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2012 届高考化学第一轮复习课件. 高三化学备课组. 第二章 物质的量在化学实验中的应用. 知识网络. 学习目标. 1 .了解物质的量的单位 —— 摩尔 (mol) 、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义. 2. 以物质的量为核心的各物理量之间的相互换算 . 3. 结合基本概念、基本理论、元素化合物知识考 查阿伏加德罗常数的具体应用 . 4. 气体摩尔体积的概念辨析及在化学计算中的应用. 必备知识梳理. 一、物质的量 (1) 概念:表示含有 的集合体的物理量,符号为 . (2) 单位:摩尔,其符号为. 一定数目粒子. n. mol.
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2012届高考化学第一轮复习课件 高三化学备课组
第二章 物质的量在化学实验中的应用 知识网络
学习目标 1.了解物质的量的单位——摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义. 2.以物质的量为核心的各物理量之间的相互换算. 3.结合基本概念、基本理论、元素化合物知识考 查阿伏加德罗常数的具体应用. 4.气体摩尔体积的概念辨析及在化学计算中的应用.
必备知识梳理 一、物质的量 (1)概念:表示含有的集合体的物理量,符号为. (2)单位:摩尔,其符号为. 一定数目粒子 n mol (3)适用范围及注意事项 ①作为物质的量的单位,mol仅能计量粒子,如原 子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等,不 能用于计量宏观物质. ②使用时应用指明粒子的种类,如1 mol H、 1mol H2、0.5 mol H+等. 微观 化学式
二.阿伏加德罗常数 (1)概念:所含的碳原子数为阿伏加德罗常数. (2)符号:NA,单位为 ,实验测得其数值约为 . (3)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)之间的关系:n= . 0.012 kg12C mol-1 6.02×1023 N/NA
三.摩尔质量 (1)概念:单位 的物质所具有的,符号为. (2)单位:. (3)数值:摩尔质量以g/mol为单位时,数值上等于该粒子 或物质的. (4)物质的量(n)、物质的摩尔质量(M)与物质的质量(m)之 间的关系:n=. 质量 物质的量 M g/mol 式量 m/M
考点分析 1.关于物质的量的概念(如例1) 主要是以选择题形式辩别物质的量与摩尔,阿伏加德罗常数与6.02×1023,摩尔质量与化学式量概念间的细微区别。 例1:下列说法不正确的是( ) A.每摩尔物质含有NA个指定微粒。 B.0.012kg碳-12含有约6.02×1023个碳原子 C.阿伏加德罗常数的集体就是1mol D.1molCl就是指1mol氯 E.2mol氢氧化钠的摩尔质量为40g/mol F.使用摩尔时必须用化学式指明微粒的种类 D
2.阿伏加德罗常数的考查 阿伏加德罗常数的考查为高考热点,涉及的知识面广,要求概念要明确,思维要严谨,审题要仔细,主要有: ①状态问题:在标准状况下,H2O为液态或固态,H3PO4、SO3、CH3COOH等为固态,碳原子数大于4的烃为液态,故其摩尔体积不为22.4L/mol。 ②某些物质分子中原子个数,如惰性气体为单原子分子、O3、P4等。 ③特别物质的摩尔质量及粒子中的粒子数目,如D2O中的摩尔质量及中子数与H2O不同。 ④某些物质中的化学键数目:如金刚石、石墨、白磷(P4)SiO2等。 ⑤某些化学反应中电子转移的数目,如Na2O2与H2O、CO2反应,Fe与Cl2或O2反应 ⑥某些弱离子在水溶液中因水解反应导致数目减少。如FeCl3中Fe3+。
