第十一讲物质的量与阿伏伽德罗常数
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专题一 化学计量一、物质的量与阿伏伽德罗常数1.基本概念(1)物质的量:是表示含有一定数目微粒集体的物理量。
符号n ,单位是摩尔(mol )。
表示对象:微观粒子(如原子、分子、离子、质子、中子等)。
(2)摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量。
符号M ,SI 单位kg·mol -1。
以g·mol -1为单位时,摩尔质量的数值与粒子的相对原子质量或相对分子质量数值相等。
m n M =⨯(3)阿伏加德罗常数:0.012kg 12C 所含有的碳原子数。
符号N A ,单位mol -1。
1 mol 任何物质的指定微粒所含的指定微粒数目都是阿佛加德罗常数个,也就是0.012kg 12C 含有的碳原子数。
阿伏加德罗常数的近似值一般取2316.0210mol -⨯。
A N n N =⨯例1.设N A 表示阿佛加德罗常数,下列叙述中正确的是( )A .1.8gNH 4+中含有的电子数为N A ;B .常温常压下4.6g NO 2气体中含有的分子数为0.1N A ;C .100mL0.1mol·L -1Na 2CO 3溶液中含有的CO 32-数目为0.01N A ;D .18g D 2O 中含有的电子数为10N A 。
二、气体摩尔体积1.气体摩尔体积:单位物质的量的气体所占的体积。
符号:m V ,单位1-⋅mol L 。
公式:)()()(1mol n mol L V L V m ⨯⋅=-在标准状况(273K ,101KPa )下,气体摩尔体积约为22.41-⋅mol L 。
2.阿伏加德罗定律及其推论阿伏伽德罗定律:在同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子。
RT M m nRT PV ==,RTPM V m ==ρ 推论1:同温同压下,气体的体积与物质的量成 比;推论2:同温同体积下,气体的压强与物质的量成 比;推论3:同温同压下,同体积的任何气体的质量与摩尔质量成比;推论4:同温同压下,同质量的气体的体积与摩尔质量成比;推论5:同温同压下,任何气体的密度与摩尔质量成比;推论6:同温同压下,对于摩尔质量相同的气体,其质量与分子个数成比;推论7:同温同体积下,等质量的任何气体,它们的压强与摩尔质量成比;推论8:同温同压下,混和气体中任一成分的物质的量分数(等于、大于、小于)其体积分数;3.气体摩尔体积的常见应用(1)由标准状况下气体密度求相对分子质量:(2)由相对密度求气体的相对分子质量:若为对H2的相对密度则为:,若为对空气的相对密度则为:.(3)求混合气体的平均相对分子质量():即混合气体1mol时的质量数值。
物质的量及其阿伏伽德罗常数( 考纲重点考查阿伏伽德罗常数和物质的量浓度 )【相关计算网络图】【知识点梳理】一、物质的量:1﹑物质的量(n):表示物质含指定粒子多少的物理量注:专有名词,表示微观粒子单位:摩尔(mol),简称为摩规定0.012kg12C中所含碳原子数为1mol阿伏加德罗常数N A =6.02×1023mol-1计算公式:n=N/ N A2﹑摩尔质量(M):单位物质的量的物质所具有的质量单位:g/mol 或 g﹒mol-1计算公式:M=m/n二、阿伏伽德罗常数(一)阿伏加德罗定律(1)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(2)注意:①使用范围:气体;②使用条件:同温、同压、同体积;③特例:气体摩尔体积(3)推论:用n表示物质的量,V表示体积,P表示压强,M表示摩尔质量(式量),ρ表示密度。
(注意语言表达)①同温同压:V1/V2 = n1/n2 = N1/N2②同温同体积:P1/P2 = n1/n2 = N1/N2③同温同压:ρ1/ρ2 = M1/M2④同温同压同质量:V1/V2 = M1/M2⑤同温同压同体积:m1/m2 = M1/M2(二)阿伏伽德罗常数的考查方式1,考查物质的状态考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如H2O、SO3、CCl4、苯、辛烷等,要清醒地看到气体摩尔体积适用的对象是气体,对非气态物质不适用。
