1、 1 一一. 初升高化学衔接班第初升高化学衔接班第 6 讲讲 专题六：物质的量 二. 教学目标： 1. 使学生了解物质的量及其单位摩尔，了解物质的量与微观粒子数之间的关系。 2. 使学生了解提出摩尔这一概念的重要性和必要性，懂得阿伏加德罗常数的涵义。 3. 使学生了解摩尔质量的概念，了解物质的量与摩尔质量、物质的质量、气体摩尔体积、气体的 体积、溶液的浓度和体积等概念之间的关系。 三. 知识要点 （一）物质的量及其单位 1. 物质的量（n） （1）物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，符号为 n。 （2）物质的量表示的意义：含有一定数目粒子的集体。 2. 摩尔（mol）物质的量的单位，简称
2、摩 摩尔基准：把 0.012Kg（或 12g）12C 中所含的原子数目规定为 1mol。 3. 阿伏加德罗常数,符号为 NA 1mol 的任何粒子的粒子数目都约为 6.02 1023。 6.02 1023mol 1 叫做阿伏加德罗常数， 符号为 NA。 摩尔在使用时应注意： （1）摩尔只能描述原子、分子、离子、质子、中子、电子等微观粒子，不能描述宏观物质。 （2）使用摩尔时，必须用化学式指明微粒的种类，而不能使用中文名称。 4. 物质的量（n） 、阿伏加德罗常数（NA）与粒子数（N）之间的关系： n= A N N 变形形式：N=nNA 因为 1mol 12C 的质量是 12g， 所以 1mol
3、O2 的质量是 32g，1molCO2的质量是 44g。同理可以推 知 1mol 任何其他微粒的质量。 2 结论：结论：1mol 任何粒子或物质的质量，以克为单位时，在数值上都与该粒子的相对原子质量或相 对分子质量相等。 （二）摩尔质量 1. 概念：单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。 2. 符号：M 3. 单位：g/mol（gmol 1） 、Kg/mol（Kgmol1） 4. 表示方法：M（H）=1 g/mol，M（SO42 ）=96 g/mol 5. 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：M=n m 变形形式：m=nM， n=M m （三）气体摩尔体积
4、 1. 物质体积的决定因素 物质体积的大小取决于 粒子之间的距离 粒子本身的大小 粒子数目的多少 结论结论： （1）相同条件下，相同物质的量的不同物质所占的体积：固体液体气体。 （2）相同条件下，相同物质的量的气体体积近似相等而固体、液体却不相等。 通过上述分析可以看出在 101.3kPa，0时 1mol 气体体积基本相同，1mol 气体所占的体积就叫 做气体的摩尔体积。 2. 气体摩尔体积 （1）定义：单位物质的量气体所占的体积叫做气体摩尔体积。 符号：Vm，常用单位：Lmol 1 或 m3 mol 1 （2）气体摩尔体积（Vm） 、气体体积（V） 、气体的物质的量（n）之间的关系：Vm=n
5、 V （3）决定气体体积大小的因素：气体分子间平均距离的大小。 （4）影响气体分子间平均距离的大小的因素：温度（T） 、压强（P） 当温度升高时，气体分子之间的距离增大，气体体积增大； 当温度降低时，气体分子之间的距离缩小, 气体体积减小。 3 当压强增大时，气体分子之间的距离减小，气体体积减小； 当压强减小时，气体分子之间的距离增大，气体体积增大。 因此，要比较一定质量气体的体积，就必须要在相同的温度和压强下进行才有意义。 （5）标准状况：温度为 0、压强为 101kPa 时的状况称为标准状况。(S.T.P) （6）在标准状况下，1mol 任何气体的体积都约为 22.4L。 注意：注意： 在
6、标准状况下： 温度、 压强对气体分子间距有影响。 在非标准状况下， 其值不一定是 22.4L。 标准状况指气体本身所处的状况，而非其他外界状况。 1mol：确定气体分子个数为 NA个。 任何气体：指研究对象为气态物质，对固体、液体是不适用的。此处气态可以为互不反应的 混合气体。 约是：22.4L 是个近似值。 22.4L 是气体在特定条件（S.T.P）下的摩尔体积。 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。 应用阿伏加德罗定律时要注意三点： （1）适用范围：气体。 （2）简单地说，就是四个“同” ： 同温、同压（即相同状况） 、同体积、同分子数（或同
