物质的量
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物质的量
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教 学
目 标
分 析
新课标要求
1.了解物质的量的单位——摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。
2.根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
知识目标
了解物质的量的单位——摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。
德育目标
培养学生爱党爱国的情操
重、难
点阐释
了解物质的量的单位——摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。
学法指导
讲练结合
教具设计
教学过程
问题引导
二次备课
知识梳理
1. 基本概念和重要定律
7
2.物质的量和其它物理量之间的关系:
二.关于阿伏加德罗常数的理解与综合应用
阿伏加德罗常数问题主要有:
(1)一定质量的物质中所含原子数、电子数,其中考查较多的是H2O、N2、O2、H2、NH3、P4等。
(2)一定体积的物质中所含原子数、分子数,曾考过的物质有Cl2、NH3、CH4、O2、N2、CCl4、C8H10等
(3)一定量的物质在化学反应中的电子转移数目,曾考过的有Na、Mg、Cu等。
(4)一定体积和一定物质的量浓度溶液中所含电解质离子数、分子数,如稀硫酸、硝酸镁等。
(5)某些典型物质中化学键数目,如SiO2、Si、CH4、P4、CO2等。
(6)细微知识点(易出错):状态问题,水、CCl4、C8H10等在标准状况下为液体或固体;D2O、T2O、18O2等物质的摩尔质量;Ne、O3、白磷等物质分子中原子个数等。
三.物质的量在化学计算中的典型应用
1.物质的量与其他化学常用计量间的相互求算,是重要的基本化学计算。其解题关键是熟练掌握下列恒等式:
n==c·V(aq)
式中n为物质的量,单位为mol;m为物质质量,单位为g;M为摩尔质量,单位为g·mol-1; V(g)为气体体积,单位为L;Vm为标准状况下气体摩尔体积,单位为L·mol-1;N为粒子个数;NA为阿伏加德罗常数6.02×1023mol-1;Q为物质的反应热,单位为J或kJ;ΔH为摩尔反应热,单位为kJ·mol-1;c为物质的量浓度,单位为mol·L-1;V(aq)为溶液体积,单位为L;x为饱和溶液的质量,单位为g;S为溶解度,单位为g
2.c、%、ρ之间的计算关系
(1)计算关系:
(2)使用范围:同一种溶液的质量分数与物质的量浓度之间的换算
(3)推断方法:①根据物质的量浓度的定义表达式
②溶质的物质的量用计算
7
③注意溶液体积的单位
四.有关气体定律的计算
(1)气体摩尔体积的计算
对标准状况下的气体有n=
(2)确定气体的分子组成
一般思路是:根据阿伏加德罗定律,由体积比推导出粒子、分子个数比,再根据质量守恒定律确定化学式。如2体积气体Ax与1体积气体By恰好完全反应生成2体积A2B,由阿伏加德罗定律可知:气体的分子数之比等于其体积比,即Ax∶By∶A2B=2∶1∶2,所以两气体反应物为双原子分子,即A2和B2。
(3)气体的相对分子质量的计算方法
①已知标准状况下气体密度ρ,M=ρ·22.4 L·mol-1,Mr=M g·mol-1。
②根据阿伏加德罗定律计算:(同T、p、V)。
经典例题
例1、下列说法中正确的是 ( )
①物质的量就是衡量物质所含微粒数目的多少 ②0.5mol氧
③阿伏伽德罗常数数值约等于6.02×1023 ④1mol物质中含有6.02×1023个微粒
⑤96g氧的物质的量为3mol ⑥摩尔是7个基本物理量之—
⑦氢氧化钠的摩尔质量为40 ⑧1mol任何物质在标准状况下的体积都约是22.4L
⑨将58.5gNaCl固体溶于1L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol/L
A.①②③④⑥ B. ①③⑤⑧ C. ①③⑦⑧⑨ D . ①③
答案:D
反思:
变式、如果我们规定12C的相对原子质量为24,且0.024kg12C中所含的原子个数为阿伏加德罗常数(NA),那么下列几种物理量会有变化吗?若有,请说明变化结果。
(1)一个12C原子的质量 (2)阿伏加德罗常数(NA) (3)摩尔质量
(4)O2的相对分子质量 (5)气体摩尔体积 (6)g C2H5OH的物质的量
(7)98%()硫酸的物质的量浓度 (8)44gCO2所含的分子个数
例2、NA表示阿伏加德罗常数,判断下列说法的正确的是 ( )
①56g铁与足量氯气完全反应;在反应中转移的电子数为2NA
②在lL 0.1mol·L-1的HF溶液中,含有H+离子数目为0.1NA
③3.2gNH2-含有的电子数为2NA
④标准状况下22.4L NO2气体中含NO2的分子数小于NA
⑤18g重水(D2O)所含的电子数为10NA
⑥16g臭氧(O3)中含有NA个氧原子
⑦100mL0.1mol·L-1FeCl3溶液中含0.01NA个Fe3+离子。
⑧常温常压下,11.2L氯气含分子数是0.5NA
⑨ 1mol铁元素转化成氢氧化铁胶体后,便有NA个氢氧化铁胶体微粒
