2021高考化学一轮复习第一章第1课时物质的量及相关概念教案鲁科版

-1-第1课时物质的量及相关概念[课型标签:知识课基础课]知识点一物质的量、摩尔质量1.物质的量(1)概念: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)标准:国际上规定,1mol粒子集合体所含的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同。(3)规范表示:xmolH2SO4↓↓↓数值单位指定微粒符号或微粒名称[名师点拨]由于摩尔(mol)表示的粒子数太大,后面只能跟微观粒子。跟宏观物质如1mol大米、1mol氢元素则错误。2.阿伏加德罗常数(1)概念:1mol任何粒子的粒子数,符号为NA,通常用6.02×1023mol-1表示。(2)识别:阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023的含义不同;NA为0.012kg12C中所含的碳原子的准确数目,是一个精准值,而6.02×1023只是阿伏加德罗常数的一个近似值。3.摩尔质量4.摩尔质量的三种求算方法依据计算公式根据摩尔质量的定义计算M=mn根据标准状况下气体的密度ρ计算M=ρ×22.4(g·mol-1)根据气体的相对密度(D=AB)计算M(A)=M(B)×D-2-根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)计算M=AmNN[名师点拨]涉及摩尔质量的辨析判断或使用表达经常在单位上设错考查,摩尔质量、相对分子质量、1mol物质的质量在数值上可能是相同的,但含义不同,三者的单位不同。摩尔质量的单位是g·mol-1,相对原子(分子)质量的单位是“1”,1mol物质的质量单位是“g”。1.(2019·甘肃武威一轮)下列说法中正确的是(B)A.摩尔是可以把物质的质量与微观粒子数联系起来的一个基本物理量B.0.012kg12C中所含的碳原子数为NAC.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量D.1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子解析:摩尔是物质的量的单位,不是物理量;物质的摩尔质量当以g·mol-1作单位时,其数值等于相对分子(原子)质量;1mol任何微粒都含有约6.02×1023个粒子。A、C、D项错误。2.2019年5月美国对华为公司宣布禁令,对华为芯片断供,芯片国产化势在必行,制备芯片的主要原料为硅,硅通常由SiO2制备,下列关于SiO2叙述正确的是(C)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。3.(2019·河南驻马店月考)在一定条件下,某化合物X受热分解:2XA↑+2B↑+4C↑,测得反应后生成的混合气体对H2的相对密度为11.43,在相同条件下,X的相对分子质量是(C)A.11.43B.22.85C.80.01D.160.02解析:设X的相对分子质量是M,参加反应的X是2mol,生成的混合气体是7mol,反应前后质量不变,则27M=2×11.43,解得M=80.01。4.2019年5月自然资源部中国地质调查局“海洋六号”科考船在我国南海北部发现一处新的大型活动性“冷泉”,在“冷泉”区域,调查人员还发现了大量的“可燃冰”,作为新型能源,-3-预计我国在2030年左右有望实现可燃冰商业化开采。“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。(3)0.3molCH4分子中所含质子数与个H2O分子中所含质子数相等。1.5g+3CH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的值为。解析:(1)根据公式N=nNA可知1molCH4中含有NA或6.02×1023个CH4分子,含4NA或2.408×1024个H。(2)甲烷的摩尔质量为16g·mol-1;n(CH4)=132g16gmol=2mol,n(H)=8mol,则n(H2O)=4mol,m(H2O)=4mol×18g·mol-1=72g。(3)CH4和H2O分子均含10个质子,则与0.3molCH4中所含质子数相等的水的物质的量为0.3mol,则N=nNA=0.3NA或1.806×1023;1.5g+3CH的物质的量为11.5g15gmol=0.1mol,每个+3CH含有8个电子,故1.5g+3CH含有的电子数为0.8NA。(4)由n=ANN得水的物质的量为212316.02106.0210mol=0.01mol,则可燃冰的物质的量为0.01mol,可燃冰的摩尔质量为1.6g0.01mol=160g·mol-1,故16+18x=160,x=8。答案:(1)NA(或6.02×1023)4NA(或2.408×1024)(2)16g·mol-172(3)0.3NA(或1.806×1023)0.8NA(4)160g·mol-18知识点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律1.影响物质体积的因素2.气体摩尔体积-4-[名师点拨](1)在标准状况下,Vm=22.4L·mol-1;在非标准状况下,气体的摩尔体积也有可能是22.4L·mol-1。(2)标准状况下,水、酒精、氯仿、苯、CCl4、SO3等的状态不是气体,故不能用气体摩尔体积知识进行换算。3.阿伏加德罗定律(1)内容:同温同压下,相同体积的任何气体,含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。(2)适用范围:单一气体或相互不反应的混合气体。(3)推论(可通过pV=nRT及n=mM、ρ=mV导出)条件推论语言叙述T、p相同12VV=12nn同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比T、p相同12=12MM同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比T、V相同12pp=12nn温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比备注n为物质的量,M为摩尔质量,V为气体体积,ρ为密度,p为压强[名师点拨](1)使用对象:必须是气体物质,可以是单一气体,也可以是互不反应的混合气体。