[教案]化学_物质的量.pdf
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- 教案 化学 物质
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1、物质的量1了解物质的量及其单位摩尔、摩尔质量、物质的质量的含义及它们之间的相互联系。2理解物质的量浓度的概念。3掌握物质的量浓度的计算(物质的量浓度概念、加水稀释以及与溶质质量分数的换算)。4初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能。5通过物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度应用于化学方程式计算的练习,培养学生分析、推理、归纳和总结的能力。学习指导1通过物质的量与微观粒子之间的相互关系,来理解物质的量(n)及单位摩尔的含义。2以物质的量为基础,可推导出摩尔质量、物质的质量之间的关系,即M=m/n公式。3以物质的量为中心,推出它与气体摩尔体积之间的关系,即Vm=V/n公式和它与物质
2、的量浓度之间的关系,即c=n/V公式。4学生应根据物质的量与摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间关系来练习简单综合计算。第一节物质的量点拨导析1物质的量物质的量是国际上规定的七个基本物理量中的一个,其符号是“n”。其物理意义是含有一定数目粒子的集体。它的单位是摩尔,符号“mol”,简称“摩”。“物质的量”是专用名词,不可再分,它不同于物质的质量和物质的数量。2阿伏加德罗常数科学上规定:0.012kg 12C中所含的碳原子数目,就是阿伏加德罗常数。如果一定量粒子的集体中所含粒子数与阿伏加德罗常数,即0.012kg 12C中所含原子数相等,就称1摩。阿伏加德罗常数用符号NA表示。NA可以通过实
3、验测得,其近似值为6.021023 mol-1。3摩尔摩尔是物质的量的单位,每摩物质含有阿伏加德罗常数个单位。使用摩尔这一单位时需注意以下问题:(1)摩尔不能用来表示宏观概念,只用来表示微观微粒。如不能说1 mol人,3mol苹果等。(2)表示方法一般是数量+摩(mol)+微粒名称。数量可以是分数、小数等,微粒名称一定要指明。如0.5 mol N表示0.5 mol氮原子;而0.5 mol氮不可以,因为0.5 mol氮没有指明是氮分子还是氮原子。4摩尔质量定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量。其符号是M,单位是克/摩,表示为“g/mol”。5摩尔质量与物质式量的关系:摩尔质量在数值上等
4、于该微粒的式量(即相对分子质量或相对原子质量),例:O的摩尔质量为16g/mol,H2SO4的摩尔质量是98 g/mol,OH-的摩尔质量是17g/mol。6物质的质量、摩尔质量、物质的量三者之间的关系为:物质的摩尔质量=即M=物质的量(mol)=上述式中已知两个量就可求第三个量。典型例题解题方法例10.5 mol H2O中含有的氢原子个数是,电子数约是。解析:通过本题,使学生巩固物质的量与物质所含的粒子数之间的换算关系,并能灵活运用。已知:n(H2O)=0.5 molNA=6.021023 mol-1求:N(H)、N(e-)由水的化学式知:N(H)=n(H)NA=2n(H2O)NA=20.5
5、 mol6.021023 mol-1=6.021023N(e-)=n(H)+8n(O)NA=2n(H2O)+8n(H2O)NA=10n(H2O)NA=10n(H2O)NA=100.5 mol6.021023 mol-1=3.011023答案:6.0210233.011023*例2在含有0.030 mol氢氧化钙的石灰水中通入0.040 mol的二氧化碳气体。生成的沉淀物物质的量是多少?解析:Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O过量CO2继续与CaCO3反应CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2由于这个反应中CO2量不足,所以只有一部分碳酸钙转化为碳酸氢钙。因此石灰水与二氧化碳反应
