第4讲 物质的量、气体摩尔体积-【名师大课堂】2025年高考化学艺术生总复习必备（教师课件）

第一章　物质及其变化 第4讲　物质的量、气体摩尔体积 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 01 考 点 一 02 考 点 二 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 考点一　物质的量、摩尔质量 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 6.02×1023 6.02×1023mol－1 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 单位物质的量的物质所具有的质量 g·mol－1 g·mol－1 相对分子(或原子)质量 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 A 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 A 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 考点二　气体摩尔体积、阿伏加德罗定律 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 大小 距离 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 L/mol(或L·mol－1) 22.4 L·mol－1 温度 压强 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 体积 相同 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 C 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 BC 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 谢 谢 观 看 按ESC键退出全屏播放 必修第一册 返回导航 下一页 上一页 1．物质的量、阿伏加德罗常数 (1)基本概念间的关系 (2)物质的量的规范表示方法 (3)阿伏加德罗常数的理解 阿伏加德罗常数与6.02×1023 mol－1是常数与近似值的关系，不能将阿伏加德罗常数与6.02×1023mol－1等同，就像不能将π与3.14等同一样。 (4)物质的量与微粒个数、阿伏加德罗常数之间的关系为__________。 n＝eq \f(N,NA) 2．摩尔质量(M) (1)摩尔质量指__________________________________，其符号为M，单位为__________。 (2)数值：以__________为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上等于该微粒的__________________________。 (3)摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系为n＝_________。 eq \f(m,M) 1．理清物质的量、质量和微粒数目之间的换算关系 (1)n、NA、N之间的关系：n＝eq \f(N,NA)。 (2)n、m、M之间的关系：n＝eq \f(m,M)。 2．明确摩尔质量、相对分子质量及质量的异同 (1)摩尔质量、相对分子质量、质量是三个不同的物理量，具有不同的单位。如H2O的摩尔质量为18 g·mol－1，H2O的相对分子质量为18,1 mol H2O的质量为18 g。 (2)当摩尔质量以g·mol、质量以g为单位时，三者在数值上相等。 (2023·全国甲卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　　) A．0.50 mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA B．标准状况下，2.24 L SO3中电子的数目为4.00NA C．1.0 L pH＝2的H2SO4溶液中H＋的数目为0.02NA D．1.0 L 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液中CO eq \o\al(2-,3)的数目为1.0NA 解析：异丁烷的结构简式是HC(CH3)3，含13个共价键，故0.50 mol异丁烷分子中共价键的数目为13×0.5NA＝6.5NA，A正确；标准状况下SO3为固体，不能用标准状况下的气体摩尔体积计算其物质的量，B错误；1.0 L pH＝2的H2SO4溶液中n(H＋)＝1.0 L×10-2 mol·L-1＝0.01 mol，H＋的数目为0.01NA，C错误；Na2CO3溶液中CO eq \o\al(2-,3)部分水解，故1.0 L 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液中CO eq \o\al(2-,3)的数目少于1.0NA，D错误。 (2024·安徽卷)地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质，转化关系之一如图所示(X、Y均为氮氧化物)，羟胺(NH2OH)以中间产物的形式参与循环。常温常压下，羟胺易潮解，水溶液呈碱性，与盐酸反应的产物盐酸羟胺{[NH3OH]Cl}广泛用于药品、香料等的合成。已知25 ℃时，Ka(HNO2)＝7.2×10-4，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10-5，Kb(NH2OH)＝8.7×10-9。 NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．标准状况下，2.24 L X和Y混合气体中氧原子数为0.1NA B.1 L 0.1 mol·L-1NaNO2溶液中Na＋和NO eq \o\al(－,2)数均为0.1NA C．3.3 g NH2OH完全转化为NO eq \o\al(－,2)时，转移的电子数为0.6NA D．2.8 g N2中含有的价电子总数为0.6NA 解析：NO eq \o\al(－,2)中N的化合价为＋3价，被还原得到X，X继续被还原得到Y，Y继续被还原得到N2，由题目信息得X、Y均为氮氧化物，则X中N元素为＋2价，Y中N元素为＋1价，所以X为NO，Y为N2O，标准状况下，2.24 L的X、Y混合气体的物质的量为0.1 mol，氧原子的数目为0.1NA，A正确；NaNO2溶液中NO eq \o\al(－,2)会发生水解反应，数目小于0.1NA，B错误；NH2OH转化为NO eq \o\al(－,2)，N的化合价由－1价升高到＋3价，3.3 g NH2OH的物质的量为0.1 mol，转移电子数目为0.1 mol×4NA mol-1＝0.4NA，C错误；N的价电子排布式为2s22p3，价电子数为5，2.8 g N2的物质的量为0.1 mol，价电子总数为0.1 mol×5×2NA mol-1＝NA，D错误。 1．气体摩尔体积(Vm) (1)影响物质体积大小的因素 (2)含义：单位物质的量的气体所占的体积，单位为_______________，标准状况下，Vm约为________________。 (3)基本关系式：n＝eq \f(V,Vm)＝eq \f(m,M)＝eq \f(N,NA)。 (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________和________。 2．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________的任何气体，含有________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 eq \f(n1,n2)＝eq \f(V1,V2) 同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比 T、V相同 eq \f(p1,p2)＝eq \f(n1,n2) 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 eq \f(ρ1,ρ2)＝eq \f(M1,M2) 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 [注意]　对于同一种气体，当压强相同时，密度与温度成反比例关系。 1．气体体积与气体摩尔体积 (1)气体体积与气体摩尔体积是两个不同的概念，使用时要避免混淆。如标准状况下，1 mol O2的体积是22.4 L，O2的气体摩尔体积是 22.4 L·mol－1。 (2)使用22.4 L·mol－1时应该注意的问题： ①条件必须是标准状况(0℃，101 kPa)。 ②物质必须是气体，可以是单一气体也可以是混合气体。 (3)条件对气体摩尔体积的影响 温度与压强都影响气体的体积，不同温度和压强下，气体摩尔体积的数值可能不同。改变温度和压强，在非标准状况下气体摩尔体积也可能是22.4 L·mol－1。 2．气体摩尔质量计算的五种常用方法 (1)根据标准状况下气体的密度(ρ)：M＝ρ×22.4 L·mol－1。 (2)根据气体的相对密度(D＝eq \f(ρ1,ρ2))：eq \f(M1,M2)＝D。 (3)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝eq \f(m,n)。 (4)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＝eq \f(NA·m,N)。 (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＝eq \x\to(M1)×a%＋eq \x\to(M2)×b＋eq \x\to(M3)×c%＋……，其中a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。 3．阿伏加德罗常数考查中的5个关注点 关注点 具体阐释 反应环境 及物质 状态 在涉及用n＝eq \f(V,22.4 L·mol－1)进行计算时，一要看气体是否在标准状况下，不在标准状况下无法直接使用该公式；二要看物质在标准状况下时是否为气态，若不为气态也无法使用该公式，如HF、CCl4、己烷等在标准状况下为液态，常作为命题的干扰因素迷惑考生 微观结构 注意考查的微粒类型，熟悉物质的微观结构，弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数等)之间的关系。常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子，Cl2、N2、O2、H2等双原子分子及O3、P4、18O2、D2O、Na2O2、CH4、CO2等。还要注意对化学键数目的考查，如1 mol石墨、金刚石、SiO2、P4中的共价键数目分别是1．5NA、2NA、4NA、6NA 溶液中 粒子数目 注意：(1)是否有离子的水解；(2)是否有弱电解质的电离；(3)是否知道溶液的体积；(4)考虑水的电离；(5)考虑水分子的存在 氧化 还原 反应 (1)同一种物质在不同反应中作氧化剂、还原剂的判断。 ①Cl2和Fe、Cu等反应，Cl2只作氧化剂，则Cl2和NaOH(或H2O)反应，Cl2既作氧化剂，又作还原剂。Cl2与H2O反应可逆，与NaOH反应不可逆。 ②Na2O2与CO2或H2O反应，Na2O2既作氧化剂，又作还原剂，而Na2O2与SO2反应，Na2O2只作氧化剂。 (2)量不同，所表现的化合价不同。如Fe和HNO3反应，Fe不足时，生成Fe3＋，Fe过量时，生成Fe2＋。 (3)氧化剂或还原剂不同，所表现的化合价不同。如Cu和Cl2反应生成CuCl2，而Cu和S反应生成Cu2S。 (4)注意氧化还原的顺序。如Cl2通入FeI2溶液中，Cl2应先氧化I－ 下列有关叙述正确的是(　　) ①标准状况下，1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同　②标准状况下，1 g H2和22 g CO2的体积相同　③标准状况下，28 g NO的体积约为22.4 L　④两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同　⑤在同温同体积时，气体的物质的量越大，则压强越大　⑥同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比 A．①③④　　　　　　 B．③⑤⑥ C．②⑤⑥ D．②④⑤ 解析：标准状况下，1 L HCl的物质的量为 eq \f(1 L,22.4 L·mol-1)，但标准状况下水为液体，不能利用气体摩尔体积来计算其物质的量，①错误；标准状况下，1 g H2的物质的量为 eq \f(1 g,2 g·mol-1)＝0.5 mol，22 g CO2的物质的量为 eq \f(22 g,44 g·mol-1)＝0.5 mol，气体的物质的量相同，其体积也相同，②正确；标准状况下，28 g NO的体积为 eq \f(28,30 g·mol-1)×22.4 L·mol-1≈20.9 L，③错误； 两种物质只有都是气体且物质的量相同时，它们在标准状况下的体积才相同，即物质的状态不确定，体积可能相同，也可能不同，④错误；由pV＝nRT可知，同温同体积时，气体的压强与物质的量成正比，即气体的物质的量越大，压强越大，⑤正确；由pM＝ρRT可知，同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比，⑥正确。 (双选)一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分，当左边充入l mol N2，右边充入一定量的CO时，隔板处于如图位置(保持温度不变)。下列说法正确的是(　　) A．右边与左边分子数之比为4∶1 B．右侧CO的质量为7 g C．右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍 D．若改变右边CO的充入量而使隔板处于容器正中间，保持温度不变，则应充入0.2 mol CO 解析：左、右两侧气体温度、压强相同，相同条件下，体积之比等于物质的量之比，左、右体积之比为4∶1，则左、右气体物质的量之比为4∶1，所以右侧气体物质的量＝ eq \f(1,4)mol＝0.25 mol，质量为7.0 g，故A错误，B正确；相同条件下气体密度与其摩尔质量成正比，则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的 eq \f(28,2)＝14倍，故C正确；相同条件下气体体积与物质的量成正比，隔板处于容器正中间时，左右两侧气体的物质的量相等，则需要充入CO的物质的量为：1 mol－0.25 mol＝0.75 mol，故D错误。 $$