1、第二单元 物质的量 气体摩尔体积,一 物质的量及其单位,二 摩尔质量,教材研读,三 物质的聚集状态和气体摩尔体积,突破一 阿伏加德罗常数,突破二 气体摩尔体积及阿伏加德罗定律,重难突破,一、物质的量及其单位 1.物质的量 物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,符号为n。它表示含有 一定数目微观粒子的集合体。 物质的量的描述对象是构成物质的基本微粒(如分子、原子、离子等),教材研读,及它们的特定组合。,2.物质的量的单位 物质的量的单位为摩尔(简称摩),符号为 mol 。物质的量像一座 桥梁把一定数目的微观粒子与可称量的宏观物质联系起来。,3.阿伏加德罗常数 0.012 kg(或12 g)C
2、-12中所含的原子数称为阿伏加德罗常数,符号为NA, 约为 6.021023 mol-1 。,二、摩尔质量 1.概念:单位物质的量的物质所具有的质量叫做该物质的摩尔质量。,2.符号:M。,3.单位: gmol-1 、kgmol-1。,4.表示方法:M(H)= 1 gmol-1 ,M(S )= 96 gmol-1 。,5.物质的量(n)、物质的质量(m)和物质的摩尔质量(M)之间的关系:M= ,变形后,m=nM,n= 。,三、物质的聚集状态和气体摩尔体积 1.物质的聚集状态有三种: 气态 、 液态 和 固态 。 在温度和压强一定时,物质体积由三个因素决定: 物质所含微粒的 数目 、 微粒之间的距
3、离 和 微粒的大小 。,2.固体分为晶体和非晶体 (1)晶体具有规则的几何外形, 有 (填“有”或“没有”,下同)固 定的熔点。如氯化钠、纯碱、金刚石和各种金属等都属于晶体。 (2)非晶体没有规则的几何外形, 没有 固定的熔点。如石蜡、玻 璃等属于非晶体。,3.气体摩尔体积 (1)定义:单位 物质的量 的气体所占的 体积 叫做气体摩尔 体积。用符号 Vm 表示,常用的单位为 Lmol-1 。 (2)标准状况下的气体摩尔体积:在标准状况(0 、101 kPa)下,1 mol任 何气体所占的体积都约为22.4 L,即标准状况下的气体摩尔体积约为 22.4 Lmol-1 。,1.下列说法正确的是 (
4、 D ) A.常温常压下,氯气的摩尔质量等于71 g B.1 mol H2SO4中含有2 mol氢元素 C.某物质的摩尔质量就是该物质的相对分子质量或相对原子质量 D.2 g氦气所含的原子数目约为0.56.021023,2.下列说法中正确的是 ( D ) A.在一定温度和压强下,固体或液体物质体积大小只由构成微粒的大小 决定 B.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数一定不同 C.在一定温度下,各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定 D.22 g CO2与标准状况下11.2 L HCl所含的分子数相同,3.用NA表示阿伏加德罗常数的值,N表示微粒数,下列说法正确的是( D ) A.7
5、.8 g苯含有碳碳双键的数目为0.3NA B.标准状况下,足量的Fe与2.24 L Cl2反应转移电子的数目为0.3NA C.273 K、101 kPa下,28 g乙烯与丙烯混合物中含有CH键的数目为5NA D.100 mL 1 molL-1的NaF溶液中:N(F-)+N(HF)=0.1NA,4.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 ( B ) A.等质量的H2O与CH2D2含有的质子数相同 B.室温下CH3COONH4溶液pH=7,1 L 0.1 molL-1该溶液中N 数为0.1NA C.标准状况下,6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数为0.2NA D.1 mol CH3CO
6、OC2H5在足量NaOH溶液中水解得到乙醇分子数为NA,突破一 阿伏加德罗常数解有关阿伏加德罗常数的题目应该注意观察题干给出的条件,如物 质的状态、物质本身的结构等,同时还要考虑氧化还原反应、电离、水 解等情况,具体有以下几点:,重难突破,(1)物质的状态。水在标准状况下不是气态;SO3在标准状况下为固态,常 温常压下为液态;在标准状况下,碳原子数大于4而小于16的烃为液态 (新戊烷除外),大于或等于16的烃为固态;在标准状况下,乙醇、四氯化 碳、氯仿、苯等有机物都不是气态。 (2)某些物质分子中的原子个数。如稀有气体(单原子分子)、臭氧(O3)、 白磷(P4)等。,(3)一些物质结构中化学键