6、生成了碳酸钙、碳酸氢钙和水。应用直接配平法解。3Ca(OH)2+4CO2=2CaCO3+Ca(HCO3)2+2H2O34210.030 mol 0.040 mol 0.020 mol0.010 mol所以n(CaCO3)=0.020 mol答案:反应后生成CaCO3沉淀0.020 mol。例3多少克尿素(NH2)2CO所含的氮原子个数与15.8g氯化铵中所含的氮原子个数相同?解析:此题主要是物质的质量与粒子数间的换算,但必须以物质的量搭桥才能进行。只要不同粒子的物质的量相同,所含的粒子数就相同,所以此题不必求出氮原子的具体数目。NH4ClN53.5g1.00 mol15.8gn(N)=0.02
7、95 mol(NH2)2CO2N60.0g2.00 molm(NH2)2CO0.295 molm(NH2)2CO=8.85g训练检测一、选择题1下列叙述中,正确的是()A物质的量就是物质的质量B物质的量是指物质的数量C物质的量是国际单位制中的一个物理量D物质的量是描述物质多少的单位2某氧化物的化学式为AxOy,式量为m,则A的相对原子质量为()AB m-16yCD3等物质的量的钠、镁、铝与足量稀硫酸反应生成的氢气的物质的量之比是()A1:1:1B1:2:3C3:2:1D6:3:241.2 molCl2氯气与元素A单质完全反应生成0.80 mol氯化物AClx,则x值为()A1B2C3D45如果
8、1g水中含有x个水分子,则9g金属铝中含有的原子数为()AxB2xC3xD6x6对于0.012kg 12C,下列说法错误的是()A含有阿伏加德罗常数个碳原子B含有1摩尔12C原子C约含6.021023个12C原子D含有6个质子和6个中子7质量相等的下列物质中,含氧原子数最多的是()AH2OBCO2CH2SO4DH3PO48molN2中含有x个N2,则阿伏加德罗常数常数为()A14xB28xCD9三种正盐的混合溶液中含有0.2 molNa+、0.25 molMg2+、0.4 molCl-,则SO42-为()A0.1 molB0.3 molC0.5 molD0.15 mol10若某氖原子的质量是a
9、g,12C的原子质量是bg,NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A氖元素的原子量一定是12a/bB 该氖原子的摩尔质量是aNA gC W克该原子的物质的量一定是W/(aNA)molD W克该原子所含质子数是10W/a二、填空题11.5 molNa2CO3中含有的Na+离子数目是,含有CO32-离子数是,含有O原子数是。2在0.30 molNH3中含有NH3的分子数目是个,这些NH3中所含原子数目与mol H2S 所含原子数目相等。3质量相等的两种物质SO2和SO3,它们的物质的量之比为,所含原子总数之比为,所含氧原子个数之比为,所含硫原子个数之比为。419g某二价金属氯化物MCl2中含
10、有0.4 mol氯离子,MCl2的摩尔质量是g/mol,M的相对原子质量是。58.4g氮气与9.6g某单质Rx所含原子数目相同,且分子数之比为3:2,则R的相对原子质量是,x值是。6将9.5gMgCl2溶于90g水,溶液中Mg2+、Cl-、H2O微粒个数之比为。7有三种盐的混合液,其中含有Na+、SO42-、Mg2+和Cl-。其物质的量分别为Na+0.2 mol、Mg2+0.25 mol、Cl-0.4 mol,则SO42-物质的量为mol。8在CuO和Cu2O的混合物中,含Cu88%,则混合物中Cu2O与CuO的物质的量之比为。9若要使水溶液中钾离子与水分子个数比是1:100,可以将0.3 m
11、ol K2SO4放入mol水中。104(NH4)2SO4=N2+6NH3+3SO2+SO3+7H2O中若有1 mol电子转移则有:(1)mol+6价S被,(2)个-3价N被,(3)mol(NH4)2SO4分解,(4)molSO2生成。三、计算题10.25g氢气通过灼热的氧化铜充分反应后,可还原生成Cu的物质的量是多少?2甲、乙、丙三种活泼金属各1 mol与足量稀硫酸反应,产生氢气的物质的量之比为1:2:3,已知甲金属1 mol与酸反应产生氢气是0.5 mol,求这三种金属的化合价。3某一种氯化钠与氯化钾的混合物,它所含钾和钠的物质的量之比为3:1,求:混合物中氯化钾的质量百分含量?含1 mol
