必修1专题1 物质的量摩尔质量气体摩尔体积二校许雪.docx
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必修1专题1物质的量摩尔质量气体摩尔体积二校许雪
精锐教育学科教师辅导讲义
讲义编号_
学员编号：
年级：
高一课时数：
3
学员姓名：
辅导科目：
化学学科教师：
许雪
课题
物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积
授课日期及时段
教学目的
1、了解物质的量的单位——摩尔（mol）、摩尔质量、气体摩尔体积的含义；理解阿伏加德罗定律及其推论；掌握并熟练运用阿伏加德罗常数。
2、理解混和气体的平均摩尔质量；熟练掌握以物质的量为中心的各量间的关系
教学内容
一、课前检测
1、下列关于物质的量的说法中不正确的是
A．物质的量是国际单位制的7个基本单位之一
B．物质的量实际上表示含有一定数目的粒子集体
C．物质的量的单位是“摩尔”
D．是表示物质数量的单位
2、下列说法正确的是（NA表示阿伏加德罗常数的值）（）
A.在常温常压下，11.2LN2含有的分子数为0.5NA
B.在常温常压下，1molNe含有的原子数为NA
C.71gCl2所含原子数为2NA
D.在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
二、知识点梳理
考纲内容
能力要求
考向定位
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。
了解物质的量的单位——摩尔（mol）、摩尔质量、气体摩尔体积的含义；理解阿伏加德罗定律及其推论；掌握并熟练运用阿伏加德罗常数。
阿伏加德罗常数是学习化学，了解微观世界的重要常数，是每年高考的必考点。
试题在考查学生对阿伏加德罗常数的理解和掌握的同时，还能有效地进行学科内综合，不仅可以考查学生对常见物质状态、微粒组成等知识的掌握程度，还可以考查各知识点的内在联系。
以物质的量为基点，考查物质的量与物质的质量、摩尔质量、物质的微粒数目、化学键数、气体体积、物质的量浓度、质量分数、溶解度等的转化关系及反应过程也是历年高考的热点。
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。
理解混和气体的平均摩尔质量；熟练掌握以物质的量为中心的各量间的关系。
各物理量的相互关系
知识点整合
知识点一物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量
1.物质的量
（1）物质的量是七个基本物理量之一，其意义是表示含有一定量数目的粒子的集体。
符号为：
n，单位为：
摩尔（mol）。
（2）物质的量的基准（NA）：
以0.012kg12C所含的碳原子数即阿伏加德罗常数作为物质的量的基准。
阿伏加德罗常数可以表示为NA，其近似值为6.02×1023mol-1
2.摩尔质量（M）
1摩尔物质的质量，就是该物质的摩尔质量，单位是g/mol。
1mol任何物质均含有阿伏加德罗常数个粒子，但由于不同粒子的质量不同，因此，1mol不同物质的质量也不同；12C的相对原子质量为12，而12g12C所含的碳原子为阿伏加德罗常数，即1mol12C的质量为12g。
同理可推出1mol其他物质的质量。
3.关系式：
n＝
；n＝
[例1]下列关于物质的量的叙述中，正确的是（）
A.1mol食盐含有6.02×1023个分子B.Mg的摩尔质量为24
C.1mol水中含有2mol氢和1mol氧D.1molNe含有6.02×1024个电子
特别提醒：
1.摩尔只能描述原子、分子、离子、质子、中子和电子等肉眼看不到、无法直接称量的化学微粒，不能描述宏观物质。
如1mol麦粒、1mol电荷、1mol元素的描述都是错误的。
2.使用摩尔作单位时，应该用化学式（符号）指明粒子的种类。
如1mol水（不正确）和1molH2O（正确）；1mol食盐（不正确）和1molNaCl（正确）
3.语言过于绝对。
如6.02×1023mol-1就是阿伏加德罗常数；摩尔质量等于相对原子质量、相对分子质量；1摩尔任何物质均含有阿伏加德罗常数个粒子等。
知识点二气体摩尔体积
1.定义：
单位物质的量的气体所占的体积，叫做气体摩尔体积。
2.表示符号：
Vm
3.单位：
L/mol（或L·mol-1）
4.标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L/mol
5.数学表达式：
气体的摩尔体积＝
，即
[例2]下列有关气体体积的叙述中，正确的是（）
A.一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子的大小决定
