内容正文:
第1讲 物质的量 气体摩尔体积
[考纲要求] 1.了解摩尔(mol)是物质的量的基本单位,并能用于进行简单的化学计算。2.了解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。3.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。
考点一 物质的量 摩尔质量
1.物质的量
(1)含义:表示含有一定数目粒子集合体的物理量。是国际单位制中七个基本物理量之一,符号为n。
(2)单位:摩尔,简称摩,符号为mol。是国际单位制中七个基本单位之一。
(3)物质的量的规范表示方法
2.阿伏加德罗常数
(1)1 mol粒子集体所含的粒子数与0.012 kg 12C所含的碳原子数相同,约为6.02×1023。
(2)6.02×1023mol-1叫做阿伏加德罗常数。
(3)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)和微粒数(N)之间的关系为n=。
“物质的量”的计量对象是微观粒子,请列举常见微观粒子的种类。
提示: 分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等。
3.摩尔质量
(1)含义:单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M,单位为g·mol-1。
(2)数值:当微粒的摩尔质量以g·mol-1为单位时,数值上与该微粒的相对原子(分子)质量相等。
(3)物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系为n=。
摩尔质量、相对分子(或原子)质量、1 mol物质的质量三者有何区别与联系?请以钠为例加以说明。
提示: 三者是三个不同的物理量,具有不同的单位。其单位分别为g·mol-1、1、 g。若摩尔质量、1 mol物质的质量分别以g·mol-1、 g为单位时,三者在数值上是相同的。
例如:钠的摩尔质量为23 g·mol-1,钠的相对原子质量为23,1 mol钠的质量为23 g。
[诊断辨析] 正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)摩尔是表示物质的量多少的基本物理量( )
(2)0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子( )
(3)1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧( )
(4)氢氧化钠的摩尔质量是40 g( )
(5)1 mol OH-的质量为17 g·mol-1( )
答案: (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
题点一 物质的量与微观粒子数目间的关系
1.填空
学生用书第2页
答案: 6.02×1023 1.204×1024 6.02×1023
1 mol 2 mol
题点二 物质的量与摩尔质量之间的关系
2.(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 g
DO。
(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
3.最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道,该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数的值,试计算12.2 g该晶体中含有的氧原子数为 ,氢原子的物质的量为 mol。
解析: 晶体的摩尔质量为122 g·mol-1,n==0.1 mol,故氧原子数目=0.1 mol×(2+1.3)NA mol-1=0.33NA,n(H)=0.1 mol×1.3×2=0.26 mol。
答案: 0.33NA 0.26
考点二 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
(1)含义:在一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占有的体积。
(2)符号与单位:符号为Vm,单位为 L·mol-1(或m3·mol-1)。
(3)特例:标准状况是指0 ℃和101 kPa,此情况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1。
(4)与物质的量、气体体积之间的关系:n=。
由阿伏加德罗常数(NA)和一个水分子的质量(m水)、一个水分子的体积(V水)不能确定的物理量是 。
①1摩尔水的质量 ②1摩尔水蒸气的质量 ③1摩尔水蒸气的体积
提示: ③
3.阿伏加德罗定律
(1)定律——“三同”定“一同”
(2)推论
相同条件
结论公式
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
=
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
(1)阿伏加德罗定律仅适用于纯净气体吗?
提示: 适用于任何气体(包括混合气体)
(2)利用气态方程pV=nRT,理解