第1章 第1节 物质的量 气体摩尔体积(教参Word版)-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮讲义（人教版）

该高中化学高考复习讲义聚焦物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积及阿伏加德罗定律等核心考点，按概念内涵、相互关系、应用规律的逻辑层次构建知识体系，通过考点梳理、方法指导、分层题组训练及高考真题解析，帮助学生系统突破定量计算难点。 讲义以科学思维和宏观辨识与微观探析为导向，设计易错辨析规避认知误区，通过摩尔质量求算模型建构、阿伏加德罗定律推论应用等策略培养解题能力，设置基础巩固到综合应用的分层练习，配合真题精讲，助力学生高效提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第一节　物质的量　气体摩尔体积 课程标准 核心素养 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、摩尔质量、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算 1.宏观辨识与微观探析：认识物质的量在宏观物质与微观粒子之间的桥梁作用，并从微观粒子数认识物质的多少 2．证据推理与模型认知：在有关物质的量的计算时，通过分析、推理、数据处理等角度领悟计算方法；建立阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度的模型认知 考点一　物质的量　摩尔质量 一、物质的量(n)和阿伏加德罗常数(NA) 1．基本概念及相互关系 [微点拨]　摩尔(mol)作为物质的量的单位，其计量对象是微观粒子(如分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等)，也可以是化学键(如H—H、H—O等)，但不适用于宏观物质。 2．物质的量的规范表示方法 如0.2 mol H2中含有的氢原子个数约为　2.408×1023　，6.02×1022个Na＋的物质的量为　0.1 mol　。 3．物质的量与粒子数、阿伏加德罗常数之间的关系为n＝　　。 二、摩尔质量 　 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)12 g 12C中所含碳原子的数目约为6.02×1023(　√　) (2)CO2的摩尔质量就是NA个CO2分子的质量之和(　×　) (3)一个钠原子的质量为(　×　) (4)等质量的乙烯和丙烯中含有相等的共用电子对数(　√　) (5)1 mol OH－的质量为17 g·mol－1(　×　) (6)12.0 g熔融的NaHSO4中含有的阳离子数为0.2NA(　×　) (7)常温下，将5.6 g铁片投入足量浓硝酸中，充分反应后转移电子数为0.3NA(　×　) (8)1 mol H3PO4与1 mol H2SO4的质量相同，溶于水后电离出的阴离子数目也相同(　×　) 2．思考回答： (1)阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023完全相同吗？ 答案：阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023不完全相同，6.02×1023是阿伏加德罗常数(NA)的近似值。 (2)摩尔质量、相对分子质量、1 mol物质的质量三者的区别和联系。 答案：摩尔质量、相对分子质量、1 mol物质的质量三者数值相等，单位不同。摩尔质量的单位为g·mol－1，相对分子质量的单位为“1”，通常省略不写，1 mol物质的质量的单位为g。 (3)1 mol OH－中约含有多少个原子？多少个质子？多少个电子？ 答案：2×6.02×1023　9×6.02×1023　6.02×1024 ◆[题组1]　物质的量、阿伏加德罗常数及摩尔质量的概念　 1．国外宇航员吃着“牙膏和砖块”时，中国宇航员已经在太空泡茶了，茶装在特制包装袋中，注水后用加热器进行加热就可以喝了，但要插上吸管以防止水珠飘起来。下列说法正确的是(　　) A．宇航员喝茶时注入的2 mol H2O的摩尔质量是36 B．1 mol水的质量是18 g C．1 mol H2O含有3 mol电子 D．在标准状况下，1 mol冰水混合物的体积约是22.4 L 解析：B　[A.H2O的摩尔质量是18 g/mol，A错误；B.H2O的摩尔质量是18 g/mol，故1 mol水的质量是18 g，B正确；C.1个H2O分子中含有10个电子，则1 mol H2O中含有10 mol电子，C错误；D.