12、氯的该混合物的质量?第二节气体摩尔体积点拨导析1决定物质体积大小的因素(1)物质所含微粒数的多少。(2)物质微粒间距离的大小。(3)物质微粒本身的大小。对于固体和液体来说,由于物质微粒本身大小比微粒间的距离要大得多,所以固体和液体的体积主要取决于(1)、(3)两个因素,而又由于不同的固体、液体本身的大小有较大差异,所以即使物质的微粒数相同,体积相差也较大。对于气体体积来说,由于气体的体积受外界条件(如温度、压强)的影响较大。所以讨论气体体积之前必须在一定的温度和压强下进行比较。气体体积在微粒数一定的情况下,主要是由微粒间距和微粒本身大小决定的,而对气体来说微粒间距远远大于微粒本身大小,所以气体
13、体积主要是由微粒距离决定的,在外界条件一定时微粒间平均距离近似相等,所以外界条件一定时,微粒数相同的气体体积近似相等。2气体摩尔体积定义:单位物质的量气体所占的体积叫气体的摩尔体积。用符号“Vm”表示。表达式:Vm=单位为L/mol或m3/mol。说明:(1)气体摩尔体积适用于气体物质,只要在同温同压下,含有相同数目分子的气体体积必然相等(阿伏加德罗定律)。(2)在标准状况下(0,101KPa),1 mol任何气体所占体积相同约为22.4L,但注意如不处在标准状况下的1 mol任何气体虽然体积也相同,但不是22.4L。(3)V=,若两边除以n,有V/n=,即Vm=,M=Vm。3阿伏加德罗定律在
14、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。由此得以下关系:(1)同温同压下(2)同温同体积时(压强之比等于物质的量之比)(3)同温同压下*(4)相对密度D=(5)混合气体的平均分子量:设混合气体各组分的式量分别为M1、M2Mn,各组分的物质的量为n1、n2nn;各组分的体积分数为V1%、V2%Vn%,则=M1V1%+M2V2%+MnVn%=M1+M2+Mn=4有关气体摩尔体积的计算气体的体积、物质的量、气体的质量、气体的粒子数目之间关系。典型例题解题方法例1判断下列叙述哪项正确()A标准状况下,1 mol任何物质的体积约为22.4LB 1 mol气体的体积约为22.4LC1
15、mol氖气和1 mol氧气体积相同D标准状况下,1 mol氖气和氯气混合气体(任意体积比)的体积约为22.4L解析:根据气体摩尔体积的定义,应注意对其有影响的两个重要条件:一是指气体体积,而非液体或固体的体积;二是在标准状况下,气体的摩尔体积的具体值为22.4L/mol,而在不同温度和压强下,气体摩尔体积并不相同。答案:D例2空瓶重48.000g,装满气体A后的质量为48.270g,装满同温同压下氢气时,重量为48.018g(空瓶原为真空),此气体A的式量为()A28B29C30D48解析:解此题有一重要的关系,即在同温同压下,不同气体间的密度比,等于它们的摩尔质量之比。即:1:2=M1:2。
16、设空瓶的体积为VL,气体A的式量为MM=30答案:C例3甲、乙两种化合物都只含有X、Y两种元素,在甲、乙两种化合物中X的质量分数分别为30.4%和25.9%。若甲的化学式为XY2,乙的化学式为()AXYBX2YCX2Y2DX2Y5解法一甲化合物中n(X):n(Y)=乙化合物中n(X):n(Y)=所以乙的化学式为X2Y5训练检测1下列叙述中,错误的是()A标准状况下任何气体的体积都是22.4LB 1 mol气体的体积若为22.4L,它必定处于标准状况C两种气体的物质的量之比等于其分子个数之比D在标准状况下的气体摩尔体积实际上是阿伏加德罗定律的特例2n molN2和n mol14CO(式量:30)
17、相比较,下列叙述正确的是()A在同温同压下体积相同B在同温同压下密度相同C在标准状况下质量相等D分子数相等3下列数量的物质中含原子数最多的是()A0.4 mol氧气B标准状况下5.6L二氧化碳C4时5.4mL水D10g氖5同温同压下,等质量的O2和SO2,说法正确的是()A密度比为1:2B体积比为2:1C分子个数之比为1:2D所含原子个数比为1:1*6在臭氧(O3)发生器中装入氧气100mL,经化学反应3O22O3最后气体体积变为95mL(体积均为标准状况下测定),则混合气体的密度为()A1.3g/LB1.5g/LC1.7g/LD2.0g/L7假定把12C的原子量定为24,把24g12C含有的
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