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1、 1 第三讲 物质的量和气体摩尔体积（1 课时）考试目标(1)了解定量研究的方法是化学发展为一门科学的重要标志。(2)了解物质的量的单位摩尔(mol)、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。(3)根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。要点精析 一、物质的量、摩尔、摩尔质量、气体摩尔体积 1、物质的量、摩尔：物质的量是国际单位制的七种基本量之一，摩尔是物质的量的单位。每摩尔物质含有阿佛加德罗常数个微粒，阿伏加德罗常数：其数值为 0.012 kg 12C 所含的碳原子数，大约为 6.021023，单位：mol-1 其中微粒指微观粒子
2、如：分子、原子、离子、质子、电子或其它粒子或它们的特定组合。例 1：下列关于物质的量的说法中不正确的是 A 物质的量是国际单位制的 7 个基本单位之一 B 物质的量实际上表示含有一定数目的粒子集体 C 物质的量的单位是“摩尔”D 是表示物质数量的单位 解析：不正确的说法是 D。2、摩尔质量：人们将单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，它的常用单位为g/mol。物质的量（n）、物质的质量（m）和物质的摩尔质量（M）之间存在着以下关系：nm/M 3、气体摩尔体积：在相同的温度和压强下，1摩尔任何气体所占有的体积在数值上近似相等。人们将一定的温度和强下，单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔
3、体积，它的常用单位是：L/mol。1 摩尔任何气体在标准状况下（00C，1.01105Pa）所占的体积约是 22.4L，这个体积叫做标准状况下气体的摩尔体积。记作 Vm，其数值为 22.4mol/L。这个概念要同时具备 3 个要点：在标准状况下，1 摩尔任何气体，体积约是 22.4L。例 2：下列说法正确的是（NA表示阿伏加德罗常数的值）（）A.在常温常压下，11.2LN2含有的分子数为 0.5NA B.在常温常压下，1molNe 含有的原子数为 NA C.71gCl2所含原子数为 2NA D.在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数相同 答案：B、C 例 3：同温同压下，某容器真空时
4、的质量为 201 克，当它盛满甲烷时的质量为 2034 克，而盛满气体 Y 时质量为 2055 克，则 Y 气体的式量为多少？解析：本题是考查的内容是气体的特征：即同温同压下，同体积的气体有相同的分子数（2034-201）/16=（2034-201）/M M=32 知识延伸：混合气体平均分子量：2 MM1n1%+M2n2%+M3n3%M1、M2、M3、是每一种气体的相对分子质量；n1%、n2%、n3%是混合气体中每一种气体的物质的量分数。例 4：某固体 A 在一定的温度下分解生成气体 B、C、D：2A=B+2C+3D，若测得生成气体的质量是相同体积的 H2质量的 15 倍，则：（1）生成的混合
5、气体的摩尔质量为多少？（2）固体 A 的摩尔质量是多少？解析：混合气体的平均分子量：M=215=30 根据质量守恒定律：2MAMB+2MC+3MD 而混合气体的平均分子量：M=（MB+2MC+3MD）1/62MA1/6=30 所以：MA=90 各物理量的相互关系 二、化学基本定律(1)质量守恒定律 参加反应的各种物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。这一定律是书写化学方程式和化学计算的依据。例 5：m molC2H2跟 n molH2在密闭容器中反应，当其达到平衡时，生成 p mol C2H4。将平衡混合气体完全燃烧生成 CO2和 H2O，所需氧气的物质量是 A、3m+n B、5/2
6、m+n/2-p/3 C、3m+n+2p D、5m/2+n/2 解析：本题如果按传统的方法也能得出正确结果，但费时多，而利用质量守恒定律解题快而简洁。CCO2O2，4H2H2OO2 因此，m molC22m molO2 （2m+2n）molH（2m+2n）/4 mol O2 总氧气量：2m+（2m+2n）/4=5m/2+n/2 答案为 D。(2)阿佛加德罗定律 在相同温度和压强下，同体积的任何气体都含有相同数目的分子。阿佛加德罗定律的应用：标准状况下气体的体积（L）22.4mol/L物质的量（mol）气体摩尔质量（g/mol）22.4mol/L标准状况下气体的密度（g/L）同温同压下任何气体的体
7、积比等于其分子个数之比，也等于其物质的量之比 22.4(L/mol)22.4(L/mol)V V NA M 物质的量（mol）NA 微粒数 N 质量（g）M 物质的量浓度（mol/L）标况下气体体积（L）3 同温同压下任何气体的密度比等于其相对分子质量之比，也等于同体积的质量之比。在温度和体积一定时，气体的压强与物质的量成正比；若温度和压强一定时，气体的体积与物质的量成正比。在温度与气体的物质的量一定时，其气体的压强与体积成反比。例 6：A 容器中盛有体积百分比为 80%的 H2和 20%的 O2，试求：（1）混合气体中 H2和 O2的分子数之比、质量之比各为多少？（2）混合气体的平均分子量是
8、多少？它在标准状况下的密度是多少？（3）在 1500C 时，引燃混合气体，反应结束后恢复到 1500C，则反应后混合气体的平均分子量是多少？引燃前后，A 容器内的压强有什么变化？密度是否变化？解析：（1）分子数之比等于体积比等于物质的量比，所以 H2和 O2的分子数之比为：80%：20%=4：1 质量之比为：42：132=1：4（2）混合气体的平均分子量 M=280%+3220%=8 在标准状态下=8/22.4=0.357(g/L)(3)2H2+O2 =2 H2O 2mol 1mol 2mol 可见,4molH2 和 1molO2反应后,得到了 2mol H2O 和 2molH2的混合气体,所以 反应后的平均分子量为:182/4+22/4=10;在保持温度和体积不变的条件下,气体的压强之比等于物质的量之比 所以 P前：P后=（4+1）：（2+2）=5：4。反应后压强变小，根据质量守恒定律，反应前后的质量不变。A 容器的体积不变，所以混合气体的密度不变。（深圳大学附中 陆秀臣）