在标准状况下，水不是气态，因此不能计算1 mol的水的体积大小，D错误。] ◆[题组2]　摩尔质量和相对分子(原子)质量求算　 2．某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g，若NA表示阿伏加德罗常数的值，则下列说法正确的是(　　) A．该硫原子的相对原子质量为 B．m g该硫原子的物质的量为 mol C．该硫原子的摩尔质量是aNA g D．a g该硫原子中所含的电子数目为16NA 解析：B　[该硫原子的相对原子质量为该原子的质量除以12C原子质量的，即，A项错误；m g该硫原子的个数为，其物质的量为 mol，B项正确；该硫原子的摩尔质量是aNA g· mol－1，C项错误；一个硫原子所含的电子数为16，则16NA为1 mol硫原子所含电子数目，D项错误。] 　摩尔质量M的常用求算方法 (1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝； (2)根据一定质量(m)的物质中粒子数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：M＝； (3)根据标准状况下气体的密度ρ：M＝ρ×22.4(g·mol－1)； (4)根据气体的相对密度(D＝)：＝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：＝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)。 ◆[题组3]　物质的量与粒子数目之间的换算　 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。 答案：0.3 mol　3.01×1023 4．最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数的值，试计算12.2 g该晶体中含氧原子数约为________，氢原子的物质的量约为________ mol。 答案：0.33NA　0.26 计算判断物质中所含指定粒子数目的技巧 弄清楚粒子与所给物质的关系：原子(电子)的物质的量＝分子(或特定组合)的物质的量×1个分子(或特定组合)中所含这种原子(电子)的个数。如：第4题中，Na0.35CoO2·1.3H2O是整体，计算对象氧原子、氢原子为部分，它们的关系为Na0.35CoO2·1.3H2O～3.3O～2.6H。 考点二　气体摩尔体积及阿伏加德罗定律 一、影响物质体积的因素 二、气体摩尔体积 三、阿伏加德罗定律 1．定义：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。 2．适用范围：单一气体或相互不反应的混合气体。 3．推论(可通过pV＝nRT及n＝、ρ＝导出) 结论 公式 语言叙述 T、p相同 ＝ 同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比 T、p相同 ＝ 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 T、V相同 ＝ 温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比 备注 n为物质的量，M为摩尔质量，V为气体体积，ρ为密度，p为压强 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L(　×　) (2)相同质量的CO与N2所含分子数、原子数均相同(　√　) (3)17 g —OH与17 g OH－所含电子数均为10NA(　×　) (4)在标准状况下，1 mol气体的体积约是22.4 L；在非标准状况下，1 mol气体的体积则一定不是22.4 L(　×　) (5)32 g甲醇中所含共价键数目为5NA(　√　) (6)同温同体积条件下，等质量的SO2和O2对应的压强之比为1∶2(　√　) (7)用惰性电极电解饱和食盐水，若电路中通过1 mol电子，则阳极产生标准状况下气体11.2 L(　√　) (8)足量Zn与一定量的浓硫酸反应，产生标准状况下22.4 L气体时，转移的电子数一定为2NA(　√　) 2．如图所示三只气球，其中A、B的体积均为1.12 L，则A、 B中气体的物质的量________是0.05 mol(填“一定”或“不一定”)；标准状况下，A、B气球中的分子个数比是　________　；在相同温度和压强下，A、C气球中气体的质量相同，则两气球的体积之比是________。 答案：不一定　1∶1　2∶1 ◆[题组1]　有关n＝＝＝的计算　 1．