(2)同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等,但原子数不一定相等。1.下列说法正确的是(B)A.在常温常压下,11.2LN2含有的分子数为0.5NAB.标准状况下,22.4LH2和O2的混合物所含分子数为NAC.标准状况下,18gH2O的体积是22.4LD.1molSO2的体积是22.4L-5-解析:常温常压下的气体摩尔体积不是22.4L/mol,A项错误;标准状况下,1mol任何气体的体积都约为22.4L,22.4LH2和O2的混合物所含分子数为NA,B项正确;标准状况下,H2O为液体,所以1mol水的体积不是22.4L,C项错误;未指明标准状况,D项错误。2.(经典全国卷)下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是(C)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解析:同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,12C18O和14N2的摩尔质量不相等,A项错误;1个12C18O分子含中子数为16,1个14N2分子含中子数为14,B项错误;同温同压下,体积相同的两种气体,分子数相同,而12C18O和14N2分子所含电子数相同,C项正确;12C18O和14N2分子中所含质子数相同,M不同,故等质量的两种气体物质的量不同,分子数不同,所具有的质子数不同,D项错误。3.(2019·海南海口月考)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)A.甲分子个数比乙分子个数少B.甲的物质的量比乙的物质的量多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:温度、压强相同,甲的密度大于乙的密度,即摩尔质量M(甲)M(乙),m相同时,物质的量n(甲)n(乙),则甲的体积小于乙的体积。气体摩尔体积Vm相同,B、C、D说法均错误。4.(1)2molO3和3molO2的质量之比为,分子数之比为,同温同压下密度之比为,含氧原子数之比为,体积之比为。(2)O3与Cl2具有相似的性质,均可用于自来水消毒。已知两者在消毒时均被还原为最低价态,则相同状况下10LO3与LCl2的消毒能力相当。(3)气体化合物A分子式可表示为OxFy,已知同温同压下10mLA受热分解生成15mLO2和10mLF2,则A的化学式为,推断的依据为.。解析:(1)2molO3与3molO2中都含有6mol氧原子,所以两者质量相等,质量之比为1∶1;分子数之比等于两者物质的量之比为2∶3;同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比为-6-48∶32=3∶2;两者中都含有6mol氧原子,氧原子数之比为1∶1;体积之比等于物质的量之比为2∶3。(2)相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比;消毒能力强弱与转移的电子数有关,若消毒能力相当,说明转移的电子数相等,所以需要氯气的体积为10232L=30L。(3)根据阿伏加德罗定律,相同条件下,气体的物质的量之比等于体积之比,则A分解反应方程式表示为2OxFy3O2+2F2,根据质量守恒定律,x=3,y=2,A的化学式为O3F2。答案:(1)1∶12∶33∶21∶12∶3(2)30(3)O3F2质量守恒定律和阿伏加德罗定律知识点三物质的量浓度1.物质的量浓度(1)概念:表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量,符号为cB。(2)表达式:cB=BnV。(3)单位:mol·L-1或mol/L。[名师点拨](1)物质的量浓度中的体积是指溶液的体积,而不是指溶剂的体积,不能用水的体积代替,若两溶液混合,溶液的体积也不是两溶液体积之和。(2)对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数不变,但所含溶质的物质的量、质量则因体积不同而改变。未指明体积时不能只根据浓度误认作物质的量。2.溶质的质量分数(1)概念:用溶质的质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量,符号为w,一般用百分数表示。(2)表达式:w=mm质液×100%。(3)饱和溶液中溶质的质量分数用溶解度S表示:w=100gSS×100%。3.有关物质的量浓度计算的常见类型(1)标准状况下气体溶质溶于水所得溶液浓度的计算-7-322.4L/mol10L/mLVnmmmV气体气体水溶质的物质的量溶液的体积c=nV(2)溶液稀释、同种溶质的溶液混合的计算溶质的质量在稀释前后保持不变,即m1w1=m2w2溶质的物质的量在稀释前后保持不变,即c1V1=c2V2溶液质量守恒,m稀=m浓+m水(体积一般不守恒,V稀≠V浓+V水)混合前后溶质的物质的量保持不变,即c1V1+c2V2=c混V混(稀溶液混合时,常认为V混=V1+V2进行粗略计算)溶液质量守恒,即ρ1V1+ρ2V2=ρ混V混电荷守恒,如不同浓度的Na2SO4溶液混合后仍存在c(Na+)=2c(24SO)4.计算方法(1)利用公式直接计算:c=nV。(2)利用溶质的质量分数计算c为溶质的物质的量浓度,单位:mol·L-1,ρ为溶液密度,单位g·cm-3,w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位g·mol-1,则c=nV=mMV=1000wVMV=1000wM。(3)电荷守恒:一般用于离子浓度的计算,如Na2SO4溶液中存在c(Na+)=2c(24SO)。1.(2019·广西河池月考)下列溶液中,有一种溶质的物质的量浓度与其他溶液不同的是(C)A.10gNaOH固体溶解在水中配成250mL溶液B.将80gSO3溶于水并配成1L的溶液C.将0.5mol·L-1的NaNO3溶液100mL加热蒸发掉50g水的溶液D.标准状况下,将22.4L氯化氢气体溶于水配成1L溶液解析: