11物质的量气体摩尔体积教案原卷版

第一章化学计量在在实验中的应用1.1物质的量气体摩尔体积考纲要求：1.理解摩尔(mol)是物质的量的基本单位，可用于进行简单的化学计算。2.了解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。3.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。考点一|物质的量摩尔质量[教材知识层面]1．物质的量(1)含义：物质的量是一个物理量，表示含有一定数目粒子的集合体，符号为n，单位为mol。(2)数值：1mol任何物质所含有的微粒数与0.012_kg12C所含的碳原子个数相等。2．阿伏加德罗常数(1)概念：1mol任何粒子所含的微粒数，符号为NA，通常用6.02×1023_mol－1表示。(2)物质的量、微粒数(N)与阿伏加德罗常数的关系为：n＝N/NA。3．摩尔质量(1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量，符号：M，单位：g/mol。(2)数值：当微粒的摩尔质量以g/mol为单位时，在数值上等于该微粒的相对分子(原子)质量。(3)关系：物质的量、物质的质量与摩尔质量关系为：n＝m/M。[高考考查层面]命题点1关于物质的量的基本概念理解物质的量的相关概念要注意以下四点：(1)物质的量不能错误地认为是物质的质量或者物质的数量，其描述对象是微观粒子，如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等，不能用于描述宏观物体。(2)使用摩尔做单位时，应用化学式指明粒子的种类，如1molH不能描述为1mol氢。(3)摩尔质量与相对分子(原子)质量是两个不同的概念，当摩尔质量以g/mol为单位时，二者在数值上相等，但前者有单位，后者是相对值，无单位。(4)对具体的物质，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的多少而变化，也不随物质的聚集状态的变化而变化。[典题示例1]判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)摩尔是表示物质的量多少的基本物理量。()(2)物质的量就是1mol物质的质量。()(3)0.012kg12C中含有约6.02×1023个碳原子。()(4)1molH2O中含有2mol氢和1mol氧。()(5)氢氧化钠的摩尔质量是40g。()(6)2mol水的摩尔质量是1mol水的摩尔质量的2倍。()命题点2以物质的量为核心的相关计算[典题示例2](1)0.3molH2O分子中所含氢原子数与________个NH3分子中所含氢原子数相等。(2)12g乙烷中所含共价键的物质的量是________。(3)已知16gA和20gB恰好完全反应生成0.04molC和31.76gD，则C的摩尔质量为________。[方法技巧]“核心思维法”解答微粒数目计算题解答以物质的量为核心的相关计算时，要注意“物质的量”的桥梁作用，解题思维流程如下：[考点达标层面][典题示例3]某硫原子的质量是ag,12C原子的质量是bg，若NA只表示阿伏加德罗常数的数值，则下列说法中正确的是()①该硫原子的相对原子质量为12ab②mg该硫原子的物质的量为maNAmol③该硫原子的摩尔质量是aNAg④ag该硫原子所含的电子数为16NAA．①③B．②④C．①②D．②③考点二|气体摩尔体积阿伏加德罗定律[教材知识层面]1．影响物质体积大小的因素(1)构成微粒的大小；(2)构成微粒间距的大小；(3)构成微粒的数目。2．气体摩尔体积(1)概念：气体摩尔体积是指在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体积，符号为Vm，单位为L·mol－1。(2)特例：标准状况是指温度为0_℃，压强为101_kPa，此情况下，气体摩尔体积为22.4_L·mol－1。(3)物质的量、气体体积与气体摩尔体积之间的关系为n＝VVm。3．阿伏加德罗定律(1)决定气体体积的外界条件：物质的量相同的气体，其体积的大小取决于气体所处的温度和压强。(2)阿伏加德罗定律的含义：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体含有相同的分子数。即T1＝T2，p1＝p2，V1＝V2，则n1＝n2。[高考考查层面]命题点1气体摩尔体积的使用和计算应用气体摩尔体积时注意的四点(1)使用“条件”：一般指标准状况，即0℃、1×105Pa。(2)使用对象：必须是气体物质，可以是单一气体，也可以是混合气体。水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。(3)在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L·mol－1，其他条件下不一定是22.4L·mol－1。(4)22.4L气体，在标准状况下是1mol，在非标准状况下，可能是1mol，也可能不是1mol。[典题示例1]下列说法正确的是()①标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L②0.5molH2所占体积为11.2L③标准状况下，1molH2O的体积为22.4L④标准状况下，28gCO与N2的混合气体的体积约为22.4L⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4L·mol－1⑥标准状况下，体积相同的气体的分子数相同A．①③⑤B．④⑥C．③④⑥D．①④⑥命题点2阿伏加德罗定律及其应用阿伏加德罗定律是指在同温同压下，同体积的气体含有相同的分子数。根据pV＝nRT(R为常量，T为热力学温度)和密度、摩尔质量的定义式可推出以下结论：描述关系三正比同温同压下，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ρ1/ρ2＝M1/M2二反比同温同压下，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相对分子p1/p2＝M2/M1质量成反比一连比同温同压下，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注意：(1)阿伏加德罗定律的适用范围是气体，其适用条件是三个“同”，即在同温、同压、同体积的条件下，才有分子数相等这一结论，但所含原子数不一定相等。