最新高中化学《物质的量》学案.docx
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最新高中化学《物质的量》学案
第一部分基本概念与基本理论
第二讲化学中常用的物理量-----物质的量
第一课时
教学目的毛艳滨编稿陈曼升审稿
知识技能：
掌握物质的量及其单位——摩尔、摩尔质量、气体摩尔体积的涵义。
掌握物质的量与微粒（原子、分子、离子等）数目、气体体积（标准状态下）之间的相互关系。
能力培养：
通过基本计算问题的讨论，培养学生的计算思维能力。
科学思想：
在阿伏加德罗定律的应用上，着重掌握有关比例的数学思想。
重点、难点 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）
教学过程：
学案导学
一、基本概念辨识
【提问】科学家引入物质的量这个物理量的意义是什么？
谁来说说物质的量是怎样联系宏观和微观的？
请思考高考备考指南21页第一问思考题？
[归纳]
【例题1】分析下列叙述是否正确
（1）摩尔是物质的量的单位，1mol任何物质都含有6.02×1023个分子。
（2）1mol氢的质量为1g，它含有阿伏加德罗常数个氢分子。
（3）氧气的摩尔质量为32g，氧气的分子量也为32g。
（4）12g碳-12所含的碳原子数是阿伏加德罗常数，每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒。
【提问】在应用摩尔这个单位时，应注意什么？
请思考高考备考指南21页第二问思考题？
二、阿伏加德罗常数
【例题2】下列说法正确的是（NA表示阿伏加德罗常数）
⑴常温常压下，1mol氮气含有NA个氮分子
⑵标准状况下，以任意比例混合的甲烷和丙烷混合气体22.4L，所含的气体的分子数约为NA个
⑶标准状况下，22.4LNO和11.2L氧气混合，气体的分子总数约为1.5NA个
⑷将NO2和N2O4分子共NA个降温至标准状况下，其体积为22.4L
⑸常温下，18g重水所含中子数为10NA个
⑹常温常压下，1mol氦气含有的核外电子数为4NA
⑺常温常压下，任何金属和酸反应，若生成2g氢气，则有2NA电子发生转移
⑻标准状况下，1L辛烷完全燃烧后，所生成气态产物的分子数为
⑼31g白磷分子中，含有的共价单键数目是NA个
⑽1L1mol•L-1的氯化铁溶液中铁离子的数目为NA
【规律总结】
１．为了加强对考生思维品质、适应性、科学性、深刻性的考查，命题者往往有意设置一些陷阱，增大试题的区分度，陷阱的设置主要有以下几个方面：
①状况条件：
考查气体时经常给非标准状况如即1.01×105Pa、25℃时等。
②物质状态：
考查气体摩尔体积时，常用在标准状况下非的物质来迷惑考生，如H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3等。
③物质结构和晶体结构：
考查一定物质的量的物质中含有多少微粒（分子、原子、电子、质子、中子等）时常涉及稀有气体He、Ne等为组成，Cl2、N2、O2、H2为分子等。
晶体结构：
P4、金刚石、石墨、二氧化硅等结构。
④氧化—还原反应：
考查指定物质参加氧化—还原反应时，常设置氧化—还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物被氧化、被还原、电子转移（得失）数目方面的陷阱。
⑤电离、水解：
考查电解质溶液中微粒数目或浓度时常涉及弱电解质的电离，盐类水解方面的陷阱。
２．解题策略：
要正确解答本类题目，首先要认真审题。
审题是“审”而不是“看”，审题目的过程中要注意分析题目中概念的层次，要特别注意试题中一些关键性的字、词，要边阅读边思索。
其次要留心“陷阱”，对常见的一些陷阱要千万警惕。