7、的数目。常见的有金刚石、石墨、晶体硅、 二氧化硅、甲烷、白磷、二氧化碳等。这些物质所含化学键的物质的 量如下: 1 mol金刚石中含2 mol CC共价键,1 mol石墨中含1.5 mol CC共价 键,1 mol 晶体硅中含2 mol SiSi共价键,1 mol SiO2中含4 mol SiO共 价键,1 mol CH4中含4 mol CH共价键,1 mol 白磷中含6 mol PP共价 键,1 mol CO2中含2 mol 键。,(4)特殊物质的摩尔质量,如D2O、T2O、18O2、14CO2等。 (5)较复杂的氧化还原反应中,求算转移的电子数,如Na2O2和H2O的反应, Cl2和NaO
8、H的反应,NO2和H2O的反应,电解Cu(NO3)2溶液的反应等。 (6)在使用气体摩尔体积“22.4 L/mol”时,必须注意气体是否处于标准 状况下。 (7)某些离子在水中能发生水解反应,离子数目发生改变,如1 L 0.1 mol/L Na2CO3溶液中含C 数小于0.1NA。,典例1 设NA 为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 ( A ) A.常温常压下,28 g 乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数 为 2NA B.4.2 g C3H6 中含有的共价键数为 0.6NA C.1 mol OH 中电子数为10NA D.标准状况下,2.24 L CCl4 的分子总数为0.1
9、NA,解析 乙烯和环丁烷的最简式均为CH2,28 g 乙烯和环丁烷(C4H8)的混 合气体中含有CH2的物质的量为0.2 mol,碳原子数为2NA,故A正确;4.2 g C3H6 的物质的量为0.1 mol,含有的共价键的物质的量为 0.1 mol=0.9 mol,故B错误;1个羟基含有9个电子,1 mol OH 中电子数为9 NA,故C错误;标准状况下,四氯化碳不是气体,无法计算2.24 L CCl4 的分 子数,故D错误。,1-1 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( D ) A.0.1 mol Fe在0.1 mol Cl2中充分燃烧,转移的电子数为0.3NA B.25 时,p
10、H=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.2NA C.含NA个氧原子的O2与含NA个氧原子的O3的质量比为23 D.1 mol CnH2n+2分子中含共价键数目为(3n+1)NA,解析 0.1 mol Fe在0.1 mol Cl2中充分燃烧氯气不足,转移的电子数为0. 2NA,A错误;25 时,pH=13的1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1 NA,B错误;含NA个氧原子的O2与含NA个氧原子的O3的质量比为11,C错 误;1 mol CnH2n+2分子中含共价键数目为(2n+2+n-1)NA=(3n+1)NA,D错 误。,1-2 设NA为阿伏加德罗常
11、数的值,下列说法正确的是 ( A ) A.12 g金刚石含有的CC键数为2NA,6.0 g二氧化硅含有的SiO键数 为0.4NA B.1 mol硫在空气中完全燃烧生成SO3消耗的氧气分子数为3NA C.常温常压下,2.24 L CO2和N2O混合物中所含有的原子数为0.3NA D.4.6 g金属钠与500 mL 0.2 molL-1的盐酸充分反应,转移电子数为0.1NA,解析 12 g金刚石中含有1 mol C原子,在金刚石中,每个C原子与4个C 原子相连,因此CC键数为2NA;6.0 g二氧化硅中含有0.1 mol硅原子,每 个硅原子形成4个SiO键,含有的SiO键数为0.4NA,故A正确。
