2021届高考化学一轮复习第一章物质的量1物质的量气体摩尔体积课件鲁科版

第一节物质的量气体摩尔体积最新考纲：1.了解物质的量n及其单位摩尔mol、摩尔质量M、气体摩尔体积Vm、阿伏加德罗常数NA的含义。2.能根据微粒原子、分子、离子等物质的量、数目、气体体积标准状况下之间的相互关系进行有关计算。核心素养：1.宏观辨识与微观探析：认识物质的量是联系宏观物质和微观粒子的重要工具，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。2.证据推理与模型认知：在有关物质的量计算过程中，通过分析、推理等方法认识计算的方法，建立阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等题目解答的模型。知识点一物质的量、摩尔质量1．物质的量、阿伏加德罗常数(1)基本概念间的关系2．摩尔质量判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．0.012kg12C中含有约6.02×1023个碳原子()2．2molO2的摩尔质量是1molO2摩尔质量的2倍()×√提示：国际上规定，1mol粒子所含的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同，约为6.02×1023。提示：摩尔质量表示单位物质的量的物质所具有的质量，氧气的摩尔质量为32g·mol－1，不受物质的量多少的影响。3．一个钠原子的质量为236.02×1023()4．NH＋4的摩尔质量小于18g·mol－1()×提示：钠的摩尔质量为23g·mol－1，一个钠原子的质量为23NAg，约为236.02×1023g。×提示：NH＋4的摩尔质量为18g·mol－1。5．1.6g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA()√提示：氧气和臭氧都由氧原子构成，1.6g混合气体中含有氧原子的物质的量为0.1mol，数目为0.1NA。1．使用摩尔(mol)时，一定要指明粒子种类，可以用化学式。2．摩尔质量与相对原子(分子)质量是两个不同的概念，但当摩尔质量以g·mol－1为单位时，两者在数值上是相等的。3．阿伏加德罗常数(NA)不等同于6.02×1023。阿伏加德罗常数是一个确定的值，且有单位(mol－1)，而6.02×1023只是阿伏加德罗常数的约值。1．据央视新闻报道，在政府工作报告中指出，建设一批光网城市，推进5万个行政村通光纤，让更多城乡居民享受数字化生活。光缆的主要成分为SiO2。下列叙述正确的是()A．SiO2的摩尔质量为60B．标准状况下，15gSiO2的体积为5.6LC．SiO2中Si与O的质量比为7∶8D．相同质量的SiO2和CO2中含有的氧原子数相同C解析：摩尔质量的单位为g·mol－1，A项错误。标准状况下，SiO2为固体，B项错误。SiO2中Si与O的质量比为28∶32＝7∶8，C项正确。SiO2和CO2的摩尔质量不同，D项错误。2．一个氯原子的质量为ag，一个12C的质量为bg，用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是()A．氯元素的相对原子质量为12abB．氯元素的摩尔质量为aNAC．mg该氯原子的物质的量为maNAmolD．ng该氯原子所含的电子数为17naNAC解析：根据原子的相对原子质量等于该原子的质量除以12C质量的112，可以算出该氯原子的相对原子质量为12ab，不能确定氯元素的相对原子质量，A错误。摩尔质量的单位是g·mol－1，并且aNAg·mol－1是该氯原子的摩尔质量，B错误。该氯原子的摩尔质量为aNAg·mol－1，则mg该氯原子的物质的量为maNAmol，C正确。ng该氯原子的原子数为na，电子数为17na，D错误。3．利用太阳能分解水制氢，若光解0.02mol水，下列说法正确的是()A．可生成H2的质量为0.02gB．可生成氢的原子数为2.408×1023个C．可生成H2的体积为0.224L(标准状况)D．生成H2的量理论上等于0.04molNa与水反应产生H2的量D解析：利用太阳能分解水制氢气的方程式为2H2O=====光照2H2↑＋O2↑，0.02mol的水被分解，产生H2的物质的量为0.02mol，标准状况下的体积为0.448L，质量为0.04g，氢原子总数为2.408×1022个，A、B、C项均错误；Na与水反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，0.04molNa与水反应，放出的H2的物质的量为0.02mol，D项正确。4．有以下四种气体：①3.01×1023个HCl分子②13.6gH2S③2gD2④0.2molNH3。下列关系正确的是()A．质量：②①④③B．分子个数：①③②④C．物质的量：③①②④D．氢原子数：③②④①D解析：四种气体的物质的量分别为HCl0.5mol、H2S0.4mol、D20.5mol、NH30.2mol，所以根据各量关系，质量大小顺序关系为①②④③；分子个数和物质的量的关系为①＝③②④；氢原子数的关系为③②④①，答案为D。5．中国地质调查局宣称，我国将加速布局，推进“可燃冰”产业化进程。“可燃冰”是由水和甲烷在一定条件下形成的类冰结晶化合物。(1)1mol甲烷中含有_______________个CH4分子，含有_____________________个氢原子。(2)甲烷的摩尔质量是_____________________，32g甲烷和_______________g水所含氢原子数相同。NA或6.02×10234NA或2.408×102416g·mol－172(3)0.3molCH4分子中所含质子数与________________________个H2O分子中所含质子数相等。1.5gCH＋3中的电子数为_____________________。(4)已知：1.6g可燃冰(CH4·xH2O)的物质的量与6.02×1021个水分子的物质的量相等，则该“可燃冰”的摩尔质量为_______________________________，x值为_______________。0.3NA或1.806×10230.8NA或4.816×1023160g·mol－18素养阿伏加德罗常数的正误判断判断一气体摩尔体积的适用条件1．设NA为阿伏加德罗常数的值。判断下列说法的正误。