1、 第一章 從實驗學化學第三節 物質的量 氣體摩爾體積一、內容及其解析教學內容：1. 物質的量、阿伏加德羅常數、摩爾質量、氣體摩爾體積的涵義。2. 關于物質的量與微粒(原子、分子、離子等)數目、物質的質量、氣體體積(標準狀況)之間的相互關系計算。3. 阿伏加德羅常數及阿伏加德羅定律與物質的組成、結構及重要反應綜合應用。內容解析：本節課要學的內容是國際七個基本物理量之一 -物質的量，指的是必須理解摩爾(mol)、阿伏加德羅常數、摩爾質量、氣體摩爾體積的涵義。其核心內容是物質的量與微粒(原子、分子、離子等)數目、物質的質量、氣體體積(標準狀況)之間的關系計。理解它的關鍵是在掌握物質的量的基礎上，能應

2、用幾個典型公式進行幾個相關物理量的計算。之前，學生已經在高一學習了該內容，本節課就是在此基礎上的綜合與歸納。本節課的教學重點是物質的量、阿伏加德羅常數、摩爾質量、氣體摩爾體積之間的換算，解決重點的關鍵是記憶-理解-訓練-反思-訓練。二、目標及其解析教學目標：1.知道摩爾(mol)、阿伏加德羅常數、摩爾質量、氣體摩爾體積的涵義。2.能根據物質的量與微粒(原子、分子、離子等)數目、物質的質量、氣體體積(標準狀況)之間的相互關系進行有關計算。3.能正確解答阿伏加德羅常數及阿伏加德羅定律與物質的組成、結構及重要反應的綜合應用題。目標解析：知道摩爾(mol)、阿伏加德羅常數、摩爾質量、氣體摩爾體積的涵義

3、，就是要知道物質的量是七個國際基本物理量之一，它是用來計量龐大微觀粒子集體的一個物理量，它的單位是摩爾。能根據物質的量與微粒(原子、分子、離子等)數目、物質的質量、氣體體積(標準狀況)之間的相互關系進行有關計算，就是要能熟練地應用公式：n=N NA ;n=mM ; n=VVm 以及在同溫、同壓下的兩種氣體有：n1n2=V1V2和 ；而在同溫、同體積下的兩種氣體有： 。三、問題診斷分析 本節課是高中化學知識的重要組成部分，學生學習時會遇到的問題是難以掌握以物質的量為核心的相關計算，解決的方法是一題多解，舉一反三，觸類旁通。 四、教學支持條件分析 本節課不需教學支持條件五、教學過程【問題一】物質的

4、量【設計意圖】 理解掌握物質的量概念、理解什么是阿伏加德羅常數【師生活動】【問題1】物質的量及其單位物質的量是國際單位制中7個基本 之一。物質的量表示 的微粒集體。物質的量的符號為 ，其單位是 ，簡稱摩，符號為 。1 mol任何粒子的粒子數與 中所含的原子數相同。這里的粒子指 、 、 、 、 、 或它們的特定組合等。與可稱量的物質聯系起來。物質的量規范表示方法為：例如：下列說法中，正確的是()A硫酸的摩爾質量是98 g B1 mol水的質量是18 g·mol1C氯化氫的摩爾質量在數值上等于它的相對分子質量 D22 g二氧化碳的物質的量是0.5 mol答案：D【問題2】 阿伏加德羅常數

5、(1)規定：0.012 kg 所含的原子數為阿伏加德羅常數。把含有 個粒子的任何粒子集體的物質的量計量為1 mol， 叫做阿伏加德羅常數。其符號是 ，單位是 。(2)物質的量(n)、阿伏加德羅常數(NA)與微粒數(N)之間的關系為：n。【問題3】 摩爾質量(1)概念： 的物質所具有的質量。(2)單位： ，符號是M。(3)當摩爾質量以g·mol1為單位時，在數值上與該物質的 相等。(4)物質的量、物質的質量和摩爾質量之間的關系為：n。答案：1. 物理量 ， 一定數目 ， n， 摩爾， mol ， 0.012_kg_12C ， 分子、原子、質子、中子、電子、離子 2. (1)規定： 12

6、C ， 6.02×1023 ， 6.02×1023_mol1 ， NA， mol1 3. (1)概念：單位物質的量 (2)單位：g·mol (3) 相對分子質量 。【例題1】下列說法是否正確，正確的劃“”，錯誤的劃“×”(1)1 mol羥基中電子數為10NA( )(2010·江蘇5B)(2)1.7 g H2O2中含有電子數為0.9 NA( )(2010·上海7B)(3)1 mol 乙烷分子中含有8NA個共價鍵( )(2009·浙江理綜8B)(4)58.5 g的NaCl固體中含有NA個氯化鈉分子( )(2009·浙江