考生要在认真审题的基础上利用自己掌握的概念仔细分析、比较、作出正确解答。
【强调】温度和压强条件只影响，而不影响气体的，因此，如果讨论物质的量、质量和微粒数目的关系，则与是否标准状况无关。
三、质量守恒定律与阿伏加德罗定律
1．质量守恒定律
【例题3】在化学反应中，下列叙述正确的是（）
A．反应物的物质的量之和一定等于各生成物的物质的量之和
B．反应前原子的物质的量之和一定等于反应后原子的物质的量之和
C．反应前各物质的摩尔质量之和一定等于反应后生成物的摩尔质量之和
D．在同温、同压下，反应前气体体积之和一定等于反应后气体体积之和
【小结】化学反应的实质是组成、结构发生了变化。
【提问】质量守恒定律从宏观和微观两方面的涵义是什么？
在宏观上；从微观上。
2．阿伏加德罗定律
【提问】有关气体问题的最重要的一个定律就是阿伏加德罗定律，谁来叙述一下该定律的内容？
【讲解】阿伏加德罗定律适用于任何状态下的气体，可归纳为：
pV=nRT
[提问]请根据pV=nRT填写以下表格：
条件
结论
文字
T、P相同
T、V相同
T、P相同（ρ）
T、P、V相同
T、P、m相同
3．综合应用
（1）气体的平均相对分子质量（平均分子量）
[讨论]①等质量混合的甲烷和二氧化碳的平均分子量是多少？
②等体积的NO和O2的混合气体的平均分子量是多少？
③甲烷与丙烷混合气的密度与相同条件下乙烷相同，则甲烷与丙烷的体积比是多少？
④80℃时，NH4HCO3分解所得气体的平均分子量是多少？
⑤150℃时，（NH4）2CO3分解所得气体的平均分子量是多少？
【引导小结】气体分子量计算的常用公式：
①气体的摩尔质量=标准状况下气体密度×
②同温、同压下，气体的分子量与气体的密度成。
③混合气体的平均摩尔质量=混合气体总质量÷混合气体的总物质的量。
④
（2）质量守恒定律和阿伏加德罗定律与化学方程式计算的综合应用
【例题4】在120℃时分别进行如下四个反应：
（用选项填空）
A．2H2S+O22H2O+2SB．2H2S+3O22H2O+2SO2
C．C2H4+3O22H2O+2CO2D．C4H8+6O24H2O+4CO2
①若反应容积固定的容器内进行，反应前后气体密度（d）和气体总压强（p）分别符合关系式d前=d后和p前＞p后的是；符合关系式d前=d后和P前=P后的是。
②若反应在压强恒定容积可变的容器内进行，反应前后气体密度（d）和气体体积（V）分别符合关系式d前＞d后和V前＜V后的是；符合d前＞d后和V前＞V后的是
【引导小结】有关方程式的计算，需要注意什么常用技巧？
典型例题
【例题5】下列说法正确的是：
A．1mol任何物质在标准状况下的体积都约是22.4L
B．0.5mol氢气的体积为11.2L
C．在标准状况下，各为1mol的二氧化硫、三氧化硫的体积均约为22.4L
D．在20L恒容密闭容器中，充入1mol的氮气和3mol氢气，达平衡后有0.5mol的氮气反应，平衡后混合气体的体积仍为20L
【例题6】下列说法正确的是：
A．标准状况下，1L辛烷完全燃烧生成8/22.4mol的二氧化碳分子
B．在标准状况下，任何气体的体积都约为22.4L
C．常温常压下，1mol氮气含有阿伏加德罗常数个氮分子
D．常温常压下，金属和酸反应，若生成2g氢气，则有2mol电子发生转移
【例题7】设NA表示阿伏加德罗常数，则下列说法正确的是：
（）
A．标准状况下，以任意比例混合的甲烷和丙烷混合气体22.4L，所含的气体的分子数约为NA个
B．标准状况下，22.4LNO和11.2L氧气混合，气体的分子总数约为1.5NA个
C．常温下，2.3g金属钠变成钠离子时，失去的电子数目为0.1NA个
D．常温下，18g重水所含中子数为10NA个
例题答案：
1
2
3
4
5
6
7
1.4
1.2.7
B
B.C.D.A
D
CD
AC
