第6讲　物质的量　气体摩尔体积-2027年高考化学一轮复习课件

该高中化学高考复习课件聚焦“物质的量 气体摩尔体积”核心考点，依据新课标要求梳理物质的量、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等关键概念及相互计算关系，结合近三年高考情境化（如碳中和、工业流程）和综合性（微粒数目与晶体结构关联）命题特点，明确阿伏加德罗常数应用、气体体积计算等高频考点分布，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题精析+素养导向”的复习策略，如以2025年河北卷“环己烷和戊烯混合物中碳原子数目”题为例，运用“最简式法”突破粒子数目计算，培养学生科学思维中的证据推理和模型建构能力。特设“易错陷阱警示”（如常温下铝遇浓硫酸钝化）和“情境建模训练”（如废气回收利用率计算），帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准指导，提升复习效率。

第6讲　物质的量　气体摩尔体积 课标 指引 1.了解物质的量及其相关物理量的含义和应用,体会定量研究对化学科学的重要作用。 2.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化,运用物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。 三年 高考 命题 分析 1.命题特点 情境化:将气体体积计算融入碳中和(如CO2捕获量)、工业流程、环保(废水处理试剂用量)等。 综合性:学科深度融合,气体体积与电解产物的关联,微粒数目与晶体结构关联。 2.命题趋势:从单纯计算转向情境建模和证据推理(如异常数据归因),资源循环中的物质的量计算(如废气回收利用率)将成为高考命题的新热点。 考点一　物质的量　摩尔质量 必备知识•梳理 1.物质的量 (1)物质的量和阿伏加德罗常数 6.02×1023 原子 分子 (2)物质的量、阿伏加德罗常数和粒子数(N)之间的关系 n=⇒N=___________,NA=。  n·NA 2.摩尔质量 相对分子质量 相对原子质量 辨析明理 判断正误:对的打“√”,错的打“×”(NA表示阿伏加德罗常数的值)。 (1)(2025·广东卷)我国科学家首次测得了月球背面月幔水含量。1 mol H2O质量为10 g。(　　) (2)(2025·湖北卷)1 mol S含有4NA个σ键电子对。(　　) (3)(2025·河北卷)28 g环己烷和戊烯的混合物中碳原子的数目为2NA。 (　　) (4)(2025·云南卷)0.1 L 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2反应,生成Cl2的数目为0.3NA。(　　) (5)(2024·江西卷)1 mol [N═C═N]2-中含有的π键数为4NA。(　　) (6)(2022·湖南卷)1 L 0.05 mol·L-1的NH4HSO4溶液中N的微粒数小于0.05NA。(　　) × √ √ × × √ 关键能力•提升 命题角度　质量、物质的量与粒子数目之间的换算 1.(2026·辽宁营口期中)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 (　　) A.常温下,2.7 g铝片投入足量的浓硫酸中,铝失去的电子数为0.3NA B.密闭容器中0.2 mol NO与0.1 mol O2充分反应,产物的分子数为0.2NA C.标准状况下,11.2 L Cl2溶于足量水中,溶液中Cl2、Cl-、ClO-和HClO的粒子数之和为NA D.0.1 mol FeSO4与足量酸性KMnO4溶液充分反应,转移的电子数为0.1NA D 解析:常温下浓硫酸使铝钝化,则电子转移数远小于理论值0.3NA,A错误;密闭容器中0.2 mol NO与0.1 mol O2进行反应2NO+O2══2NO2,理论上可生成0.2 mol NO2,但由于存在可逆反应2NO2 N2O4,则分子数小于0.2NA,B错误;标准状况下,11.2 L Cl2的物质的量为0.5 mol,溶于足量水中后,Cl2只有部分与水发生反应:Cl2+H2O HCl+HClO,溶液中Cl2、Cl-、ClO-和HClO的粒子数之和小于NA,C错误;0.1 mol FeSO4与足量酸性KMnO4溶液充分反应时Fe2+转化为Fe3+,失去的电子为0.1 mol,即转移的电子数为0.1NA,D正确。 2.(2025·河北卷)设NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(　　) A.18 g H2O晶体内氢键的数目为2NA B.1 L 1 mol·L-1的NaF溶液中阳离子总数为NA C.28 g环己烷和戊烯的混合物中碳原子的数目为2NA D.