高一化学第一讲阿伏伽德罗常数

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课时数:2课时                        主讲人:王老师
教学目的:
1.物质的量与阿伏加德罗常数、离子数目、质量体积等之间的关系。
2.物质的量与气体摩尔体积、阿伏加德罗定律之间的关系。
3.物质的量与相对分子质量、(平均)摩尔质量、物质的量浓度之间的关系。
4.物质的量浓度的有关计算。
5.配制一定物质的量浓度的溶液有关实验,物质的量浓度的溶液配制的误差分析
教学内容:
考点一、阿伏加德罗常数
  1.阿伏加德罗常数是一个物理量,符号为"NA",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:①NA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 NA是一个实验值,现阶段常取6.02×1023作计算
  ④要注意NA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;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。若既做氧化剂又做还原剂则转移1mol电子。1mol Fe与强氧化剂(Cl2、硝酸等)反应时,失去3mol电子,若与弱氧化剂反应则失去2mol电子。
  (6)有关标况下物质的状态:水、CCl4、C8H10等在标准状况下为液体或固体。
  例1、(2009上海)NA代表阿伏加德罗常数。下列有关叙述正确的是
  A.标准状况下,2.24LH2O含有的分子数等于0.1NA
  B.常温下,溶液中阴离子总数大于0.1NA
  C.分子数为NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4L,质量为28g
  D.3.4中含N-H键数目为
  例2、(2009浙江)用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
  A.标准状况下,5.6L一氧化氮和5.6L氧化混合后的分子总数为0.5
  B.1mol乙烷分子含有8个共价键
  C.58.5g的氯化钠固体中含有个氯化钠分子
  D.在1L0.1mol·碳酸钠溶液中,阴离子总数大于0.1
考点二.气体摩尔体积
  1.影响物质体积大小的因素
测井电缆  (1)决定固体、液体体积大小的因素,主要是微粒的数量和微粒的大小,微粒间的距离可不考虑;决定气体体积的因素,主要是微粒的数量和微粒间平均距离的大小,微粒本身的大小可不考虑,因气体微粒间平均距离比微粒本身的直径约大十倍左右。
  (2)外界条件如温度T、压强p对物质体积的影响:对固态、液态物质来说,体积V受T、p的影响较小;对一定量气体来说,T和p对气体分子间的平均距离有较大的影响。
  2.气体摩尔体积
  (1)气体体积的大小受外界因素的影响
  ①温度:对气体物质来说,温度升高,体积增大;温度降低,体积减小。
  ②压强:对气体物质来说,压强增大,体积减小;压强减小,体积增大。
  因此要比较一定量气体的体积,必须在同温同压下,否则就没有可比性,故在描述一定量气体的体积时,必须注明在某温度和某压强下,否则气体的体积是无意义的。
  (2)标准状况压强为101kPa和温度为0℃
(3)气体摩尔体积的概念:单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。
  ①气体摩尔体积的符号Vm。
  ②意义及数学表达式:气体摩尔体积就是气体体积与气体的物质的量之比。即Vm=
  ③单位:表达式中:V-L或m3,n-mol,所以Vm-L/mol和m3/mol
  ④特例:在标准状况下,气体的摩尔体积均为22.4L/mol,因此,我们可认为22.4L/mol是在特定条件下的气体摩尔体积(注意:中学化学中主要是应用标准状况下的气体摩尔体积)。
  ⑤气体摩尔体积的四要素:
  a.状态:气体摩尔体积是指气态物质而言。在一定的温度和压强下,气体分子的平均距离几乎都相等,与气体分子本身的构成和性质无关,气体的体积只随分子数目的多少而改变。所以,在同温、同压下,含有相同数目分子的气体的体积尽然相等。