例2:NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是例2:NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是 ( ) A.0.1 mol·L-1稀硫酸100mL中含有硫酸根个数为0.1NA。 B.1 molCH3+(碳正离子)中含有电子数为10NA。 C.5.6g铁与足量的稀硫酸反应失去电子数为0.3NA个。 D.14g乙烯与丙烯的混合物中总原子数为3NA个。 E.标准状况下,11.2L臭氧中含NA个氧原子。 F.常温下11.2L的氯气含有氯分子数为0.5NA。 G.28g晶体硅含有共价键总数为2NA。 H.1L1mol/L醋酸溶液中离子总数为2NA。 D、G
课堂练习 142g /mol 1.Na2SO4的摩尔质量为:_________,0.5mol Na2SO4中所含Na+的数为________,它与_____克水所含的氧原子数相等. 2.下列各物质所含原子数目,按由大到小顺序排列的是_____________________ (1)0.5mol NH3 (2)标准状况下22.4L He (3)4℃ 9mL水 (4)0.2mol H3PO4 36 6.02×1023 (1)>(4)>(3)>(2)
3.若NA表示阿佛加德罗常数,下列说法正确的是3.若NA表示阿佛加德罗常数,下列说法正确的是 A.1 mol Cl2作为氧化剂得到的电子数为NA B.在0℃,101kPa时,22.4L氢气中含有NA个氢原子 C.14g氮气中含有7NA个电子 D.NA个一氧化碳分子和0.5 mol 甲烷的质量比为7︰4 4.下列关于氯的说法正确的是 A.Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂 B.若3517Cl、3717 Cl为Cl不同的核素,则有不同的化 学性质 C.实验室制备Cl2,可用排放和食盐水集气法收集 D.1.12LCl2含有1.7NA个质子(NA表示阿伏伽德罗常 数) C C
5.已知阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是5.已知阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是 A.2 mol重水含有NA个D2O分子 B.1 g氢气含有NA个H2分子 C.2 mol钠与过量稀盐酸反应生成NA个H2分子 D.22.4 L水含有NA个H2O分子 6.NA代表阿伏伽德罗常数,下列叙述错误的是 A.10 mL质量分数为98%的H2SO4,用水稀释至 100 mL,H2SO4的质量分数为9.8% B.在H2O2+Cl2=2HCl+O2反应中,每生成32 g氧 气,则转移2 NA个电子 C.标准状况下,分子数为NA的CO、C2H4混合气体 体积约为22.4 L,质量为28 g D一定温度下,1 L 0.50 mol·L-NH4Cl溶液与2 L0.25mol·L-1NH4Cl溶液含NH4+物质的量不同 C A
四、气体摩尔体积 1.影响物质体积的因素 (1)决定物质体积大小的因素:、 和. (2)决定固体、液体体积大小的主要因素:和 (3)决定气体体积大小的主要因素:和 ,后者主要决定于气体所处的______和. 粒子的大小 粒子的数目 粒子间的距离 粒子的数目 粒子的大小 粒子的数目 粒子间 的距离 温度 压强
2.气体摩尔体积 (1)定义:的气体所占有的体积. (2)单位:. (3)符号:. (4)计算式:(气体摩尔体积、气体体积、物质的量之间的关系式). (5)特例:在标准状况下(指温度为0℃,压强为1.01×105 Pa),气体摩尔体积Vm=. 单位物质的量 L/mol Vm Vm= 22.4L/mol
3.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 有的分子. 相同数目 【注意】标准状况下,1 mol 气体的体积是22.4 L,但当1 mol 气体的体积是22.4 L 时,不一定是标准状况,因为影响气体体积的因素是温度、压强两个条件,非标准状况下1 mol 气体的体积也可能是22.4 L.
(1)阿伏加德罗定律及其推论适用于任何气体(包括混(1)阿伏加德罗定律及其推论适用于任何气体(包括混 合气体),但对固体、液体不适用. (2)气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例.
