高三化學(xué) 1_2 化學(xué)計(jì)量教案

化學(xué)計(jì)量復(fù)習(xí)目標(biāo)（1）理解相對(duì)原子質(zhì)量、相對(duì)分子質(zhì)量的含義，并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。（2）理解摩爾（mol）、摩爾質(zhì)量、阿伏伽德羅常數(shù)、氣體摩爾體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）、物質(zhì)的量濃度、并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算（3）根據(jù)物質(zhì)的量與微粒（分子、原子、離子等）數(shù)目、氣體摩爾體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）之間的相互關(guān)系進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)相關(guān)概念的含義及有關(guān)計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)阿伏伽德羅常數(shù)的應(yīng)用。教學(xué)過程考點(diǎn)一、物質(zhì)的量 氣體摩爾體積【知識(shí)精講】1、物質(zhì)的量（1）物質(zhì)的量是七個(gè)基本物理量之一，其意義是表示含有一定量數(shù)目的粒子的集體。符號(hào)為：n ，單位為：摩爾（mol）。說明物質(zhì)的量是用來描述微觀粒子，如分子、原子、離子、電子、質(zhì)子、中子等。在描述的時(shí)候應(yīng)該標(biāo)明微觀粒子的特定組合。如1molH，或1mol氫原子。（2）物質(zhì)的量的基準(zhǔn)（NA）：以0.012kg12C所含的碳原子數(shù)即阿伏加德羅常數(shù)作為物質(zhì)的量的基準(zhǔn)。阿伏加德羅常數(shù)可以表示為NA，其近似值為6.021023 mol-1。即1mol任何物質(zhì)含有阿伏伽德羅常數(shù)各粒子（NA），約為6.021023個(gè)。2、摩爾質(zhì)量 摩爾質(zhì)量是單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量，符號(hào)：M，單位是g/mol 。如果g/mol作為單位，其數(shù)字上等于相對(duì)原子（分子）質(zhì)量或式量。物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量和摩爾質(zhì)量間的關(guān)系為：M=3、氣體摩爾體積（1）定義：單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積，叫做氣體摩爾體積。表示符號(hào)：Vm單位：L/mol（或Lmol-1）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體摩爾體積約為22.4L/mol數(shù)學(xué)表達(dá)式：氣體的摩爾體積， 即Vm=（2）氣體摩爾體積的一個(gè)特例就是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積(V0)。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體的體積都約等于22.4 L。在理解標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積時(shí)，不能簡單地認(rèn)為“22.4 L就是氣體摩爾體積”，因?yàn)檫@個(gè)22.4 L是有特定條件的。這些條件就是：物質(zhì)的聚集狀態(tài)必須是氣態(tài) ，不適用于固體、液體。標(biāo)準(zhǔn)狀況，即0和101.325 kPa，氣體的物質(zhì)的量為1 mol，只有符合這些條件的氣體的體積才約是22.4 L。因此，22.4 L是1 mol任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。1mol任何氣體的體積若為22.4 L，它所處的狀況不一定就是標(biāo)準(zhǔn)狀況。