铅酸蓄电池负极增重96 g,理论上转移电子数为2NA B 解析:每个水分子在冰中形成4个氢键,但每个氢键被两个分子共用,故每个分子形成2个氢键,18 g H2O为1 mol,氢键数目为2NA,A正确;NaF溶液中阳离子包括Na+和H+,Na+为1 mol,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(F-)+c(OH-),钠离子不会水解,并且水电离出少量氢离子,则有n(Na+)+n(H+)>1 mol,所以阳离子总数大于NA,B错误;环己烷和戊烯的最简式均为CH2,28 g混合物含2 mol CH2单元,对应2 mol碳原子,碳原子数目为2NA,C正确;铅酸蓄电池负极反应为Pb+S-2e-══PbSO4,增重96 g对应生成1 mol PbSO4,转移2 mol电子,数目为2NA,D正确。 考点二 气体摩尔体积　阿伏加德罗定律 必备知识•梳理 1.气体摩尔体积 标准状况(0 ℃,101 kPa)下的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1。 单位物质的量的气体 Vm L·mol-1 m3·mol-1 Vm= 温度 压强 教材链接 瓦斯的主要成分为甲烷,当瓦斯中甲烷与氧气的质量比为1∶4时极易发生爆炸,通过计算回答: (1)当甲烷与氧气的质量比为1∶4时,甲烷与氧气的物质的量之比为______,体积之比为__________(同温同压)。  (2)当甲烷与氧气的质量比为1∶4时,甲烷与氧气的密度之比为__________ (同温同压)。  1∶2 1∶2 1∶2 2.阿伏加德罗定律及其推论 (1)阿伏加德罗定律的内容 在相同的温度和压强下,相同__________的任何气体都含有__________数目的分子(或气体的物质的量相同)。概括为“三同”定“一同”:  体积 相同 (2)阿伏加德罗定律的3个重要推论 相同条件 推论公式 文字叙述 同温同压 同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比 同温同体积 温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比 同温同压 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 关键能力•提升 命题角度1　n=及应用 1.(2025·湖南师大附中模考)NH4ClO4为火箭固体燃料,能与某些可燃物作用全部生成气态产物,如NH4ClO4+2C══NH3↑+2CO2↑+HCl↑。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(　　) A.4.4 g CO2中含有π键的数目为0.2NA B.标准状况下,11.2 L NH3中含有原子数目为2NA C.1 L 1 mol·L-1 NH4ClO4溶液中含N的数目小于NA D.该反应中每转移6 mol电子生成HCl的质量为36.5 g D 解析:每个二氧化碳分子中含2个π键,4.4 g CO2物质的量为0.1 mol,含π键的数目为0.2NA,A正确;每个氨分子中含4个原子,标准状况下,11.2 L NH3物质的量为0.5 mol,含原子数目为2NA,B正确;N在溶液中水解,所以1 L 1 mol·L-1NH4ClO4溶液中含N的数目小于NA,C正确;反应中Cl元素化合价从+7价降低至-1价,C元素化合价从0价升高至+4价,每转移8 mol电子,生成1 mol HCl,对应质量为36.5 g,D错误。 命题角度2　阿伏加德罗定律及其推论 2.X、Y均为短周期金属元素,同温同压下,0.1 mol X的单质与足量稀盐酸反应,生成H2体积为V1 L;0.1 mol Y的单质与足量稀硫酸反应,生成H2体积为V2 L。下列说法错误的是(　　) A.X、Y生成H2的物质的量之比一定为 B.X、Y消耗酸的物质的量之比一定为 C.产物中X、Y化合价之比一定为 D.由一定能确定产物中X、Y的化合价 D 解析:同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,故X、Y生成H2的物质的量之比一定为,A正确;设X、Y反应过程中消耗酸的物质的量之比为,因,则有,B正确;由于X和Y的物质的量相等,产生H2的体积分别为V1、V2,设产物中X、Y元素的化合价分别为+x价、+y价,则,即,C正确;短周期金属元素的单质与稀盐酸或稀硫酸反应时,生成的盐中金属元素的化合价有+1价、+2价、+3价三种情况,故根据不一定能确定X、Y的化合价,D错误。 3.如图所示,一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a和b分成甲、乙两室。标准状况下,在乙室中充入0.6 mol HCl,甲室中充入NH3、H2的混合气体,静止时隔板位置如图所示。已知甲、乙两室中气体的质量之差为10.9 g。 (1)甲室中气体的物质的量为__________ mol。  (2)甲室中气体的质量为__________g。  (3)甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为__________。  1 11.0 11 解析:(1)相同条件下,气体的物质的量之比等于其体积之比,由图可知甲、乙两室气体的体积比为5∶3,故其物质的量之比为5∶3,所以甲室中气体的物质的量为0.6 mol×=1 mol。