1、课时设计本章内容是化学计算的基础,共设计3课时,前两课时是以夯实基础知识为主,第3课时,以突破高考热点题型“有关NA的正误判断”和“化学常用计算方法”为主。突出由知识到题型,由基础到能力的课时设计思想。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,1 mol粒子集合体所含的粒子数与 0.012 kg 12C 中所含的碳原子数相同。(3)规范表示:x mol H2SO4 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
2、大,后面只能跟微观粒子。跟宏观物质如1 mol大米、1 mol氢元素则错误。2.阿伏加德罗常数(1)概念:1 mol任何粒子的粒子数,符号为NA,通常用 6.021023 mol-1表示。(2)识别:阿伏加德罗常数(NA)与6.021023的含义不同;NA为0.012 kg 12C中所含的碳原子的准确数目,是一个精准值,而6.021023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=根据标准状况下气体的密度计算M=22.4(gmol-1)根据气体的相对密度(D=)计算M(A)=M(B)D根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)计算M
3、=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、1 mol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gmol-1,相对原子(分子)质量的单位是“1”,1 mol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.0.012 kg 12C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.1 mol任何物质都含有约6.021023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gmol-1作单位时,
4、其数值等于相对分子(原子)质量;1 mol任何微粒都含有约6.021023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,15 g SiO2的体积为5.6 LC.SiO2中Si与O的质量比为78D.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gmol-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 2832=78,C项正确;SiO2和CO2的摩尔质量不同,D项
5、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.11.43 B.22.85 C.80.01 D.160.02解析:设X的相对分子质量是M,参加反应的X是2 mol,生成的混合气体是7 mol,反应前后质量不变,则=211.43,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,预计我国在2030年左右有望实现可燃冰商业化
6、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)1 mol甲烷中含有个CH4分子,含有个氢原子。(2)甲烷的摩尔质量是,32 g甲烷和g水所含氢原子数相同。(3)0.3 mol CH4分子中所含质子数与 个H2O分子中所含质子数相等。1.5 g 中的电子数为 。(4)已知:1.6 g“可燃冰”(CH4xH2O)的物质的量与 6.021021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1 mol CH4中含有NA或6.021023个CH4分子,含4NA或2.4081024个H。(2)甲烷的摩尔质量为16 gmol-1;n(
7、CH4)=2 mol,n(H)=8 mol,则n(H2O)=4 mol,m(H2O)=4 mol18 gmol-1=72 g。(3)CH4和H2O分子均含10个质子,则与0.3 mol CH4中所含质子数相等的水的物质的量为0.3 mol,则N=nNA=0.3NA或1.8061023;1.5 g 的物质的量为=0.1 mol,每个含有8个电子,故 1.5 g 含有的电子数为0.8NA。(4)由n=得水的物质的量为=0.01 mol,则可燃冰的物质的量为0.01 mol,可燃冰的摩尔质量为=160 gmol-1,故16+18x=160,x=8。答案:(1)NA(或6.021023)4NA(或2.