7、理綜8C)(5)24 g鎂的原子最外層電子數為NA( )(2009·福建理綜8A)答案：(1) (×) (2) () (3) (×) (4) (×) (5) (×) 【變式練習1】(1)20 g A物質和14 g B物質恰好完全反應，生成8.8 g C物質、3.6 g D物質和0.2 mol E物質，則E物質的摩爾質量為_。(2)12.4 g Na2X含有0.4 mol Na，Na2X的摩爾質量為_，其相對分子質量為_，X的相對原子質量為_，該物質的化學式為_。答案(1)108 g·mol1 (2)62 g·mol16216

8、Na2O【問題二】氣體摩爾體積【設計意圖】 掌握氣體摩爾體積概念，尤其是標準狀況下的氣體性質【師生活動】【問題1】氣體摩爾體積(1)定義：在一定條件下， 的氣體所占的體積。(2)符號Vm，單位 。(3)氣體摩爾體積概念的要點：物質的聚集狀態必須是 ，不適用于 。物質的量必須為 。必須指明氣體所處的外界條件，即 。所以，物質的量（n）、氣體摩爾體積(Vm)、氣體體積(V)的關系為：n=VVm【問題思考】標準狀況下，1 mol氣體的體積是22.4 L，如果當1 mol氣體的體積是22.4 L時，一定是標準狀況嗎？答案：不一定；因氣體的體積與溫度、壓強和氣體的分子數有關，標準狀況下，22.4 L氣體

9、的物質的量為1 mol。【問題2】 影響氣體摩爾體積大小的因素決定氣體摩爾體積大小的主要因素是：氣體分子間的平均距離。其影響因素主要有：溫度、壓強。標準狀況下氣體摩爾體積概念剖析：(1)四條件(2)結論：1_mol任何氣體在標準狀況下的體積都約是22.4_L。(3)單位：L·mol1。【問題3】阿伏加德羅定律當溫度和壓強一定時，不同氣體分子間平均距離一定且相等，一定物質的量的氣體的體積一定，所以在相同 ，這就是阿伏加德羅定律。可總結為“三同定一同”，適用對象是氣體。【問題4】阿伏加德羅定律的應用 阿伏加德羅定律的推論(可通過pVnRT及n、導出)相同條件結論公式語言敘述T、p相同T、

10、V相同T、p相同同溫、同壓下，氣體的密度與其摩爾質量(或相對分子質量)成正比特別提醒(1)阿伏加德羅定律的適用范圍是氣體，其適用條件是三個“同”，即在同溫、同壓、同體積的條件下，才有分子數相等這一結論，但所含原子數不一定相等。(2)阿伏加德羅定律既適合于單一氣體，也適合于混合氣體。答案：1. (1) 單位物質的量 ；(2) L·mol1。(3)氣體摩爾體積概念的要點： 氣態， 固態或液態。 1_mol。 溫度和壓強。3. 溫度和壓強下，相同體積的任何氣體含有相同數目的分子 4. (從左至右，從上至下)同溫、同壓下，氣體的體積與其物質的量成正比溫度、體積相同的氣體，其壓強與其物質的量成

11、正比【例題2】下列說法是否正確？正確的劃“”，錯誤的劃“”。 常溫常壓下，22.4 L CCl4含有NA個CCl4分子() (2011·廣東理綜)分子數為NA的CO、C2H4混合氣體體積約為22.4 L，質量約為28 g()(2009·上海)標準狀況下，22.4 L乙醇的分子數為NA() (2009·福建理綜)標準狀況下，22.4 L二氯甲烷的分子數約為4 NA個() (2010·四川理綜)標準狀況下，2.24 L戊烷所含分子數為0.1 NA() (2010·上海)22.4 L Cl2中含有NA個Cl2分子() (2009·廣東理基)

12、1.00 mol NaCl中，所有Na的最外層電子總數為8×6.02×1023() (2011·新課標全國卷)1 mol羥基中電子數為10 NA() (2010·江蘇)1.7 g H2O2中含有電子數為0.9 NA() (2010·上海)24 g鎂的原子最外層電子數為NA() (2009·福建理綜)1.00 mol NaCl中含有6.02×1023個NaCl分子() (2011·新課標全國卷)乙烯和環丙烷(C3H6 )組成的28 g混合氣體中含有3NA個氫原子() (2009·廣東)標準狀況下，22.4

