第04讲 物质的量 气体摩尔体积- 2024年高考化学大一轮复习【精讲精练+专题讲座】

第04讲 物质的量 气体摩尔体积 【化学学科素养】 1.宏观辨识与微观探析：认识物质的量是联系宏观物质和微观粒子的重要工具，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。 2.证据推理与模型认知：在有关物质的最计算过程中，通过分析、推理等理解计算的方法，建立阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等题目解答的模型。 【必备知识解读】 一、物质的量　摩尔质量 1．物质的量、阿伏加德罗常数 (1)基本概念间的关系 物质的量作为研究微观粒子与宏观物质的桥梁，其单位摩尔后面应为确切的微粒名称或微粒符号，如1 mol氢(不确切)和1 mol大米(宏观物质)皆为错误说法。物质的量描述的对象只能是微观粒子，如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等，不能用于描述宏观物质。 (2)物质的量的规范表示方法 (3)物质的量与粒子数、阿伏加德罗常数之间的关系为n＝N/NA。 【特别提醒】 (1)摩尔后面应为确切的微粒名称；如1 mol氢(不确切)和1 mol大米(宏观物质)皆为错误说法。 (2)物质的量是物理量，摩尔是物质的量的单位，不是物理量。 (3)6.02×1023是个纯数值，没有任何物理意义，而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数，它与0.012 kg12C所含的碳原子数相同，数值约为6.02×1023。 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。 【易错警示】 (1)物质的量是计量微观粒子“集体”的物理量，只适用于微观粒子(即分子、原子、离子、质子、中子、电子等)，不适用于宏观物质。 (2)摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同，不是同一个物理量。二者单位也不同，摩尔质量的单位是g·mol－1或kg·mol－1，相对原子(或分子)质量的单位为1。 (3)对具体的物质，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的多少而变化，也不随物质的聚集状态而变化。 二、气体摩尔体积　阿伏加德罗定律 1．影响物质体积的因素 (1)微粒的大小(物质的本性) (2)微粒间距的大小(由温度与压强共同决定) (3)微粒的数目(物质的量的大小) 2．气体摩尔体积 (1)定义：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm。 (2)常用单位：L/mol(或L·mol－1)。 (3)数值：在标准状况下(指温度为0℃，压强为101 kPa)约为22.4 L·mol－1。 (4)计算公式：Vm＝。 (5)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。 3．气体体积的测量 气体体积的测定既可通过测量气体排出的液体体积来确定(二者体积值相等)。也可直接测量收集的气体体积。测量气体体积的常用方法： (1)直接测量法。如图A、B、C、D、E是5种直接测量气体体积的常见装置。 A装置：测量前可先通过调整左右两管的高度使左管(有刻度)充满液体，且两管液面相平。 B装置：排液体法收集气体后直接测量其体积。 C装置：直接将一种反应物置于倒置的量筒中，另一反应物置于水槽中，二者反应产生的气体可以直接测量。 D装置：用于测量混合气体中被吸收(或不被吸收)的气体的体积。读数时，球形容器和量气管液面相平，量气管内增加的液体的体积等于被反应管吸收后剩余气体的体积。 (2)间接测量法。如图F装置是通过测量气体排出的液体体积来确定气体体积。 (3)消除外因(温度、压强)对气体体积的影响。 (4)读数时，请勿使用“视线与凹液面相切”之类的描述，“相切”表达语意不准确，仰视、俯视的情况下，视线都能与凹液面相切。 【关键能力拓展】 1．求解气体摩尔质量“五方法” (1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝。 (2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：M＝NA·。 (3)根据标准状况下气体的密度(ρ)： M＝ρ×22.4(g·mol－1)。 (4)根据同温同压下气体的相对密度：＝D。 (5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述计算式仍然成立；还可以用下式计算：M＝M1×a%＋M2×b%＋M3×c%……a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。 2.气体摩尔体积(22.4 L·mol－1)应用的“五大误区” (1)使用“条件”是标准状况，即0 ℃、101 kPa，而不是常温、常压。 (2)使用对象必须是气体物质，可以是单一气体，也可以是混合气体。标准状况下不是气体而又常在题中出现的物质有：SO3、乙醇、水、己烷、CCl4等。 (3)标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1，其他条件下Vm一般不是22.4 L·mol－1。 (4)22.4