内容正文:
第1讲 物质的量 气体摩尔体积
课程内容1.能基于物质的量认识物质的组成。2.能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的关系进行简单计算。
考点一 物质的量、气体摩尔体积
1.物质的量
(1)物质的量(n)
表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,单位为摩尔(mol)。
(2)物质的量的规范表示方法:
(3)阿伏加德罗常数(NA)
0.012 kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,其数值约为6.02×1023,单位为mol-1。公式:NA=。
2.摩尔质量
(1)单位物质的量的物质所具有的质量。常用的单位是 g·mol-1。公式:M=。
(2)数值:以 g·mol-1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。
3.气体摩尔体积
(1)影响物质体积大小的因素
①粒子的大小(物质的本性);②粒子间距的大小(由温度与压强共同决定);③粒子的数目(物质的量的大小)。
(2)含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm,标准状况下,Vm约为 22.4 L·mol-1。
(3)基本关系式:n===
(4)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
4.阿伏加德罗定律及其推论
(1)阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体,含有相同数目的粒子(或气体的物质的量相同)。
(2)阿伏加德罗定律的推论
相同条件
推论公式
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、V相同
=
温度、体积相同的气体,其压强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
提醒 对于同一种气体,当压强相同时,密度与温度成反比例关系。
物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积概念
(1)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子(×)
(2)硫酸的摩尔质量为98 g(×)
(3)标准状况下,H2和N2的气体摩尔体积均为22.4 L(×)
(4)在标准状况下,1 mol O2 与1 mol SO3的体积相同(×)
(5)2 mol H2O是1 mol H2O摩尔质量的2倍(×)
(6)摩尔是物质的量的单位(√)
(1)含6.02×1023个中子的Li的质量是 g。
(2)4 g D2和20 g 18O2的单质化合时最多能生成 gD218O。
(3)若12.4 g Na2X中含有0.4 mol钠离子,Na2X的摩尔质量是 ,X的相对原子质量是 。
答案 (1) (2)22 (3)62 g·mol-1 16
解析 (1)根据n=计算中子物质的量,Li的中子数为7-3=4,进而计算Li的物质的量,再根据m=nM计算。
(2)根据不足量的物质计算生成D218O的质量;18O2过量。
(3)1 mol Na2X中含有2 mol钠离子,0.2 mol Na2X中含有0.4 mol钠离子,则Na2X的摩尔质量为M(Na2X)==62 g·mol-1;X的相对原子质量=62-46=16。
(1)物质的量只能衡量微观粒子,必须指明具体粒子的种类或化学式。
(2)摩尔质量与相对原子(分子)质量是两个不同的概念,当摩尔质量以g·mol-1为单位时,二者在数值上相等。
(3)气体摩尔体积使用的对象是气体;标准状况是0 ℃、1.01×105 Pa,不是常温、常压。
(4)在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1,非标准状况下,气体摩尔体积一般不是22.4 L·mol-1。
题组一 突破宏观量(质量、体积)与粒子数的换算
1.已知:①6.72 L NH3(标准状况下) ②1.204×1023个H2S分子 ③5.6 g CH4 ④0.5 mol HCl,下列关系正确的是( )
A.体积大小:④>③>②>①
B.原子数目:③>①>④>②
C.密度大小:④>②>③>①
D.质量大小:④>③>②>①
答案 B
解析 ①标准状况下,6.72 L NH3的物质的量为=0.3 mol;②1.204×1023个H2S分子的物质的量为=0.2 mol;③5.6 g CH4的物质的量为=0.35 mol;④HCl物质的量为0.5 mol。由上述计算可知物质的量④>③>①>②,相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,所以体积大小为④>③>①>②,A项错误;①标准状况下6.72 L NH3所含原子的物质的量为0.3 mol×4=1.2 mol,②1.204×1023个H2S分子所含原子的物质的量为0.2 mol×3=0.6 mol,③5.6 g CH4所含原子的物质的量为0.35 mol×5=1.75 mol,④0.5 mol HC