7、物质的量） 。 （3）气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。 （四）物质的量浓度 1. 定义：以单位体积溶液里所含溶质 B 的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质 B 的物质 的量浓度。 符号：CB，单位：mol/L（或 mol/m3，1mol/L=1000mol/m3） 2. 表达式：CB= )(aqV nB 变形形式： )(aqVCn BB B B C n aqV)( 3. 几点注意： （1）物质的量浓度的概念规定溶液的体积为 1L，并非溶剂的体积为 1L；溶质的量用溶质的物 质的量表示，而不是用溶质的质量表示。 （2）溶质可以是单质、化合物，也可以是离子或其他特定组合。 4 eg:c（
8、CH3COOH）=1.5mol/L，c（Cl2）=0.1mol/L，c（Fe3+）或 c（SO42 ）等。 （3）物质的量浓度可用小数表示，一般不用分数表示。 （4）物质的量浓度指的是 1L 溶液中含有溶质的物质的量，在溶液体积不是 1L 时，必须折算为 1L 溶液含有的溶质。 （5）取任意体积的溶液，其浓度不发生变化，但所含溶质的量因体积的不同而不同。 4. 物质的量浓度与溶质质量分数的区别和联系 物质的量浓度 CB 溶质的质量分数 w 溶质的单 位 mol g 溶液的单 位 L g 公式 CB= )(aqV nB w= 溶液 溶质 m m 100% 特点 V（aq） 、CB相同的任何溶 液
9、中， 所含溶质的 n 相同， 但溶质的质量不相同。 m、 w 相同的任何溶液中， 所 含溶质的 m 相同，但溶质的 物质的量不同 溶质的质量分数表示的是溶质质量和溶液质量之比， 此表示方法可了解一定质量的溶液中所含的 溶质质量，用此法表示时未涉及溶液体积，配制较简单；物质的量浓度表示溶液中溶质的物质的量与 溶液的体积之比，此表示方法可了解一定体积的溶液中所含溶质的物质的量，涉及溶液的体积，配制 略复杂。 （五）以物质的量为桥梁的计算 质量、物质的量、微粒数目、气体体积、溶液的体积与浓度之间的相互计算 5 H2 + Cl2 HCl 点燃 化学计量数之比 1 ： 1 ： 2 扩大6.02x1023
10、倍2x6.02x1023 1x6.02x10231x6.02x1023 物质的量(n)之比 2mol1mol1mol 质量(m)之比 2g ： 71g ： 73g 2 标况下体积(V)之比 22.4L ： 22.4L ： 44.8L ： ： 结论：结论：化学方程式中各物质的化学计量数 之比，等于组成各物质的粒子数之比，等于各物质的 物质的量之比。即： 321321321 :nnnNNNvvv 对于气体参加的反应，在同温同压下还等于各气体的体积之比。即： 321321321 :VVVnnnvvv （注：注：只有在标况下 Vm=22.4mol/L） 因此将物质的量（n） 、摩尔质量（M） 、摩尔体
11、积（Vm） 、物质的量浓度（C）等概念应用于化学 方程式计算时会更加方便。 【典型例题分析】【典型例题分析】 例 1 在_mol 342 )(SOFe 中含有 0.1NA个 SO42 ，_mol 342 )(SOFe 中阴、阳离子总数约为 6.02 1023个。 解析：解析： 342 )(SOFe =2Fe3+3SO42 N（Fe3+）=2N（ 342 )(SOFe ） N（SO42 ）=3N（ 342 )(SOFe ） 答案：答案：0.033，0.2 例 2 下列说法正确的是（ ） （NA表示阿伏加德罗常数的值） A. 28g 氮气所含有的原子数目为 NA B. 2.4g 金属镁变成镁离子时
12、失去电子数目为 0.1NA C. 1mol 甲烷的质量与 NA个甲烷分子的质量之和相等 D. 22.4L 氢气和一氧化碳混合物所含分子数为 NA 解析：解析：A 不正确，因为 28g 氮气的物质的量为 28g/（28g/mol）=1mol，其中含有的分子数目为 NA，而氮气为双原子分子，所以所含有的原子数目为 2NA。B 不正确，因为 2.4g 金属镁的物质的量 6 为 2.4g/（24g/mol）=0.1mol，变成镁离子时失去电子数目为 2 0.1NA=0.2NA，C 正确。D 不正确，因 为题目中未提标况下，所以 22.4L 气体不一定是 1mol，则其中所含的分子数不一定为 NA。 答
