内容正文:
第6讲 物质的量 气体摩尔体积
第一部分 化学基本概念
第二章 物质的量
国际单位制(SI)的7个基本单位
1.1物质的量
概念:表示含一定数目粒子的集合体的物理量。
符号 : n
单位:摩尔.(简称摩) 符号:mol
4
计量对象:
分子、原子、离子、中子、质子、电子等微观粒子
物理量 长度 质量 时间 电流 热力学
温度 物质的量 发光
强度
基本单位
(符号) 米(m) 千克(kg) 秒(s) 安(A) 开(K) 摩尔(mol) 坎(cd)
知识点1 物质的量及相关概念
微点拨
1.“物质的量”是一个专有名词,是个整体,不是物质的数量,也不是物质的质量。
2. 摩尔只能描述原子、分子、离子、质子、中子和电子等微观粒子,不能描述宏观物质。
3. 用摩尔为单位表示某物质的物质的量时,必须指明物质微粒的名称、符号或化学式。若用中文,则必须指明微粒的种类。
4. 物质的量的数值可以是整数,也可以是小数。
知识点1 物质的量及相关概念
1.2阿伏加德罗常数
概念:1 mol 任何粒子的粒子数。
符号 : NA
单位:单位: mol-1 (每摩尔)
4
近似值:6.02×1023mol-1
(1)阿伏加德罗常数是一个物理量,有单位,而不是纯数,不能误认为NA就是6.02×1023。
(2)在计算时采用近似值6.02×1023mol-1
微点拨
知识点1 物质的量及相关概念
1.定义:
单位物质的量(1mol)的物质所具有的质量,
符号:M,单位:g/mol、或g·mol-1
m=nM )
2.公式:
(n=
m
M
1.3摩尔质量
微点拨
①摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上与相对分子(或原子)质量相等。
②对于指定的物质来说,其摩尔质量是一个定值,不随物质的量的多少而改变。
③电子的质量非常微小,离子的摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上近似等于相对分子(或原子)质量。
知识点1 物质的量及相关概念
【典例1】 根据相关量的关系,完成下列填空:
(1)有以下四种物质:①22 g二氧化碳 ②8 g氢气 ③1.204×1024个氮气分子 ④4 ℃时18 mL水,它们所含分子数最多的是________,所含原子数最多的________,质量最大的是________,所含电子数最多的是________(填序号)。
答案 (1)② ② ③ ③
(2)12.4 g Na2R含Na+ 0.4 mol,则Na2R的摩尔质量为________,R的相对原子质量为________,含R的质量为1.6 g的Na2R,其物质的量为________。
(2)62 g·mol-1 16 0.1 mol
知识点1 物质的量及相关概念
方法总结
知识点1 物质的量及相关概念
粒子数目
粒子间距
粒子大小
物质的体积
}
固体、液体体积
决定
}
决定
气体体积
内因
2.1影响不同状态物质体积大小的主要因素
知识点2 气体摩尔体积
气体的体积
粒子的数目
粒子间的距离
p不变,T升高,V 增大
T不变,p增大,V 减小
在相同温度 和压强下
粒子间的距离相同
若同温同压条件下,单位物质的量的气体的体积是个定值
粒子的数目相同
n=
NA
N
n相同
2.1影响不同状态物质体积大小的主要因素
知识点2 气体摩尔体积
2.2气体摩尔体积
1、定义:
2、符号:
3、公式:
Vm
L/mol (L·mol-1)
温度和压强
单位物质的量的气体所占的体积.
Vm=
V
n
4、单位:
5、影响因素:
温度越高,Vm越大
压强越大,Vm越小
知识点2 气体摩尔体积
~
10
微点拨
标准状况 (0℃,101KPa) Vm≈ 22.4 L/mol
只适用于气态物质,可以是单一气体也可以是混合气体
标况下,HF、H2O、NO2、SO3、CCl4、溴、酒精等不属于气态
Vm≈ 22.4 L/mol 的状态不一定是标准状况
知识点2 气体摩尔体积
2.3阿伏伽德罗定律
在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
T、P、 V相同,相同⇒n相同⇒N相同
(三同定一同)
知识点2 气体摩尔体积
~
12
2.3阿伏伽德罗定律推论
理想气体状态方程:
压强
体积
物质的量
常数
≈8.314
热力学温度
只是用于气体
pV=nRT
“三同定一同”
“两同定比例”
知识点2 气体摩尔体积
~
13
相同条件 结论
公式 语言叙述
T、p相同 同温同压下,体积之比等于物质的量之比,等于分子数之比
T、V相同 同温同体积下,压强之比等于物质的量之比,等于分子数之比
n、T相同 物质的量相等,温度相同的气体,其压强与体积成反比
T、p相同 同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比
T、p、V相同 同温同压下,体积相同的气体,其质量与摩尔质量成正比
2.3阿伏伽德罗定律推论
知识点2 气体摩尔体积
14
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【典例2】三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z),下列说法正确的是( )
A.原子数相等的三种气体,质量最大是Z
B.若一定条件下,三种气体体积均为2.24 L,则它们的物质的量一定均为
0.1 mol
C.同温同压下,同质量的三种气体,气体密度最小的是X
D.同温下,体积相同的两容器分别充2 g Y气体和1 g Z气体,则压强比为2∶1
C
知识点2 气体摩尔体积
1.关于决定物质体积的因素,说法错误的是( )
A.物质的体积取决于微粒数目、微粒大小和微粒间距
B.同温同压下,相同体积的任何气体具有相同数目的分子
C.同温同压下,1mol任何物质所占有的体积均相同
D.等质量的H2,压强越小、温度越高,气体所占体积越大
C
当堂检测
知识点1 物质的量 摩尔质量
2. 在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。
(1)若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为_____。NH4HCO3的摩尔质量为________(用含m、d的代数式表示)。
当堂检测
知识点1 物质的量 摩尔质量
(2)若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L-1,则混合气体的平均摩尔质量为________(用含ρ的代数式表示)。
(3)若在该条件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a %、b %、c %,则混合气体的平均相对分子质量为________(用含a、b、c的代数式表示)。
答案 (2)22.4ρ g·mol-1 (3)17a %+44b %+18c %
当堂检测
计算摩尔质量(M)的4种方法
(1)根据定义式:M=eq \f(m,n)。
(2)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4 L·mol-1。
(3)根据气体的相对密度(D=eq \f(ρ1,ρ2)):eq \f(M1,M2)=D。
(4)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)。
=
=
==
==
解析 因为NH4HCO3(s)eq \o(=====,\s\up17(△))NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)
(1)M(混)=2d g·mol-1⇒n(混)=eq \f(m,2d) mol,
⇒M(NH4HCO3)=2d×3 g·mol-1=6d g·mol-1。
答案 (1) mol 6d g·mol-1
(3)n(NH3)∶n(CO2)∶n(H2O)=a%∶b%∶c%,
Mr(混)=17a%+44b%+18c%。
解析 (2)M(混)=22.4ρ g·mol-1。
$$