因此,要掌握常见物质的状态,在常见有机物中C≤4的烃、CH3Cl、甲醛为气态,其它一般为非气体。
2,考查气体摩尔体积应用条件气体摩尔体积适用于0℃、1.01×105Pa,而在许多考题中常给出非标准状况如:常温常压;在25℃、1.01×105Pa时等,要注意气体摩尔体积适用的条件。
另外,要明确物质的质量或物质的量与状态无关,因此,这时的判断不涉及22.4L/mol。
“如常温常压下,1 mol 氦气含有的核外电子数为2N A”这句话是正确的。
物质的量与阿伏伽德罗常数一、引言物质的量是描述物质数量的一个重要概念,是化学中的基础概念之一。
而阿伏伽德罗常数是一个与物质的量密切相关的常数,在化学计算中起着重要的作用。
本文将详细介绍物质的量的概念和计量单位,并解释阿伏伽德罗常数的含义和应用。
二、物质的量2.1 定义物质的量是用来表示物质数量大小的物理量,用符号n表示,单位是摩尔(mol)。
一个摩尔的物质的量,等于该物质中包含的基本粒子数目,这个数目被称为阿伏伽德罗常数。
2.2 物质的量的计量单位物质的量的计量单位是摩尔(mol),它是国际单位制中的基本单位之一。
摩尔的定义是:摩尔是包含有正好6.02214076 × 10^23个元素、化学实体(分子、原子、离子等)的数量。
2.3 物质的量和质量的关系物质的量和质量是两个不同的物理量,但它们之间有着密切的关系。
物质的量和质量之间的关系可以用下面的公式表示:n = m / M其中,n表示物质的量,m表示质量,M表示摩尔质量。
摩尔质量是指物质的质量与物质的量的比值,单位是g/mol。
三、阿伏伽德罗常数3.1 定义阿伏伽德罗常数是一个与物质的量密切相关的常数,用符号NA表示,其数值为6.02214076 × 10^23/mol。
阿伏伽德罗常数的定义是:一个摩尔的物质的量中包含有6.02214076 × 10^23个基本粒子。
3.2 阿伏伽德罗常数的意义阿伏伽德罗常数的数值非常大,它的意义在于将微观世界中极小的粒子数目转换为宏观世界中可观测的物质的量。
阿伏伽德罗常数的引入,使得化学中的计算变得简单而直观。
3.3 阿伏伽德罗常数的应用阿伏伽德罗常数在化学计算中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用:3.3.1 化学方程式的平衡计算在化学方程式的平衡计算中,可以利用阿伏伽德罗常数来确定反应物和生成物的物质的量之间的比例关系。
通过平衡方程式中的系数,可以得到化学反应中物质的量的比例关系。
物质的量与阿伏加德罗常数1 •掌握物质的量、摩尔质量、物质的量浓度、气体摩尔体积的涵义。
2•理解阿佛加德罗常数的涵义。
3•掌握物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目,气体体积(标准状况)之间的相互关系。
4•掌握有关物质的量、气体摩尔体积、溶液的物质的量浓度的计算。
一、掌握物质的量、阿佛加德罗常数、摩尔质量、物质的量浓度、气体摩尔体积的涵义。
1 • 1971年,在第十四届国际计量大会上决定用 _______ 作为计量原子、分子或离子等微观粒子的“物质的量”的单位。
“物质的量”的符号为____ ,实际上表示含有一定数目的集合体。
2 • 1mol任何粒子集体所含的粒子数与0.012kg ___ 中所含的原子数相等,约为,______ 把____________________________ 叫做 __________________ 常数,并作为一个, 符号为_。
物质的量只适用于微观粒子,使用摩尔作单位时,必须指明粒子的种类并且要用化学式来表示。
