2019-2020年高一化學銜接班專題六 物質的量教案.doc

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2019-2020年高一化學銜接班專題六 物質的量教案 二. 教學目標： 1. 使學生了解物質的量及其單位——摩爾，了解物質的量與微觀粒子數(shù)之間的關系。 2. 使學生了解提出摩爾這一概念的重要性和必要性，懂得阿伏加德羅常數(shù)的涵義。 3. 使學生了解摩爾質量的概念，了解物質的量與摩爾質量、物質的質量、氣體摩爾體積、氣體的體積、溶液的濃度和體積等概念之間的關系。 三. 知識要點 （一）物質的量及其單位 1. 物質的量（n） （1）物質的量是國際單位制中七個基本物理量之一，符號為n。 （2）物質的量表示的意義：含有一定數(shù)目粒子的集體。 2. 摩爾（mol）——物質的量的單位，簡稱摩 摩爾基準：把0.012Kg（或12g）12C中所含的原子數(shù)目規(guī)定為1mol。 3. 阿伏加德羅常數(shù),符號為NA 1mol的任何粒子的粒子數(shù)目都約為6.021023。6.021023mol－1叫做阿伏加德羅常數(shù)，符號為NA。 摩爾在使用時應注意： （1）摩爾只能描述原子、分子、離子、質子、中子、電子等微觀粒子，不能描述宏觀物質。 （2）使用摩爾時，必須用化學式指明微粒的種類，而不能使用中文名稱。 4. 物質的量（n）、阿伏加德羅常數(shù)（NA）與粒子數(shù)（N）之間的關系： n=變形形式：N=nNA 因為1mol 12C的質量是12g， 所以1molO2的質量是32g，1molCO2的質量是44g。同理可以推知1mol任何其他微粒的質量。 結論：1mol任何粒子或物質的質量，以克為單位時，在數(shù)值上都與該粒子的相對原子質量或相對分子質量相等。 （二）摩爾質量 1. 概念：單位物質的量的物質所具有的質量叫做摩爾質量。 2. 符號：M 3. 單位：g/mol（gmol－1）、Kg/mol（Kgmol－1） 4. 表示方法：M（H）=1 g/mol，M（SO42－）=96 g/mol 5. 物質的量（n）、物質的質量（m）和物質的摩爾質量（M）之間的關系：M= 變形形式：m=nM， n= （三）氣體摩爾體積 1. 物質體積的決定因素 物質體積的大小取決于 結論： （1）相同條件下，相同物質的量的不同物質所占的體積：固體<液體<<氣體。 （2）相同條件下，相同物質的量的氣體體積近似相等而固體、液體卻不相等。 通過上述分析可以看出在101.3kPa，0℃時1mol氣體體積基本相同，1mol氣體所占的體積就叫做氣體的摩爾體積。 2. 氣體摩爾體積 （1）定義：單位物質的量氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。 符號：Vm，常用單位：Lmol－1或m3mol－1 （2）氣體摩爾體積（Vm）、氣體體積（V）、氣體的物質的量（n）之間的關系：Vm= （3）決定氣體體積大小的因素：氣體分子間平均距離的大小。 （4）影響氣體分子間平均距離的大小的因素：溫度（T）、壓強（P） ① 當溫度升高時，氣體分子之間的距離增大，氣體體積增大； 當溫度降低時，氣體分子之間的距離縮小, 氣體體積減小。 ② 當壓強增大時，氣體分子之間的距離減小，氣體體積減??； 當壓強減小時，氣體分子之間的距離增大，氣體體積增大。 因此，要比較一定質量氣體的體積，就必須要在相同的溫度和壓強下進行才有意義。 （5）標準狀況：溫度為0℃、壓強為101kPa時的狀況稱為標準狀況。(S.T.P) （6）在標準狀況下，1mol任何氣體的體積都約為22.4L。 注意： ① 在標準狀況下：∵溫度、壓強對氣體分子間距有影響。在非標準狀況下，其值不一定是22.4L。標準狀況指氣體本身所處的狀況，而非其他外界狀況。 ② 1mol：確定氣體分子個數(shù)為NA個。 ③ 任何氣體：指研究對象為氣態(tài)物質，對固體、液體是不適用的。此處氣態(tài)可以為互不反應的混合氣體。 ④ 約是：22.4L是個近似值。 ∴ 22.4L是氣體在特定條件（S.T.P）下的摩爾體積。 3. 阿伏加德羅定律：在相同的溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。 應用阿伏加德羅定律時要注意三點： （1）適用范圍：氣體。 （2）簡單地說，就是四個“同”： 同溫、同壓（即相同狀況）、同體積、同分子數(shù)（或同物質的量）。 （3）氣體摩爾體積是阿伏加德羅定律的特例。 （四）物質的量濃度 1. 