高一化学物质的量计算

物质的量摩尔质量一、物质的量是一个物理量，表示含有一定数目粒子的集合体。在国际上摩尔这个单位是以12g12C中所含的原子数目为标准的，即1mol粒子集体所含的粒子数与12g12C中所含的原子数相同，约为6.02×1023个。二、摩尔1.概念：是物质的量的单位，简称摩。2.符号：mol。也就是说，如果在一定量的粒子集体中所含有的粒子数与12g12C中所含的碳原子数目相同，则它的物质的量为1mol，而这个数值(粒子数)我们就叫它为阿伏加德罗常数。三、阿伏伽德罗常数NA把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数。已知:一个碳原子的质量为1.993×10-23g求:12g12C中所含的碳原子数。解：2323-1002.610993.1g12g碳原子数物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数（N）之间的关系：注意：摩尔是物质的量的单位，1摩尔任何物质含有阿佛加德罗常数（NA)个微粒。1.物质的量及其单位——摩尔只适用于微观粒子如原子、分子、离子、质子、电子、中子等。不是用于宏观物质如：lmol人、1mol大豆都是错误的。2.使用物质的量单位——摩尔时必须指明物质粒子的名称，不能笼统地称谓。1mol氧、1mol氢就是错误的。只能说：lmol氧分子或1mol氧原子。3.只要物质的量相同的任何物质，所含微粒数相同，反之也成立。根据表中已知条件进行计算，将结果填入表中空格内：物质微粒物质质量1个微粒实际质量所含微粒数目物质的量12C12g1.9933×10-23g6.02×10231molFe56g9.3×10-23g6.02×10231molO232g5.32×10-23g6.02×10231molNa＋23g3.82×10-23g6.02×10231mol据表可得出什么结论？1mol任何粒子集合体都约为6.02×1023个粒子；而1mol任何粒子或物质的质量以克为单位时，其数值都与该粒子的相对原子质量相等。三、摩尔质量1.概念：单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。2.符号：M3.单位：g∙mol-1或g/mol。4.物质的量、质量和摩尔质量之间的关系：当堂检测1.下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是()A．32gO2所含的原子数目为NAB．0.5molH2O含有的原子数目为1.5NAC．1molH2O含有的H2O分子数目为NAD．0.5NA个CO2分子的物质的量是0.5mol【解析】32gO2为1mol，氧原子数为2NA，A错误；0.5molH2O中原子数为0.5×3×NA，B正确；1molH2O中含有H2O分子数为NA，C正确；0.5NA个CO2分子的物质的量为0.5mol，D正确。2.下列关于相同质量的O2和臭氧(O3)的说法一定正确的是()A．分子数之比为1﹕1B．原子数之比为1﹕1C．原子数之比为3﹕2D．物质的量之比2﹕3【解析】相同质量的O2和O3的物质的量之比是1/32÷1/48＝3﹕2，即分子数之比；因为分子中氧原子的个数比是2﹕3，故原子数之比为1﹕1，故选B。3.青蒿素是一种有机化合物，其分子式为C15H22O5,下列有关青蒿素的说法中正确的是()A．每摩尔青蒿素含有11molH2B．每摩尔青蒿素含有15mol碳原子C．青蒿素的摩尔质量为282gD．每摩尔青蒿素含有2.5molO2第2课时气体摩尔体积—气体摩尔体积。气体摩尔体积（讲述）一、影响物质体积大小的因素物质的体积与微观粒子间是否存在着一些关系呢？也就是说体积与物质的量之间能否通过一个物理量建立起某种关系呢？让我们带着这个问题，亲自动手寻找一下答案。一、影响物质体积大小的因素电解水1.实验中的现象：两极均产生气体，其中一极为氢气，另一极为氧气，且二者体积比约为2﹕1。质量/g物质的量/mol氢气和氧气的物质的量之比氢气0.20.12︰1氧气1.60.05在相同温度和压强下，1molO2和H2的体积相同。