第二讲化学中常用的物理量-----物质的量
达标练习
一、选择题
1．为方便某些化学计算，可将98％的浓硫酸表示成下列形式，其中合理的是（）
A．H2SO4·1/9H2O B．H2SO4·H2OC．H2SO4·SO3 D．SO3·10/9H2O
2．能从水溶液中还原6molH+的是 （）
A．2molFe B．6molOH- C．6molI- D．6molLi
3．某稀溶液中含1mol硝酸钾和4mol硫酸，向其中加入1.5mol铜粉，充分反应后产生的气体在标准状况下的体积为 （）
A．5.6L B．11.2L C．22.4L D．44.8L
4．标准状况下，下列混合气体的平均式量可能是50的是 （）
A．硫化氢和二氧化硫 B．一氧化氮和氧气
C．二氧化硫和溴化氢 D．碘化氢和氯气
5．在一个恒容密闭容器中充入11gX气体（摩尔质量为44g·mol-1），压强为1×105pa。
如果保持温度不变，继续充入X气体，使容器内压强达到5×105pa。
则此时容器内的气体X的分子数约为（）
A．3.3×1025 B．3.3×1024 C．7.5×1023 D．7.5×1022
6．以NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中不正确的是 （）
A．在SiO2晶体中，1mol硅原子与2NA个氧原子形成共价键
B．0.1mol甲基中含NA个电子
C．16g臭氧O3中含有NA个氧原子
D．31g白磷P4中含有1.5NA个P-P键
7．由二氧化碳、氢气、一氧化碳组成的混合气体在同温、同压下与氮气的密度相同。
则该混合气体中二氧化碳、氢气、一氧化碳的体积比为 （）
A．29∶8∶13 B．22∶1∶14
C．13∶8∶29 D．26∶16∶57
8．将一定量的铁粉和硫粉的混合物共热，充分反应后冷却，再加入足量稀硫酸，得到标准状况下的气体11.2L，则原混合物可能的组成是（n代表物质的量）（）
A．n（Fe）＜n（S）总质量等于44g
B．n（Fe）＞n（S）总质量等于44g
C．n（Fe）=n（S）总质量大于44g
D．n（Fe）＞n（S）总质量小于44g
9．同温、同压下，CO2和NO的混合气体20mL，通过足量过氧化钠后气体体积减少到10mL，则原混合气体的体积比可能是（）
A．1∶1 B．2∶3 C．3∶2 D．1∶4
10．常温下，向20L真空容器中通入Amol硫化氢和Bmol氯气（A，B均为不超过5的正整数），反应完全后，容器内气体可能达到的最大密度是（）
A．8.5g·L-1 B．18．25g·L-1 C．18.5g·L-1 D．35.5g·L-1
二、非选择题
11．下列分子数由少至多的顺序是______，质量由小到大的顺序是______。
①6g氢气②2mol氨气③4℃时9mL水
④1.204×1023个硫酸分子⑤标准状况下5.6LCO2
12．9g水（H2O）和______g重水（D2O）含有相同的中子数，和______g重水含有相同的质子数。
13．0.1mol下列物质：
①氢氧化钠，②碳酸钠，③过氧化钠，④芒硝，分别溶于水，使所得溶液中钠离子与水分子的个数比为1∶100，则需要加入水的质量分别为：
①______g，②______g，③______g，④______g。
14．某溶液中含氯离子、溴离子、碘离子的物质的量之比为2∶3∶4。
欲使它们的物质的量之比变为4∶3∶2，需要通入氯气的物质的量和原溶液中所含碘离子物质的量之比为。
参考答案
一、选择题
1．AD 2．D 3．C 4．BD 5．C 6．AB 7．C、D 8．D 9．AC 10．B
二、非选择题
11．④⑤③②①；①③⑤④②12．8 1013．180360361.834114．1∶4
提示：
4．平均值法：
如果混合气的平均式量为50，则组成气体中必然有式量大于50的和式量小于50的。