CH4 与Cl2光照条件下充分反应生成一系列卤代烃，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．标准状况下，22.4 L CHCl3含有的氯原子数为3NA B．标准状况下，22.4 L Cl2完全反应后得到的HCl分子数为2NA C．16 g CH4与足量Cl2充分反应后得到的卤代烃分子总数为NA D．1 mol CH4和1 mol Cl2充分反应可以得到CH3Cl的分子数为NA 解析：C　[A项，标准状况下，三氯甲烷不是气态，无法使用22.4 L/mol计算物质的量，选项A错误；B项，标准状况下，22.4 L Cl2与CH4完全反应，无论生成哪种卤代烃，每消耗1 mol Cl2都生成1 mol HCl，所以得到HCl分子数为NA，选项B错误；C项，根据碳原子守恒，16 g CH4为1 mol，与足量Cl2充分反应后得到的卤代烃分子总数为NA，选项C正确；D项，甲烷和氯气发生多步反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和HCl，无法计算得到的CH3Cl的分子数，选项D错误。] 气体摩尔体积(22.4 L·mol－1)应用的“四大误区” (1)使用“条件”是标准状况，即0 ℃、101 kPa，而不是常温、常压。 (2)使用对象必须是气态物质，可以是单一气体，也可以是混合气体。标准状况下不是气态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)物质的质量、物质的量一定时，所含粒子数与物质处于何种条件无关。如常温常压下32 g O2所含的原子数目是2NA。注意不要形成思维定势，看到“常温常压”就排除选项。 ◆[题组2]　阿伏加德罗定律及应用　 2．在两个密闭容器中，分别充有质量相等的甲、乙两种气体，它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断，下列说法中正确的是(　　) A．若M(甲)＜M(乙)，则分子数：甲＜乙 B．若M(甲)>M(乙)，则气体摩尔体积：甲＜乙 C．若M(甲)＜M(乙)，则气体的压强：甲>乙 D．若M(甲)>M(乙)，则气体的体积：甲＜乙 解析：C　[等质量的气体，摩尔质量与其物质的量(或分子数)成反比，若M(甲)＜M(乙)，则分子数：甲>乙，A项错误；若M(甲)>M(乙)，则物质的量：甲＜乙，又气体体积相等，故气体摩尔体积：甲>乙，B项错误；同温同体积同质量的气体或混合气体，压强与其摩尔质量成反比，C项正确；由质量和密度相等可知气体体积相等，D项错误。] 3．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)。 (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_________________。 (3)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________。 解析：(1)NH4HCO3NH3↑＋H2O↑＋CO2↑，M＝＝。依题意有＝d，则M＝2d＝，所以M(NH4HCO3)＝6d g·mol－1。混合气体的n(混)＝×3＝ mol。 (2)M＝ρ标V标＝22.4ρ g·mol－1。 (3)M＝M(NH3)·φ(NH3)＋M(CO2)·φ(CO2)＋M(H2O)·φ(H2O)＝17a%＋44b%＋18c%。 答案：(1) mol　6d g·mol－1 (2)22.4ρ g·mol－1 (3)17a%＋44b%＋18c% [例]　(2025·湖南卷)加热时，浓硫酸与木炭发生反应：2H2SO4(浓)＋CCO2↑＋2SO2↑＋2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．12 g 12C含质子数为6NA B．常温常压下，6.72 L CO2含σ键数目为0.6NA C．1.0 L pH＝1的稀硫酸中含H＋数目为0.2NA D．64 g SO2与16 g O2充分反应得到SO3的分子数为NA 试题立意 本题立意在于考查学生对化学反应的理解和计算能力，特别是对化学方程式的掌握和阿伏加德罗常数的应用。 考查内容 核素中质子数、σ键数目的计算、pH与c(H＋)之间换算、可逆反应的原理。 核心素养 符合《课程标准》中“能运用化学反应原理分析和解决实际问题”的要求，考查学生的数据分析和推理能力。 解析：A　[A.12 g 12C的物质的量为1 mol，每个12C原子含有6个质子，因此总质子数为6NA，A正确；B.