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: Mr=22.4ρ (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:M r=2d,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。在已知各组成气体的体积分数时见 (4)由同温同压下气体反应时的体积比求分子数比,进而推分子式。 (5)直接将气体摩尔体积代入有关化学方程式进行计算。 (6)气体反应物的体积比即分子数比可便于找出过量气体。
考点分析 1、气体摩尔体积概念 主要以选择题形式判断各物质在标态下聚集状态(气态、液态、固态)以及体积跟物质的量的相关关系。主要考察学生思维的严谨性,考试中常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3、乙醇 C 例1.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A.常温常压下的33.6L氯气与27g铝充分反应,转移电子数为3NA B.标准状况下,22.4L己烷中共价键数目为19NA C.由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子,其中的氧原子数为2NA D.1L浓度为1mol·L-1的Na2CO3溶液中含有NA个CO32-
2、阿伏加德罗定律及其推论 • 阿伏加德罗定律及其推论是历年来高考考试热点,要求概念明确、思维清晰、审题要严谨。主要考察有: 1、阿伏加德罗定律只要求同温同压下,没有要求在标准状下的气体。 2、定律中要求的气体可以是单一气体也可以是混合气体。 3、要清楚气体的质量与体积、密度、物质的量之间的关系。如ρ=m/V, n=m/M等 4、某些微粒中各粒子之间的关系,如D2O中的质子数、中子数、电子数。 5、了解气态方程运用:如PV=nRT, ρ=PM/RT
例2、下列两种气体的分子数一定相等的是( ) A、质量相等、密度不等的N2和C2H4; B、等体积、等密度的CO和C2H4; C、等温等体积的O2和N2; D、等压、等体积的N2和CO2 AB
3、气体的相对分子质量计算 气体的相对分子质量的计算主要是以选择题、填空题形式考察气体的相对分子质量与摩尔质量、物质的量之间的关系。主要要注意的方面有: 1、1摩尔任何物质质量(以g为单位)在数值上等于其相对分子质量。 2、用不同计算方式可以取得异曲同工的效果 例3、 已知NH4HCO3=NH3+H2O+CO2,则150℃时NH4HCO3分解产生的混合气体A的密度是相同条件下H2密度的倍。 A.26.3 B.13.2 C.19.8 D.无法计算 B
课堂练习 1、若NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( ) A、标准状况下,1L辛烷完全燃烧后所生成气态产物 的分子数为17NA B、标准状况下,22.4 L三氧化硫中含有4NA个原子 C、标准状况下,0.5NA个HCHO分子所占体积约为 11.2 L D、1 mol羟基中含有10 NA个电子 2、某物质A在一定条件下加热分解,产物都是气体。分解方程式为2A=B+2C+2D。测得生成物的混合气体对氢气的相对密度为d,则A的式量为( ) A.7d B.5d C.2.5d D.2d C B
3、标准状况下,mg气体A与ng气体B分子数相同,下列说法中不正确的是( ) A.气体A与B的相对分子质量比为m:n B.同质量气体A与B的分子个数比为n:m C.同温同压下,同体积A气体与B气体的密度比为 n:m D.相同状况下,同体积A气体与B气体质量比为 m:n C
4、标准状况下有①0.112 L水 ②3.01×1023个氯化氢分子③13.6 g H2S气体 ④0.2 mol氨气,下列对这四种物质的关系由小到大排列正确的是 A.体积:①④③② B.密度:④①③② C.质量:①④③② D.氢原子数:②④①③ 5、在标准状况下,称量一个充满氯气的容器质量为74.6克,若改充氮气,其质量为66克,则容器的容积为( ) A、11.2L B、5.6L C、4.48L D、2.24L A C