13、案：答案：C。 例 3 （1）取 20gNaOH 配成 0.5L 溶液，n（NaOH）= ，C（NaOH）= 。 （2）1L2mol/L 的 H2SO4溶液含硫酸的物质的量为 ，从中取出 10mL,其浓度为 ，其 中含硫酸的物质的量为 ，质量为 。 解析：解析： mol molg g 5 . 0 /40 20 ， Lmol L mol /1 5 . 0 5 . 0 ，1L 2mol/L=2mol，2mol/L， 0.01L2mol/L=0.02mol，0.02mol98g/mol=1.96g。 例 4 4.06g 氯化镁晶体（MgCl2xH2O）失去全部结晶水后，剩下 1.9g 氯化镁（MgC
14、l2）干粉。试确 定 x 的值。 解析：解析：由晶体的质量和物质的量，可以求出晶体的相对分子质量，再确定 x 数值 n（MgCl2）= molg g /95 9 . 1 =0.02mol n（MgCl2xH2O）= n（MgCl2）=0.02mol M（MgCl2xH2O）=n m = mol g 02. 0 06. 4 =203g/mol )( )( 2 2 OHM OHm x molg molgmolg /18 /95/203 6 例 5 在标准状况下 1 体积水溶解 560 体积的 NH3气体，得到密度为 0.9gcm 3 的氨水，求该溶液 的物质的量浓度和溶质质量分数。 解：设 1L
15、水中溶解标况下 560LNH3。 w= 液 质 m m 100%= %8 .29%100 1000/1/17 /4 .22 560 17g/mol /4 .22 560 mLmLgmolg molL L molL L CB= )(aqV nB V（aq）=1L+560L=561L?（） 7 思路： nB mV/ V（NH3） V（aq） / m（aq） )(2OHm m（NH3） )(3NHM n（NH3） mV/ V（NH3） Lmol LmLmLg mLmLgmolg molL L molL L CB/8 .15 /1000/9 . 0 1000/1/17 /4 .22 560 /4 .2
16、2 560 例 6 将 4.68gNaNO3、NaCl、Na2CO3的混合物溶于水，向其中滴加 30mL1.00mol/LAgNO3溶液后， 不再有沉淀生成。过滤后，使沉淀与足量稀硝酸作用，产生 112mL（标准状况）气体。计算原混合物 中 NaCl 的质量分数。 解析：解析：反应中加入的 AgNO3可与 NaCl 和 Na2CO3反应，根据生成的二氧化碳的体积可推算出与 Na2CO3反应的 AgNO3的量，则可求出与 NaCl 反应的 AgNO3的量，进而计算出原混合物中 NaCl 的 质量及质量分数。 答答: 设与 Na2CO3反应的 AgNO3的物质的量为 x， Na2CO3 2 AgN
17、O3 CO2 2mol 22.4L x 0.112L x=0.01mol 则与 NaCl 反应的 AgNO3的物质的量=0.03L1.00mol/L0.01mol=0.02mol 设原混合物中 NaCl 的质量为 y。 NaCl AgNO3 58.5g 1mol y 0.02mol y=1.17g 原混合物中 NaCl 的质量分数=1.17g/4.68g 100%=25% 【模拟试题】【模拟试题】 一. 选择题（每小题只有一个正确答案） 1. 下列说法中正确的是（ ） A. 摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位 8 B. 物质的量既表示物质的数量又表示物质的质量 C. 阿伏加德罗常数是 C
18、kg1212 中含有的碳原子数目 D. OmolH21 中含有molH2和molO1 2. 气体的体积主要由以下什么因素决定的（ ） 气体分子的直径 气体物质的量的多少 气体分子间的平均距离 气体分子的相对分子质量 A. B. C. D. 3. 将标准状况下的 )(,1 . 0gaLHClmol 溶于 g1000 水中，得到盐酸密度为 3 cmbg ，则该盐酸的物质 的量浓度是（ ） A. 1 4 .22 Lmol a B. 1 22400 Lmol ab C. 1 5 .3622400 Lmol a ab D. 1 5 .3622400 1000 Lmol a ab 4. 与标准状况下 VL