[讨论]下列说明是否正确?为什么?(1 )0.5mol 氧气___________________________ ;2)0.2mol 氢分子________________________ ;(3)_________________________________ 0. 3mol 钠离子____________________________ ; ( 4) 10mol 氮________________________________ ;(5) 4 mol 苹果 _____________________________ 。
3. 1mol任何粒子集合体都含有___________________ 个粒子;而任何粒子或物质的质量在以____ 为单位时,其数值都与该粒子的 ____________________ 或______________________ 相等。
物质的量与阿伏伽德罗常数1、高考中出现比例:10%——15%,常考题型:选择题2、内容: 以气体为中心计算化学键判断微粒个数正确与否 溶液中转移电子数其它计算一、以气体为中心的计算:1、给出体积:(1)非标况:此种情况下一般都是错误选项(2)标况:① 简单的——直接计算② 相互反应的两气体混合: 反应前后体积不变反应前后体积改变a. 体积不变:【08年海南】标况下,22.4L 任意比的H 2和Cl 2的混合气体中含有的分子数为N A ——√H 2(g )+Cl 2(g )=2HCl (g ) 反应前后体积都为2,体积不变,则可看成是反应前计算。
b. 体积改变:【09浙江】标况下,5.6LNO 和5.6LO 2混合后分子总数为0.5N A ——×2NO (g )+O2(g )=2NO 2(g )反应前 0.25 0.25 0反应后 0 0.125 0.25 共剩余气体0.3752、给出质量:(1)一种气体——直接计算(2)两种气体混合:① 两种气体组成元素相同且有相同的最简式:【11年全国】46gNO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3N A ——√ NO 2和N 2O 4的最简式为NO 2,N :O=1:2N (NO 2)=)(2*g/161*/g 1446mol mol g+N A =N AN (原子数)=(1+2)N (NO 2)=3N A总结步骤:求最简式→求N (最简式分子数)→求N (所求微粒)【09年广东】乙烯和环丙烷(C 3H 6)组成的28g 混合气体中含有3N A 个氢原子—×最简式:CH 2;N (CH 2)=)(2*g/mol 11*/1228+mol g gN A =2N A ;N (H )=2*N(CH 2)=4N A② 两种气体中某一元素且此元素个数相同:【08年江苏】由CO 2和O 2所组成的混合物中共有N A 个分子,其中氧原子数为2N A ——√因为混合物中分子数为N A ,而CO 2和O 2中都含有两个氧原子,所以其中氧原子数为2N A练习:SO 2和CO 2混合气体中有2N A 个氧原子,且混合气体中含有的分子数二、化学键:注意:1、给出气体体积要在标况下 2、给出质量,先计算出所求物质的物质的量【12年广东】常温下,4gCH 4含有N A 个C-H 共价键——√n(CH 4)=mol mol g g25.0/4124=+)( N (C-H )=4*n(CH 4)*N A =N A【11年全国】12g 金刚石中含有的共价键数为4N A ——×一个碳原子可以形成四个共价键,但是每一个共价键是两个碳原子形成的,相当于每一个碳原子分摊到两个共价键 n(C)=mol g g/1212=1mol N (C-C )=2*n(C)*N A =2N A引申——1molSiO 2中Si 含有的共价键数为4molSiO 2每一个硅原子有四个共价键这些共价键的形成以氧原子作为共价键的另一端,因此平均到每个硅原子上有四个共价键,因此应该是4mol 。