13、L空氣含有NA個單質分子() (2010·福建理綜)58.5 g的NaCl固體中含有NA個氯化鈉分子() (2009·浙江理綜)1 mol Na與足量O2反應，生成Na2O和Na2O2的混合物，鈉失去NA個電子()(2011·大綱全國卷)常溫常壓下，Na2O2與足量H2O反應，共生成0.2 mol O2，轉移電子的數目為0.4NA ()(2011·江蘇)1 mol Cl2與足量Fe反應，轉移的電子數為3NA() (2011·海南) 1 mol Cl2參加反應轉移電子數一定為2NA() (2010·福建理綜)在反應KIO36HI=KI3

14、I23H2O中，每生成3 mol I2轉移的電子數為6NA ()(2010·江蘇)12 g金剛石中含有的共價鍵數為4NA() (2011·大綱全國卷)（21）1 mol甲醇中含有CH鍵的數目為4NA() (2011·江蘇)（22）常溫常壓下，22.4 L乙烯中CH鍵數為4NA() (2010·江蘇)1 mol 乙烷分子中含有8NA個共價鍵() (2009·浙江理綜)（24）1 L 0.1 mol·L1氨水含有0.1NA個OH() (2011·廣東理綜 )10 L pH1的硫酸溶液中含有的H離子數為2NA () (2011&#

15、183;海南)10 L pH13的NaOH溶液中含有的OH離子數為NA() (2011·海南)將0.1 mol 氯化鐵溶于1 L 水中，所得溶液含有0.1NA個Fe3() (2009·廣東)在1 L 0.1 mol·L1碳酸鈉溶液中，陰離子總數大于0.1 NA() (2009·浙江理綜)答案：1×××××××××××××× ××（21）×（22）×（23×（24）&#

16、215; （25）×（26）（27）×（28）【變式練習2A】(2008·海南)在兩個密閉容器中，分別充有質量相同的甲、乙兩種氣體，若兩容器的溫度和壓強均相同，且甲的密度大于乙的密度，則下列說法正確的是 ( )A甲的分子數比乙的分子數多 B甲的物質的量比乙的物質的量少C甲的摩爾體積比乙的摩爾體積小D甲的相對分子質量比乙的相對分子質量小答案：B【變式練習2B】(2007·全國理綜)在三個密閉容器中分別充入Ne、H2、O2三種氣體，當它們的溫度和密度都相同時，這三種氣體的壓強(p)從大到小的順序是 ( )Ap(Ne)>p(H2)>p(O2) Bp

17、(O2)>p(Ne)>p(H2)Cp(H2)>p(O2)>p(Ne) Dp(H2)>p(Ne)>p(O2)答案： D小結：求氣體的摩爾質量M的常用方法(1)根據標準狀況下氣體的密度：M×22.4(g·mol1)；(2)根據氣體的相對密度(D1/2)：M1/M2D；(3)根據物質的質量(m)和物質的量(n)：Mm/n；(4)根據一定質量(m)的物質中微粒數目(N)和阿伏加德羅常數(NA)：MNA·m/N；(5)對于混合氣體，求其平均摩爾質量，上述計算式仍然成立；還可以用下式計算：×a%×b%×c%，a

18、%、b%、c%指混合物中各成分的物質的量分數(或體積分數)。【問題三】最常考的定量實驗氣體體積、質量的測定【設計意圖】學會測定氣體體積、質量的方法【師生活動】定量實驗中常測定3種數據：溫度、質量和體積。測量方法是：（1）溫度用溫度計測量（2）質量（3）體積1氣體體積的測定裝置既可通過測量氣體排出的液體體積來確定氣體的體積(二者體積值相等)，也可直接測量收集的氣體體積。測量氣體體積的常用方法是：(1) 直接測量法。如圖A、B、C、D、E均是直接測量氣體體積的裝置。測量前A裝置可先通過調整左右兩管的高度使左管(有刻度)充滿液體，且兩管液面相平。測定完畢后恢復至室溫且兩液面持平時才讀數。C裝置則是直

19、接將一種反應物置于倒置的量筒中，另一反應物置于水槽中，二者反應產生的氣體可以直接測量。裝置D：用于測量混合氣體中被吸收(或不被吸收)的氣體的體積數。讀數時，球形容器和量氣管液面相平，量氣管內增加的水的體積等于被反應管吸收后剩余氣體的體積。裝置E：直接測量固液反應產生氣體的體積，注意應恢復至室溫后，讀取注射器中氣體的體積。(一般適合滴加液體量比較少的氣體體積測量)。(2)間接測量法。如F裝置是通過測量氣體排出的液體體積來確定氣體體積。2氣體質量的測量裝置氣體質量的測量一般是用吸收劑將氣體吸收，然后再稱量。常見的吸收裝置： 【例題3】有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3