根據(jù)溫度、壓強(qiáng)對(duì)氣體分子間平均距離的影響規(guī)律知，溫度升高一倍或壓強(qiáng)降低一半，分子間距將增大一倍；溫度降低一半或壓強(qiáng)增大一倍，分子間距將減小一半。由此可知，1 mol任何氣體在0 、101 kPa條件下的體積與273 、202kPa條件下的體積應(yīng)相等，都約為22.4L。4、阿伏伽德羅定律 在同溫同壓下，同體積的氣體含有相同的分子數(shù)。同溫、同壓、同體積、同分子數(shù)，這“四同”相互制約，只要其中“三同”成立，第“四同”也成立，即“三同”定“一同”。即： T1=T2；P1=P2 ；V1=V2n1 = n2【方法精講】1、以物質(zhì)的量為核心的計(jì)算以物質(zhì)的量為中心的計(jì)算應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）“一個(gè)中心”：必須以物質(zhì)的量為中心。（2） “兩個(gè)前提”：在應(yīng)用Vm22.4L/mol時(shí)，一定要有“標(biāo)準(zhǔn)狀況”和“氣體狀態(tài)”兩個(gè)前提條件(混合氣體也適用)。（3） “三個(gè)關(guān)系”： 直接構(gòu)成物質(zhì)的粒子與間接構(gòu)成物質(zhì)的粒子(原子、電子等)間的關(guān)系。 摩爾質(zhì)量與相對(duì)分子質(zhì)量間的關(guān)系。 “強(qiáng)、弱、非”電解質(zhì)與溶質(zhì)粒子(分子或離子)數(shù)之間的關(guān)系。2、阿伏伽德羅常數(shù)的應(yīng)用（1）“標(biāo)準(zhǔn)狀況”、“常溫常壓”等外界條件在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的非氣態(tài)物質(zhì)如H2O、SO3、戊烷、苯、CCl4等；（2）物質(zhì)的組成特殊物質(zhì)中所含粒子(分子、原子、電子、質(zhì)子、中子等)的數(shù)目，如Ne、D2O、18O2、H37Cl。物質(zhì)中所含化學(xué)鍵的數(shù)目，如CO2、CnH2n2等。最簡式相同的物質(zhì)中的微粒數(shù)目，如NO2和N2O4、乙烯和丙烯、O2和O3等。（3）氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移(得失)數(shù)目的分析如Na2O2、NO2與H2O的反應(yīng)；電解AgNO3溶液、CuSO4溶液的反應(yīng)；Cl2與H2O、NaOH、Fe的反應(yīng)等，分析該類題目時(shí)還要注意反應(yīng)產(chǎn)物以及過量計(jì)算的問題。（4）弱電解質(zhì)的電離、鹽類的水解弱電解質(zhì)在水溶液中部分電離，可水解的鹽溶液中，離子發(fā)生微弱水解。如0.1 molL1的乙酸溶液和0.1 molL1的乙酸鈉溶液中c(CH3COO)不相等?！镜淅v】【例1】某氖原子的質(zhì)量是a g，12C原子的質(zhì)量是bg用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則以下敘述中錯(cuò)誤的是A該氖原子的相對(duì)原子質(zhì)量為12a/b BWg該氖原子的物質(zhì)的量為W/aNA molCWg 該氖原子所含的質(zhì)子數(shù)為 10W/a個(gè) D 氖元素的摩爾質(zhì)量為aNA g/mol【答案】D【解析】A、原子的相對(duì)原子質(zhì)量是指該原子質(zhì)量與碳12原子質(zhì)量的1/12之一的比值，則由題意只能得到該氖原子的相對(duì)原子質(zhì)量是，A正確；B、氖原子的質(zhì)量是a g，則氖原子的相對(duì)原子質(zhì)量也可以表示為aNA，所以Wg該氖原子的物質(zhì)的量為W/aNA mol，B正確；C、Wg該氖原子的原子數(shù)是W/a，1個(gè)氖原子有10個(gè)質(zhì)子，所以Wg該氖原子所含質(zhì)子數(shù)是，C正確；D、氖元素存在同位素，所以氖元素的摩爾質(zhì)量不是aNA g/mol，D錯(cuò)誤、答案選D。