1、第第2 2讲物质的量讲物质的量1摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。2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。1 1物质的量物质的量(n)(n)(1)概念：用 中所含的原子数目作为标准，来衡量其他微粒集体所含微粒数目多少的物理量。(2)单位：，简称 ，符号 。12 g 12C摩尔摩尔mol摩摩一、物质的量一、物质的量2 2摩尔摩尔(mol)(mol)的单位，所含的原子数为1 mol，其数目是 ，该数目又称3 3阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数(N(NA A)1 mol粒子的 中所含的碳原子数。阿伏加德罗常数(NA)为
2、 。物质的量物质的量12g 12C6.021023阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数数目数目0.012kg12C6.021023 mol1。4 4微粒数微粒数(N)(N)、物质的量、物质的量(n)(n)与阿伏加德罗常数与阿伏加德罗常数(N(NA A)三者关系三者关系N=中任意两个量，可以求第三个量。5 5摩尔质量摩尔质量(1)概念：单位物质的量的物质所具有的 。(2)单位：或 。(3)数值：当摩尔质量单位是gmol1时数值上等于物质的 。(4)物质的量(n)、物质的质量(m)和物质的摩尔质量(M)之间的关系式：n 。gmol1kgmol1相对分子质量或相对原子质量相对分子质量或相对原子质量质量质量1
3、气体摩尔体积气体摩尔体积(1)定义：一定 下，单位物质的量的 所占的体积。(2)单位：或 。(3)数值：在标准状况下(指温度为 ，压强为 )等于 。(4)物质的量(n)、气体的体积(V)和气体摩尔体积(Vm)在一定状况下三者关系式：n 。条件条件气体气体Lmol1m3mol10_1.01105_Pa 22.4_Lmol1二、气体摩尔体积二、气体摩尔体积2 2阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律在 下，相同体积 都含有相同数目的分子，这一规律叫阿伏加德罗定律。同温同压同温同压任何气体任何气体1能否使用1 mol氧表示1 mol氧原子？摩尔质量与相对原子(分子)质量是否相同？2标准状况下，1 mol气体的
4、体积是22.4 L，那么当1 mol气体的体积是22.4 L时，一定是标准状况吗？【提示】1.不能。使用摩尔时，必须指明粒子。摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量，单位是gmol1，与相对分子质量不同。2不一定。温度和压强都影响气体体积。物质的量物质的量1 1物质的量物质的量(1)物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一，它是一个物理量的名称，用符号n表示。(2)摩尔是物质的量的单位，作为计量原子、分子或离子等微观粒子的物质的量的单位，简称摩，符号为mol。物质含有阿伏加德罗常数个微粒，其物质的量就是1 mol。(3)“物质的量”是专用名词，是7个基本物理量之一，在口头或书面表达中4个字不
5、可增减，要从整体上理解、把握其含义，不能把“物质的量”理解成物质的质量或体积。(4)“物质的量”一词不能用“摩尔数”代替。因前后两者虽然在数值上相同，但意义完全不同。前者是有量纲的量，在国际单位制中，其基本单位是摩尔；而后者只是一个数，无单位。(5)物质的量及其单位摩尔，只适用于表示微观粒子(分子、原子、离子、电子、中子、质子等微粒及这些微粒的某些特定组合)。如1 mol NaCl中含有1 mol Na和1 mol Cl等，而不适合于表示宏观概念，如1 mol大米、2 mol氧元素等。2 2阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数(N(NA A)(1)1 mol任何粒子的粒子数叫阿伏加德罗常数。这一单位是
6、以0.012 kg 12C所含碳原子数为基本计量标准来计量的。阿伏加德罗常数的符号为NA，单位是mol1。它的实验值随测定方法的不同而不完全相同，通常使用6.021023 mol1这个近似值。(2)6.021023 mol1是阿伏加德罗常数较为精确的近似值，与阿伏加德罗常数之间不能划等号，就像3.14与的关系。运用这一知识只能说含有阿伏加德罗常数个粒子的物质的量为1 mol。如果某粒子集体含有6.021023个该粒子，我们通常认为其物质的量就是1 mol。(3)根据概念，6.021023 mol1这个量的来历为：6.021023 mol1。其中，1.9931026 kg为一个12C原子的质量。