6、相同质量的钠、镁、铝分别跟足量稀硫酸反应,在同温、同压下产生气体的体积比为__________;如果这三种金属各取等物质的量,也分别跟足量稀硫酸反应,在同温同压下产生气体的体积比为_________________。6、相同质量的钠、镁、铝分别跟足量稀硫酸反应,在同温、同压下产生气体的体积比为__________;如果这三种金属各取等物质的量,也分别跟足量稀硫酸反应,在同温同压下产生气体的体积比为_________________。 7、按体积比为4:2:3所组成的N2、O2、CO2,混合气体100g在标准状况下体积为________L。 1/23:1/12:1/9 1:2:3 65.5
课外作业 1、.一定量的液态化合物XY2,在一定量的O2中恰好完全燃烧,反应方程式为:XY2(l)+3O2(g)=XO2(g)+2YO2(g) 冷却后,在标准状况下测得生成物质的体积是672 mL,密度是2.56 g/L,则: (1)反应前O2的体积是____________________________。 (2)化合物XY2的摩尔质量是 _____________________。 2、在393K时,分别进行如下4个反应 (1)若反应在容积固定的容器内进行, 反应前后气体密度(d)和气体总压强 (p)分别符合关系式d前=d后和p前 >p后的是;符合关系式d前=d后 和p前=p后的是; (2)若反应在压强恒定、体积可变的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体体积(V)分别符合关系式d前>d后和V前<V后的是;符合d前>d后和V前>V后的是。
3.使一定量的磷化氢和氢气的混合气体,依次通过两支加热的硬质玻璃管,第一支玻璃管中装有铜屑,第二支玻璃管中装有氧化铜,第一支试管中由于发生如下反应:3.使一定量的磷化氢和氢气的混合气体,依次通过两支加热的硬质玻璃管,第一支玻璃管中装有铜屑,第二支玻璃管中装有氧化铜,第一支试管中由于发生如下反应: 2PH3+3Cu=Cu3P2(s)+3H2,玻璃管中物质的质量增加4.96 g,第二支玻璃管中物质的质量减少了5.76 g。 (1)计算原混合气体中磷化氢和氢气的体积比。 (2)在标准状况下,原混合气体的密度是多少?
学习目标 1.了解溶液的含义. 2.了解溶解度、饱和溶液的概念. 3.了解溶液的组成.理解溶液中溶质的质量分数的概念, 并能进行有关计算.了解物质的量浓度. 4.了解配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的 方法.
必备知识梳理 一、溶液 1.溶液的组成和分类 溶质 溶剂 组成:和___ 均一 溶 液 稳定性 特征:性和______ 饱和溶液:一定温度下、一定溶剂中,不 能再某物质的溶液 溶解 分类 不饱和溶液
2.溶解度 (1)概念:在一定温度下,里,形成____ 时,某固体物质所能溶解的最多质量(g). (2)符号:用表示,其单位是g. (3)表达式:S= ×100 g. 100 g溶剂 饱和溶液 S
3.质量分数 (1)概念:一定条件下的溶液中的质量与__ 的质量的比值. (2)表达式: 溶质 溶液
溶液的稀释与混合 1.溶液质量分数与密度的关系 (1)若ρ(溶液)>1 g/cm3,w越大,则ρ(溶液)越大,常见溶液 如NaCl溶液,硫酸溶液等. (2)若ρ(溶液)<1 g/cm3,w越大,则ρ(溶液)越小,常见溶液如氨水、酒精溶液等
2.溶液稀释与混合中质量分数的变化规律 质量分数分别为w1和w2的两溶液(同种溶质)混合,混 合溶液的质量分数为w. (1)等体积混合 若ρ(溶液)>1 g/cm3,则w> (w1+w2). 若ρ(溶液)<1 g/cm3,则w< (w1+w2). 若是加等体积水稀释,可视w1、w2中其一为0分析. (2)等质量混合 w= (w1+w2).
(1)在溶液稀释或混合过程中,体积一般不可以相加,应运 用V= 计算总体积. (2)分析稀释问题时,要注意溶质质量守恒的规律,即 m1×a%=m2×b%.
