高一化学化学计量串讲

1第五级（上）·第1讲·教师版化学计量高考要求内容要求层次具体要求ⅠⅡⅢ化学计量√利用相对原子质量、相对分子质量进行有关计算√理解物质的量及其单位的含义，能根据物质的量与摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数、微粒数目之间的相互关系进行计算√能用化学方程式、离子方程式表示物质的变化并进行相关计算思维导图化学计量基本概念基本实验基本规律基本公式物质的量阿伏加德罗常数摩尔质量气体摩尔体积物质的量浓度阿伏加德罗定律及其推论一定物质的量浓度溶液配制摩尔mAVmNnMVN气（推荐记忆）pVnRTBBncV表示含有一定数目粒子的集合体，符号“n”国际单位制七个基本物理量之一，用阿伏加德罗常数为标准来衡量其它微粒集体所含微粒数目的物理量。物质的量的基本单位，符号“mol”1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数AN236.0210符号为，数值约等于单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量符号，单位数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量M1g/molgmol（或）mVL/mol单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积符号，单位标准状况下（0℃，10kPa）22.4L/molmV≈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符号，单位mol/L。实验原理：重点仪器：容量瓶操作步骤：计算→称量（量取）→溶解（稀释）→转移→洗涤→振荡→定容→摇匀→装瓶同温同压，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子“三同”推“一同”适应对象为气体BBncVBc1.1化学计量的基本概念一、化学计量基本概念应注意的问题1.物质的量(n)与摩尔(mol)2第五级（上）·第1讲·教师版（1）在使用“物质的量”描述物质的多少时，只适用于微观粒子，而不适用于宏观物质。常见的微观粒子有：分子、原子、离子、质子、中子、电子或它们特定的组合。（2）应使用具体的符号标明微观粒子的种类或其特定的组合。2.阿伏加德罗常数(NA)（1）规定0.012kg12C中所含碳原子的个数，具有精确值，单位为-1mol。（2）阿伏加德罗常数的一般表述为23-1A6.0210molN=，但236.0210-1mol只是阿伏加德罗常数的一个约数。3.摩尔质量(M)（1）注意区分“相对分子(原子)质量”与“摩尔质量”的区别，摩尔质量(g/mol)在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量，但二者的意义并不相同。相对分子（原子）质量是指该物质一个粒子（或单位组成）的质量与一个12C原子的1/12之比所得的数值，单位是1；摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量，单位是1g/molgmol（或）。（2）1mol某混合物的质量在数值上等于其平均摩尔质量，以1gmol为单位时，数值上等于该混合物的平均相对分子质量。4.气体摩尔体积(Vm)（1）使用气体摩尔体积时，一定要确认该物质在该状态下是否为气体。（2）气体的摩尔体积不仅适用于纯净气体，也适用于混合气体。（3）注意区分标准状况与常温常压的区别，标准状况为kPa（0℃、101），而常温常压为kPa（25℃、101）。只有在标准状况下气体的摩尔体积m22.4L/molV≈，而在常温常压下气体的摩尔体积m22.4L/molV。5.物质的量浓度(c)（1）计算公式中的V是溶液的体积而非溶剂的体积，单位为L。（2）物质的量浓度概念中的溶质，既可以是化合物，也可以是离子或是其他特定组合。判断溶质时要注意具体情况，例如22NaONaOH，424CuSO5HOCuSO等。（3）同一溶液，无论取出多大体积，其各种微粒浓度均不变。二、阿伏加德罗常数(AN)为背景的题目的常见考点1.