B.一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子数决定
C.不同的气体若体积不同，则它们所含的分子数也不同
D.气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积约为22.4L
特别提醒：
气体摩尔体积的一个特例就是标准状况下的气体摩尔体积（V0）。
在标准状况下，1mol任何气体的体积都约等于22.4L。
在理解标准状况下的气体摩尔体积时，不能简单地认为“22.4L就是气体摩尔体积”，因为这个22.4L是有特定条件的。
这些条件就是：
①标准状况，即0℃和101.325kPa，气体的物质的量为1mol，只有符合这些条件的气体的体积才约是22.4L。
因此，22.4L是1mol任何气体在标准状况下的体积。
②这里所说的标准状况指的是气体本身所处的状况，而不指其他外界条件的状况。
例如，“1molH2O（g）在标准状况下的体积为22.4L”是不正确的，因为在标准状况下，我们是无法得到气态水的。
③1mol任何气体的体积若为22.4L，它所处的状况不一定就是标准状况。
根据温度、压强对气体分子间平均距离的影响规律知，温度升高一倍或压强降低一半，分子间距将增大一倍；温度降低一半或压强增大一倍，分子间距将减小一半。
由此可知，1mol任何气体在0℃、101kPa条件下的体积与273℃、202kPa条件下的体积应相等，都约为22.4L。
知识点三阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律：
在同温同压下，同体积的气体含有相同的分子数。
即：
T1=T2；P1=P2；V1=V2
n1=n2
2.阿伏加德罗定律的推论：
（1）三正比：
同温同压下，气体的体积比等于它们的物质的量之比.V1/V2=n1/n2
同温同体积下，气体的压强比等于它们的物质的量之比.p1/p2=n1/n2
同温同压下，气体的密度比等于它们的相对分子质量之比.M1/M2=ρ1/ρ2
（2）二反比：
同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的相对分子质量成反比.V1/V2=M2/M1同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量的反比.p1/p2=M2/M1。
（3）一连比：
同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的相对分子质量之比，也等于它们的密度之比。
m1/m2=M1/M2=ρ1/ρ2
（注：
以上用到的符号：
ρ为密度，p为压强，n为物质的量，M为摩尔质量，m为质量，V为体积，T为温度；上述定律及其推论仅适用于气体，不适用于固体或液体。
）
[例3]（2007·全国理综
）在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强（p）从大到小的顺序是（）
A.p（Ne）＞p（H2）＞p（O2）B.p（O2）＞p（Ne）＞p（H2）
C.p（H2）＞p（O2）＞p（Ne）D.p（H2）＞p（Ne）＞p（O2）
知识点四混合气体的平均摩尔质量
1.已知混合物质的总质量m（混）和总物质的量n（混）：
M（混）＝
2.已知混合物各成分的摩尔质量和在混合体系内的物质的量分数或体积分数。
M（混）＝M1×n1%＋M2×n2%＋……＝M1×V1%＋M2×V2%＋……
3.已知标准状况下混合气体的密度：
M（混）＝22.4ρ（混）
4.已知同温同压下与单一气体A的相对密度：
＝
[例4]已知NH4HCO3
NH3+H2O+CO2↑，则150℃时NH4HCO3分解产生的混合气体A的密度是相同条件下H2密度的倍。
A.26.3B.13.2C.19.8D.无法计算
知识点五物质的量应用于化学方程式的初步计算
[例5]完全中和0.1molNaOH需要硫酸的物质的量是多少？
所需硫酸的质量是多少？
[例6]要制得标准状况下33.6LO2需要高锰酸钾的物质的量是多少？
三、重难点突破
热点1阿伏加德罗常数
1、设阿伏加德罗常数（NA）的数值为nA,下列说法正确的是（）
A.1molCl2与足量Fe反应，转移的电子数为3nA
B.1.5molNO2与足量H2O反应，转移的电子数为nA
C.常温常压下，46g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为3nA
D.0.10molFe粉与足量水蒸气反应生成的H2分子数为0.10nA
阿伏加德罗常数（NA）的常见命题陷阱
陷阱1：
温度和压强
22.4L/mol是指标准状况（0℃，1.01×105Pa）下的气体摩尔体积。
命题者有意在题目中设置非标准状况下的气体体积，让考生用22.4L/mol进行换算，误入陷阱。
例如：
①常温常压下，11.2L氧气所含的原子数为NA
