《化学中常用的物理量――物质的量》认识化学科学PPT(第一课时物质的量摩尔质量和气体摩尔体积)

《化学中常用的物理量——物质的量》认识化学科学PPT(第一课时物质的量摩尔质量和气体摩尔体积)

第一部分内容：新课程标准是什么

1.了解物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的含义和应用，体会定量研究对化学科学的重要作用。

2.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化，并运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。

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化学中常用的物理量物质的量PPT，第二部分内容：新知探究

物质的量及其单位——摩尔

[自学新教材]

阅读教材，回答下列问题：

1．物质的量

(1)物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一，通过它可以把物质的质量、体积等宏观量与原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来，符号为____________，单位是__________，符号为____________。

(2)物质的量描述的对象是____________，如_____________________________________________。

(3)1 mol氢、2 mol苹果的说法是否正确？原因是___________________________________________。

2．阿伏加德罗常数

(1)符号为________，单位为________。

(2)国际计量大会规定，1 mol包含6.022 140 76×1023个基本单元(原子、分子或离子等微观微粒或它们的组合)。6.022 140 76×1023 mol－1这一常数被称为阿伏加德罗常数，符号为_________。实验表明，阿伏加德罗常数个 12C原子的质量约为________。通常，阿伏加德罗常数可以近似表示为____________。

3．物质所含微粒个数与物质的量的关系

(1)实验表明，1 mol任何微粒所含的微粒数与0.012 kg 12C所含的碳原子数相等。所以物质所含微粒数与物质的量之间的关系可以表示为__________。

(2)0.5 mol H2O约含_________个H2O，_________个H，________个O,1.204×1024个H2O的物质的量为__________，所含H的物质的量为__________，所含O的物质的量为_________。

[落实新知能] 

1．物质的量

(1)定义：用阿伏加德罗常数作为标准来衡量微粒集体所含微粒数多少的物理量。符号：n，单位：mol。1 mol任何微粒所含的微粒的个数相同，约为6.02×1023个。

(2)注意事项

①mol不能计量宏观物质，如“1 mol桃”的说法是错误的。

②用mol计量微观微粒时指代要明确，如1 mol O2、1 mol O，不能说“1 mol氧”，因为“氧”是元素名称，不是微粒名称。

2．阿伏加德罗常数：0.012 kg 12C所含的碳原子数为阿伏加德罗常数的数值，阿伏加德罗常数的符号：NA，单位：mol－1 ，可近似表示为6.02×1023 mol－1 。

3．等量关系：物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数(N)之间存在的关系：n＝NNA，N＝nNA。

4．从物质的量的角度定量认识物质的组成

对于化学式为AaBb的物质，1 mol AaBb中含有a mol A和b mol B，nAnB＝ab。

[演练新学考]

1．下列对物质的量的理解正确的是(　　)

A．物质的量就是物质的数量

B．物质的量就是物质的质量

C．物质的量就是物质所含微粒数目的多少

D．物质的量就是一个基本的物理量

2．下列对于“摩尔”的理解正确的是(　　)

A．摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量

B．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为 mol

C．我们把含有6.02×1023个微粒的任何微粒的集合体计量为1摩尔

D．1 mol氧含6.02×1023个O2

3．下列关于物质的量的叙述正确的是 (　　)

A．1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子

B．0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个C

C．1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧

D．1 mol H2含有6.02×1023个H

[自学新教材]

阅读教材，回答下列问题：

1．摩尔质量

(1)单位物质的量的物质所具有的质量叫作摩尔质量，符号为_____，单位为_________________。

(2)CO2的相对分子质量是______，摩尔质量是__________。

(3)Na2O2的摩尔质量是__________，0.5 mol Na2O2的质量是______，19.5 g Na2O2的物质的量是________，所含Na的物质的量是__________，所含O的物质的量是________。

2．物质的质量与物质的量之间的关系：__________。 

3．一种微粒的摩尔质量就是1 mol该微粒的质量的说法对吗？为什么？

提示：不对。摩尔质量与1 mol该微粒的质量仅仅在数值上相等，两者是两个不同的物理量。

[落实新知能]

1．摩尔质量

(1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量。符号：M，单位：g•mol－1或kg •mol－1。

(2)与相对原子质量(或相对分子质量)的关系：以g•mol－1为单位时，摩尔质量在数值上等于该微粒的相对原子质量(或相对分子质量)。

(3)注意事项：①对于指定的物质来说，其摩尔质量的值是一个定值，不随物质的物质的量的多少而改变。

②不能说某物质的摩尔质量就是它的相对原子质量（或相对分子质量），因为二者单位不同。

2．关系：物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间存在的关系： M＝mn。

[注意]　使用上述公式进行换算时，必须保证n和m表示的是同一种微粒。

[演练新学考]

1．O2是人类赖以生存的物质，O2的摩尔质量为(　　)

A．16 g•mol－1　 B．32 g•mol－1

C．64 g•mol－1   D．10 g•mol－1

2．下列说法中正确的是(　　)

