2019-2020年高一化学衔接班专题六 物质的量教案.doc

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2019-2020年高一化学衔接班专题六 物质的量教案 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6.021023。6.021023mol－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=变形形式：N=nNA 因为1mol 12C的质量是12g， 所以1molO2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。 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（Kgmol－1） 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= 变形形式：m=nM， n= （三）气体摩尔体积 1. 物质体积的决定因素 物质体积的大小取决于 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m3mol－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= （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） ① 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。 ② 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： ① 在标准状况下：∵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。 ② 1mol：确定气体分子个数为NA个。 ③ 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。 ④ 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= 变形形式： 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。 eg:c（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= w=100% 特点 V（aq）、CB相同的任何溶液中，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 结论：化学方程式中各物质的化学计量数ν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： 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： （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】 [例1] 在____mol中含有0.1NA个SO42－，____mol 中阴、阳离子总数约为6.021023个。 解析：=2Fe3++3SO42－ N（Fe3+）=2N（） N（SO42－）=3N（） 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：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金属镁的物质的量为2.4g/（24g/mol）=0.1mol，变成镁离子时失去电子数目为20.1NA=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：，，1L2mol/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（MgCl2）干粉。试确定x的值。 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）==0.02mol ∴n（MgCl2xH2O）= n（MgCl2）=0.02mol ∴ M（MgCl2xH2O）===203g/mol ∴ [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水中溶解标况下560LNH3。 w=100%= CB= V（aq）=1L+560L=561L?（） 思路：nBV（NH3） V（aq）m（aq）m（NH3）n（NH3） V（NH3） [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：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: 设与Na2CO3反应的AgNO3的物质的量为x， Na2CO3 ~ 2 AgNO3 ~ 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/L－0.01mol=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/4.68g100%=25% 【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 B. 物质的量既表示物质的数量又表示物质的质量 C. 阿伏加德罗常数是中含有的碳原子数目 D. 中含有和 2. 气体的体积主要由以下什么因素决定的（ ） ① 气体分子的直径 ② 气体物质的量的多少 ③ 气体分子间的平均距离 ④ 气体分子的相对分子质量 A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④ 3. 将标准状况下的溶于水中，得到盐酸密度为，则该盐酸的物质的量浓度是（ ） A. B. C. D. 4. 与标准状况下VLCO2所含氧原子数目相同的水的质量是（ ） A. B. C. D. 5. 下列说法中正确的是（ ） A. 的溶液是指此溶液中含有 B. 从1L的溶液中取出溶液，其物质的量浓度变为 C. 0℃时，的体积约为 D. 的溶液中，的物质的量浓度为 6. 某元素1个原子的质量为，1个原子的质量为，阿伏加德罗常数为，则该元素的相对原子质量是（ ） A. B. C. D. 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 C. Cl2和Br2 D. HF和HCl 8. 若20g密度为的硝酸钙溶液中含有，则离子的物质的量浓度是（ ） A. B. C. D. 9. 体积相同的溶液和溶液中的个数若相同，则可推知和溶液物质的量浓度之比为（ ） A. B. C. D. 10. 某浓度的溶液中含有溶质。现欲配制溶液，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. B. C. D. 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. ℃时，相对分子质量为A的某盐（不含结晶水）饱和溶液，某物质的量浓度为，密度为，质量分数为，溶解度为Sg。下列关系中不正确的是（ ） A. B. C. D. 二. 填空题： 13. 在标准状况下，H2、11.2LO2、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. 在溶液中，测得含的质量为，则溶液的物质的量浓度为 ，的物质的量浓度为 。 15. 碳酸钠晶体（），溶于水中，测得所得溶液的密度为，则溶液溶质的质量分数为 ，溶液中溶质的物质的量浓度为 。 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、、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%的和50%的等质量混合后，所得溶液的质量分数 （填“大于”“小于”“等于”）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，得到密度为的盐酸。求盐酸中的质量分数和盐酸的物质的量浓度。 【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. ；；； 14. ； 15. ； 16. 、、 17. 等于；大于 三. 18. 的质量分数