②在25℃，压强为1.01×105Pa时,11.2L氮气所含的原子数目为NA
陷阱2：
物质的状态
22.4L/mol使用的对象是气体（包括混合气体）。
命题者常把一些容易忽视的液态或固态物质作为气体来命题，让考生落入陷阱。
例如：
①标准状况下，22.4L辛烷完全燃烧，生成的CO2的分子数为8NA
②标准状况下，11.2L四氯化碳所含的分子数为0.5NA
③标准状况下，1L水所含的分子数为（1/22.4）NA
④标准状况下，11.2LSO3中含有1.5NA个氧原子
陷阱3：
单质的组成
气体单质的组成除常见的双原子分子外，还有单原子分子（如Ne）、三原子分子（如O3）、四原子分子（如P4）等；考生如不注意这点，容易误入陷阱。
例如：
①标准状况下，11.2L臭氧中含NA个氧原子
②10g氖气所含原子数为NA
③在同温同压时,相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
陷阱4：
粒子的数目
粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。
1mol微粒的数目即为阿伏加德罗常数，由此可计算分子、原子、离子、质子、中子、电子等微粒的数目。
命题者往往通过NA与粒子数目的换算，巧设陷阱。
例如：
①53g碳酸钠中含NA个CO32-
②1.8g重水（D2O）中含NA个中子
③1L1mol/L的盐酸溶液中，所含氯化氢分子数为NA
陷阱5：
物质的结构（拓展内容）
Na2O2是由Na+和O22-构成，而不是Na+和O2-；SiO2、SiC为原子晶体，其结构中只有原子，无分子；SiO2为正四面体结构，1molSiO2中含有的共价键数为4NA，P4也为正四面体结构，1molP4分子中含有的共价键数为6NA。
考生如不注意这点，容易误入陷阱。
例如：
①60gSiO2含有NA个SiO2分子
②7.8gNa2O2中含有0.2NA个Na+，0.1NA个O2-
③60gSiO2含有的共价键数为2NA
④1molP4分子中含有的共价键数为4NA
陷阱6：
物质的变化（拓展内容）
一些物质间的变化具有一定的隐蔽性，有时需要借助方程式分析才能挖掘出隐含的变化情况。
考生若不注意挖掘隐含变化往往会误入陷阱。
1.下列叙述正确的是（）
A.48gO3气体含有6.02×1023个O3分子
B.常温常压下，4.6gNO2气体含有1.81×1023个NO2分子
C.0.5mol·L－1CuCl2溶液中含有3.01×1023个Cu2＋
D.标准状况下，33.6LH2O含有9.03×1023个H2O分子
2.NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）
A．标准状况下，11.2L四氯化碳所含分子数为0.5NA
B．pH=2、体积为1L的醋酸溶液中含醋酸分子的数目为0.01NA
C．7.8gNa2O2中阴、阳离子总数为0.4NA
D．4.5gSiO2晶体中含有的硅氧键数目为0.3NA
热点2气体摩尔体积
1、NA表示阿伏加德罗常数，以下说法正确的是（）
A.常温常压下，16g氧气中含有氧原子的数目为NA
B.25℃，压强为1.01×105Pa时,11.2L氮气所含的原子数目为NA
C.标准状况下，11.2L四氯化碳所含的分子数为0.5NA
D.标准状况下，11.2LSO3中含有1.5NA个氧原子
特别提醒：
22.4L/mol是标准状况下的气体摩尔体积，运用时要注意其特定条件：
①标准状况，即0℃、101.325kPa或0℃、1atm
②1mol气体。
这里所说的气体，是指物质在标准状况时本身的状态，而不指其他外界条件的状况。
如“1molH2O（g）在标准状况下的体积为22.4L”是不正确的，因为在标准状况下，我们是无法得到气态水的。
2.下列说法正确的是（ ）
A.气体摩尔体积就是22.4L/mol
B.非标准状况下，1mol任何气体的体积不可能为22.4L
C.标准状况下22.4L任何分子的物质的量都是1mol
D.1molH2和O2的混合气体在标准状况下的体积约22.4L
3、标准状况下CO2和CO的混合气体共72g，体积为44.8L，则此混合气体中CO2和CO的物质的量各是多少？
热点3阿伏加德罗定律及其推论
1、（2008·江苏）下列各组中两种气体的分子数一定相等的是（）
A.同质量、同体积的O2和N2B.同质量、密度不等的N2和C2H4
C.同体积、同密度的CO和C2H4D.同压、同体积的O2和N2
名师指引
1.公式、定律的使用切忌死记硬背，胡乱套用。
运用时宜根据题目的需要去进行合理的推导。
阿伏加德罗定律的推论很多，如靠记忆去答题，难免会出错，但如能根据题目的需要用理想气体状态方程去推导求解，则就会准确得多。
2.阿伏加德罗定律及其重要推论的推导：
利用气态方程：
pV＝nRT＝