A．选项，两种气体不能共存；B．选项，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮化合生成四氧化二氮（式量为92）；C．选项，两种气体的式量均大于50；
D．选项，氯气和碘化氢反应生成氯化氢（式量为36.5）和碘。
6．A选项，在SiO2晶体中，每个Si原子均和4个O原子相连，即有4个Si—O键；
B选项，甲基中有9个电子；D选项，白磷P4分子为正四面体结构，有6个P—P键。
7．根据题意，混合气的平均式量等于氮气的式量28，由于CO的式量也为28，因此，只要二氧化碳和氢气的体积比满足13∶8（可用十字交叉法算出）即符合题意。
8．根据题意，所产生的气体可能为硫化氢和氢气，根据反应的化学方程式，得到如下关系：
Fe～FeS～H2S，Fe～H2。
因此，根据产生气体11.2L（0.5mol），得：
铁粉的物质的量一定为0.5mol（28g）。
若n（Fe）＜n（S），若n（S）＞0.5mol，m（S）＞16g，总质量大于44g。
其余选项的判断同理。
9．设混合气中CO2的体积为xmL，NO的体积为ymL，则x+y=20方程①
根据反应的化学方程式：
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
xmL x/2mL
2NO+O2=2NO2
ymLx/2mL
若氧气足量，则x/2≥y/2
生成NO2ymL，剩余氧气x/2—y/2mL
反应后混合气：
y+（x/2—y/2）=10方程②
根据方程①，方程②总成立。
因此，只要满足x≥y，即体积比＞1∶1，均可。
若氧气不足量，即y＞x，由于生成NO2的体积为ymL，因此剩余气体的体积不可能为10mL。
10．恒容条件下，当气体质量最大时，其密度最大，经讨论，当A=5，B=5时，反应后生成10molHCl，此时，气体的总质量最大。
因此，容器内气体密度的最大值为：
10mol×36.5g·mol-1/20L＝18.25g·L-1
14．根据Cl-、Br-、I-的物质的量之比由2∶3∶4变为4∶3∶2，说明反应前后Br-的物质的量没有改变，因此，反应如下：
Cl2+2I-=2Cl-+I2
第二讲化学中常用的物理量-----物质的量
第二课时
教学目标
知识技能：
理解有关物质的量浓度的涵义，掌握有关计算的基本题型。
能力培养：
有关物质的量浓度的计算思维能力。
科学思想：
在溶液计算中，贯彻守恒的思想。
科学方法：
演绎推理法，比较分析法。
重点、难点 有关物质的量浓度计算的5种基本类型是重点；电荷守恒、建立参比的基本解题方法是难点。
教学过程：
学案导学
一、物质的量浓度
1．概念叫做溶质B的物质的量浓度。
2．一定物质的量浓度溶液的配制
【主要仪器】：
【操作步骤】：
⑴计算
⑵称量①固体：
用称量②液体：
用量取
[讨论]1.称量NaOH时应注意什么？
2.天平的右端偏重应如何调零？
⑶溶解
[讨论]浓硫酸溶解操作过程中应注意什么？
⑷转移需用引流
[讨论]物质溶解后，能否直接转移至容量瓶中？
为什么？
⑸洗涤洗涤液转移至容量瓶中
⑹轻轻振荡
⑺定容
[讨论]定容时为什么要用滴管？
眼睛视线应怎样？
如果不慎使液面超过刻度线，应怎样处理？
⑻摇匀
【误差分析】：
根据
判断
⑴称量误差①砝码生锈；②物码颠倒；③NaOH称量时间过长；④在滤纸上称量NaOH
⑵洗涤误差未洗涤烧杯或洗涤液未转入容量瓶
⑶定容误差①定容时仰视刻度线；②定容时俯视刻度线；③定容后反复摇匀发现液面低于刻度线。
3．有关物质的量浓度的计算
⑴一般计算
⑵溶液物质的量浓度和溶质质量分数的换算
[例题1]63％硝酸溶液的物质的量浓度为14mol·L-1，溶液的密度为______。