定義：以單位體積溶液里所含溶質B的物質的量來表示溶液組成的物理量，叫做溶質B的物質的量濃度。 符號：CB，單位：mol/L（或mol/m3，1mol/L=1000mol/m3） 2. 表達式：CB= 變形形式： 3. 幾點注意： （1）物質的量濃度的概念規(guī)定溶液的體積為1L，并非溶劑的體積為1L；溶質的量用溶質的物質的量表示，而不是用溶質的質量表示。 （2）溶質可以是單質、化合物，也可以是離子或其他特定組合。 eg:c（CH3COOH）=1.5mol/L，c（Cl2）=0.1mol/L，c（Fe3+）或c（SO42－）等。 （3）物質的量濃度可用小數(shù)表示，一般不用分數(shù)表示。 （4）物質的量濃度指的是1L溶液中含有溶質的物質的量，在溶液體積不是1L時，必須折算為1L溶液含有的溶質。 （5）取任意體積的溶液，其濃度不發(fā)生變化，但所含溶質的量因體積的不同而不同。 4. 物質的量濃度與溶質質量分數(shù)的區(qū)別和聯(lián)系 物質的量濃度CB 溶質的質量分數(shù)w 溶質的單位 mol g 溶液的單位 L g 公式 CB= w=100% 特點 V（aq）、CB相同的任何溶液中，所含溶質的n相同，但溶質的質量不相同。 m、w相同的任何溶液中，所含溶質的m相同，但溶質的物質的量不同 溶質的質量分數(shù)表示的是溶質質量和溶液質量之比，此表示方法可了解一定質量的溶液中所含的溶質質量，用此法表示時未涉及溶液體積，配制較簡單；物質的量濃度表示溶液中溶質的物質的量與溶液的體積之比，此表示方法可了解一定體積的溶液中所含溶質的物質的量，涉及溶液的體積，配制略復雜。 （五）以物質的量為橋梁的計算 質量、物質的量、微粒數(shù)目、氣體體積、溶液的體積與濃度之間的相互計算 結論：化學方程式中各物質的化學計量數(shù)ν之比，等于組成各物質的粒子數(shù)之比，等于各物質的物質的量之比。即： 對于氣體參加的反應，在同溫同壓下還等于各氣體的體積之比。即： （注：只有在標況下Vm=22.4mol/L） 因此將物質的量（n）、摩爾質量（M）、摩爾體積（Vm）、物質的量濃度（C）等概念應用于化學方程式計算時會更加方便。 【典型例題分析】 [例1] 在____mol中含有0.1NA個SO42－，____mol 中陰、陽離子總數(shù)約為6.021023個。 解析：=2Fe3++3SO42－ N（Fe3+）=2N（） N（SO42－）=3N（） 答案：0.033，0.2 [例2] 下列說法正確的是（ ）（NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值） A. 28g氮氣所含有的原子數(shù)目為NA B. 2.4g金屬鎂變成鎂離子時失去電子數(shù)目為0.1NA C. 1mol甲烷的質量與NA個甲烷分子的質量之和相等 D. 22.4L氫氣和一氧化碳混合物所含分子數(shù)為NA 解析：A不正確，因為28g氮氣的物質的量為28g/（28g/mol）=1mol，其中含有的分子數(shù)目為NA，而氮氣為雙原子分子，所以所含有的原子數(shù)目為2NA。B不正確，因為2.4g金屬鎂的物質的量為2.4g/（24g/mol）=0.1mol，變成鎂離子時失去電子數(shù)目為20.1NA=0.2NA，C正確。D不正確，因為題目中未提標況下，所以22.4L氣體不一定是1mol，則其中所含的分子數(shù)不一定為NA。 答案：C。 [例3] （1）取20gNaOH配成0.5L溶液，n（NaOH）= ，C（NaOH）= 。 （2）1L2mol/L的H2SO4溶液含硫酸的物質的量為 ，從中取出10mL,其濃度為 ，其中含硫酸的物質的量為 ，質量為 。 解析：，，1L2mol/L=2mol，2mol/L， 0.01L2mol/L=0.02mol，0.02mol98g/mol=1.96g。 [例4] 4.06g氯化鎂晶體（MgCl2xH2O）失去全部結晶水后，剩下1.9g氯化鎂（MgCl2）干粉。試確定x的值。 解析：由晶體的質量和物質的量，可以求出晶體的相對分子質量，再確定x數(shù)值 n（MgCl2）==0.02mol ∴n（MgCl2xH2O）= n（MgCl2）=0.02mol ∴ M（MgCl2xH2O）===203g/mol ∴ [例5] 在標準狀況下1體積水溶解560體積的NH3氣體，得到密度為0.9gcm－3的氨水，求該溶液的物質的量濃度和溶質質量分數(shù)。 