【例2】NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是（ ）A18gD2O和18gH2O中含有的質(zhì)子數(shù)均為10NAB2L0.5mol/L亞硫酸溶液中含有的H+兩種數(shù)為2NAC過氧化鈉與水反應(yīng)時(shí)，生成0.1mol氧氣轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NAD密閉容器中2molNO與1molO2充分反應(yīng)，產(chǎn)物的分子數(shù)為2NA【答案】C【解析】 A、核素D和H的質(zhì)量數(shù)不同，質(zhì)子數(shù)相同。則18gD2O和18gH2O的物質(zhì)的量不同，所以含有的質(zhì)子數(shù)不同，錯(cuò)誤；B、亞硫酸為弱酸，水溶液中不完全電離，所以溶液中氫離子數(shù)目小于2NA，錯(cuò)誤；C、過氧化鈉與水反應(yīng)生成氧氣，則氧氣的來源于-1價(jià)的O元素，所以生成0.1mol氧氣時(shí)轉(zhuǎn)移電子0.2NA，正確；D、NO與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，但常溫下，二氧化氮與四氧化二氮之間存在平衡，所以產(chǎn)物的分子數(shù)小于2NA，錯(cuò)誤，答案選C?！纠?】下列指定微粒的數(shù)目相等的是（ ）A等物質(zhì)的量的水與重水含有的中子數(shù)B等質(zhì)量的乙烯和丙烯中含有的共用電子對(duì)數(shù)C同溫、同壓同體積的CO和NO含有的質(zhì)子數(shù)D等物質(zhì)的量的鐵和鋁分別于足量氯氣完全反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)【答案】B、D【解析】A、1mol普通水中含有的中子數(shù)是8mol，1mol重水中含有的中子數(shù)是10mol，所以等物質(zhì)的量的水與重水含有的中子數(shù)不相等，錯(cuò)誤；B、乙烯、丙烯都屬于烯烴，通式符合CnH2n，最簡式是CH2，若二者的質(zhì)量相等，含最簡式的個(gè)數(shù)相等，含有的共用電子對(duì)數(shù)也相等，正確；C、同溫同壓下，同體積的CO和NO分子數(shù)相同，但是由于每個(gè)分子中含有的質(zhì)子數(shù)不相同，所以同溫同壓下，同體積的CO和NO含有的質(zhì)子數(shù)不相等，錯(cuò)誤；D、由于Cl2的氧化性很強(qiáng)，與變價(jià)金屬Fe反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的是FeCl3，與Al發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生AlCl3，所以等物質(zhì)的量的鐵和鋁分別與足量的氯氣完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相等，正確?！究碱}精練】1下列對(duì)有關(guān)知識(shí)的理解正確的是(（ ）A物質(zhì)的量是物質(zhì)所含微粒的數(shù)量B1摩爾氧氣的質(zhì)量等于NA個(gè)O2分子的相對(duì)分子質(zhì)量之和 .C阿伏加德羅常數(shù)是人們規(guī)定的數(shù)，沒有單位D當(dāng)H2的摩爾質(zhì)量以gmol1為單位時(shí)，在數(shù)值上與H2的相對(duì)分子質(zhì)量相等 【答案】D【解析】A、物質(zhì)的量表示含有一定數(shù)目粒子的集合體，錯(cuò)誤；B、當(dāng)質(zhì)量以g為單位時(shí)，1 mol O2的質(zhì)量在數(shù)值上等于O2分子的相對(duì)分子質(zhì)量，錯(cuò)誤；C、阿伏加德羅常數(shù)的單位是mol1，錯(cuò)誤。2設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是（ ）A2.0gH218O與D2O的混合物中所含中子數(shù)為NAB常溫常壓下，4.4g乙醛所含鍵數(shù)目為0.7NAC標(biāo)準(zhǔn)狀況下，5.6LCO2與足量Na2O2反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.5 NAD50ml 12mol/L鹽酸與足量MnO2共熱，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.3NA【答案】A 【解析】A、H218O與D2O的相對(duì)分子質(zhì)量均為20，且所含有中子數(shù)均為10個(gè)，A正確；B、4.4g乙醛為0.1mol，每個(gè)乙醛分子6個(gè)鍵，應(yīng)為0.6NA，B錯(cuò)誤；C、應(yīng)為0.25 NA，C錯(cuò)誤；D、濃鹽酸反應(yīng)變稀且具有揮發(fā)性，實(shí)際反應(yīng)的鹽酸小于0.6mol，故轉(zhuǎn)移的電子數(shù)小于0.3NA，D錯(cuò)誤。