物质的量及其阿伏伽德罗常数【相关计算网络图】【知识点梳理】一、物质的量及阿伏加德罗常数:1﹑物质的量(n):表示一定数目粒子的集合体的物理量注:专有名词,表示微观粒子单位:摩尔(mol),简称为摩规定0.012kg12C中所含碳原子数为1mol 阿伏加德罗常数N A≈6.02×1023mol-1计算公式:n=N/ N A2﹑摩尔质量(M):单位物质的量的物质所具有的质量单位:g/mol 或g﹒mol-1计算公式:M=m/n3、阿伏加德罗常数(N A):表示1mol任何粒子所含粒子数目的多少计算公式:N A = N/n单位:mol-1易错点讲解:1.阿伏加德罗常数是一个物理量,符号为“N A”,单位是mol-1,是用来衡量物质中所含粒子的物质的量的标准。
(1)含义:实验测定12g12C中碳原子的个数(2)说明:①N A的基准是12g碳-12中的原子个数②12C不仅是摩尔的基准对象,而且还是相对原子质量的基准③ N A是一个实验值,现阶段常取6.02×1023作计算④要注意N A与6.02×1023的区别2.阿伏加德罗常数常考知识点(1)物质的状态:水在标准状态下不是气态;SO3在标准状况下是固态,在常温常压下是液态;标准状况下含碳原子数大于4的烃不是气态。
(2)某些物质分子中原子的个数:稀有气体为单原子分子、臭氧为三原子分子、而白磷分子中则含有4个磷原子。
(3)一些物质结构中化学键的数目:SiO2中共价键的数目等于Si的数目的2倍;Si(或金刚石)中的共价键数目等于Si(或C)数目的2倍;CH4中共价键的数目等于C数目的4倍;1molP4分子中含有6 mol 共价键等。
(4)特殊物质的摩尔质量:D2O的摩尔质量为20g·mol-1;18O2的摩尔质量为36g·mol-1。
(5)特殊物质在发生氧化还原反应得失电子数目的情况:1mol Na2O2只做氧化剂时得到2 mol电子。
物质的量与阿伏伽德罗常数1. 物质的量概念物质的量(amount of substance)是描述物质中所含粒子数量的物理量。
它是国际单位制(SI)中的基本物理量之一,用符号n表示,单位是摩尔(mol)。
物质的量与我们平时接触到的实际物体有着密切关系。
在化学反应中,物质的量决定了反应所需的物质数量、生成物的产生量以及反应过程中各种粒子之间发生的相互转化关系。
2. 阿伏伽德罗常数阿伏伽德罗常数(Avogadro’s constant),用符号NA表示,是描述物质中单位物质包含粒子数量的常数。
根据国际单位制规定,阿伏伽德罗常数等于一个摩尔里有多少个粒子。
根据最新国际计量学界确定,阿伏伽德罗常数的值为6.02214076×1023 mol-1。
这意味着在一个摩尔物质中包含6.02214076×1023个粒子。
3. 物质的量与粒子数量关系根据阿伏伽德罗常数的定义,我们可以得出物质的量与粒子数量之间的关系。
如果知道了物质中包含的粒子数量,就可以通过以下公式计算出物质的量:n = N/NA其中,n表示物质的量,N表示粒子数量。
例如,如果一个物质中包含1.204×1024个粒子,那么它的物质的量可以计算如下:n = 1.204×1024/6.02214076×1023 ≈ 2 mol这个结果告诉我们,这个物质中包含约2摩尔的粒子。
4. 物质的量与化学计算在化学实验和计算中,物质的量是非常重要的概念。
通过知道反应物和生成物之间的化学方程式以及各种化学计算方法,我们可以利用物质的量来进行各种实验和计算。
4.1 化学方程式中的物质的量关系在一个平衡化学方程式中,反应物和生成物之间存在着一定比例关系。
这个比例关系就是通过方程式中各个化学式前面所写的系数来表示。
例如,对于以下的化学方程式:2H2 + O2 → 2H2O这个方程式告诉我们,两个氢气分子和一个氧气分子反应后可以生成两个水分子。
高一化学必修一物质的量、阿伏伽德罗常数辅导讲义授课主题化学计量在试验中的应用教学目的1、相识摩尔是物质的量的基本单位,了解物质的量与微观粒子之间的关系,了解摩尔质量的概念,懂得阿伏加德罗常数的涵义。
2、了解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系,能用于进行简洁的化学计算。
教学重难点物质的量及单位;摩尔质量的概念和有关摩尔质量的计算教学内容一、本节学问点讲解学问点一物质的量1.物质的量的概念表示含有肯定数目粒子的集合体,符号为n,物质的量是一个整体,不能说成“物质量”或“物质的质量”。