和密度公式：
ρ＝
可得如下推论：
四、课堂练习
1：
同温同压下，某容器真空时的质量为201克，当它盛满甲烷时的质量为203·4克，而盛满气体Y时质量为205·5克，则Y气体的式量为多少？
2：
某固体A在一定的温度下分解生成气体B、C、D：
2A=B+2C+3D，若测得生成气体的质量是相同体积的H2质量的15倍，则：
（1）生成的混合气体的摩尔质量为多少？
（2）固体A的摩尔质量是多少？
3：
A容器中盛有体积百分比为80%的H2和20%的O2，试求：
（1）混合气体中H2和O2的分子数之比、质量之比各为多少？
（2）混合气体的平均分子量是多少？
它在标准状况下的密度是多少？
（3）在1500C时，引燃混合气体，反应结束后恢复到1500C，则反应后混合气体的平均分子量是多少？
引燃前后，，A容器内的压强有什么变化？
密度是否变化？
五、课堂小结
1、各物理量的相互关系
2、化学基本定律
（1）质量守恒定律
参加反应的各种物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
这一定律是书写化学方程式和化学计算的依据。
（2）阿佛加德罗定律
在相同温度和压强下，同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
阿佛加德罗定律的应用：
①标准状况下气体的体积（L）＝22.4mol/L×物质的量（mol）
气体摩尔质量（g/mol）＝22.4mol/L×标准状况下气体的密度（g/L）
②同温同压下任何气体的体积比等于其分子个数之比，也等于其物质的量之比
③同温同压下任何气体的密度比等于其相对分子质量之比，也等于同体积的质量之比。
在温度和体积一定时，气体的压强与物质的量成正比；若温度和压强一定时，气体的体积与物质的量成正比。
⑤在温度与气体的物质的量一定时，其气体的压强与体积成反比
六、课后作业
1．下列叙述正确的是（）
A．1molO2的质量为32g·mol－1
B．1mol物质的质量等于该物质的相对分子质量或相对原子质量
C．SO42－的摩尔质量为96g·mol－1
D．CO2的摩尔质量为44g
2.下列物质的体积约为22.4L的是（）
A．标准状况下1molH2OB．20℃、101kPa时36.5gHCl
C．常温常压下17gNH3D．标准状况下0.4molH2和0.6molO2的混合气
3下列说法正确的是（）
A．标准状况下，1mol任何物质的体积约是22.4L
B．1mol任何气体的体积都约是22.4LC．1molHe和1molO2的体积相同
D．标准状况下，1molO2和N2的混合气体（任意比）的体积约是22.4L
4．2molCl2和2molCO2相比较，下列叙述中正确的是（）
A．分子数相等B．原子数相等
C．体积相等D．质量相等
5.１g氮气含a个分子，则阿伏加德罗常数的数值可表示为（）
A.a/28B.a
C.28aD.a/14
6.用NA代表阿佛加德罗常数的数值，下列说法中正确的是（）
A．32克O2所含的原子数目为NA
B．18g水所含的电子数目是NA
C．1molCl2所含的质子数是17NA
D．23g钠变为钠离子时失去的电子数目为NA
7.有一种气体的质量是14.2g，体积是4.48升（STP），该气体的摩尔质量是（）
A．28.4B．28.4g·mol-1
C．71D．71g·mol-1
8.在标况下，2.24LNOx气体的质量为3.0g则x值为（）
A．4B．3C．2D．1
9.铅笔芯的主要成分是石墨和黏土，这些物质按照不同的比例加以混和、压制，就可以制成铅笔芯。
如果铅笔芯质量的一半成分是石墨，且用铅笔写一个字消耗的质量约为1mg。
那么一个铅笔字含有的碳原子
数约为（）
A．2.5×1019个B．2.5×1022个C．5×1019个D．5×1022个
110.某混合物是由氯化钠、氯化镁、氯化铝物质组成，已知钠、镁、铝三种元素的质量比为23:
16:
9，计算
（1）氯化钠、氯化镁、氯化铝三种物质的物质的量之比为多少？
（2）当氯离子为1摩尔时，混合物的质量是多少？
思维升华
11.一定条件下磷与干燥氯气反应，若0.25g磷消耗掉314mL氯气（标准状况），则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于（）
A．1：
2B．2：
3C．3：
1D．5：
3
12.下列说法中错误的是（）
A.1mol物质在标准状况下的体积不一定为22.4L
B.1mol任何气体在标准状况下的体积都约为22.4L
C.气体的摩尔体积约为22.4L·mol-1
D.标准状况下，体积相同的气体的分子数相同
13.标准状况下，有①6.72L甲烷；②3.01x1023个氯化氢分子；③13.6g硫化氢；④0.2molNH3。
下列对这四种气体的关系，描述不正确的是（）
A.体积：
④＜①＜②＜③