⑩1molOH-在电解过程中被氧化,提供1NA个电子
14g乙烯和丙烯的混合物中总原子数为3NA个
A.全部正确 B.②③④⑤⑧ C. ①③⑦⑧⑨ D .③④⑥⑩
7
答案:D
反思:
变式、设NA为阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是 ( B )
A.已知异丁烷比正丁烷稳定,则正丁烷转化为异丁烷的过程为吸热过程
B.标准状况下,22.4LNO与11.2LO2混合所得气体的分子数一定小于NA
C.3.2gCu在硫蒸气中完全燃烧,转移的电子数为0.1NA
D.1molP4与1molSiO2晶体中所含有的共价键数目都为4NA
变式、标准状况下,mg气体A与ng气体B所含分子数相同,下列说法不正确的是 ( )
A. A与B相对分子质量之比为
B. 同质量的A与B所含分子数之比为
C. 相同状况下,同体积的A与B的质量之比为
D. 标准状况下,A与B的密度之比为
A
20
40
60
7
pH
B
BaSO4沉淀
V[Ba(OH)2]/mL
0
例3、现有硫酸和盐酸的混合溶液20mL,在该溶液中滴入0.05mol/L的Ba(OH)2溶液时,生成BaSO4的质量和溶液的pH得到如图所示的结果,求:
⑴最初混合液中硫酸的物质的量浓度__________
和盐酸的物质的量浓度____________
⑵在A点溶液的pH=_______________。
某工厂用FeCl3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路。某实验小组的同学对该厂生产的印刷电路后所得的废液进行了分析:取50mL废液,向其中加入足量的稀硝酸,生成0.02molNO;另取50mL废液,向其中加入足量的AgNO3溶液,析出沉淀43.05g。请回答以下问题
(1) 该厂原来使用的FeCl3溶液中溶质的物质的量浓度为____________(反应前后溶液的体积变化忽略不计)
(2) 原废液中各金属阳离子的物质的量浓度之比为__________
(3) 另取50mL废液,加入一定量铁屑,充分反应后有铜析出,则所得溶液中Fe2+的物质的量范围为__________________
1.阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1,下列叙述中正确的是
⑴0.25molNa2O2中含有的阴离子数为0.5×6.02×1023
⑵7.5gSiO2晶体中含有的硅氧键数为0.5×6.02×1023
⑶2.24LCH4中含有的原子数为0.5×6.02×1023
⑷250mL2mol/L的氨水中含有NH3·H2O的分子数为0.5×6.02×1023
⑸1L 1mol·L―1的HAc溶液中含有6.02×1023个氢离子
⑹18g D2O(重水)完全电解,转移6.02×1023个电子
⑺22.4L SO2气体,所含氧原子数为2×6.02×1023
⑻14g乙烯和丙烯的混合物中,含有共用电子对数目为3×6.02×1023
A.2个 B.3个 C.5个 D.6个
【答案】A
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【考点分析】以阿伏伽德罗常数的计算为背景考查:学生对物质组成的认识、晶体中共价键的数目、气体摩尔体积的应用、溶液中微粒数、转移的电子数、混合气体中共用电子对的数目
2.设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
①6.8g熔融的KHSO4中含有0.1NA个阳离子。
②1L1mol/L的盐酸溶液中,含HCl分子数为1NA。
③常温常压下,11.2L的CH4中含有的H数为2NA。
④0.1molNa2O2与水完全反应,转移0.2NA的电子。
⑤62gNa2O溶于水中,所得溶液中有1NA个O2-
⑥1L1mol/L的醋酸溶液中离子总数为2NA
⑦标准状况下,22.4L氩气含有原子数为2NA。
⑧常温常压下,32gO2、O3的混合物含有2NA个氧原子。
⑨1L1mol/L的酒精溶液,含有1NA个分子。
⑩1molFe和足量的盐酸反应,失去3NA个电子。
A.①②⑤⑦⑧ B.②④⑥⑧⑩ C .⑧⑩ D .⑧
【答案】D
3.将15 mL 2 mol·L-1 Na2CO3溶液逐滴加入到40 mL 0.5 mol·L-1 MCln盐溶液中,恰好将溶液中的Mn+离子完全沉淀为碳酸盐,则MCln中n值是
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
4.在标准状况下①6.72L CH4 ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6g H2S ④0.2mol NH3, 下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是 ( )
a.体积②>③>①>④ b.密度②>③>④>①
c.质量②>③>①>④ d.氢原子个数①>③>④>②
A.abc B.bcd C.acd D.abcd
【答案】D
5.25℃时,某硫酸铜溶液的质量分数为w,物质的量浓度为cmol/L,密度为ρg/mL,将此溶液蒸去a g水或再向原溶液中加入b g无水硫酸铜粉末,充分静置并恢复至25℃时,均恰好全部转化为CuSO4·5H2O晶体。则下列关系式正确的是