12、硫在空 气中完全燃烧生成SO2,故B错误。常温常压下,气体摩尔体积不是22.4 L/mol,2.24 L CO2和N2O混合物的物质的量不是0.1 mol,故C错误。4.6 g 金属钠的物质的量为0.2 mol,与500 mL 0.2 molL-1的盐酸充分反应,剩余 的钠会与水继续反应,转移电子数为0.2NA,故D错误。,1.气体摩尔体积 (1)气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积,其表示符号为 Vm,Vm= ,Vm的常用单位有L/mol和m3/mol。 (2)在标准状况下,Vm22.4 L/mol。可以说22.4 L/mol是在特定条件下 的气体摩尔体积。,突破二 气体摩尔体积及阿
13、伏加德罗定律,理解上述内容时要注意以下一些问题: 标准状况下的气体摩尔体积包含四点内容:第一,描述对象是气体物 质;第二,衡量标准是1 mol物质;第三,应为标准状况,而非常温常压;第四, 22.4是一个近似值。 气体分子间的平均距离比分子的直径大得多,因而气体体积主要取决 于分子间的平均距离。在标准状况下,不同气体的分子间的平均距离几 乎是相等的,故任何气体在标准状况下的气体摩尔体积都约为22.4 L/mol。 标准状况是指0 、1.01105 Pa的状态。气体在非标准状况下,Vm不 一定为22.4 L/mol。,2.阿伏加德罗定律 阿伏加德罗定律的内容是:在同温同压下,相同体积的任何气体含
14、有相 同数目的粒子。这一定律可表示为pV=nRT,由此可得出以下重要的推 论: 同T、p时,V1/V2=n1/n2=N1/N2,1/2=M1/M2; 同T、V时,p1/p2=n1/n2=N1/N2; 同T、p、V时,m1/m2=M1/M2; 同T、p、m时,V1/V2=2/1=M2/M1。,典例2 一定温度和压强下,30 L某种气态纯净物质中含有6.021023个 分子,这些分子由1.2041024个原子组成,下列有关说法中不正确的是 ( A ) A.该温度和压强可能是标准状况 B.标准状况下该纯净物若为气态,其体积约是22.4 L C.每个该气体分子含有2个原子 D.若O2在该条件下为气态,
15、则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L,解析 若该物质为气态物质,则其在标准状况下的体积为22.4 L,故该温 度和压强不可能是标准状况,A项错误,B项正确;由分子数和原子数的关 系可知该分子为双原子分子,且其物质的量为1 mol,C项正确;根据题意, 在此温度和压强条件下,Vm=30 Lmol-1,D项正确。,2-1 下列说法不正确的是 ( A ) A.温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)所含的分子数一定相同 B.等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于1611 C.温度和容积相同的两容器中分别盛有5 mol O2和2 mol N2,则压强之比 为52 D.等温等压条件
16、下,5 mol O2(g)和2 mol H2(g)的体积之比等于52,解析 温度相同、压强相同、体积相同的O2(g)和N2(g)所含的分子数相 同,故A错误;等温等压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,故B正确; 同温同体积的气体的物质的量之比等于压强之比,故C正确;等温等压条 件下,气体的物质的量之比等于体积之比,故D正确。,2-2 等温等压下,有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体,下列叙述中 正确的是 ( B ) A.体积之比为131314 B.密度之比为141413 C.质量之比为111 D.原子数之比为111,解析 A项,三种气体分子的质子数分别为14、14、14,质子数相等的
17、CO、N2、C2H2三种气体,物质的量相等,等温等压下,气体的体积与其物 质的量成正比,所以三者体积之比为111,错误;B项,CO、N2、C2H2 摩尔质量分别为28 gmol-1、28 gmol-1、26 gmol-1,等温等压下,气体摩 尔体积相同,根据= 知,密度与摩尔质量成正比,则密度之比为282 826=141413,正确;C项,三种气体分子的物质的量相等,CO、N2、 C2H2摩尔质量分别为28 gmol-1、28 gmol-1、26 gmol-1,根据m=nM知,质 量之比与摩尔质量成正比,则质量之比为282826=141413,错误; D项,1分子CO、N2、C2H2分别含原子数为2、2、4,所以三种气体原 子数之比为112,错误。,