  b.状况:一定量的气体的体积是随着温度和压强等条件的改变而改变的。只有在同温、同压的条件下,气体分子之间的平均距离才近似相等,这时含有相同分子数目的气体才会占有相同的体积。标准状况是指温度为0℃、压强为101.325kPa时的状况,处在标准状况下的1mol任何气体,都含有相同数目的分子,因而也就占有相同的体积,且都约为22.4L。不处在标准状况下的1mol任何气体虽然体积也相等,但不一定是22.4L。
  c.定量:在同温、同压下,气体的体积与其所含分子数目成正比。1mol任何气体都含有阿伏加德罗常数的数个分子,因而在标准状况下,只有1mol气体的体积才约等于22.4L。若气体的物质的量不是1mol,气体的体积也就不是22.4L。若气体的物质的量不是1mol,气体的体积也就不是22.4L,而是22.4L/mol×nmol。
  d.数值:一定量的气体的质量(m)与其密度(ρ)之比,就是这一定量气体的体积。气体的摩尔质量(M)与该气体在标准状况下的密度之比就是标准状况下的气体摩尔体积。
  例4.设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
  A.标准状况下,5.6L四氯化碳含有的分子数为0.25NA
  B.标准状况下,14g氮气含有的核外电子数为5NA
  C.标准状况下,22.4L任意比的氢气和的混合气体中含有的分子总数均为NA
  D.标准状况下,铝跟氢氧化钠溶液反应生成1mol氢气时,转移的电子数为NA
三、阿伏加德罗定律及其推论的应用
  1.阿伏加德罗定律:同温、同压下,相同体积的气体具有相同的分子数。即同T、P、V同n,同N,只要任意三个相同成立就会得出第四个相同。
  2.阿伏加德罗定律推论:
  例5.在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,若两容器的温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是( )
  A.甲的分子数比乙的分子数多
  B.甲的物质的量比乙的物质的量少
  C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
  D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
 考点四、物质的量浓度与溶质质量分数
    1.溶质的质量分数(ω)
      ⑴定义:溶质质量分数是溶质的质量和溶液质量的比值,数值上等于100g溶液中含有溶质的质量
      ⑵公式:
    2.关于溶解度的基本计算
        一定条件下的饱和溶液中,存在下列关系式:
      ⑴溶质质量∶
      溶剂质量=S∶100 即=
      ⑵溶质质量:
      饱和溶液质量=S∶(100 +S) 即=
3.物质的量浓度与质量分数的区别和联系
  ⑴区别;
  ⑵物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数的换算关系
考点六、关于溶液混合与溶液稀释的计算
1.稀释
①对于已知质量分数溶液的稀释:
溶质的质量稀释前后不变,即m1·w1=m2·w2(m1、w1是稀释前溶液的质量和质量分数m2、w2是稀释后溶液的质量和质量分数)。
②对于已知物质的量浓度溶液的稀释:
溶质的物质的量稀释前后不变,即c1V1=c2V2(c1、V1是稀释前溶液的浓度和体积,c2、V2是混合后的浓度和体积)。
2.混合
(1)同种溶质不同浓度的两溶液混合计算:
计算依据是混合前后溶质守恒,即c1V1+c2V2= c3V3(c1、V1 、c2、V2是混合前溶液的浓度和体积,c3、V3是稀释后的浓度和体积。V3= ,当浓度接近时,V3≈V1+V2)。
  例7.已知18.4mol·L-1的硫酸溶液(ρ=1.84g·cm-3)的溶质质量分数为98%。将此浓硫酸缓慢地加入水中,下列结论正确的是( )
 A.若水的体积与浓硫酸的体积比为3:1,稀释后溶液的物质的量浓度为4.6mol·L-1
 B.若水的体积与浓硫酸的体积比为3:1,稀释后溶液中溶质质量分数为24.5%
 C.若水的质量与浓硫酸的质量比为3:1,稀释后溶液的物质的量浓度为4.6mol·L-1
 D.若水的质量与浓硫酸的质量比为3:1,稀释后溶液的溶质质量分数为24.5%

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1.下列有关物理量相应的单位表达错误的是( )
     A.摩尔质量g/mol                B.气体摩尔体积L/mol空调节能器