【提问】在进行换算时，根据那个不变的量来推导计算公式？
请写出计算公式？
⑶稀释问题
[例题2]将12mol·L-1的盐酸（密度为ρ1g·mL-1）50mL和1mol·L-1的盐酸（密度为ρ2g·mL-1）100mL混合，所得溶液的密度为ρg·mL-1。
求混合后溶液的物质的量浓度。
【提问】溶液在加水稀释过程中，不变的量和变化的量是什么？
计算的依据是什么？
【再问】如何计算稀释后溶液的体积？
能否用浓溶液的体积和水的体积相加？
【说明】对于浓度不超过1mol·L-1的稀溶液，混合时体积变化不大，可以作近似计算：
用原溶液体积相加得混合后的溶液体积。
[跟进]：
将12mol·L-1的盐酸（密度为ρ1g·mL-1）50mL和1mol·L-1的盐酸（密度为ρ2g·mL-1）100mL混合，所得溶液的密度为ρg·mL-1，溶液物质的量浓度为______mol·L-1
原理：
稀释过程中，保持不变。
⑷气体溶质问题
[例题3]标准状况下，AL氯化氢气体溶于1L水中，所得溶液密度为ρg·mL-1，则该溶液的质量分数为，溶液的物质的量浓度为。
【提问】指导讨论：
（1）这类型题目的基本入手点是什么？
（2）请思考、讨论得出解题的正确思路。
[跟进]标准状况下，1体积水中可溶解700体积的氨气，所得溶液密度为0.90g·mL-1，则所得氨水的物质的量浓度为多少？
⑸烧瓶内气体溶于水的浓度计算
[例题4]标准状况下，用NH3做“喷泉实验”，实验完毕后，液体进入烧瓶总容积的2/3，假设溶质不外泄，则所得溶液的物质的量浓度是多少？
【提问】指导讨论：
（1）解题基本入手点是什么？
（2）请思考、讨论得出解题的正确思路。
【小结】所得溶液的浓度与无关。
[跟进1]标准状况下，一圆底烧瓶充满氯化氢气体，倒扣于水槽中，假设溶质不外泄，则所得溶液的物质的量浓度是多少？
【小结】所得溶液的浓度还与无关。
[跟进2]标准状况下，一圆底烧瓶充满NO2气体，倒扣于水槽中，假设溶质不外泄，则所得溶液的物质的量浓度是多少？
[跟进3]标准状况下，将NO2和O2按4∶1的体积比混合充满烧瓶，倒扣于水槽中，当反应完全，假设溶液没有损失，则所得溶液的物质的量浓度是多少？
[跟进4]标准状况下，将NO和O2按4∶3的体积比混合充满烧瓶，倒扣于水槽中，当反应完全，假设溶液没有损失，则所得溶液的物质的量浓度是多少？
[跟进5]标准状况下，将NO、NO2和O2的混合气体充满烧瓶，倒扣于水槽中，当反应不再进行时，溶液充满烧瓶，假设溶液没有损失，则所得溶液的物质的量浓度的范围是多少？
[小结]：
达标练习
一、选择题
1．实验室需用480mL0.1mol·L-1的硫酸铜溶液，现选取500mL容量瓶进行配制，以下操作正确的是（）
A．称取7.68g硫酸铜，加入480mL的水
B．称取12.0g胆矾，配成480mL溶液
C．称取8.0g硫酸铜，加入500mL水
D．称取12.5g胆矾，配成500mL溶液
2．将xg镁和yg铝溶于AmLMmol/L的盐酸（过量），再往上述溶液中加入2AmL的NaOH溶液，溶液中的沉淀量达到最大值，则加入NaOH溶液的浓度为 （）
A．Mmol·L-1 B．2Mmol·L-1C．M/2mol·L-1 D．无法确定
3．将amol钠和amol铝一同加入到mg足量水中，所得溶液密度为ρg·mL-1则溶液的物质的量浓度为（mol·L-1） （）
A．1000ρa/（50a+m） B．ρa/（46a＋m）
C．1000ρa/（48a+m） D．1000ρa/（46a+m）
4．在两个烧杯中分别盛有100mL3.0mol·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两个烧杯中分别加入等质量的铝粉，在相同状况下生成的气体的体积比为2∶5，则加入的铝粉的质量为