(1)(2018·全国卷Ⅰ)22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA()√提示：氩气为单原子分子，标准状况下，22.4L氩气含有1molAr原子，而1个Ar原子中含有18个质子，正确。(2)(2018·全国卷Ⅱ)标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA()√提示：甲烷和乙烯的分子式分别为CH4和C2H4，每个分子均含有4个H，故标准状况下11.2L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5mol，则含有氢原子数目为2NA，正确。(3)(2017·全国卷Ⅲ)2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧，得到0.6NA个CO2分子()(4)(2017·江苏卷)常温常压下，锌与稀H2SO4反应生成11.2LH2，反应中转移的电子数为6.02×1023()×提示：标准状况下，苯为固体，不能用22.4L·mol－1进行相关计算，错误。×提示：常温常压下，11.2LH2的物质的量不是0.5mol，错误。(5)(2016·四川卷)标准状况下，5.6LCO2气体中含有的氧原子数为0.5NA()(6)(2015·广东卷)标准状况下，22.4LN2和H2的混合气体中含有NA个原子()×√提示：标准状况下5.6LCO2的物质的量为0.25mol，含有的氧原子数为0.5NA，正确。提示：N2和H2都是双原子分子，标准状况下，22.4L混合气体是1mol，含有2NA个原子，错误。规律小结抓“两看”，突破气体与状况陷阱一看“气体”是否处在“标准状况”。二看“标准状况”下，物质是否为“气体”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注：CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、NO2、己烷、HF、苯等在标准状况下均不为气体]。若给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生正确判断，让学生误以为无法求解物质所含的粒子数，实质上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。判断二物质的组成与结构2．设NA为阿伏加德罗常数的值。判断下列说法的正误。(1)(2019·全国卷Ⅱ)3g3He含有的中子数为1NA()√提示：3g3He的物质的量为1mol，每个3He含1个中子，则1mol3He含1mol中子，正确。(2)(2019·全国卷Ⅱ)48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA()(3)(2019·浙江卷)30gHCHO与CH3COOH混合物中含C原子数为NA()√提示：正丁烷和异丁烷互为同分异构体，每个分子中均含10个C—H键和3个C—C键，即每个分子中含13个共价键，则48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中含13mol共价键，正确。√提示：HCHO与CH3COOH的最简式均为CH2O，原混合物相当于30gCH2O，n(CH2O)＝1mol，因而C原子数为NA，正确。(4)(2018·全国卷Ⅰ)92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA()(5)(2018·全国卷Ⅱ)常温常压下，124gP4中所含P—P键数目为4NA()×提示：92.0g甘油的物质的量为1mol，而1个甘油分子中含有3个—OH，则92.0g甘油中含有羟基数为3.0NA，错误。×提示：P4分子是正四面体结构，1个P4分子中含有6个P—P键，124gP4的物质的量为1mol，则含有P—P键的数目为6NA，错误。(6)(2018·海南卷)12g金刚石中含有化学键的数目为4NA()×提示：在金刚石中，1个C原子相当于形成2个C—C键，n(金刚石)＝12g12g·mol－1＝1mol，所以12g金刚石中含有2NA个化学键，错误。(7)(2018·海南卷)18g的D2O中含有的质子数为10NA()(8)(2017·全国卷Ⅲ)0.1mol的11B中，含有0.6NA个中子()×√提示：D2O的摩尔质量是20g·mol－1，每个D2O中含有10个质子，n(D2O)＝18g20g·mol－1＝0.9mol，则18gD2O中含有的质子数为9NA，错误。提示：一个11B中的中子数为11－5＝6,0.1mol11B中含有0.6mol中子，即0.6NA个中子，正确。规律小结突破物质组成与结构1．物质组成的微观结构(1)微粒个数①稀有气体是单原子分子，臭氧为O3，白磷为P4。②由同位素组成单质和同位素化合物，它们的摩尔质量与通常情况下不同，例如摩尔质量：18O2(36g·mol－1)、D2O(20g·mol－1)、T2O(22g·mol－1)。③涉及电子数时要注意根、基、离子的区别，如OH－与—OH、CH＋3与—CH3等。④特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子)数目，如D2O(或T2O)、18O2等。(2)混合物中微粒数目的计算①对于分子式中某一种原子数相同的混合物，计算该原子数时，不用考虑各混合物的占比，如1molNO2和CO2混合气体中O原子数为2NA。②相对分子质量相同的物质组成的混合物，计算分子总数时，不用考虑各混合物的占比，分子总数N＝mM×NA，M是相同的摩尔质量。如常温常压下，14g由N2与CO组成的混合气体中，含有的分子数目为0.5NA，含有的原子数目为NA。③最简式相同的物质组成的混合物计算原子总数时，不用考虑各混合物的占比，N(最简式)＝mM最简式×NA。如甲醛和冰醋酸的最简式都为CH2O，常温常压下，3.0g甲醛和冰醋酸的混合物中含有的N(CH2O)为0.1NA，含有的原子总数为0.4NA。类似的例子还有计算一定质量O2和O3、乙烯和环丙烷、NO2和N2O4的原子数目等。(3)胶体胶体粒子较大，由多个微粒组合而成，如一个Fe(OH)3胶体粒子是由多个Fe(OH)3微粒的集合体吸附一些粒子组成的，故Fe(OH)3胶体粒子数小于Fe(OH)3分子数。2．物质中所含化学键(1)熟悉一些物质中的化学键的数目，如Si、CH4、P4、CO2等。几种常考物质CO2(C===O)CH4(C—H)P4(P—P)Si(Si—Si)SiO2(Si—O)石墨(C—C)金刚石(C—C)每摩尔微粒