常温常压下，6.72 L CO2的物质的量小于0.3 mol，每个CO2分子含2个σ键，总σ键数小于0.6NA，B错误；C.pH＝1的稀硫酸中，H＋浓度为0.1 mol/L,1 L溶液中H＋数目为0.1NA，而非0.2NA，C错误；D.SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应，无法完全转化，实际生成的SO3分子数小于NA，D错误。] 1．(2025·云南卷)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．1 mol 18O所含中子的数目为10NA C．28 g Fe粉和足量S完全反应，转移电子的数目为1.5NA 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 解析：B　[A.未指明气体是否处于标准状况，22.4 L CH4的物质的量无法确定，因此原子数目无法确定，A错误；B.18O的中子数为18－8＝10，1 mol 18O含10 mol中子，数目为10NA，B正确；C.28 g Fe(0.5 mol)与S反应生成FeS，Fe的化合价为＋2，转移电子数为0.5 mol×2＝1 mol＝NA，而非1.5NA，C错误；D.浓盐酸与MnO2反应时，随反应进行浓度降低，反应停止，实际生成Cl2的物质的量小于理论值0.3 mol，D错误。] 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 解析：B　[18 g H2O即1 mol H2O,1 mol H2O平均能形成2 mol氢键，即18 g H2O晶体内氢键数目为2NA，A正确；1 L 1 mol·L－1NaF溶液中阳离子有Na＋、H＋，则阳离子总数大于NA，B错误；环己烷与戊烯的最简式均为CH2，N(C)＝1×·NAmol－1＝2NA，C正确；放电时，铅酸蓄电池负极反应式为Pb＋SO－2e－===PbSO4，负极生成PbSO4沉淀，电池负极增加的质量即消耗SO的质量，n消耗(SO)＝＝＝1 mol，由负极反应式可知，消耗1 mol SO时，转移电子数为2NA，D正确。] 3．(2025·广东卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．1 mol 18O2的中子数，比1 mol 16O2的多2NA B．1 mol Fe与水蒸气完全反应，生成H2的数目为2NA C．在1 L 0.1 mol/L的NH4Cl溶液中，NH的数目为0.1NA D．标准状况下的22.4 L Cl2与足量H2反应，形成的共价键数目为2NA 解析：D　[A.O的中子数为10，O的中子数为8，每个O2分子含2个O原子，1 mol O2比1 mol O2多4NA个中子，A错误；B.Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,1 mol Fe生成 mol H2，数目为NA，B错误；C.NH在水中会水解，溶液中NH的数目小于0.1NA，C错误；D.1 mol Cl2与H2反应生成2 mol HCl，形成2 mol H—Cl键，共价键数目为2NA，D正确。] 4．(化学与环境探索)柴油汽车常用尿素()溶液处理尾气，发生反应：4NO＋O2＋2CO(NH2)2===4N2＋2CO2＋4H2O。设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．上述反应涉及的元素中，基态原子第一电离能最大的为O B．常温下，22.4 L CO2含有共用电子对数目为4NA C．反应4 mol NO时转移的电子数目为8NA D．1个尿素分子中含有7个σ键 解析：D　[A项，同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故C、N、O的第一电离能大小：N>O>C；A错误；B项，常温下，22.4 L CO2不是1 mol，则含有共用电子对数目不是4NA，B错误； C项，该化学反应尿素中N化合价由－3变为0，则转移电子情况为4NO～ 2CO(NH2)2～12e－，反应4 mol NO时转移的电子数目为12NA，C错误；D项，单键均为σ键，双键中含有1个σ键、1个π键，1个尿素分子中含有7个σ键，D正确。] 体系构建 核心巧记 1.摩尔质量的1个数量关系 摩尔质量以g·mol－1为单位时，数值上都等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。 2．熟知1个“状况”和2个数值 (1)标准状况是指温度是0 ℃、压强为101 kPa。 (2)NA≈6.02×1023mol－1， Vm≈22.4 L·mol－1(标准状况)。 3．熟练应用的2组公式 (1)n＝＝＝； (2)＝＝(同温、同压)。 学科网（北京）股份有限公司 $