第2章 讲评拓展课4 以物质的量为中心的计算-【名师导航】2023-2024学年高中化学必修第一册同步课件(人教版2019)

第二章　海水中的重要元素——钠和氯 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究任务 1．以物质的量为核心的计算。 2．以NA为载体的判断。  讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 探究要点·典例导航 01 探究任务1 以物质的量为核心的计算　 探究任务2 阿伏加德罗常数(NA)的判断　 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 3 常见物理量之间的换算关系 以物质的量为核心的计算 微点拨：万能公式：n＝＝＝＝cBV 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 【例1】　根据物质的量的相关知识回答下列问题。 (1)与16 g氧气所含原子总数相同的氨气是________g。 [解析]　要使氧气与氨气含原子数相等则应满足：＝×4，解得m＝4.25 g。 [答案]　4.25　 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 (2)已知某硫酸铜溶液的质量百分数为20%，密度为1.2 g/cm3，该溶液的物质的量浓度为________。 [解析]　已知某硫酸铜溶液的质量百分数为20%，密度为1.2 g/cm3，该溶液的物质的量浓度为＝1.5 mol/L。 [答案]　1.5 mol/L　 (3)等质量的O2和O3的原子个数比为________。 [解析]　设O2和O3的质量为m，所以O2和O3的原子个数比为∶ ＝1∶1。 [答案]　1∶1 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 (4)标准状况下的CH4和CO的混合气体8.96 L，其质量为7.6 g，则混合气体平均相对分子质量为________，该混合气体对H2的相对密度为________，CO的质量为________。 [解析]　n(气体)＝＝0.4 mol，则混合气体平均相对分子质量为＝19 g/mol，相对分子质量为19；该混合气体对H2的相对密度为＝9.5；设CO为x mol、甲烷为y mol，则：x＋y＝0.4 mol，28 g/mol×x＋16 g/mol×y＝7.6 g，解得x＝0.1，y＝0.3，一氧化碳的质量为0.1 mol×28 g/mol＝2.8 g。 [答案]　19　9.5　2.8 g　 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 (5)7.8 g过氧化钠中共含有________mol离子，它与足量水反应时转移的电子数________个，产生标况下的气体体积约为________L。 [解析]　7.8 g过氧化钠物质的量为＝0.1 mol，1个过氧化钠分子中含有2个钠离子和1个过氧根离子，共含有0.3 mol离子；它与足量水反应为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，过氧化钠中2个O原子被氧化，转移的电子数为0.1NA；产生标准状况下的气体体积约为×22.4 L/mol＝1.12 L。 [答案]　0.3　0.1NA　1.12 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 1．C、N、O、S、H都是中学化学中常见的元素。按要求完成下列填空。 (1)0.5 mol CH4的质量为________；标准状况下，4.48 L NH3所含分子数为________。 [解析]　0.5 mol CH4的质量为0.5 mol×16 g·mol-1＝8.0 g；标准状况下，4.48 L NH3所含分子数为×NA mol-1＝0.2NA。 [答案]　8.0 g　0.2NA　 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 1．C、N、O、S、H都是中学化学中常见的元素。按要求完成下列填空。 (2)等物质的量的CH4、NH3和N2三种气体，所含原子数之比为________。 [解析]　等物质的量的CH4、NH3和N2三种气体，设CH4、NH3和N2三种气体物质的量均为1 mol，所含原子数之比等于其所含原子的物质的量之比，即5×1 mol∶4×1 mol∶2×1 mol＝5∶4∶2。 [答案]　5∶4∶2　 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 1．C、N、O、S、H都是中学化学中常见的元素。按要求完成下列填空。 (3)含有1.806×1024个电子的OH－ 的物质的量为________；0.5 mol H2O分子中所含质子数与________个NH3中所含质子数相等。 [解析]　含有1.806×1024个电子的OH－的物质的量为＝0.3 mol；H2O分子中所含质子数与NH3分子中所含质子数相等，0.5 mol H2O分子中所含质子数与0.5NA个NH3中所含质子数相等。 [答案]　0.3 mol　0.5NA　 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 1．C、N、O、S、H都是中学化学中常见的元素。按要求完成下列填空。 (4)在标准状况下，由SO2和CO2组成的混合气体8.96 L，质量为24 g，该混合气体的平均摩尔质量是________。 [解析]　在标准状况下，由SO2和CO2组成的混合气体为8.96 L，物质的量为＝0.4 mol，质量为24 g，该混合气体的平均摩尔质量是＝60 g·mol-1。 [答案]　60 g·mol-1 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 1．22.4 L·mol-1的适用条件分析 (1)陷阱：从Vm＝22.4 L·mol-1的适用条件和物质的状态设置陷阱。 (2)突破：一要看是否为标准状况，不为标准状况无法直接用22.4 L·mol-1(标准状况下气体的摩尔体积)求n；二要看物质在标准状况下是否为气态，若不为气态也无法用标准状况下气体的摩尔体积求n，如水、CCl4、SO3、HF等。 阿伏加德罗常数(NA)的判断 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 2．某些物理量与物质所处的状况无关的分析 (1)陷阱：设置与某些物理量无关的一些干扰条件，给出非标准状况下气体的物质的量或质量或摩尔质量或粒子数，干扰正确判断。 (2)突破：排“干扰”，明确物质的量或质量或摩尔质量或粒子数与物质所处状况无关，物质的量或质量确定时，物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 3．一定量的混合物中粒子数目的分析 (1)陷阱：从物质的组成特点、摩尔质量特点等设置陷阱。 (2)突破：①等质量的最简式相同的物质含有的原子数相同，如NO2与N2O4，C2H4与C3H6，O2与O3。 ②等质量的摩尔质量相同的物质含有的分子数相同，如N2与CO，CO2与N2O，H2SO4与H3PO4。 ③等物质的量的CO2与SO2中氧原子数相同。 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 4．电解质溶液中粒子数目的分析 (1)陷阱：从难电离的粒子的数目计算以及电解质组成、溶液体积等因素上设置陷阱。 (2)突破：细审题、抓“四看”：一看是否指明溶液的体积；二看是否电解质难电离如弱酸、弱碱等；三看所给条件是否与电解质的组成有关；四看是否忽略溶剂水中的H、O原子数目。 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 5．氧化还原反应中电子转移数 (1)陷阱：易在特殊氧化还原反应中电子转移(得失)数目上设置陷阱。 (2)突破： ①关注特殊反应 a．Na2O2与水或CO2反应，产生1 mol O2均转移2 mol 电子。 b．氯气与足量NaOH溶液反应，1 mol Cl2转移1 mol 电子；氯气与足量金属反应，1 mol Cl2转移2 mol 电子。 c．Cl2溶于水时Cl2部分反应。 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 ②明确反应实质 Na、Mg、Al在化合物中的化合价分别为＋1、＋2、＋3，因此1 mol Na与O2反应，无论生成Na2O还是Na2O2，均转移1 mol电子；1 mol Mg与O2、N2、盐酸等物质反应，均转移2 mol电子。 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 【例2】　设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是________(填序号)。 ①2.24 L NH3中含有0.1NA个NH3分子 ②标准状况下，22.4 L H2O中含有原子数目为3NA ③标准状况下，11.2 L CH4中含有氢原子数目为2NA ④标准状况下，5.6 L CO2和SO2的混合气体中含有的氧原子数为0.5NA [解析]　①未指明标准状况，②标准状况下H2O为非气态。 [答案]　③④ 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 【例3】　NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是________(填序号) ①常温常压下，2.3 g钠由原子变成离子时，失去的电子数为0.1NA ②室温下，0.2NA个硫酸分子含有的氧原子数为0.2NA ③标准状况下，28 g氮气所含的原子数为2NA ④常温常压下，NA个氧气分子与NA个氢气分子的质量比为8∶1 [解析]　②1个硫酸分子中含4个氧原子，0.2NA个硫酸分子含有的氧原子数为0.8NA；④NA个氧气分子与NA个氢气分子的物质的量均为1 mol，故两者的质量之比为32∶2＝16∶1。 [答案]　①③ 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 【例4】　设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是________(填序号)。 ①常温常压下，32 g O2与O3的混合气体中分子数为NA ②14 g N2和CO的混合气体中含有的原子数为0.5NA ③常温常压下，92 g NO2和N2O4的混合气体中含有的原子数为6NA ④2 mol CO2和ClO2混合气体中含有的氧原子数为4NA 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 [解析]　①O2、O3的摩尔质量不同，32 g二者的混合物无法计算分子数； ②N2、CO的摩尔质量均为28 g/mol，故14 g二者的混合气体中分子数为0.5NA，原子数为NA； ③NO2、N2O4的最简式为NO2，92 g混合气体中原子数为×3NA＝6NA； ④CO2与ClO2中均含2个氧原子，故2 mol混合气体中含有氧原子数为4NA。 [答案]　①② 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 【例5】　设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是________(填序号)。 ①2 L 0.01 mol/L的HClO溶液中含有H＋数目为0.02NA ②1 L 1.0 mol/L的NaOH溶液中含有的氧原子数为NA ③1 mol FeCl3与水反应，完全转化为氢氧化铁胶体后，其中胶体粒子的数目为NA ④0.1 mol/L的CaCl2溶液中，Cl－的数目为0.2NA ⑤2 L 0.5 mol/L的H2SO4溶液中，H＋的数目约为2NA [解析]　①HClO难电离；②H2O中含氧原子；③Fe(OH)3胶粒为多个分子集合体；④没指明溶液体积。 [答案]　⑤ 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 【例6】　设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是________(填序号)。 ①过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA ②2 mol Cl2与足量NaOH溶液反应，转移电子数为4NA ③镁在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2的混合物，24 g镁在空气中完全燃烧转移电子数为2NA ④1 mol Cl2与足量Fe反应，转移电子数为3NA 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 [解析]　②Cl2与NaOH反应时，Cl2既作氧化剂又作还原剂，2 mol Cl2与NaOH反应，转移2 mol 电子即2NAe－。④1 mol Cl2与足量Fe反应，转移2NA个电子。 [答案]　①③ 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 2．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．11.2 L CO2含有的分子数为0.5NA B．常温常压下，42 g C2H4和C3H6的混合气体含有的原子数为6NA C．标准状况下，22.4 L 乙醇(C2H6O)中含有碳原子的个数为2NA D．1 mol CO2和NO2的混合物中含的氧原子数为2NA √ 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 D　[A项，不确定是否在标准状况下，无法计算11.2 L二氧化碳的物质的量和含有的分子数，错误；C2H4和C3H6的最简式相同，都为CH2，42 g CH2含有的原子数为×3×NA mol-1＝9NA，B错误；标准状况下，乙醇为液态，无法计算22.4 L乙醇的物质的量和含有碳原子的个数，C错误；二氧化碳和二氧化氮中含有的氧原子个数都为2，则1 mol 二氧化碳和二氧化氮的混合物中含的氧原子数为1 mol×2×NA mol-1＝2NA，D正确。] 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 3．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是(　　) A．标准状况下，11.2 L水所含分子数为0.5NA B．0.1 mol Na2O2固体与足量水反应，转移电子总数为0.2NA C．常温常压下，64 g O2与O3混合气体中所含原子数为4NA D．0.5 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中的数目为1.5NA √ 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 C　[标准状况下水是液体，11.2 L水的物质的量不是0.5 mol，A错误；2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，电子转移为2Na2O2～2e－，0.1 mol Na2O2固体与足量水反应，转移电子总数为0.1NA，B错误；O2与O3混合气体中只含氧原子，常温常压下，64 g O2与O3混合气体中所含原子数为×NAmol-1＝4NA，C正确；没有明确溶液体积，不能计算0.5 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中的数目，D错误。] 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 知能反馈·随堂评估 02 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 30 1．在150 ℃时，加热高氯酸铵发生分解反应2NH4ClO4N2↑＋Cl2↑＋2O2↑＋4H2O↑，其气态生成物组成的混合气体的平均相对分子质量为(　　) A．40.75 B．29.375 C．14.69 D．无法计算 1 2 3 4 √ 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 B　[设NH4ClO4的物质的量是2 mol，其质量＝117.5 g/mol×2 mol＝235 g，2 mol该物质完全反应生成1 mol氮气、1 mol氯气、2 mol氧气、4 mol水蒸气，所以生成物中气体的物质的量是8 mol，则其平均摩尔质量M＝＝＝29.375 g/mol，所以混合气体的平均相对分子质量为29.375，故选B。] 