化学：1.2.1《物质的量 气体摩尔体积》课件(新版必修1)

学 习 目 标
1.了解物质的量的单位——摩尔。 2.了解阿伏加德罗常数，并能运用NA进 行计算。 3.了解摩尔质量的含义。 4.了解气体摩尔体积的含义。 5.掌握标准状况下有关气体摩尔体积的 计算。 6.理解阿伏加德罗定律及其推论。
一、物质的量的单位 1．物质的量 国际单位制中7个基本物理量之一，它表示 含有一定数目粒子 的集合体，符号为 n 。 2．物质的量的单位——摩尔 (1)标准：1 mol粒子集体所含的粒子数与 中所含的碳原子数相同，约为 0.012 kg 12C 6.02×1023 。 mol 。 (2)符号： 原子 、 离子 、原子团、 分子 、 (3)计量对象： 微观粒子 电子、质子、中子等所有 。
【规律方法】 (1)阿伏加德罗常数有 关题目的正误判断，要认真审题，抓住题目 中的要点，明确题中的陷阱，看清微粒的种 类。(2)阿伏加德罗常数是指1 mol任何粒子 的粒子数，这里的粒子指同种粒子，如1 mol O2中的分子数为NA，而1 mol O2中的氧 原子数为2NA。
变式训练
1．下列各组物质中含氧原子的物质的量 相同的是( ) A．0.3 mol O2和0.3 mol H2O B．0.1 mol H2SO4和3.6 g H2O C．0.1 mol MgSO4· 7H2O和0.1 mol C12H22O11(蔗糖) D．6.02×1023个CO2与0.1 mol KMnO4 解析：选C。各组物质中含氧原子的物 质的量分别为：A项，0.6 mol、0.3 mol；B项， 0.4 mol、0.2 mol；C项，1.1 mol、1.1 mol；D 项，2 mol、0.4 mol。
推论 同温同压下， 相同体积的任何气体 的质量之比， 等于其摩尔质量之比 同温同压下， 任何气体的密度之比 等于其摩尔质量之比 同温同物质的量的气体， 压强之比 等于体积的反比
公式 m1 M1 ＝ m2 M2 ρ1 M1 ＝ ρ2 M2 p1 V2 ＝ p2 V1
特别提醒
1.阿伏加德罗定律的适用条件不仅仅是标 准状况，也可以是其他温度和压强条件下，只 要物质的存在状态一定是气态即可。 2．同温、同压、同体积和同分子数，共 同存在、相互制约，只要三“同”成立，第四“同 ”必定成立。 3．阿伏加德罗定律推论不可死记公式， 要通过阿伏加德罗定律进行推导，在理解的基 础上记忆。
n
3．阿伏加德罗常数 把 1 mol任何粒子的粒子数叫做阿 6.02×1023 mol－1 伏加德罗常数，通常用 表示，符号为 NA。 4．物质的量、阿伏加德罗常数与粒 子数(N)的关系 n＝ N/NA 。
二、摩尔质量 1．概念：单位物质的量 的物质所 M， 具有的质量。符号： mol－1 。 单位：g/mol 或g· 2．物质的量(n)、质量(m)、摩尔质 量(M)的关系 n＝m/M 。
解析：选 D。273 K、101 kPa 正好是标准状况，2.00 2.00 g g 氦气的物质的量为 n(He)＝ －1＝ 0.500 mol,1.40 g 4 g· mol 1.40 g 氮气的物质的量为 n(N2)＝ －1＝ 0.050 mol,1.60 g 28 g· mol 1.60 g 氧气的物质的量为 n(O2)＝ －1＝ 0.050 mol，即气 32 g· mol 体总的物质的量为 0.500 mol＋ 0.050 mol＋ 0.050 mol＝ 0.600 mol。根据阿伏加德罗定律，标准状况下每摩尔气 体所占的体积约为 22.4 L。因此气体的总体积为 V＝ 22.4 － L· mol 1× 0.600 mol＝ 13.44 L。
科目一考试 / 2016年科目一模 拟考试题
科目二考试 2016年科目二考试技巧、 考试内容、考试视频
思考
1.一种微粒的摩尔质量就是1 mol该微粒的 质量的说法对吗？ 【思考· 提示】 不对，摩尔质量的单位 是g/mol，物质质量的单位是g，只有在摩尔质 量以g/mol为单位，质量以g为单位时，二者才 在数值上相等。
要点三
气体摩尔体积
1．适用范围 气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是 单一气体，也可以是混合气体，如0.2 mol H2与 0.8 mol O2的混合气体在标准状况下的体积约为 22.4 L。 2．数值 在标准状况下(0 ℃和101 kPa时)，气体摩 尔体积为22.4 L· mol－1，在非标准状况下，1 mol气体的体积可能是22.4 L，也可能不是22.4 L，因此，在使用气体摩尔体积时，一定要看清 气体所处的状况。
思考
3.气体在非标准状况下的气体摩尔体积， 一定不是22.4 L/mol吗？ 【思考· 提示】 不一定。气体在标准状 况下的气体摩尔体积是22.4 L/mol，升高温度， 体积增大，增大压强，体积减小，所以，在温 度和压强适当的情况下体积也可能为22.4 L/mol。
要点一 物质的量、阿伏加德罗常数、质 量和粒子数目之间的关系