A．8.1g B．6.75gC．5.4g D．2.7g
5．向密度为ρg·mL-1的盐酸中滴入硝酸银溶液到过量，生成沉淀的质量与原盐酸的质量相等，则原溶液的浓度为 （）
A．25.4ρmol·L-1 B．12.7ρmol·L-1C．6.97ρmol·L-1 D．6.35ρmol·L-1
6．向50mL18mol·L-1硫酸溶液中加入足量的铜片并加热。
充分反应后，被还原的硫酸的物质的量为 （）
A．小于0.45mol B．等于0.45mol
C．在0.45mol和0.90mol之间 D．大于0.90mol
7．在100g浓度为18mol·L-1，密度为ρg·cm-3的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9mol·L-1的硫酸，则加入的水的体积为（）
A．小于100mL B．等于100mLC．大于100mL D．等于100/ρmL
8．硫酸铝、硫酸钾和明矾的混合溶液中，硫酸根离子的浓度为0.2mol·L-1，再向其中加入等体积的0.2mol·L-1的KOH溶液，生成的白色沉淀又恰好溶解，则原溶液中钾离子的浓度（mol·L-1）为 （）
A．0.20 B．0.25C．0.225 D．0.45
9．已知氮的氧化物和烧碱溶液发生反应的化学方程式如下：
3NO2+2NaOH→2NaNO3+NO↑+H2ONO+NO2+2NaOH→2NaNO2+H2O
现有Mmol二氧化氮和Nmol一氧化氮组成的混合气体，用浓度为VL的NaOH溶液完全吸收，则该NaOH溶液的浓度最小为（mol·L-1） （）
图1-3大学生偏爱的手工艺品种类分布A．M/V B．2M/3VC．2（M+N）/3V D．（M+N）/V
10．在甲和乙两烧杯里分别盛同体积同浓度的xmol·L-1的硫酸溶液500mL，向两个烧杯里分别放入mg镁和mg锌。
反应停止后，发现有一烧杯中仍有金属残留，则硫酸的物质的量浓度范围是 （）
A．m/12≥x≥m/32.5 B．m/24≥x≥m/65
（2）缺乏经营经验C．m/12＞x≥m/32.5 D．m/24≥x≥m/32.5
二、非选择题
上海市劳动和社会保障局所辖的“促进就业基金”，还专门为大学生创业提供担保，贷款最高上限达到５万元。
11．将十水碳酸钠与碳酸氢钠的混合物4.54g溶于水，配成100mL溶液，测得溶液中钠离子的物质的量浓度为0.4mol·L-1，在溶液中加入过量的盐酸，完全反应后，将溶液蒸干灼烧至质量不变。
则所得固体物质的质量是g。
附件
（一）：
（三）DIY手工艺品的“自助化”
12．将8.8gFeS固体加入到200mL2.0mol·L-1的盐酸中，以制备硫化氢气体。
反应完全后，若溶液中的硫化氢的浓度为0.10mol·L-1，假定溶液的体积不变。
情感性手工艺品。
不少人把自制的手机挂坠作为礼物送给亲人朋友，不仅特别，还很有心思。
每逢情人节、母亲节等节假日，顾客特别多。
计算：
（1）收集到硫化氢气体在标准状况下的体积。
“碧芝”最吸引人的是那些小巧的珠子、亮片等，都是平日里不常见的。
店长梁小姐介绍，店内的饰珠有威尼斯印第安的玻璃珠、秘鲁的陶珠、奥利的施华洛世奇水晶、法国的仿金片、日本的梦幻珠等，五彩缤纷，流光异彩。
按照饰珠的质地可分为玻璃、骨质、角质、陶制、水晶、仿金、木制等种类，其造型更是千姿百态：
珠型、圆柱型、动物造型、多边形、图腾形象等，美不胜收。
全部都是进口的，从几毛钱一个到几十元一个的珠子，做一个成品饰物大约需要几十元，当然，还要决定于你的心意。
“碧芝”提倡自己制作：
端个特制的盘子到柜台前，按自己的构思选取喜爱的饰珠和配件，再把它们串成成品。
这里的饰珠和配件的价格随质地而各有同，所用的线绳价
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