19、CO2所含氧原子数目相同的水的质量是（ ） A. g V 4 .22 44 B. g V 4 .22 C. g V 4 .22 36 D. g V 4 .22 18 5. 下列说法中正确的是（ ） A. 1 1 Lmol 的NaCl溶液是指此溶液中含有molNaCl1 B. 从 1L 1 5 . 0 Lmol 的NaCl溶液中取出 mL100 溶液，其物质的量浓度变为 1 1 . 0 Lmol C. 0时，2 1molCl 的体积约为 L4 .22 D. 1 1 Lmol 的2 CaCl 溶液中， Cl 的物质的量浓度为 1 2 Lmol 6. 某元素 1 个原子的质量为a g，1 个 C 1
20、2 原子的质量为bg，阿伏加德罗常数为A N ，则该元素的 相对原子质量是（ ） A. a b12 B. b a12 C. A N a D. A Na 7. 同温同压下，等质量的同组物质占有相同体积的是（ ） A. CO 和 CO2 B. CO 和 N2 9 C. Cl2和 Br2 D. HF 和 HCl 8. 若 20g 密度为 3 cmdg 的硝酸钙溶液中含有 2 1gCa ，则 3 NO 离子的物质的量浓度是（ ） A. 1 400 Lmol d B. 1 20 Lmol d C. 1 5 . 2 Ldmol D. 1 25. 1 Ldmol 9. 体积相同的2 MgCl 溶液和 3 A
21、lCl 溶液中的 Cl 个数若相同，则可推知2 MgCl 和 3 AlCl 溶液物质的 量浓度之比为（ ） A. 1:1 B. 2:1 C. 3:2 D. 2:3 10. mL300某浓度的NaOH溶液中含有 g60 溶质。现欲配制 NaOHLmol 1 1 溶液，应取原溶液与蒸 馏水的体积比约为（ ） （设配成后体积为原液体体积和） A. 4:1 B. 5:1 C. 1:2 D. 3:2 11. 同温、同压下，某容器充满 O2重 116g，若充满 CO2重 122g，现充满某气体重 114g， 则某气 体的相对分子质量为（ ） A. 28 B. 60 C. 32 D. 44 12. t时，相
22、对分子质量为 A 的某盐（不含结晶水）饱和溶液，某物质的量浓度为 1 LBmol ，密 度为 3 cmg ，质量分数为% a ，溶解度为 Sg。下列关系中不正确的是（ ） A. %100 100 % S S a B. 100 1000 AB AB S C. A a B %10 D. ABa%1000 二. 填空题： 13. 在标准状况下， g4 H2、11.2LO2、 OmLH21 中，所含分子数最多的是 ，含原子数最多的 是 ，质量最大的是 ，体积最小的是 。 14. 在 342 )(SOVLAl 溶液中，测得含 3 Al 的质量为 ag ，则 342 )(SOAl 溶液的物质的量浓度 为
23、， 2 4 SO 的物质的量浓度为 。 15. Wg碳酸钠晶体（OHCONa 232 10 ） ，溶于VmL水中，测得所得溶液的密度为 1 mLdg ，则溶液 溶质的质量分数为 ，溶液中溶质的物质的量浓度为 。 10 16. 在无土栽培中， 配制 1L 内含 0.5molNH4Cl、 0.16molKCl、 0.24molK2SO4的某营养液， 若用 KCl、 ClNH4 、424) (SONH 配制，则需这三种固体的物质的量分别为 。 17. 已知硫酸溶液的浓度越大密度也越大。40%的42SO H 和 50%的42SO H 等质量混合后，所得溶液 的质量分数 （填“大于” “小于” “等于”
24、 ）45% ；如果是等体积混合，混合以后所得溶液的 质量分数 （填“大于” “小于” “等于” ）45%。 三. 计算： 18. 在标准状况下， 1 体积水溶解 500 体积 HCl 气体， 得到密度为 3 19. 1 cmg 的盐酸。 求盐酸中HCl 的质量分数和盐酸的物质的量浓度。 【试题答案】【试题答案】 一. 1. D 2. C 3. D 4. C 5. D 6. B 7. B 8. C 9. D 10. A 11. A 12. C 二. 13. 2 H ；2 H ；2 O ； OH2 14. 1 54 Lmol V a ； 1 18 Lmol V a 15. % )(143 5300 VW W ； 1 )(7579 26500 Lmol VW Wd 16. mol64. 0 、 mol02. 0 、 mol24. 0 17. 等于；大于 三. 18. HCl的质量分数 %9 .44%100 )1015 .36 4 .22 500 ( 5 .36 4 .22 500 3 1 1 g molg molL L 11 1 3 3 1 6 .14 1019. 1 1015 .36 4 .22 500 4 .22 500 )( Lmol L molL L HClC
