第一节 物质的量 气体摩尔体积
考纲定位 1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。 1.微观探析——认识核心素养 2.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气物质的量在宏观与体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。 微观的桥梁作用,并3.了解相对原子质量、相对分子质量的含义,并能进行有从微观粒子数认识关计算。 物质的多少。 时,通过分析、推理、数据处理等角度领悟计算的方法。 2.证据推理——在有3.模型认知——建立阿伏加德罗常数、气体摩尔体积的模关物质的量的计算 型认知。 考点一| 物质的量 摩尔质量
1.物质的量、阿伏加德罗常数
注意:(1)使用摩尔作单位时,必须指定化学式或指明微粒的种类,如1 mol H 不能描述为1 mol 氢等。(2)阿伏加德罗常数有单位,单位为mol-1,不能仅写数值6.02×1023。
2.摩尔质量
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M,单位为g/mol或g·mol-1。 (2)数值:当微粒的摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上等于该微粒的相对分子
(原子)质量。
mm(3)关系:物质的量、物质的质量与摩尔质量关系为n=M或M=n或m=n·M。 注意:(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)摩尔质量与温度、压强、物质的量多少无关。
[应用体验]
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)1 mol OH-的质量是17 g·mol-1。
( )
(2)NA代表阿伏加德罗常数,22 g CO2中含有的氧原子数为NA。 ( ) N(3)n mol O2中分子数为N,则阿伏加德罗常数为n。 答案:(1)× (2)√ (3)×
2.(1)硫酸钠(Na2SO4)的摩尔质量为________;71 g Na2SO4中含钠离子的物质的量为________,氧原子的物质的量为________。
(2)49 g H3PO4的物质的量为________,用NA表示阿伏加德罗常数的值,其中含有________个H,含________个O。
答案:(1)142 g·mol-1 1 mol 2 mol (2)0.5 mol 1.5NA或1.5×6.02×1023 2NA或2×6.02×1023
⊙考法1 物质的量、摩尔质量的有关概念 1.下列说法不正确的是( )
A.物质的量是描述微观粒子集合体的物理量 B.阿伏加德罗常数就是6.02×1023
C.1 mol CO2与1 mol CO含有的分子数目相等
-D.SO2mol-1 4的摩尔质量为96 g·
( )
B [阿伏加德罗常数为物理量,单位为mol-1。]
2.(2019·荆州模拟)草酸(分子为H2C2O4,沸点:150 ℃)是生物体的一种代谢产物,广泛分布于植物、动物和真菌体中。下列有关判断不正确的是( )
A.草酸的摩尔质量是90 g
B.1 mol草酸中含有6.02×1023个分子
C.45 g草酸中含有1.204×10个氧原子
D.草酸分子中C与O原子的物质的量之比为1∶2 A [摩尔质量的单位为g·mol-1,注意与质量的区别。] ⊙考法2 n、N、m的有关计算
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,计算下列粒子的数目
(1)0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与________个NH3分子中所含氢原子数相等。 (2)12 g乙烷中所含共价键的物质的量是________。 (3)分子数为0.5NA的CO2分子的质量是________。
24
解析:(2)乙烷的结构式为,1 mol乙烷分子中含有7 mol共价键。
答案:(1)0.2NA(或1.204×1023) (2)2.8 mol (3)22 g
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为________,氢原子的物质的量为________mol。
解析:晶体的摩尔质量约为122 g·mol1,n=
-
12.2 g
=0.1 mol,故氧原子数目
122 g·mol-1=0.1×(2+1.3)NA=0.33NA,n(H)=0.1 mol×1.3×2=0.26 mol。
答案:0.33NA 0.26
[思维建模] N、n、m的关系模板 NmmmNA=n=?M=NAMn=N 考点二| 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
1.气体摩尔体积
(1)影响物质体积大小的因素
(2)气体摩尔体积
①含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号Vm,常用单位是L/mol(或L·mol-
1
V);基本表达式是Vm=n。
②影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它取决于气体所处的温度和压
强。温度越高,压强越小,气体摩尔体积越大。
③特例:标准状况是指温度为0 ℃,压强为101 kPa,此时,Vm=22.4_L·mol-1。 注意:(1)“22.4 L·mol-1”不仅适用于单一气体,也适用于混合气体。(2)22.4 L气体,在标准状况下是1 mol,在非标准状况下,可能是1 mol,也可能不是1 mol。(3)标准状况下为非气体的常见的物质有H2O、H2O2、HF、SO3、C6H6、CCl4、CS2、CHCl3、CH2Cl2、乙醇等。
2.阿伏加德罗定律及其推论 (1)内容
可总结为“三同”定“一同”,即同温、同压、同体积的气体,具有相同的分子数。 (2)推论
条件 结论 V1n1N1V2=n2=N2 ρ1M1ρ2=M2 p1n1p2=n2 推论一 同温同压 推论二 同温同容 注:以上用到的符号:n——物质的量、M——摩尔质量、V——气体体积、ρ——密度、p——压强 注意:(1)同温同压同体积的气体的分子数相等,但原子数不一定相等。(2)阿伏加德罗定律既适用于单一气体,也适用于混合气体。(3)在同温同压条件下,可利用气体的相对分子质量大小判断气体密度的大小。
3.求气体的摩尔质量M的常用方法
(1)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4(g·mol-1)。 (2)根据气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):M1/M2=D。