条件：当考查气体物质时经常将非标准状况与22.4L/mol联系起来，如常温常压kPa（25℃、101）时或不标明气体物质所在状态等。但注意若题目给出气体的质量或物质的量，则粒子数目与外界条件无关。2.物质状态：考查气体摩尔体积的时候，经常使用在标准状况下非气体的物质来设置陷阱。例如水在标准状况下不是气态；3SO在标准状况下是固态；在标准状况下，含碳原子数大于4而小于16的烃是液态等等。注意若是气体，求其物质的量和分子数目，这与该气体是混合气体还是单一气体无关。3.物质结构：考查一定物质的量的物质中含有多少粒子（分子、原子、电子、中子、质子等）时，经常会涉及到单原子分子，双原子分子，以及3O、4P等，解答此类题应弄清物质的构成。此外涉及到同位素等概念时，正确运用原子中质子数等于电子数，质子数加中子数等于质量数这两大关系式。4.化学键：考查一些特定物质中化学键的数目，例如4CH、22NaO、22HO、NH3、C2H4(乙烯)、4P、2SiO、Si、C(金刚石)等。5.摩尔质量：在考查与质量相关的问题时，经常会涉及到一些特殊物质(微粒)的摩尔质量，例如2DO、182O等。6.氧化还原反应：考查指定物质参加氧化还原反应时，常设置较复杂氧化还原反应反应中氧化剂、3第五级（上）·第1讲·教师版还原剂、氧化产物、还原产物、电子数目转移等方面的陷阱，解答此类题应把握氧化还原反应的实质和电子守恒规律。如22NaO和H2O(CO2)、2Cl和NaOH溶液的歧化反应；部分参加的氧化还原反应等等。7.电解质溶液中的平衡：考查电解质溶液中粒子数目或浓度时常设置弱电解质的部分电离、盐类水解等方面的陷阱。1.2阿伏加德罗定律一、阿伏加德罗定律同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。可以表示为：12VV：=12NN：=12nn：（T、p相同）二、阿伏加德罗定律的推论阿伏伽德罗定律又可以看做“四同定律”，已知其中的“两同”则另外“两同”成一定的比例。序号前提条件比例关系①T、V相同12pp：=12NN：=12nn：（正比）②p、n相同12VV：=12TT：（正比）③T、n相同12VV：=21pp：（反比）④V、n相同12pp：=12TT：（正比）⑤T、p相同12：=12rrMM：=12MM：（正比）【备注】①阿伏加德罗定律及其推论都可由理想气体状态方程及其变形推出。（pVnRT、mpVRTM、pMRT，其中R为气体常数）②阿伏加德罗定律不但适用于纯净气体也适用于混合气体。1.3化学计量相关的计算一、物质的量、质量、气体摩尔体积、粒子数之间的相互换算关系4第五级（上）·第1讲·教师版二、气体的相对分子质量r()M的计算方法1.通常方法：/Mmn2.已知标准状况下气体密度：22.4M3.已知同温同压下两种气体A和B的相对密度D：rr(A)(B)MDM三、有关物质的量浓度的计算1.关于物质的量浓度的基本计算主要包括：（1）基本公式：/cnV，/nmM。（2）溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算公式：1000cM(ρ的单位为g/mL，ω表示溶质的质量分数)2.已知气体溶质的体积（标准状态下）、水的体积和溶液的密度，计算溶液的物质的量浓度。应先运用1/22.4LmolnV求出溶质的物质的量，再运用/Vm求出溶液的体积。或直接利用利用公式：100022400VcMVV气气水(ρ的单位为g/mL)例如：HCl、3NH等气体经喷泉实验所得溶液浓度的无数据巧算方法：令气体体积（标准状态）为1L，喷泉后溶液体积亦为1L，故111/22.4molL0.045molLc为恒值；但不为恒值，可根据气体摩尔质量、溶液密度（视作11gmL）来进行求算。3.溶液稀释或混合计算（1）可根据稀释前后，溶液中溶质的物质的是不变的公式1122cVcV，或溶质的质量不变的公式1112221122VVcVMcVM或计算有关的量。（2）同种溶质（或含同种离子）的溶液混合，可根据混合前后该溶质（或该离子）的总物质的5第五级（上）·第1讲·教师版量不变列式计算。稀释（或混合）前后溶液与水（或另一种浓度的溶液）的质量可以相加，但是体积一般不可以相加，而应运用V(后)=m(后)/(后)算出最后溶液的总体积。