B.密度：
①＜④＜③＜②
C.质量：
④＜①＜③＜②
D.氢原子数：
②＜④＜③＜①
14.科学家刚刚发现了某种元素的原子，其质量是ag，12C的原子质量是bg，NA是阿伏加
德罗常数的值，下列说法不正确的是（）
A．该原子的摩尔质量是aNA
B．Wg该原子的物质的量一定是
C．Wg该原子中含有
个该原子
D．由已知信息可得：
创新探究
115.在标准状况下，11.2LCO和CO2混合气体质量为20.4g，求混合气体中CO和CO2的体积比和质量比分别是多少？
作业检查：
答案：
课前检测：
1、D2B、C
例题：
例1、[解析]NaCl为离子化合物，其结构中无分子，且食盐为宏观物质，不可用mol来描述，故A不正确；Mg的摩尔质量为24g/mol，单位不对，故B不正确；C中对1mol水的组成的描述不正确，应为：
1mol水中含有2mol氢原子和1mol氧原子；故答案为D。
［答案］D
例2、[解析]决定物质体积的因素有：
①微粒数的多少②微粒本身的大小③微粒间的距离，其中微粒数的多少是决定物质体积大小的主要因素。
对于气体物质，在一定温度和压强下，其体积的大小主要由分子数的多少来决定，故A不正确，B正确；气体的体积随温度和压强的变化而变化。
体积不同的气体，在不同的条件下，其分子数可能相同，也可能不同，是无法确定的，故C不正确；气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积，其大小是不确定的，会随着温度、压强的变化而变化，22.4L/mol是标准状况下的气体摩尔体积，故D不正确。
[答案]B
例3、[解析]根据阿伏加德罗定律，当它们的温度和密度相同时，摩尔质量与压强成反比，摩尔质量由小到大的顺序为H2＜Ne＜O2
[答案]D
例4、[解析]假设NH4HCO3为1mol，则其质量为79g，完全分解产生的气体为3mol，故有：
M混合气体=79g/3mol=26.3g/mol；又由“相同条件下，气体的密度比等于其摩尔质量比”，故混合气体A的密度是相同条件下H2密度的26.3/2=13.2倍。
[答案]B
例5．2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
21
0.1moln（H2SO4）
n（H2SO4）=（1/2）*0.1mol=0.05mol
m（H2SO4）=n（H2SO4）*M（H2SO4）=0.05mol*98g/mol=4.9g
[例6]n（O2）=V（O2）÷Vm=33.6L÷22.4L/mol=1.5mol
21
n（KMnO4）1.5mol
n（KMnO4）=（2/1）*1.5mol=3mol
重难点突破：
热点：
1、[解题思路]阿伏加德罗常数是微粒的集合体，其近似值为6.02×1023mol-1，常用符号NA来表示。
化学微粒指的是分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子。
[解析]Fe过量可使Fe3+还原为Fe2+，故A不正确；3NO2+H2O==2HNO3+NO，易知B正确；C中，可把N2O4看作2NO2，则有1moLNO2，所以有3mol原子；也可以用极端方法，看作全部NO2或全部N2O4考虑，也可得出结果。
由方程式3Fe+4H2O===Fe3O4+4H2↑可知D不正确。
[答案]BC
2、[解析]解题时要注意回忆概念、分析原理注意运算公式的适用范围。
B选项4.6gNO2气体中理论上含有1molNO2分子，约6.02×1023个NO2分子，由于2NO2
N2O4，故应小于6.02×1023个，具体多少无法计算。
C选项中要考虑Cu2＋的水解，也无法确定其数目，D选项标准状况下H2O冰水混合物，不能用标准状况下气体摩尔体积22.4L/mol来计算。
[答案]A
3、[解析]标准状况下，四氯化碳为液态，不可以用22.4L/mol来换算，故A不正确；醋酸为弱电解质，在溶液中部分电离，0.01NA是溶液中H+的数目，故B不正确；Na2O2中的阴离子为O22-，7.8gNa2O2中的物质的量为0.1mol，其阴、阳离子总数为0.3NA，故C不正确。
[答案]D
陷阱1、分析：
①、②中的气体体积都是非标准状况下的气体体积，不可用标准状况（0℃，1.01×105Pa）下的气体摩尔体积（22.4L/mol）来换算，故其叙述是错误的。
陷阱2、分析：
①、②、③中的辛烷、四氯化碳、水在标准状况下均为液体，而④中的SO3在标准状况下为固体，与标准状况下的气体摩尔体积的定义不符。
故以上4道题的说法都不正确。
陷阱3、分析：
臭氧（O3）为三原子分子，n（O）=3n（O3）=1.5mol，即11.2LO3中含有1.5NA个氧原子，故①叙述错误。
氖气（Ne）
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