7、3 3摩尔质量摩尔质量单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。也就是说，物质的摩尔质量是该物质的质量与该物质的物质的量之比，即M 。摩尔质量的符号为M，常用单位为gmol1或kgmol1。(1)当物质的质量以g为单位时摩尔质量在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量，但单位不同。如Fe2的摩尔质量为56 gmol1。(2)1 mol物质的质量与摩尔质量既有联系又有区别。两者在数值上相等，但单位不一样，如NaCl的摩尔质量为58.5 gmol1；1 mol NaCl的质量为58.5 g。(3)摩尔质量的计算物质的量(n)、物质的质量(m)和物质的摩尔质量(M)之间的关系为：M 。已知阿伏加德
8、罗常数(NA)和摩尔质量(M)，则一个某微粒的质量(ma)为：ma 。(江苏卷改编题)阿伏加德罗常数约为6.021023 mol1，下列叙述正确的是()A2.24 L CO2中含有的原子数为0.36.021023B0.1 L 3 mol/L的NH4NO3溶液中含有的NH4数目为0.36.021023C5.6 g铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为0.36.021023D2.4 g镁与足量盐酸反应，转移电子数为0.26.021023【导航导航】1.气体摩尔体积在标况下是22.4 Lmol1。2ncV，n 。3阿伏加德罗常数近似值为6.021023mol1。【解析解析】因没注明温度和压强，所以2.24
9、 L CO2含有的原子数不一定为0.36.021023，A错；因NH4水解，所以溶液中含有的NH4数目小于0.36.021023，B错；因Fe与HNO3反应根据HNO3的多少可能生成Fe3(HNO3过量)，也可能生成Fe2(HNO3不足)，所以失去电子数也不确定，C错；2.4 g镁变成镁离子转移电子数为 26.021023 mol10.26.021023，D正确。【答案答案】D气体摩尔体积气体摩尔体积1 1气体摩尔体积气体摩尔体积(1)单位物质的量的气体所占的体积，叫气体摩尔体积，其符号是Vm，即Vm ，单位是L/mol和m3/mol。(2)标准状况是指0、101 kPa时的状况，标准状况下1
10、 mol任何气体所占的体积都约是22.4 L。理解此概念必须注意四个要点：必须是气体物质，不适用于固体、液体；物质的量为1 mol；必须是标准状况；体积约是22.4 L。2 2标准状况下气体体积、物质的量、分子数之间的标准状况下气体体积、物质的量、分子数之间的计算计算(1)体积(V)与物质的量(n)的关系【说明说明】(1)气体摩尔体积的大小，与气体所处的温度和压强有关，故在应用22.4 L/mol时一定要注意是不是在标准状况(即1个大气压，0)下。(2)气体摩尔体积(Vm)不仅适用于纯净的气体，还适用于混合气体。(2008年海南高考)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
11、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【解析解析】同温同压下甲的密度大于乙的密度，说明甲分子的相对分子质量大。故在等质量的前提下，甲的物质的量少。【答案答案】B阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律【说明说明】(1)应用阿伏加德罗定律时要明确三点：阿伏加德罗定律适合任何气体(包括混合气体)，对固体、液体不适合。同温、同压、同体积、同分子数(同物质的量)，即四同。四同相互制约，只要三同成立，则第四同也成立。气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。(2)(2
12、)确定气体的分子组成确定气体的分子组成一般思路是：根据阿伏加德罗定律，由体积比推导出粒子个数比，再根据质量守恒定律确定化学式。如2体积气体Ax与1体积气体By恰好完全反应生成2体积A2B，由阿伏加德罗定律可知：气体的分子数之比等于其体积比，即AxByA2B212，所以两气体反应物为双原子分子，即A2和B2。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()Ap(Ne)p(H2)p(O2)Bp(O2)p(Ne)p(H2)Cp(H2)p(O2)p(Ne)Dp(H2)p(Ne)p(O2)【解析解析】根据阿伏加德罗定律的推论可知，当
13、气体的温度和密度都相同时，气体的压强和摩尔质量成反比，因摩尔质量M(H2)M(Ne)p(Ne)p(O2)。【答案答案】D1(2009年上海单科)NA代表阿伏加德罗常数。下列有关叙述正确的是()A标准状况下，2.24 L H2O含有的分子数等于0.1NAB常温下，100 mL 1 molL1 Na2CO3溶液中阴离子总数大于0.1NAC分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4L，质量为28gD3.4g NH3中含NH键数目为0.2NA【解析】A项，标准状况下水是液态。B项，Na2CO3溶液中存在反应：CO32H2OHCO3OH，故100 mL 1 molL1 Na2CO3溶液中阴离子