A. B. C. D.
【答案】C
6.常温下,在密闭容器里分别充入两种气体各0.1 mol,在一定条件下充分反应后,恢复到原温度时,压强降低为开始时的。则原混合气体可能是。
A.H2和O2 B.HCl和NH3
7
C.H2和Cl2 D.CO和O2
【答案】A
7.下列叙述正确的是( )
(A)一定温度、压强下,气体体积由其分子的大小决定
(B)一定温度、压强下,气体体积由其物质的量的多少决定
(C)气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积为22.4 L
(D)不同的气体,若体积不等,则它们所含的分子数一定不等答案:B
8.(1)配平氧化还原反应方程式:
__ C2O42-+__MnO4-+__H+= __CO2+__Mn2++__H2O
(2)称取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KOH、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解,配成250mL溶液。量取两份此溶液各25mL,分别置于两个锥形瓶中。
①第一份溶液中加入酚酞试液,滴加0.25mol/LNaOH溶液至20mL时,溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H+的物质的量为___mol。
②第二份溶液中滴加0.10mol/L的酸性高锰酸钾溶液至16mL时反应完全,此时溶液颜色由__变为__。该溶液中还原剂的物质的量为___mol。
③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为___。KHC2O4的质量分数为___。
【答案】(1)5 2 16 10 2 8 (2)①0.005 ②无色 紫红色 0.004 ③21% 64%。
9.如图表示往某Na2CO3溶液中滴入稀盐酸产生CO2的过程:
⑴写出a点以前发生反应的化学反应方程式
⑵ 写出a点到b点发生反应的离子反应方程式
⑶若某Na2CO3溶液中含m moLNa2CO3,滴入一定量的稀盐酸,恰好使溶液中和
的物质的量之比为2:1,则滴入的盐酸中HCl的物质的量等于 moL(用m表示)
答案:⑴Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3 ⑵HCO3-+H+=H2O+CO2 ⑶4m/3
10.白色粉末A由Na2SO3、Na2SO4 和NaCl等物质中的二种或三种混合而成,取一定量A样品,投入100 mL 2.2 mol·L-1 盐酸中,充分反应后过滤,最终得到100 mL含H+ 的物质的量浓度为1 mol·L-1 的滤液。若将此滤液蒸干,只得到8.19g纯净物B。
(1)B的化学式 ;
(2)则所取的A样品中含有的各物质的物质的量分别为 ;该样品与投入的盐酸反应后生成气体的体积为(标准状况) 。
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答案:(1) NaCl (2)Na2SO3:0.06 mol , NaCl:0.02 mol ;1.344 L
11.取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B,每份50mL,向其中各通入一定量的CO2,然后各取溶液10mL,分别将其稀释为100mL,分别向稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol/L的盐酸,标准状况下产生CO2气体体积与所加盐酸体积之间的关系如下图所示,试回答下列问题:
(1)曲线A表明,原溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶质为(写化学式) ,两种溶质的物质的量之比为 ;加盐酸后产生CO2体积的最大值为 mL。
(2)曲线B表明,原溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶质为(写化学式) ,两种溶质物质的量之比为 ;加盐酸后产生CO2体积最大值 mL。
(3)通过计算求出原NaOH溶液的物质的量浓度。
答案:(1) NaOH、Na2CO3 3∶1 33.6
(2)Na2CO3、NaHCO3 1∶1 112
(3)解:图示表明,向溶液中滴加0.1mol/L的盐酸至不再
放出CO2气体时,消耗盐酸的体积为75mL。
所以原NaOH溶液的物质的量浓度为:
教学反馈(后记)
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