（提问）下表列出了0℃、101kPa(标准状况)时O2和H2及CO2的密度，请计算出1molO2、H2和CO2的体积。从中你又会得出什么结论？物质物质的量/mol质量/g密度/g·L-1体积/LH2120.089922.4O21321.42922.4CO21441.97722.3结论：在标准状况下，1mol任何气体的体积都约是22.4L。以上我们讨论了气体的体积与物质的量的关系，那么对于固体或液体来讲是否有相同的关系呢？下表列出了20℃时几种固体和液体的密度，请计算出1mol这几种物质的体积，从中你会得到什么结论？结论：在相同条件下，1mol固体或液体的体积不相同，而且相差很大。为什么在粒子数相同的条件下气体的体积基本相同而固体和液体的体积却差别很大呢？要回答这些问题，我们首先先回答下面的几个问题：一堆排球、一堆篮球，都紧密堆积，哪一堆球所占体积更大？如果球的数目都为一百个呢？如果球和球之间都间隔1米，在操场上均匀地分布，哪一堆球所占总的体积更大？思考回答。1.决定物质体积大小的因素有三个：(1)物质所含结构微粒数多少；(2)微粒间的距离(固态、液态距离小，排列紧密；气态分子间排列疏松)；(3)微粒本身的大小(液态时小，气态时大)；1.对于固态或液态物质来讲，粒子之间的距离是非常小的，这使的固态或液态的粒子本身的“直径”远远大于粒子之间的距离，所以决定固体或液体的体积大小的主要因素是：(1)粒子数目；(2)粒子的大小。2.对于气体来讲，分子之间的距离很大，远远大于分子本身的“直径”。所以决定气体体积大小的主要因素是：(1)粒子数目；(2)粒子之间的距离。密度/g·cm-3质量/g体积/cm3Fe7.86567.2Al2.702710H2O0.9981818H2SO41.839853.6若气体分子数目相同，则气体体积的大小主要取决于分子之间的距离。而气体分子间的距离的大小主要受温度和压强的影响。当压强一定时，温度越高，气体分子间的距离越大，则气体体积越大；当温度一定时，压强越大，气体分子间的距离越小，则气体体积越小。科学实验表明：在相同的温度和相同的压强下，任何气体分子间的平均距离几乎都是相等的。所以在一定条件下气体的体积主要受粒子数目的多少决定的。2.决定固体或液体的体积大小的主要因素：①粒子的数目，②粒子的大小。3.决定气体体积大小的主要因素：①粒子的数目，②粒子之间的距离。注意：无数实验事实证明，外界条件相同时，物质的量相同的任何气体都含有相同的体积。这给我们研究气体提供了很大的方便，为此，我们专门引出了气体摩尔体积的概念，这也是我们这节课所要学习的内容。气体摩尔体积二、气体摩尔体积1.概念：单位物质的量的任何气体在相同条件下应占有相同的体积。这个体积称为气体摩尔体积。2.符号：Vm3.定义式：Vm=V(气体)/n(气体)4.单位：升/摩尔（L/mol或L·mol-1）；米3/摩尔（m3/mol或m3·mol-1）。注意：我们为了研究方便，通常将温度为0℃，压强101kPa时的状况称为标准状态，根据大量实验事实证明，在标准状况下，1mol任何气体的体积都约是22.4L。5.气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4L。6.注意事项：①条件：是在标准状况（0℃、101kPa）下。②研究对象：任何气体，可以是单一气体也可以是混合气体；③物质的量：1mol。④所占体积：约为22.4L。同温同压下，如果气体的体积相同则气体的物质的量是否也相同呢?所含的分子数呢?因为气体分子间的平均距离随着温度、压强的变化而改变，各种气体在一定的温度和压强下，分子间的平均距离是相等的。所以，同温同压下，相同体积的气体的物质的量相等。所含的分子个数也相等。这一结论最早是由意大利科学家阿伏加德罗发现的，并被许多的科学实验所证实，成为定律，叫阿伏加德罗定律。三、阿伏加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分子。若气体分子间的距离相同(即在同温同压下)，则气体的体积大小主要取决于气体分子数目的多少(或物质的量的大小)。气体的分子数越多，气体的体积就越大。