8、4081024)(2)16 gmol-172(3)0.3NA(或1.8061023)0.8NA(4)160 gmol-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.气体摩尔体积名师点拨 (1)在标准状况下,Vm=22.4 Lmol-1;在非标准状况下,气体的摩尔体积也有可能是 22.4 Lmol-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p
9、V=nRT及n=、=导出)条件推论语言叙述T、p相同=同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比T、p相同=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=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,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,11.2 L N2含有的分子数为0.5NAB.标准状况下,22.4 L H2和O2的混合物所含分子数为 NAC.标
10、准状况下,18 g H2O的体积是22.4 LD.1 mol SO2的体积是22.4 L解析:常温常压下的气体摩尔体积不是22.4 L/mol,A项错误;标准状况下,1 mol任何气体的体积都约为22.4 L,22.4 L H2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1 mol水的体积不是 22.4 L,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
11、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
12、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)2 mol O3和3 mol O2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 10 L O3与L Cl2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10 mL
13、A受热分解生成15 mL O2和10 mL F2,则A的化学式为,推断的依据为 .。解析:(1)2 mol O3与3 mol O2中都含有6 mol氧原子,所以两者质量相等,质量之比为11;分子数之比等于两者物质的量之比为23;同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比为4832=32;两者中都含有6 mol氧原子,氧原子数之比为11;体积之比等于物质的量之比为23。(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 L=30 L。(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
14、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)1123321123(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=。(3)单位:molL-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
15、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=100%。(3)饱和溶液中溶质的质量分数用溶解度S表示:w=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 c=(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+c2
16、V2=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1V1+2V2=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()4.计算方法(1)利用公式直接计算:c=。(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:molL-1,为溶液密度,单位gcm-3,w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位gmol-1,则c=。(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()。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.10 g NaOH固体溶解在水中配成
17、250 mL溶液B.将80 g SO3溶于水并配成1 L的溶液C.将0.5 molL-1的NaNO3溶液100 mL加热蒸发掉50 g水的溶液D.标准状况下,将22.4 L氯化氢气体溶于水配成1 L溶液解析:A项,10 g NaOH的物质的量为=0.25 mol,所得溶液浓度为=1 molL-1;B项,80 g三氧化硫的物质的量为=1 mol,1 mol三氧化硫溶于水生成1 mol硫酸,所得溶液浓度为=1 molL-1;C项,将0.5 molL-1的NaNO3溶液 100 mL 加热蒸发掉50 g水,所得溶液的体积不是 50 mL,则所得溶液的浓度不是1 molL-1;D项,标准状况下,22.
18、4 L HCl的物质的量为=1 mol,所得溶液浓度为=1 molL-1。2.下列关于物质的量浓度表述正确的是(D)A.0.3 molL-1的Na2SO4溶液中含有的Na+和的总物质的量为0.9 molB.当1 L水吸收22.4 L氨气时所得氨水的浓度不是 1 molL-1,只有当22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时,其浓度才是1 molL-1C.在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,如果Na+和的物质的量相等,则K+和Cl-的物质的量浓度一定相同D.10 时,0.35 molL-1的KCl饱和溶液100 mL蒸发掉5 g 水,冷却到10 时,其体积小于100 mL,它的物质的量浓度仍为
19、0.35 molL-1解析:不知道溶液体积,无法计算物质的量,故A错误;22.4 L氨气的温度、压强未知,物质的量不一定为1 mol,故B错误;K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,c(H+)=c(OH-),则c(K+)+c(Na+)=c(Cl-)+2c(),若Na+和物质的量相等,则K+的浓度必定大于Cl-的浓度,故C错误;同一物质在同一温度下的溶解度一定,饱和溶液的物质的量浓度恒定,故D正确。3.(2019江苏东台月考)将30 mL 0.5 molL-1 NaOH溶液加水稀释到500 mL,关于稀释后的溶液叙述不正确的是(D)A.浓度为0.03 molL-1B.从中取出10 mL溶液,其
20、浓度为0.03 molL-1C.含NaOH 0.6 gD.从中取出10 mL溶液,含NaOH 0.015 mol解析:30 mL 0.5 molL-1 NaOH溶液中n(NaOH)=0.03 L0.5 molL-1=0.015 mol,稀释后溶液的体积为500 mL,即0.5 L,则稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为c(NaOH)= =0.03 molL-1,从中取出 10 mL 溶液,含NaOH 0.015 mol=0.000 3 mol,浓度cB=仍为 0.03 molL-1,选项D不正确。4.(2019山西附中模拟)300 mL硫酸铝溶液中,含Al3+为1.62 g,在该溶液中加入0.
21、1 mol/L氢氧化钡溶液 300 mL,反应后溶液中硫酸根离子的物质的量浓度为(忽略溶液混合体积的变化)(D)A.0.4 mol/L B.0.3 mol/LC.0.2 mol/L D.0.1 mol/L解析:溶液中Al3+为1.62 g,物质的量为=0.06 mol,根据电荷守恒可知,溶液中n()=n(Al3+)=0.06 mol=0.09 mol,加入的氢氧化钡的物质的量为0.1 mol/L0.3 L=0.03 mol,混合溶液发生反应+Ba2+BaSO4,消耗硫酸根离子的物质的量为0.03 mol,剩余硫酸根离子的物质的量为 0.09 mol-0.03 mol=0.06 mol。所以反应后溶液中的物质的量浓度为=0.1 mol/L。