    C.溶解度g/100g                D.密度g/cm3
2.下列叙述正确的是( )
新型增塑剂  A.48gO3气体含有6.02×1023个O3分子
  B.常温常压下,4.6 g NO2气体含有1.81×1023个NO2分子电子设备包括哪些
  C.0.5 mol·L-1CuCl2溶液中含有3.01×1023个Cu2+
  D.标准状况下,33.6 LH2O含有9.03×1023个H2O分子
3. NA为阿伏加德罗常数,则下列说法错误的是( )箱式高温煅烧炉
  A.1mol C2H5OH中一定含有NA个C2H5OH分子
  B.将1mol HCl溶于一定量的水中,所得溶液中的H+的个数为NA
  C.0.1 mol Na2O2中,阴离子的个数为0.1NA
  D.1mol C在氧气中燃烧,转移的电子数一定为4 NA
4.用 NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
  A.1molOH-含有电子数为8NA
  B.在标准状况下,22.4L含有原子数为NA
  C.在常温常压下,1mol氩气所含原子数为2NA
  D.32g铜和足量硫完全反应,生成Cu2S,转移的电子数为0.5 NA
5.2009年化学竞赛中,某同学进行实验时发现,在体积相等的两个恒容密闭容器中,分别充入等质量的某气体X和O2,测得温度与压强关系如图所示,请你判断下列说话正确的是( )
  A.X可能是HBr气体
  B.同温同压同质量时,X气体的体积比O2小
  C.X气体的摩尔质量数值一定比乙烷大
  D.同温同压下X气体的密度比O2小
6.在273K和10kPa的条件下,将2.00g氮气、1.40g氮气和1.60g氧气混合,该混合气体的体积是( )
      A.6.72L    B.7.84L    C.10.08L    D.13.44L
7.某固体仅由一种元素组成,其密度为5g·cm-3。用X射线研究该固体得结果表明:在棱长1×10-7cm的立方体中含有20个原子,则此元素的相对原子质量最接近( )
     A.32    B.65    C.120    D.150
8. Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O,当NO2和NO的物质的量为1∶1时,实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为( )
  A.1∶7  B.1∶9    C.1∶5    D.2∶9
9.同温同压下,某容器充满O2重116g,若充满CO2重122g,现充满某气体重114g,该气体的相对分子质量为( )
  A.60    B.44    C.32    D. 28
10.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
11. 相对分子质量为M的某溶质在室温下的溶解度为Sg/100g水,此时测得饱和溶液的密度为,则该饱和溶液的物质的量浓度是( )
  A.mol·L-1  B.mol·L-1    C. mol·L-1        D.mol·L-1
13、(2010·山东临沂)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
14. 常温下,将NaC1质量分数为14.0%的溶液20.0g与 NaCl质量分数为24.0%的溶液30.0g混合,得到密度为的混合溶液,计算:
(1)该溶液的物质的量浓度。
(2)在1000g水中需溶入多少molNaCl,才能使其物质的量浓度恰好与上述混合溶液的物质的量浓度相等?

15.(12分)把试管放入盛有的饱和石灰水溶液的烧杯中,用铁夹固定好。在试管中放入几片镁条,再滴入10 mL盐酸于试管中。回答下列问题:
(1)实验中观察到的现象是_______________________________。
    ( 2)产生上述现象的原因是_______________________________。
  (3)如果把4.8g镁投入浓度为2.5mol/l 的 200mL稀盐酸中,放出的H2在标准状况下的体积为____。
  (4)将生成的H2通过过量的灼热CuO,假设反应完全,则被还原出的铜的质量为__________。
课后总结与思考:
备注:课后作业认真完成后交家长签字
家长签字:
日期:

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