【解析】 Al与盐酸反应时，根据化 学方程式可知2 mol Al完全反应可生成3 mol H2，则0.5 mol Al完全反应可生成0.75 mol H2，即H2分子数为0.75NA，A错误。1 mol H2O中含H 2NA,0.2 mol H2O中含H 0.4NA，B 错误。1 mol CH4含10 mol电子，故0.1 mol CH4所含电子数为NA，C正确。NO2和N2O4 的平均摩尔质量介于46 g· mol－1至92 g· mol－ 1之间，故46 g两者的混合物，其物质的量小 于1 mol，D错误。 【答案】 C
思考
2.两种气体体积相同，所含的分子数一定 相同吗？ 【思考· 提示】 不一定，因为气体体积 受温度和压强的影响较大，若温度和压强不同 时，体积相同的两气体的物质的量不一定相同， 故所含的分子数也不一定相同。
四、气体摩尔体积 1．定义：单位 物质的量 的气体所占有 的 体积 。符号：Vm ，单位L/mol(或L· mol－1) 和m3/mol(或m3· mol－1)。 2．计算公式：Vm＝ V/n。 3．影响气体摩尔体积的因素 (1)气体摩尔体积的数值取决于气体所 处的 温度 和压强 。 (2)标准状况下(即 0 ℃和101 kPa )，气 体摩尔体积为 22.4 L/mol 。
【思路点拨】 应用“22.4 L/mol”时应 注意以下两点： (1)该物质是否为气体。 (2)该物质是否在标准状况下。 【解析】 A项，没有指明所处的状况； B项，没有指明物质的状态，气体摩尔体积 仅适用于气体；C项，水在标准状况下不是 气体；D项正确。 【答案】 D
变式训练
3．在273 K和101 kPa的条件下，将2.00 g氦气、1.40 g氮气和1.60 g氧气混合，该混合 气体的体积是( ) A．6.72 L B．7.84 L C．10.08 L D．13.44 L
两容器的温度和压强均相同，且气 m 体质量相等，而甲的密度大于乙的密度，由 ρ＝ 可 V 知 V 甲 <V 乙 ；同温同压下，气体的物质的量与体积成 正比，故 n 甲 <n 乙，B 项正确；气体的分子数与物质 的量成正比，甲的分子数比乙的少， A 错误；因为 气体的摩尔体积在相同温度和压强下相等，C 错误； m 根据 M＝ 可知 M 甲 >M 乙， D 错误。 n
计算关系式 (公式)
N NA
主要应用
注意事项
n＝
①NA有单位：mol－1 在n、N和NA中， ②求n或N时，概念 已知任意两项求 性问题用NA；数字 性问题用6.0(公式 )
主要应用
注意事项
①在 M、 n 和 m 中， M 的单位取 g/mol m 的单位取 g； 已知任意两项求 时， m M 的单位取 M＝ 第三项 n m 的单 ②先求 M，后求 kg/mol 时， 位取 kg Mr ①在 m、 M、NA ÷ M 和 N 中， 已知任意 mn 与 N 有关的问题 ×M 三项求第四项 莫忽视微粒的组 ×NA ②以 n 恒等列代 成和种类 N 数方程式解决较 ÷ NA 复杂的问题
3．标准状况下的相关计算 (1)M与Vm的关系：M＝Vm· ρ
VL V ＝ mol －1 22.4 22.4 L· mol V (3)m 与 Vm 的关系：m＝n· M＝ · M Vm V (4)N 与 Vm 的关系：N＝n· NA＝ · N Vm A (2)n 与 Vm 的关系：n＝
例3 下列叙述正确的是( ) A．1 mol任何气体的体积都为22.4 L B．1 mol任何物质在标准状况下所占的体 积都为22.4 L C．标准状况下，1 mol水所占的体积是 22.4 L D．标准状况下，22.4 L的任何气体的物 质的量都是1 mol
特别提醒
高中化学计算主要是以物质的量为中心的 计算，学习中要养成把其他物理量转化为物质 的量这一思维模式，如已知物质的质量，求其 粒子数，首先根据摩尔质量求出其物质的量， 然后根据阿伏加德罗常数转化为粒子数。
例1 用NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的 是( ) A．0.5 mol Al与足量盐酸反应生成的H2分子 数为NA B．0.2 mol H2O所含的H数为0.2NA C．0.1 mol CH4所含的电子数为NA D．46 g NO2和N2O4的混合物含有的分子数 为NA 【思路点拨】 解答本题要注意以下两点： (1)要分清用NA表示的微粒的种类和所给物 质的关系。 (2)根据各物理量之间的转换关系进行计算。
三、决定物质体积大小的因素 1．物质体积的影响因素
粒子 数目 固体或液体体积 粒子大小 影响 因素 粒子 数目 气体体积 粒子之间的距离
2．同温同压下，任何气体粒子之间距 离相等。 3．同温同压下，相同体积的任何气体 都含有 相同 数目的粒子。
要点二
阿伏加德罗定律及其推论
1．阿伏加德罗定律 同温同压下，相同体积的任何气体都含有 相同数目的分子。 2．阿伏加德罗定律推论 推论 公式 同温同压下， 气体的体积之比等于 V1 n1 ＝ V2 n2 其物质的量之比 同温同体积下， 气体的压强之比等 p1 n1 ＝ p 于其物质的量之比 2 n2