考点分析 例1: 20℃时,饱和KCl溶液的密度为1.174 g/cm3,物质的量浓度为4.0 mol/L,则下列说法中不正确的是( ) A.25℃时,饱和KCl溶液的浓度大于4.0 mol/L B.此溶液中KCl的质量分数为 ×100% C.20℃时,密度小于1.174 g/cm3的KCl溶液是不饱和溶液 D.将此溶液蒸发部分水,再恢复到20℃时,溶液密度一定大于1.174 g/cm3
解析:升高温度,KCl的溶解度增大,故25℃时KCl饱和溶液的浓度大于20℃时饱和溶液的浓度.20℃时饱和KCl溶液中KCl的质量分数由公式:c= 得: w= ×100%.在一定温度下,饱和KCl溶液的密度一定比不饱和KCl溶液的密度大.将此饱和溶液蒸发部分水,再恢复到20℃,剩余溶液仍为20℃的饱和溶液,其密度仍为1.174 g/cm3. 答案:D
2.一定体积的某物质的水溶液,其质量分数为30%,当加入等体积的水稀释后,质量分数大于15%,则原溶液的密度 () A.小于水的密度 B.等于水的密度 C.大于水的密度D.无法确定
解析:设该物质水溶液的体积为V,密度为ρ1,水的密度为ρ2,稀释后溶液的溶质质量分数为x,且x>15%.根据稀释前后溶质质量不变列式得:解析:设该物质水溶液的体积为V,密度为ρ1,水的密度为ρ2,稀释后溶液的溶质质量分数为x,且x>15%.根据稀释前后溶质质量不变列式得: ρ1V·30%=(ρ1V+ρ2V)·x = = ,x>15% <2即 -1<1, >1,即ρ1>ρ2. 答案:C
二、物质的量浓度 1.概念 表示单位体积溶液里所含溶质B的.符号为______ 物质的量 cB 2.表达式cB= ,常用单位. mol/L
3.特点 对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其、、 不变,但所含溶质的、则因体积不同而改变. 浓度 密度 质量分数 物质的量 质量
考点分析 1、关于物质的量浓度的计算 (1).溶质的质量与物质的量浓度之间的换算 c= = . 2.一定体积(标准状况下)的气体溶于水后所得溶液的物 质的量浓度的计算 运用n= ,求出溶质的物质的量,运用 V(溶液)= 求出溶液的体积,再根据c= 计算.
3.溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度间的换算3.溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度间的换算 c= (c为溶质的物质的量浓度mol/L,ρ为溶液密 度g/cm3, w为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量 g/mol),此公式可按溶液体积为1 L进行推导. 4.溶液的稀释或混合计算 可根据稀释前后溶液中溶质的物质的量不变(即c1V1=c2V2)或溶质的质量不变(即V1·ρ1·w1=V2·ρ2·w2)进行计算.
(1)在应用物质的量浓度进行计算时,要注意溶质的质 量、物质的量守恒,及溶液的电荷守恒. (2)关于物质的量浓度的计算要注意各种物理量单位的 换算.
例3.下列说法中正确的是 () A.1 L水中溶解了58.5 g NaCl,该溶液的物质的量浓度为1 mol/L B.从1 L 2 mol/L的H2SO4溶液中取出0.5 L,该溶液的浓度为1 mol/L C.配制500 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液,需62.5 g胆矾 D.中和100 mL 1 mol/L的H2SO4溶液,需NaOH 4 g
解析:A不正确,1 L水中溶解58.5 g NaCl后溶液的体积大于1 L;B不正确,从1 L 2mol/L的H2SO4溶液中取出任意体积的溶液,浓度都为2 mol/L;C项正确,配制500 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液,需CuSO4·5H2O的质量为:0.5 L×0.5 mol/L×250 g/mol=62.5 g;D不正确,100 mL 1 mol/L的H2SO4溶液中H2SO4为0.1 mol,需0.2 mol NaOH(即8 g)才能中和. 答案:C
4.有一瓶14%的KOH溶液,加热蒸发掉100 g水后,变为28% 的KOH溶液80 mL,该80 mL溶液的物质的量浓度为 () A.5 mol/L B.6 mol/L C.6.25 mol/L D.6.75 mol/L