20、的混合物，某同學設計如下實驗，通過測量反應前后C、D裝置質量的變化，測定該混合物中各組分的質量分數。(1)加熱前通入空氣的目的是_，操作方法為_。(2)裝置A、C、D中盛放的試劑分別為：A_，C_，D_。(3)若將A裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則測得的NaCl的含量將_(填“偏高”、“偏低”或“無影響”，下同)；若B中反應管右側有水蒸氣冷凝，則測定結果中NaHCO3的含量將_；若撤去E裝置，則測得Na2CO3·10H2O的含量將_。(4)若樣品質量為w g，反應后C、D增加的質量分別為m1 g、m2 g，由此可知混合物中NaHCO3的質量分數為_(用含w、m1、m2的代數式表示

21、)。答案: (1)除去裝置中的水蒸氣和二氧化碳關閉b，打開a，緩緩通入空氣，直至a處出來的空氣不再使澄清石灰水變渾濁為止(2)堿石灰無水硫酸銅(或無水CaCl2、P2O5等)堿石灰(3)偏低無影響偏低(4)%【變式練習3】測定1 mol氧氣在標準狀況下所占體積的實驗操作的步驟如下：按下圖裝配實驗裝置。洗凈試管然后充分干燥。向500 mL燒瓶里裝滿水，向500 mL燒杯里加入少量水，把連接燒瓶和燒杯的玻璃管A、橡皮管B和玻璃管C中也裝滿水，在中間不要留下氣泡，然后用彈簧夾把橡皮管B夾緊。稱得試管的質量為14.45 g，往試管里加入KClO3和MnO2的混合物，再稱其質量為15.95 g。打開彈簧

22、夾，把燒杯舉起使燒瓶和燒杯中的水面一致，再關閉彈簧夾，然后把燒杯中的水倒掉。打開彈簧夾，加熱試管的混合物到不再產生氣體，即水不再流向燒杯時為止。反應完畢后把裝置放置冷卻到室溫。調節燒杯的高度使燒瓶和燒杯中的水面一致，然后再關閉彈簧夾。用500 mL量筒測量燒杯里水的體積為285.0 mL，把它換算為標準狀況下氧氣的體積為279.7 mL。再稱量冷卻后試管的質量為15.55 g。(1)在操作中，裝置冷卻時，玻璃管C的出口，一直要在燒杯的水中，不能離開水面，其理由是_。(2)簡述操作的必要性，即為什么要調節燒杯的高度，使燒瓶和燒杯中的水面一致？_。(3)標準狀況下，1 mol氧氣所占的體積(保留小

23、數后兩位)為_L；混合物中MnO2的質量分數為_。答案：(1)溫度降低時，燒瓶內的壓強降低，這時燒杯中的水就會回流，從而可以準確地求出氣體的體積。(2)如果燒瓶中的壓強和外界大氣壓不一致，就不能準確地求出氣體體積(3)22.3832% 六、目標檢測 1下列各組物質中，所含分子數相同的是()A10 g H2和10 g O2B5.6 L N2(標準狀況)和44 g CO2C9 g H2O和0.5 mol Br2 D224 mL H2(標準狀況)和0.1 mol N22瓦斯中甲烷與氧氣的質量比為14時極易爆炸，此時甲烷與氧氣的體積比為()A14 B12 C11 D213下列關于物質的量的說法，正確的

24、打“”，錯誤的打“×”(1)22.4 L O2中一定含有6.02×1023個氧分子()(2)在0.5 mol Na2SO4中含有Na的數目為6.02×1023個()(3)18 g H2O在標準狀況下的體積是22.4 L()(4)在標準狀況時，20 mL NH3與60 mL O2所含的分子個數比為13()4(1)在標準狀況下，100 mL某氣體的質量為0.179 g，這種氣體的相對分子質量為_。(2)成人每天從食物中攝取的幾種元素的質量分別為0.8 g Ca、0.3 g Mg、0.2 g Cu和0.01 g Fe，則這4種元素的物質的量之比為_。5下列各組物質中，所含分子數一定相同的是()A1 g H2和8 g O2 B0.1 mol HCl和2.24 L HeC150 、1.01×105 Pa時，18 L H2O和18 L CO2D常溫常壓下，28 g CO和6.02×1022個CO分子6NA代表阿伏加德羅常數，下列說法正確的是()A含有NA個氖原子的氖氣在標準狀況下的體積約為11.2 LB2 L 1 mol·L1的鹽酸中所含氯化氫分子