14、总数大于0.1NA。C项，没有注明是否是标准状况，体积不一定是22.4 L。D项，一个NH3分子中含3个NH键，则3.4 g即0.2 mol NH3中含NH键数目为0.6NA【答案】B2(2009年广东单科)设nA代表阿伏加德罗常数(NA)的数值，下列说法正确的是()A1 mol硫酸钾中阴离子所带电荷数为nAB乙烯和环丙烷(C3H6)组成的28 g混合气体中含有3nA个氢原子C标准状况下，22.4 L氯气与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数为nAD将0.1 mol氯化铁溶于1 L水中，所得溶液含有0.1nA个Fe3【解析】A项，1 mol硫酸钾中阴离子所带电荷数为2nA。B项，应含有4nA个氢原
15、子。D项，由于Fe3水解，所得溶液含有的Fe3个数小于0.1nA。【答案答案】C3(2008年高考上海卷)在一定条件下，完全分解下列某化合物2g，产生氧气1.6g，此化合物是()A1H216O B2H216OC1H218O D2H218O【解析】由A、B项，2H216O=2H216O22M322 1.6可得M20g/mol，B正确；由C、D项，2H218O=2H218O22M 3621.6可得M22.5g/mol，C、D项均不符合题意。【答案】B4(2008年江苏化学)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A常温常压下的33.6 L氯气与27 g铝充分反应，转移电子数为3NAB标准
16、状况下，22.4 L己烷中共价键数目为19NAC由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子，其中的氧原子数为2NAD1 L浓度为1molL1的Na2CO3溶液中含有NA个CO32【解析解析】A项：常温常压下，气体的摩尔体积大于22.4 Lmol1，所以33.6 L Cl2的物质的量小于1.5 mol，与Al反应时Cl2不足，转移的电子数将小于3NA；B项：STP下己烷为液态；D项：因CO32的水解而导致溶液中n(CO32)小于NA。【答案答案】C5(2008年北京理综)对相同状况下的12C18O和14N2两种气体，下列说法正确的是()A若质量相等，则质子数相等B若原子数相等，则中子数相等C若分
17、子数相等，则体积相等D若体积相等，则密度相等【解析解析】A项中因12C18O和14N2两种气体同物质的量时质子数相等，但因两者的摩尔质量不同，所以同质量的上述两种气体的质子数不同，A错；B项中若原子数相同时则分子数相同，两者的质子数相同，但中子数前者大于后者；D项中若体积相同，密度前者大于后者，故选C。【答案答案】C1设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是()ANA个Fe(OH)3胶体粒子的质量为107gB0.1 mol 铁在0.1 mol Cl2中充分燃烧，转移的电子数为0.2NAC24g NaH中阴离子所含电子总数为2NAD标准状况下，22.4 L CO2和O2混合气体中含有的氧原子
18、数为2NA【解析解析】1个Fe(OH)3胶粒实际上是多个Fe(OH)3粒子的集合体，而不是1个Fe(OH)3，故NA个Fe(OH)3胶体粒子的质量大于107g，故不正确。【答案答案】A2(2010年广东徐闻中学月考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A常温常压下，16 g由O2和O3组成的混合气体中所含的电子数为8NAB实验室分别用KClO3和H2O2制取3.2 g O2时，转移的电子数均为0.4NAC25 时，1 L pH1的稀硫酸中约含2NA个HD将0.1 mol氯化铁溶于1 L水中，所得溶液含有的Fe3数为0.1NA【解析解析】16 g由O2和O3组成的混合气体中含有1 m
19、ol氧原子，共含电子8 mol，A项正确。由KClO3制取3.2 g O2时，转移电子数为0.4NA；而由H2O2制取3.2 g O2时，转移电子数为0.2NA，B项错误。1 L pH1的稀硫酸中约含0.1 mol H，即H数为0.1NA，C项错误。将0.1 mol氯化铁溶于1 L水中，因Fe3的水解导致溶液所含的n(Fe3)小于0.1 mol，D项错误。【答案答案】A3(2009年江苏苏州高三调研)阿伏加德罗常数约为6.021023 mol1。下列叙述中正确的是()A常温常压下，20.0 g重水(D2O)所含的中子数约为6.021023B室温下，42.0 g乙烯和丙烯的混合气体中含有的碳原子
