第3講物質(zhì)的量和氣體摩爾體積

1、第三講 物質(zhì)的量和氣體摩爾體積（1課時）考試目標(biāo)(1)了解定量研究的方法是化學(xué)發(fā)展為一門科學(xué)的重要標(biāo)志。(2)了解物質(zhì)的量的單位摩爾(mol)、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、阿伏加德羅常數(shù)的含義。(3)根據(jù)物質(zhì)的量與微粒(原子、分子、離子等)數(shù)目、氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)之間的相互關(guān)系進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。要點(diǎn)精析一、物質(zhì)的量、摩爾、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積1、物質(zhì)的量、摩爾：物質(zhì)的量是國際單位制的七種基本量之一，摩爾是物質(zhì)的量的單位。每摩爾物質(zhì)含有阿佛加德羅常數(shù)個微粒，阿伏加德羅常數(shù)：其數(shù)值為0.012 kg 12C 所含的碳原子數(shù)，大約為6.021023，單位：mol-1其中微粒指微觀粒子如：分子、原子、離

2、子、質(zhì)子、電子或其它粒子或它們的特定組合。例1：下列關(guān)于物質(zhì)的量的說法中不正確的是A物質(zhì)的量是國際單位制的7個基本單位之一B物質(zhì)的量實(shí)際上表示含有一定數(shù)目的粒子集體C物質(zhì)的量的單位是“摩爾”D是表示物質(zhì)數(shù)量的單位解析：不正確的說法是D。2、摩爾質(zhì)量：人們將單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量叫做摩爾質(zhì)量，它的常用單位為g/mol。物質(zhì)的量（n）、物質(zhì)的質(zhì)量（m）和物質(zhì)的摩爾質(zhì)量（M）之間存在著以下關(guān)系：nm/M3、氣體摩爾體積：在相同的溫度和壓強(qiáng)下，1摩爾任何氣體所占有的體積在數(shù)值上近似相等。人們將一定的溫度和強(qiáng)下，單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積，它的常用單位是：L/mol。1摩爾任何

3、氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下（00C，1.01105Pa）所占的體積約是22.4L，這個體積叫做標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的摩爾體積。記作Vm，其數(shù)值為22.4mol/L。這個概念要同時具備3個要點(diǎn)：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1摩爾任何氣體，體積約是22.4L。例2：下列說法正確的是（NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值）（ ）A.在常溫常壓下，11.2LN2含有的分子數(shù)為0.5NAB.在常溫常壓下，1molNe含有的原子數(shù)為NAC.71gCl2所含原子數(shù)為2NAD.在同溫同壓下，相同體積的任何氣體單質(zhì)所含的原子數(shù)相同答案：B、C例3：同溫同壓下，某容器真空時的質(zhì)量為201克，當(dāng)它盛滿甲烷時的質(zhì)量為2034克，而盛滿氣體Y時質(zhì)量為2055

4、克，則Y氣體的式量為多少？解析：本題是考查的內(nèi)容是氣體的特征：即同溫同壓下，同體積的氣體有相同的分子數(shù)（2034-201）/16=（2034-201）/M M=32知識延伸：混合氣體平均分子量：MM1n1%+M2n2%+M3n3%M1、M2、M3、 是每一種氣體的相對分子質(zhì)量；n1% 、n2% 、n3%是混合氣體中每一種氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。例4：某固體A在一定的溫度下分解生成氣體B、C、D：2A=B+2C+3D，若測得生成氣體的質(zhì)量是相同體積的H2質(zhì)量的15倍，則：（1）生成的混合氣體的摩爾質(zhì)量為多少？（2）固體A的摩爾質(zhì)量是多少？解析：混合氣體的平均分子量：M=215=30根據(jù)質(zhì)量守恒定律：

5、2MAMB+2MC+3MD而混合氣體的平均分子量：M=（MB+2MC+3MD）1/62MA1/6=30所以：MA=90各物理量的相互關(guān)系22.4(L/mol)22.4(L/mol)VVNAM物質(zhì)的量（mol）NA微粒數(shù)N質(zhì)量（g）M物質(zhì)的量濃度（mol/L）標(biāo)況下氣體體積（L）二、化學(xué)基本定律(1)質(zhì)量守恒定律參加反應(yīng)的各種物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。這一定律是書寫化學(xué)方程式和化學(xué)計(jì)算的依據(jù)。例5：m molC2H2跟n molH2在密閉容器中反應(yīng)，當(dāng)其達(dá)到平衡時，生成p mol C2H4。將平衡混合氣體完全燃燒生成CO2和H2O，所需氧氣的物質(zhì)量是A、3m+n B、5/2

6、m+n/2-p/3 C、3m+n+2p D、5m/2+n/2解析：本題如果按傳統(tǒng)的方法也能得出正確結(jié)果，但費(fèi)時多，而利用質(zhì)量守恒定律解題快而簡潔。CCO2O2， 4H2H2OO2因此，m molC22m molO2 （2m+2n）molH （2m+2n）/4 mol O2總氧氣量：2m+（2m+2n）/4=5m/2+n/2 答案為D。(2)阿佛加德羅定律在相同溫度和壓強(qiáng)下，同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。阿佛加德羅定律的應(yīng)用：標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積（L）22.4mol/L物質(zhì)的量（mol）氣體摩爾質(zhì)量（g/mol）22.4mol/L標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度（g/L）同溫同壓下任何氣體的體積比等

7、于其分子個數(shù)之比，也等于其物質(zhì)的量之比同溫同壓下任何氣體的密度比等于其相對分子質(zhì)量之比，也等于同體積的質(zhì)量之比。在溫度和體積一定時，氣體的壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比；若溫度和壓強(qiáng)一定時，氣體的體積與物質(zhì)的量成正比。在溫度與氣體的物質(zhì)的量一定時，其氣體的壓強(qiáng)與體積成反比。例6：A容器中盛有體積百分比為80%的H2和20%的O2，試求：（1）混合氣體中H2和O2的分子數(shù)之比、質(zhì)量之比各為多少？（2）混合氣體的平均分子量是多少？它在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度是多少？（3）在1500C時，引燃混合氣體，反應(yīng)結(jié)束后恢復(fù)到1500C，則反應(yīng)后混合氣體的平均分子量是多少？引燃前后，A容器內(nèi)的壓強(qiáng)有什么變化？密度是否變化？解析：（1）分子數(shù)之比等于體積比等于物質(zhì)的量比，所以H2和O2的分子數(shù)之比為：80%：20%=4：1質(zhì)量之比為：42：132=1：4 （2）混合氣體的平均分子量M=280%+3220%=8 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下r=8/22.4=0.357(g/L)(3) 2H2 + O2 = 2 H2O 2mol 1mol 2mol可見,4molH2和1molO2反應(yīng)后,得到了2mol H2O和2molH2的混合氣體,所以反應(yīng)后的平均分子量為:182/4+22