2.物质的量的单位——摩尔①物质的量作为一个物理量,同其他物理量一样,也有其单位。
物质的量的单位是摩尔,简称摩,符号是mol。
②“摩尔”的标准:假如在肯定量的粒子集合体中所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同,该粒子的物质的量就是1 mol。
③1 mol 任何粒子所含有的粒子数都相等。
科学试验表明,在0.012 kg 12C中所含有的碳原子数约为6.02×1023。
因此,我们经常表述为1 mol O 中约含有6.02×1023个O;1 mol H2O中约含有6.02×1023个H2O;1 mol NO3-中约含有6.02×1023个NO3-等。
即1 mol 粒子集体都约含6.02×1023个粒子。
⑴运用物质的量时,表述要准确,指代须明确。
一般用数量+单位+粒子(一般用适当的符号或化学式)来表示详细微粒的物质的量。
如1 mol H表示1mol 氢原子,1 mol H2表示1 mol 氢分子(或氢气),1 mol H+ 表示1 mol 氢离子,但是假如说“1 mol 氢”则错误。
⑵摩尔作为物质的量的单位,可以计量全部的微观粒子(包括原子、分子、离子、质子、中子、电子、原子团等),但不能表示宏观物质,例如,不能说“1 mol 小米”、“1 mol 乒乓球”等。
第十一讲物质的量与阿伏伽德罗常数本节内容概念多,理论性强,教学难度较大。
本文尝试以三个 W 的处理为理念设计课堂教学。
具体来说,三个 W 就是 What (什么)——物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数是什么? How (怎样)——物质的量与微观粒子数及阿伏加德罗常数之间的关系是怎样的? Why (为何)——为什么要引入物质的量这个概念?在使用摩尔时,为什么必须指明粒子的种类?
一、为什么要引入物质的量这个概念?。
如何将不可见不可称的粒子(如分子、原子等)与可见可称的宏观物质联系起来呢?(微观粒子——宏观物质)
二、怎样才能把宏观与微观联系起来?
微观粒子因体积小而不可见、质量小而不可称。
若集合一定数量 ( 不妨设为 N 个 ) 的微粒以增大体积和质量,则能达到既可见又可称的目的。
那么, N 该为多少才合适呢?这里的 N 被规定为“ 0 . 012 ㎏ 12 C 中所含有的碳原子数”,并决定用摩尔作为计量微观粒子的“物质的量”的单位,即 1 摩尔粒子为“ 0 . 012 ㎏ 12 C 中所含有的碳原子数”。
(学生活动】已知 12 C 的质量为 1.9927× 10 -26㎏,试计算12g 12 C 中所含有的碳原子数。
)
三、物质的量与微观粒子数及阿伏加德罗常数之间的关系是怎样的?
四、物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(符号为 N )间的关系:(板书) n = N / NA
练习:1molO2 表示的是: A .氧气的质量 B .氧气的数量 C .氧气的物质量 D .氧气的物质的量 E .氧气的量
① 5molO2约含有___个氧分子,___个氧原子;或含有__ NAO2 ,__ NAO 。
②3.01 × 1024个 H2O 分子的物质的量是__ mol ;
③ N 个水分子的物质的量是__ mol ;
注意:对物质的量的理解
(1)物质的量是国际单位制中的7个基本单位之一(是微粒的单位)
(2)“物质的量”是一个整体,不可分割
(3)物质的量表示的是微观粒子(原子、分子、离子、电子、质子、中子)的集合体只能计量微观,不能计量宏观。
例不能说“1mol氧气或mol氧”只能说“1mol O2,1mol O”
巩固练习】
1 .正误判断:①0.5m olCO
2 ② 1mol 氯③ 2molCuSO4 ④ 0.1mol 人
2 .计算:① 3.01 × 1023个 H 的物质的量;② 2molH2O 中的 H2O 分子数;
3 .填空: 1 .5 molH3PO
4 分子中有__ molH ,__个 P ,__ NAO 。