误。

题点二　有关微粒数目的计算

3．在0.5molNa2SO4中含有离子的个数和氧原子的质量分别为（　　）

A．1.5NA　2mol　　　　　B．1.5NA　32g

C．3.01×1023　4molD．1mol　64g

解析：

选B　0.5molNa2SO4中含有1.0molNa＋、0.5molSO

，共1.5NA个离子、32g氧原子。

4．标准状况下有①0.112L水　②0.5NA个HCl分子

③25.6gSO2气体　④0.2mol氨气　⑤2mol氦气

⑥6.02×1023个白磷分子，所含原子个数从大到小的顺序为________________________。

答案：

①>⑥>⑤>③>②>④

5．0.3molCH4分子中所含质子数与________个H2O分子中所含质子数相等。

2.4gT

O中所含中子数为________，1.5gCH

中所含电子数为________，15.6gNa2O2中所含阴离子数目为________。

（用NA表示）

解析：

1个CH4分子和H2O分子的质子数都是10，所以H2O分子个数为0.3NA；1个T

O分子的中子数为14,2.4gT

O中所含中子数为1.4NA；1个CH

离子的电子数为8,1.5gCH

中所含的电子数为0.8NA；Na2O2的阴离子为O

，15.6gNa2O2中所含的阴离子数目为0.2NA。

答案：

0.3NA　1.4NA　0.8NA　0.2NA

[教材基础—自热身]

1．影响物质体积大小的3个因素

（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（物质的量的多少）。

固体、液体体积由

（1）（3）决定，气体体积由

（2）（3）决定。

2．气体摩尔体积（Vm）

（1）定义：

在一定条件下，单位物质的量的气体所占的体积，用符号Vm表示，单位：

L·mol－1或m3·mol－1，标准状况下（0℃，101kPa），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，它决定于气体所处的温度和压强。

3．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。

[知能深化—扫盲点]

（1）使用“条件”：

一般指标准状况，即0_℃、1.01×105_Pa。

（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。

水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。

（3）在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4_L·mol－1，其他条件下不一定（填“一定”或“不一定”）是22.4L·mol－1。

（4）22.4L气体，在标准状况下是1mol，在非标准状况下，可能是1mol，也可能不是1mol。

[对点练]

1．下列说法正确的是（　　）

A．0.5molH2所占体积为11.2L

B．标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约为22.4L

C．标准状况下，28gCO与N2的混合气体的体积约为22.4L

D．标准状况下，32gO2与80gSO3所占的体积相同

解析：

选C　A项，未指明标准状况，错误；B项，6.02×1023个气态分子在标准状况下体积才是22.4L，错误；D项，O2和SO3的物质的量相同，但SO3不是气态，错误。

理解阿伏加德罗定律及推论可根据公式：

pV＝nRT（R为常量，T为热力学温度），n＝

，ρ＝

导出。

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、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

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

注意

事项

①n为物质的量，M为摩尔质量，V为气体体积，ρ为密度，p为压强。

②阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于互不反应的混合气体。

③同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等，但原子数不一定相等

[对点练]

2．

（1）等物质的量的C2H4和C3H6中

①所含的分子数目之比为1∶1;_

②相同条件下体积之比为1∶1;_

③所含的原子总数目之比为2∶3；

④相同条件下的密度之比为2∶3。

（2）等质量的C2H4和C3H6中

①所含的分子数目之比为3∶2；

②相同条件下体积之比为3∶2；

③所含的原子总数目之比为1∶1；

④相同温度和体积时，压强之比为3∶2。

[题点全练—过高考]

题点一　气体摩尔体积

1．下列说法正确的是（　　）

A．任何气体的气体摩尔体积都约为22.4L·mol－1

B．20℃、1.01×105Pa时，同体积的O2与CO2含有相同的分子数

C．当1mol气态物质的体积为22.4L时，该气体一定处于标准状况

D．2mol气体的体积约为44.8L

解析：

选B　A项，没有给出气体所处的温度和压强，无法确定气体摩尔体积，错误；B项，根据阿伏加德罗定律，同温、同压下，同体积的任何气体都含有相同的分子数，正确；C项，1mol气态物质在非标