在同温同压下，气体的体积之比与气体的分子数（或物质的量）之比成正比。——阿伏加德罗定律的推论之一。如：在同温同压下，A、B两种气体四、阿伏加德罗定律推论在同温、同压下，任何气体的体积之比与气体的分子数（或物质的量）之比成正比。即：阿伏加德罗定律还有很多推论，请同学们结合气体状态方程pV＝nRT(p代表压强；V代表体积；n代表物质的量；R是常数；T代表温度)课后推导下列关系式：1.在同温、同压下，任何气体的密度之比与气体的摩尔质量（或相对分子质量）之比成正比:(B)(A)ρρ=(B)(A)MM2.在同温、同体积下，任何气体的压强之比与气体的分子数（或物质的量）之比成正比。气体摩尔体积一、影响物质体积大小的因素1.决定物质体积大小的因素有三个：(1)物质所含结构微粒数多少；(2)微粒间的距离(固态、液态距离小，排列紧密；气态分子间排列疏松)；(3)微粒本身的大小(液态时小，气态时大)。2.决定固体或液体的体积大小的主要因素：①粒子的数目，②粒子的大小。二、气体摩尔体积1.概念：单位物质的量的任何气体在相同条件下应占有相同的体积。这个体积称为气体摩尔体积。2.符号：Vm3.定义式：Vm=V(气体)/n(气体)4.单位：升/摩尔（L/mol或L·mol-1）；米3/摩尔（m3/mol或m3·mol-1）。5.气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4L。6.注意事项：①条件：是在标准状况（0℃、101kPa）下。②研究对象：任何气体，可以是单一气体也可以是混合气体。③物质的量：1mol。④所占体积：约为22.4L。三、阿伏加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分子。对这一定律的理解一定要明确适用范围为气体。在定律中有四同：“同温”、“同压”、“同体积”、“同分子数目”，三同就可定为一同。若气体分子间的距离相同(即在同温同压下)，则气体的体积大小主要取决于气体分子数目的多少(或物质的量的大小)。气体的分子数越多，气体的体积就越大。在同温同压下，气体的体积之比与气体的分子数（或物质的量）之比成正比。——阿伏加德罗定律的推论之一。四、阿伏加德罗定律推论在同温、同压下，任何气体的体积之比与气体的分子数（或物质的量）之比成正比。即：1.在同温、同压下，任何气体的密度之比与气体的摩尔质量（或相对分子质量）之比成正比:(B)(A)ρρ=(B)(A)MM2.在同温、同体积下，任何气体的压强之比与气体的分子数（或物质的量）之比成正比。注意：我们为了研究方便，通常将温度为0℃，压强101kPa时的状况称为标准状态，根据大量实验事实证明，在标准状况下，1mol任何气体的体积都约是22.4L。当堂检测1.判断正误。(1)4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。【答案】错误，未指明气体体积是否在相同条件下测定。(2)任何条件下，气体的摩尔体积都是22.4L。【答案】错误，只在标况下。(3)只有在标准状况下，气体的摩尔体积才能是22.4L。【答案】错误，不一定。2.100℃，101kPa下，1.5mol空气所占体积为__________。标准状况下，1.5mol空气所占体积为__________。【答案】(1.5Vm)L33.6L【解析】100℃，101kPa下，Vm有固定的数值，但不知道具体是多少，因此只能用代数式表示：V=(1.5Vm)L；标准状况下，Vm=22.4L·mol-1，n=1.5mol，则V=Vm×n=22.4L·mol-1×1.5mol=33.6L。3.标准状况下，5.6LNH3的物质的量为_________mol。标准状况下，5.4LH2O的物质的量为_________mol。【答案】0.25mol300mol【解析】标准状况下，Vm=22.4L·mol-1，V=5.6L，则n=V/Vm=5.6L/22.4L·mol-1=0.25mol；标准状况下，H2O的状态为液体，因此不能用Vm计算，只能用n=m/M计算，此时ρ=1g·cm-3，V=5.4L=5400cm3，则m