(2)阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体。[典题示例2]如图两瓶体积相等的气体，在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是()A．所含原子数相等B．气体密度相等C．气体质量相等D．摩尔质量相等[典题示例3]标准状况下，aL气体X2和bL气体Y2恰好完全反应生成cL气体Z，若2a＝6b＝3c，则Z的化学式为()A．XY2B．X2YC．X3YD．XY3命题点3气体摩尔质量的计算计算气体摩尔质量常用的“五”方法(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝m/n；(2)根据标准状况下气体的密度(ρ)：M＝ρ22.4L/mol；(3)根据气体的相对密度(D＝ρ1/ρ2)：M1/M2＝D；(4)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：M＝NA·m/N；(5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述算式仍然成立；还可以用下式计算：M＝M1a%＋M2b%＋M3c%＋…，a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。[典题示例4]在一定条件下，某化合物X受热分解：2X=====△A↑＋2B↑＋4C↑，测得反应后生成的混合气体对H2的相对密度为11.43，相同条件下，X的相对分子质量是()A．11.43B．22.85C．80.01D．160.02考点三|高考的坚守者——阿伏加德罗常数[考点精析]解答关于阿伏加德罗常数的题目应注意分析题干给出的条件，如物质的状况、所处的环境、物质本身的结构，同时还要考虑氧化还原反应、电离、水解等情况，具体有如下几点：1．注意“标准状况”“常温常压”等外界条件(1)在标准状况下非气态的物质，如H2O、SO3、戊烷、CHCl3等；(2)物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响。2．注意物质的组成和结构(1)特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、D2O、18O2、H37Cl等。(2)物质中所含化学键的数目，如CO2、CnH2n＋2等。(3)最简式相同的物质中的微粒数目，如NO2和N2O4、乙烯和丙烯、(O2和O3)等。(4)摩尔质量相同的物质中的微粒数目，如N2、CO、C2H4等。3．注意氧化还原反应中电子的转移电子转移(得失)数目的问题分析，如Na2O2、NO2与H2O反应；Cl2与H2O、NaOH、Fe的反应；电解AgNO3溶液、CuSO4溶液等，分析该类题目时还要注意反应产物以及过量计算问题。4．注意弱电解质的电离、盐类的水解弱电解质在水溶液中部分电离；可水解盐溶液中，离子发生微弱水解。如0.1mol·L－1的乙酸溶液和0.1mol·L－1的乙酸钠溶液。5．注意一些特殊的反应如一氧化氮和氧气不需要条件即可反应，二氧化氮和四氧化二氮之间存在相互转化，合成氨反应等属于可逆反应。[专项集训](判断正误)角度一考查气体摩尔体积的适用条件(1)用惰性电极电解食盐水，若电路中通过1NA电子的电量，则阳极产生气体11.2L。()(2)标准状况下，22.4LN2和O2的混合气体中含有的分子数为NA。()(3)常温常压下，11.2L二氧化硫中所含的氧原子数等于NA。()(4)标准状况下，80gSO3中含3NA个氧原子，体积约为22.4L。()(5)足量Zn与一定量的浓硫酸反应，产生22.4L气体时，转移的电子数一定为2NA。()角度二考查物质的组成或结构(1)7.8gNa2O2中含有的阴离子数为0.1NA。()(2)常温下，0.1mol碳酸钠晶体中含有CO2－3的个数为0.1NA。()(3)7.8gNa2S和Na2O2的混合物中，含有的阴离子数目为0.1NA。()(4)12gNaHSO4晶体中阳离子和阴离子的总数为0.3NA。()(5)7.5gSiO2晶体中含有的硅氧键数为0.5NA。()角度三考查氧化还原反应中电子的转移(1)标准状况下，2.24LCl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA。()(2)15.6gNa2O2与过量CO2反应时，转移的电子数为0.4NA。()(3)一定条件下，2.3gNa完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为0.1NA。()(4)在铜与硫的反应中，1mol铜原子参加反应失去的电子数为2NA。()(5)过氧化氢分解制得标准状况下1.12LO2，转移电子数目为0.2NA。()角度四考查一定量物质中粒子数目的计算(1)常温下，32g含有少量臭氧的氧气中，共含有氧原子2NA。()(2)常温常压下，3.0g乙烷中含有的碳氢键数为0.7NA。()(3)300mL2mol/L蔗糖溶液中所含分子数为0.6NA。()(4)8.0gCu2S和CuO的混合物中含有铜原子数为0.1NA。()角度五考查与“特殊反应”相关的粒子数目的判断(1)在密闭容器中加入1.5molH2和0.5molN2，充分反应后得到NH3分子数为NA。()(2)1L0.1mol/L的Na2S溶液中含有的S2－离子数为0.1NA。()(3)1L1mol/L的Na2CO3溶液中含有NA个CO2－3。()(4)1L0.5mol/LCH3COOH溶液中，CH3COO－离子的个数为0.5NA。()以“两种气体做比较”为载体串联物质的量的计算、近年来高考题常以多种气体为载体，考查物质的量、气体摩尔体积、阿伏加德罗定律及其推论，综合运用了物质的状态、摩尔质量、比例关系、微粒数目、反应关系等内容。高考载体(2013·大纲卷T8)下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是()A.体积相等时密度相等B.原子数相等时具有的中子数相等C.体积相等时具有的电子数相等D.质量相等时具有的质子数相等[知识串联设计](1)30g12C18O和28g14N2所含的分子数相同吗？________________________________________________________________________。〖考查物质的量的计算〗(2)同温同压下，12C18O和14N2两种气体的密度相同吗？____________。〖考查阿伏加德罗定律的推论〗(3)同温同压同体