20、数约为36.021023C通常状况下，1 mol的NO2与N2O4混合气体变为标准状况时其分子数约为6.021023D常温下，7.1 g Cl2与足量NaOH溶液反应转移的电子数约为0.26.021023【解析解析】1个D2O分子中含有10个中子，则20.0 g D2O(1 mol)所含的中子数约为106.021023；烯烃的最简式为CH2,42.0 g乙烯和丙烯的混合气体中含有3 mol CH2，其中的碳原子数约为36.021023；在NO2与N2O4的混合气体中存在下列平衡：2NO2N2O4(放热反应)，温度降低时，该平衡正向移动，气体的物质的量减少，所以新平衡体系中的分子数小于6.021
21、023；7.1 g Cl2(0.1 mol)与足量NaOH溶液反应转移的电子数约为0.16.021023。【答案答案】B4体积为1 L的干燥容器中充入HCl气体后，测得容器中气体对氧气的相对密度为1.082。将此气体倒扣在水中，进入容器中液体的体积是()A0.25 LB0.5 LC0.75 L D1 L【解析解析】M rD O2)1.082324.6x)的混合气体在150 和1.05105 Pa下点燃，完全反应后，恢复到原来的温度与压强时，测得反应后N2、O2、H2O(g)的混合气体比原混合气体的密度减少3/10。(1)此反应的化学方程式是(用NxHy表示_。(2)推算NxHy化学式的根据是_
22、。(3)x与y的关系式为_。【答案答案】(1)4NxHyyO2=2xN22yH2O(g)(2)质量守恒定律和阿伏加德罗定律(3)2xy8)某研究性学习小组欲测定室温下(25、101 kPa)的气体摩尔体积，请回答以下问题。该小组设计的简易实验装置如下图所示：该实验的主要操作步骤如下：配制100 mL 1.0 molL-1的盐酸溶液；用(填仪器名称并注明规格)量取10.0 mL 1.0 molL-1的盐酸溶液加入锥形瓶中；称取a g已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端，为使HCl全部参加反应，a的数值至少为；往广口瓶中装入足量水，按上图连接好装置，检查装置的气密性；反应结束后待体系温度恢复到室
23、温，读出量筒中水的体积为V mL。请将上述步骤补充完整并回答下列问题。(1)用文字表述实验步骤中检查装置气密性的方法：_。(2)实验步骤中应选用(填序号)的量筒，A100 mLB200 mLC500 mL读数时除恢复到室温外，还要注意_。(3)若忽略水蒸气的影响，在实验条件下测得气体摩尔体积的计算式为Vm=，若未除去镁条表面的氧化膜，则测量结果(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。【解析解析】本题以化学计量和化学实验基础知识为背景，通过化学实验的形式考查气体摩尔体积的测定，探究实验中出现的问题，符合当前新课改的探究理念。考虑到10 mL量筒的精确度是0.1 mL，故应用10 mL量筒；因HCl
24、的物质的量为0.01 mol，由反应Mg+2HCl=MgCl2+H2知，HCl可与0.005 mol Mg完全反应，为保证HCl完全反应，故镁应不少于0.005 mol24 g/mol=0.12 g。(1)本装置可与初中化学制氢气的装置联系，用微热的方法检查装置的气密性。(2)实验中产生的气体在标准状况下的体积为0.005 mol22.4 L/mol=0.112 L=112 mL，考虑到室温时气体的体积稍大些，再考虑通常仪器规格应略大且越接近，误差越小，故选B。读数时注意量筒内的液面与集气瓶中液面相平，保证气压相等。(3)Vm是气体的体积(排出水的体积)与气体的物质的量之比。若未除去表面的氧化
25、膜，导致氧化膜耗酸，从而放出H2的体积变小，则Vm偏小。1【答案答案】10 mL量筒0.12(1)两手掌紧贴锥形瓶外壁一会儿，如果观察到广口瓶中长导管内有一段水柱高出液面，表明装置气密性良好(2)B量筒内的液面与集气瓶内液面相平(3)0.2V Lmol1偏小第一章物质的组成及化学计量第一章物质的组成及化学计量1.同一反应，可用不同物质在单位时间同一反应，可用不同物质在单位时间 内浓度的变化来表示，但必须指明是用哪种反应物或哪种生成物来表示。内浓度的变化来表示，但必须指明是用哪种反应物或哪种生成物来表示。2.用不同物质在单位时间内浓度变化表用不同物质在单位时间内浓度变化表 示时，速率比等于方程式中的系数比示时，速率比等于方程式中的系数比3.均取正值，且是某一段时间内的平均速率。均取正值，且是某一段时间内的平均速率。4.光化学烟雾形成的主要原因是汽车排出的碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳等。5.强烈致癌物质、食品污染物二口恶口英(一种有机物)。6.引起赤潮及水华的原因：工农业及城市生活污水中含有大量氮、磷等营养元素。7.从经济观点看，它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。