只有稀溶液稀释（或相互混合）且题中未给出稀释（或混合）后溶液的密度时，才可以忽略稀释（或混合）后溶液的体积变化，将二者体积直接相加得到最后溶液的总体积。4.根据方程式的计算根据方程式计算时，注意“上下同单位，左右成比例”。常见的方法有：差量法、得失电子守恒法等。1.4一定物质的量浓度溶液的配制一、实验基本仪器1.溶质为固体时：药匙、托盘天平（砝码）、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。2.溶质为液体时：量筒(有时用滴定管)、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。3.容量瓶的特点与注意事项：①容量瓶上标有：规格（容积）、温度、刻度线。②容量瓶在进行溶液配制之前，必须进行查漏才可以进行使用。二、实验步骤计算称量或量取溶解或稀释冷却并转移洗涤并转移振荡定容摇匀装瓶贴签。三、配置一定物质的量浓度的溶液的实验误差分析1.对于液体读数或定容时仰视或俯视的讨论【总结】解决视线对于液体读数或体积确定的影响的问题时，要学会画图的方法并确定刻度的位置。2.配置一定物质的量浓度的溶液的实验误差讨论配置一定物质的量浓度的溶液的实验误差应从实验原理BBncV着手讨论，当Bn变大时，会使溶液的浓度变浓；而相反当V变大时，会使溶液的浓度变稀。因此Bn、V就是我们讨论该实验误差时的两个因变量，例如在配置0.11molL的NaOH溶液时，可能出现的实验误差有：能引起误差的一些操作（以配置0.11molL的NaOH溶液为例）因变量Bc/1molLBnV称量前小烧杯内有水————不变称量时间过长减小——偏低用滤纸称NaOH减小——偏低称量时砝码和被称量物质位置交换（右物左码）减小——偏低6第五级（上）·第1讲·教师版转移时，容量瓶内有少量的蒸馏水————不变向容量瓶中注液时少量流出减小——偏低未洗涤烧杯和玻璃棒减小——偏低未冷却至室温就注入定容——减小偏高定容时，加水超过刻度线——增大偏低定容时，水多了用滴管吸出减小——偏低定容摇匀后，液面下降再加水——增大偏低定容后经振荡摇匀，液面下降————不变定容时俯视读刻度——减小偏高定容时仰视读刻度——增大偏低例题精讲【例1】下列叙述正确的是（）A．同温同压下，相同体积的物质，它们的物质的量一定相等B．任何条件下，等质量的一氧化二氮（N2O）和二氧化碳所含的分子数一定相等C．1L一氧化碳气体一定比1L氧气质量小D．等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸（CH3COOH）中所含的H+数一定相等【答案】B【例2】设AN表示阿伏加德罗常数的数值，下列叙述正确的是（）A．3.36L的N2和CO的混合气体所含电子数为2.1ANB．向含有18g22DO的过氧化氢溶液中加入少量2MnO后完全分解，转移的电子数为0.5ANC．1molNa2O2固体中含离子总数与600mL51molLNa2CO3溶液中含23CO离子数目相等D．标准状况下，2.24LSO3所含分子数为0.1AN【答案】B【例3】(江苏高考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是（）A．1mol甲醇中含有C—H键的数目为4NAB．25℃时pH＝13的NaOH溶液中含有OH－的数目为0.1ANC．标准状况下，2.24L已烷含有分子的数目为0.1NAD．常温常压下，Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2molO2，转移电子的数目为0.4NA【答案】D【例4】(江苏高考)设AN表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）A．标准状况下，0.1mol2Cl溶于水，转移的电子数目为A0.1NB．常温常压下，18g2HO中含有的原子总数为A3NC．标准状况下，11.2L32CHCHOH中含有的分子数目为A0.5ND．常温常压下，2.24LCO和2CO混合气体中含有的碳原子数目为A0.1N7第五级（上）·第1讲·教师版【答案】B【例5】下列条件下，两瓶气体所含原子数一定相等的是（多选）（）A．同质量、不同密度的N2和COB．同温度、同体积的H2和N2C．同体积、同密度的C2H4和C3H6D．同压强、同体积的