解：設1L水中溶解標況下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] 將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。過濾后，使沉淀與足量稀硝酸作用，產生112mL（標準狀況）氣體。計算原混合物中NaCl的質量分數(shù)。 解析：反應中加入的AgNO3可與NaCl和Na2CO3反應，根據(jù)生成的二氧化碳的體積可推算出與Na2CO3反應的AgNO3的量，則可求出與NaCl反應的AgNO3的量，進而計算出原混合物中NaCl的質量及質量分數(shù)。 答: 設與Na2CO3反應的AgNO3的物質的量為x， Na2CO3 ~ 2 AgNO3 ~ CO2 2mol 22.4L x 0.112L x=0.01mol 則與NaCl反應的AgNO3的物質的量=0.03L1.00mol/L－0.01mol=0.02mol 設原混合物中NaCl的質量為y。 NaCl ~ AgNO3 58.5g 1mol y 0.02mol y=1.17g 原混合物中NaCl的質量分數(shù)=1.17g/4.68g100%=25% 【模擬試題】 一. 選擇題（每小題只有一個正確答案） 1. 下列說法中正確的是（ ） A. 摩爾既是物質的數(shù)量單位又是物質的質量單位 B. 物質的量既表示物質的數(shù)量又表示物質的質量 C. 阿伏加德羅常數(shù)是中含有的碳原子數(shù)目 D. 中含有和 2. 氣體的體積主要由以下什么因素決定的（ ） ① 氣體分子的直徑 ② 氣體物質的量的多少 ③ 氣體分子間的平均距離 ④ 氣體分子的相對分子質量 A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④ 3. 將標準狀況下的溶于水中，得到鹽酸密度為，則該鹽酸的物質的量濃度是（ ） A. B. C. D. 4. 與標準狀況下VLCO2所含氧原子數(shù)目相同的水的質量是（ ） A. B. C. D. 5. 下列說法中正確的是（ ） A. 的溶液是指此溶液中含有 B. 從1L的溶液中取出溶液，其物質的量濃度變?yōu)? C. 0℃時，的體積約為 D. 的溶液中，的物質的量濃度為 6. 某元素1個原子的質量為，1個原子的質量為，阿伏加德羅常數(shù)為，則該元素的相對原子質量是（ ） A. B. C. D. 7. 同溫同壓下，等質量的同組物質占有相同體積的是（ ） A. CO和CO2 B. CO和N2 C. Cl2和Br2 D. HF和HCl 8. 若20g密度為的硝酸鈣溶液中含有，則離子的物質的量濃度是（ ） A. B. C. D. 9. 體積相同的溶液和溶液中的個數(shù)若相同，則可推知和溶液物質的量濃度之比為（ ） A. B. C. D. 10. 某濃度的溶液中含有溶質?，F(xiàn)欲配制溶液，應取原溶液與蒸餾水的體積比約為（ ）（設配成后體積為原液體體積和） A. B. C. D. 11. 同溫、同壓下，某容器充滿O2重116g，若充滿CO2重122g，現(xiàn)充滿某氣體重114g， 則某氣體的相對分子質量為（ ） A. 28 B. 60 C. 32 D. 44 12. ℃時，相對分子質量為A的某鹽（不含結晶水）飽和溶液，某物質的量濃度為，密度為，質量分數(shù)為，溶解度為Sg。下列關系中不正確的是（ ） A. B. C. D. 二. 填空題： 13. 在標準狀況下，H2、11.2LO2、中，所含分子數(shù)最多的是 ，含原子數(shù)最多的是 ，質量最大的是 ，體積最小的是 。 14. 在溶液中，測得含的質量為，則溶液的物質的量濃度為 ，的物質的量濃度為 。 15. 碳酸鈉晶體（），溶于水中，測得所得溶液的密度為，則溶液溶質的質量分數(shù)為 ，溶液中溶質的物質的量濃度為 。 16. 在無土栽培中，配制1L內含0.5molNH4Cl、0.16molKCl、0.24molK2SO4的某營養(yǎng)液，若用KCl、、配制，則需這三種固體的物質的量分別為 。 17. 已知硫酸溶液的濃度越大密度也越大。40%的和50%的等質量混合后，所得溶液的質量分數(shù) （填“大于”“小于”“等于”）45% ；如果是等體積混合，混合以后所得溶液的質量分數(shù) （填“大于”“小于”“等于”）45%。 三. 計算： 18. 在標準狀況下，1體積水溶解500體積HCl氣體，得到密度為的鹽酸。求鹽酸中的質量分數(shù)和鹽酸的物質的量濃度。 【試題答案】 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. 的質量分數(shù)