1 2 3 4 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 2．NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．0.5 mol·L-1的硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为NA B．标准状况下，2.24 L氯气含有的原子数为0.2NA C．2.3 g Na与1 L含0.05 mol·L-1 HCl的盐酸反应，转移电子数为0.05NA D．标准状况下，2.24 L H2O所含的氧原子数目为0.1NA 1 2 3 4 √ 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 B　[A项，未知溶液体积，无法计算，错误；B项，标准状况下，2.24 L氯气即0.1 mol，含有的原子数为0.2NA，正确；C项，根据2Na＋ 2HCl===2NaCl＋H2↑可知，2.3 g Na与含0.05 mol·L-1 HCl 1 L的盐酸反应，钠过量，HCl 反应完，过量的钠继续与溶液中的水反应，所以最终转移电子数目以钠的量计算，为0.1NA，错误；D项，H2O在标准状况下为非气态，不可带入气体摩尔体积计算，错误。] 1 2 3 4 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 3．2022年诺贝尔化学奖授予了三位在“点击化学”及其应用方面做出了重大贡献的三位化学家——卡罗琳贝尔托西、莫滕桦尔达和巴里·夏普莱斯。卡罗琳·贝尔托西在小鼠脾细胞上引入叠氮基团，一段时间后注射荧光标记物BIFBO，两者1∶1发生“点击化学”反应，以此标记引入了叠氮基团的细胞分布情况。BIFBO的结构如图所示，分子式为C12H10F2。 1 2 3 4 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 (1)一个BIFBO分子含有的电子数为________个，其摩尔质量为________。 [解析]　BIFBO的分子式为C12H10F2，则一个BIFBO分子含有的电子数为(12×6＋10×1＋2×9)＝100个，其摩尔质量为(12×12＋10×1＋2×19) g/mol＝192 g/mol。 [答案]　100　192 g/mol 1 2 3 4 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 (2)某次实验使用A mmol BIFBO进行标记(1 mol＝1 000 mmol)，若BIFBO与叠氮基团的反应效率为10%，则小鼠脾细胞上引入的叠氮基团有________mg能被标记出。(用含A的代数式表示) [解析]　根据题意可知，小鼠脾细胞上引入的叠氮基团的物质的量为0.1A mmol，则其质量为0.1A×10-3mol×42 g/mol＝4.2A×10-3g＝4.2A mg。 [答案] 　4.2A 1 2 3 4 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 4．(1)顺铂[化学名称为顺二氯二氨合铂(Ⅱ)，化学式为PtCl2(NH3)2，相对分子质量为300]是一种用于治疗癌症的药物，一片顺铂药片所含顺铂的质量为6×10-4g，那么一片顺铂药片中N原子的物质的量________mol。 [解析]　顺铂的摩尔质量＝300 g/mol，一片顺铂药片中顺铂的物质的量n＝＝＝2×10-6mol，一片顺铂药片中顺铂所含氮原子的物质的量＝4×10-6mol。 [答案]　 4×10-6　 1 2 3 4 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 (2)乙烯气体(C2H4)是石油化工产品之一，也是最重要的有机化工基础原料之一，在标准状况下其密度为________g·L-1。 [解析]　由M＝ρVm可以推出ρ＝＝＝1.25 g·L-1。 [答案]　1.25　 (3)现有一种矿泉水样品，1.0 L的该矿泉水含有4.8×10-2g Mg2+，则________L矿泉水中含有1 mol Mg2+。 [解析]　1 mol Mg2+的质量是24 g，1.0 L的该矿泉水含有4.8×10-2g Mg2+，那么24 g需要矿泉水的体积是500 L。 [答案]　500　 1 2 3 4 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 (3)现有一种矿泉水样品，1.0 L的该矿泉水含有4.8×10-2g Mg2+，则________L矿泉水中含有1 mol Mg2+。 [解析]　1 mol Mg2+的质量是24 g，1.0 L的该矿泉水含有4.8×10-2g Mg2+，那么24 g需要矿泉水的体积是500 L。 [答案]　500　 1 2 3 4 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 (4)某“84”消毒液1 000 mL，其有效成分为NaClO(式量：74.5)，质量分数为14.9%，密度为1.2 g/mL，其溶质的物质的量浓度为________mol·L-1。 [解析]　c＝＝＝2.4 mol·L-1。 [答案]　2.4 1 2 3 4 讲评拓展课4　以物质的量为中心的计算 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 $$