A．1 mol CO2的质量为44 g•mol－1

B．CO2的摩尔质量为44 g

C．CO2的摩尔质量等于CO2的相对分子质量

D．NA个CO2的质量与CO2的相对分子质量在数值上相同

3．饮茶在我国已有悠久的历史，深受许多人喜爱，因此有人称喝茶为“国饮”。茶叶中含有丰富的咖啡因(C8H10N4O2，相对分子质量为194)，能兴奋中枢神经、消除疲劳。如果一壶茶含有0.194 g咖啡因，则其物质的量为 (　　)

A．4.00×10－3mol B．3.00×10－3mol

C．2.00×10－3mol D．1.00×10－3mol

气体摩尔体积

[自学新教材]

阅读教材，回答下列问题：

1．影响气体体积大小的主要因素

(1)物质体积的大小取决于构成这种物质的微粒数目、微粒的大小和微粒之间的距离三个因素。一般来说，气体分子的直径约为0.4 nm，而分子之间的距离则为4 nm。由此可知，当分子数目相同时，气体体积的大小主要取决于_________________________________。 

(2)分析图示，总结气体分子之间的距离与温度、压强的关系？ 

(3)在相同的温度和压强下，1 mol任何气体含有的分子数都________，分子之间的平均距离也近似相等，所以它们的体积________。

提示：(1)气体分子之间的平均距离

(2)温度升高时，气体分子之间的距离增大，温度降低时，气体分子之间的距离减小；压强增大时，气体分子之间的距离减小，压强减小时，气体分子之间的距离增大

(3)相同　基本相同

2．气体摩尔体积

(1)气体摩尔体积：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体积，符号为____，单位是____________________。

(2)标准状况(简写为STP，指温度为________，压强为________)下，1 mol任何气体的体积约为________，气体摩尔体积约为______________。

(3)标准状况下，1 mol H2O的体积是否为22.4 L? 并说明理由。

[落实新知能]

1．影响气体体积大小的主要因素

当分子数目相同时，气体体积的大小主要取决于气体分子之间的平均距离。 

2．气体摩尔体积

(1)气体摩尔体积：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体积，符号为Vm，单位是L•mol－1 或m3•mol－1。

(2)标准状况(简写为STP，指温度为0 ℃，压强为101 kPa)下，气体摩尔体积约为22.4 L•mol－1。

[注意]气体摩尔体积的数值与温度和压强有关。非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4 L•mol－1，也可能不是22.4 L•mol－1。

[演练新学考]

1．气体的体积主要由以下什么因素决定(　　)

①气体分子的直径②气体物质的量的多少

③气体分子间的平均距离  ④气体分子的相对分子质量 

A．①②　  B．①③

C．②③ D．②④

2．下列叙述中正确的是(　　)

A．1 mol H2的质量只有在标准状况下才约为2 g

B．在标准状况下某气体的体积是22.4 L，则可认为该气体的物质的量约是1 mol

C．在20 ℃时，1 mol的任何气体的体积总比22.4 L大

D．1 mol H2和O2的混合气体，在标准状况下的体积是44.8 L

3．(2019•济宁高一期末)对于温度、压强一定的气体，下列数值中与其物质的量无关的是(　　)

A．质量 B．体积

C．分子数目 D．气体摩尔体积

阿伏加德罗常数的计算及阿伏加德罗定律

有关阿伏加德罗常数的计算

[难度增一点]

[典例1]　设NA 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)

A．1 mol NH3含有NA 个氨分子

B．标准状况下，22.4 L H2O含有的分子数为NA

C．常温常压下，1 mol CO2气体的体积约为22.4 L

D．71 g Cl2  含有的氯原子数为NA

[知能深一点]

有关阿伏加德罗常数计算的注意问题

1．“标准状况”“常温常压”等外界条件

使用22.4 L•mol－1必须同时满足两个条件：“标准状况”和“气体”。

(1)在标准状况下，非气态物质(如H2O、乙醇等)体积为22.4 L时，其分子数不等于NA。

(2)气态物质，在非标准状况下的体积为22.4 L时，其分子数不一定等于NA。

2．物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受外界条件的影响

题目中常给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰学生的正确判断，误以为无法求解物质所含的微粒数，实际上，此时物质所含的微粒数与温度、压强等外界条件无关。

3．物质的组成与结构

(1)准确计算物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、H2O、OH－、Na＋等。

(2)结合化合价的变化，判断原子变成离子或者离子变成原子时得失电子的数目。

[选考难一点]

1．设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是(　　)

A．2.4 g金属镁变成镁离子时失去的电子数目为0.1NA

B．常温下，2 g氢气所含分子数目为NA

C．在25 ℃，1.01×105 Pa时，11.2 L氮气所含的原子数目为NA

D．标准状况下，22.4 L氧气和氢气的混合气体所含的分子数为2NA

2．NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述中正确的是(　　)

A．常温常压下，11.2 L CO2所含的原子数为1.5NA

B．常温常压下，48 g O3含有的氧原子数为3NA

C．标准状况下，22.4 L H2O所含分子数为NA 

D．标准状况下，22.4 L H2中所含质子数为NA

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