(2)HCl气体的质量为0.6 mol×36.5 g·mol-1 =21.9 g,则甲室中气体的质量为21.9 g-10.9 g=11.0 g。(3)设氨气的物质的量为x mol,氢气的物质的量为y mol,根据其物质的量、质量列方程为x+y=1、17x+2y=11.0,解得x=0.6,y=0.4,甲中NH3、H2的平均相对分子质量为=11。 能力提升 题组1　教材习题改编 1.(必修第一册·P63,T4改编)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中,正确的是(　　) A.22.4 L O3中一定含有3 mol O原子 B.在标准状况下,11.2 L HF所含分子数为0.5NA C.在标准状况下,20 mL NH3和60 mL O2所含分子个数比为1∶3 D.46 g乙醇在标准状况下的体积约为22.4 L C 解析:22.4 L O3不一定处于标准状况下,则不一定含有3 mol O原子,A错误;标准状况下HF为液体,11.2 L HF不是0.5 mol,故所含分子数不是0.5NA,B错误;根据阿伏加德罗定律可知,标准状况下,气体的体积之比等于其物质的量之比,故20 mL NH3和60 mL O2的物质的量之比为1∶3,即所含分子个数比为1∶3,C正确;标准状况下乙醇为液体,46 g乙醇为1 mol,其体积不是22.4 L,D错误。 2.(必修第一册·P63,T6改编)CO和CO2是碳的两种重要氧化物,现有标准状况下5.6 L CO和11 g CO2组成的混合气体,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是(　　) A.混合气体中C和O原子个数比为2∶3 B.混合气体的总体积为11.2 L C.混合气体的平均摩尔质量为36 g·mol-1 D.混合气体中CO和CO2所含的原子个数均为0.5NA D 解析:标准状况下5.6 L CO和11 g CO2的物质的量均为0.25 mol,故混合气体中C和O原子个数比为(0.25 mol+0.25 mol)∶(0.25 mol+0.25 mol×2)=2∶3, A正确;标准状况下混合气体的总体积为(0.25 mol+0.25 mol)×22.4 L·mol-1 =11.2 L,B正确;混合气体的平均摩尔质量为=36 g·mol-1,C正确;0.25 mol CO气体含有0.5 mol原子,0.25 mol CO2则含有0.75 mol原子,故CO2所含的原子个数为0.75NA,D错误。 题组2　前沿模拟演练 3.(2026·湖北黄冈期中联考)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A.22.4 L CH4中原子的数目为5NA B.常温常压下,1 mol 18O所含中子的数目为10NA C.1 L 1 mol·L-1的NaF溶液中阳离子总数为NA D.0.1 L 12 mol·L-1盐酸与足量MnO2反应,生成Cl2的数目为0.3NA B 解析:未指明气体是否处于标准状况,无法确定CH4的物质的量,A错误;1个18O的中子数为18-8=10,1 mol 18O含10 mol中子,数目为10NA,B正确;1 L 1 mol·L-1 NaF溶液中,Na+的物质的量为1 mol(即数量为NA),但溶液中还存在水电离产生的少量H+,阳离子总数大于NA,C错误;浓盐酸与MnO2反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,HCl完全反应生成Cl2的数目为×NA mol-1=0.3NA,实际上随反应进行,盐酸浓度降低到一定程度时,反应停止,实际生成Cl2的数目小于0.3NA,D错误。 4.(2025·湖南雅礼中学二模)我国化学工作者将游离态氮固定在碳上(示踪反应如下),制得的[N═C═N]2-可用于合成核酸的结构单元。设阿伏加德罗常数的值为NA,下列有关说法错误的是(　　) 15N2+C(石墨)+2LiH Li2[15NC15N]+H2 A.15N2在上述反应中作氧化剂,1个15N2中含有16个中子 B.发生上述反应若生成1 mol H2,则此时转移的电子数目为2NA C.[N═C═N]2-为直线形结构,1 mol [N═C═N]2-中含有的π键数目为2NA D.石墨结构中碳原子的杂化类型为sp2,石墨晶体内粒子间存在的作用力有共价键和范德华力 B 解析:根据反应方程式知,氮元素化合价从0价降低到-3价,碳元素化合价从0价升高到+4价,氢元素化合价从-1价升高到0价,则15N2在题述反应中作氧化剂;1个15N含15-7=8个中子,1个15N2中含有16个中子,A正确;15N2在题述反应中作氧化剂,且存在计量关系:15N2~6e-,故每消耗1 mol 15N2,同时生成1 mol H2,转移的电子数目为6NA,B错误;[N═C═N]2-为直线形结构(类比CO2),每个碳氮双键含1个π键,则1 mol该离子含2 mol π键,数目为2NA,C正确;石墨结构中,层内形成六元并环结构,层内碳原子通过共价键连接,每个碳原子与周围的三个碳原子形成3个σ键,碳原子均为sp2杂化,层间存在范德华力,D正确。 $