選A。3下列條件下，兩瓶氣體所含原子數(shù)一定相等的是 （ ） A同質(zhì)量的C2H4和CO B同體積、同密度的C2 H4和C3 H6C同溫度、同體積的H2和N2 D同壓強(qiáng)、同體積的N2 O和CO2【答案】B【解析】A選項(xiàng)， 由N=nNA=NA知，兩種氣體的質(zhì)量相同，摩爾質(zhì)量相同，所以所含分子數(shù)相同，但分子中原子個(gè)數(shù)不相同，故所含原子數(shù)不相等。B選項(xiàng)，同體積同密度的C2H4和C3H6，兩種氣體的質(zhì)量相同，由N=nNA=NA知，所含原子數(shù)相同，故正確。C選項(xiàng)，壓強(qiáng)不確定，故無法確定。D選項(xiàng)，氣體體積受溫度壓強(qiáng)的影響，因?yàn)闇囟任粗酝瑝和w積的N2O和CO2，兩種氣體的物質(zhì)的量不一定相等，所含分子數(shù)不一定相等，導(dǎo)致所含原子數(shù)不一定相等，故錯(cuò)誤 考點(diǎn)二、物質(zhì)的量濃度【知識(shí)精講】1、物質(zhì)的量濃度（1）定義：以1L溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液的濃度叫做物質(zhì)的量濃度。符號(hào)為：cB；單位為： molL-1（2）表達(dá)式：cB= (n為溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，單位為mol；V為溶液的體積，單位為L) 物質(zhì)的量濃度是表示溶液組成的物理量，衡量標(biāo)準(zhǔn)是單位體積溶液里所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量的多少。這里的溶質(zhì)可以是單質(zhì)、化合物，也可以是離子或其他的特定組合，單位是mol；體積指溶液的體積而不是溶劑的體積，單位是L；因此，物質(zhì)的量濃度的單位是molL-1。2、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制 物質(zhì)的量濃度溶液的配制步驟：（1）計(jì)算：如溶質(zhì)為固體時(shí)，計(jì)算所需固體的質(zhì)量；如溶液是液體時(shí)，則計(jì)算所需液體的體積。（2）稱量：用天平稱出所需固體的質(zhì)量或用量筒量出所需液體的體積。（3）溶解：把稱量出的溶質(zhì)放在燒杯中加少量的水溶解，邊加水邊震蕩。（4）轉(zhuǎn)移：把所得的溶解液用玻璃棒引流注入容量瓶中。（5）洗滌：用少量的蒸餾水洗滌燒杯和玻棒2-3次，把每次的洗滌液一并注入容量瓶中。（6）定容：向容量瓶中緩緩注入蒸餾水至離容量瓶刻度線1-2cm處，再用膠頭滴管滴加蒸餾水至凹液面與刻度線相切。（7）搖勻：蓋好瓶塞，用食指頂住瓶塞，另一只手托住瓶底，反復(fù)上下顛倒搖勻，然后將所配的溶液倒入指定試劑瓶并貼好標(biāo)簽。【方法精講】1、物質(zhì)的量濃度相關(guān)計(jì)算（1）物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算：c=100% （2）溶液的稀釋 c（濃）V（濃）= c（?。￢（?。?（3）溶液的混合 混合后溶液體積保持不變時(shí)，c1V1+c2V2=c混(V1+V2)2、配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的誤差分析能引起誤差的一些操作因變量cmV托盤天平(1)天平的砝碼沾有其他物質(zhì)或已生銹增大偏大(2)調(diào)整天平零點(diǎn)時(shí)，游碼放在刻度線的右端減小偏小(3)稱量易潮解的物質(zhì)(如NaOH固體)時(shí)間過長減小偏小(4)用濾紙稱易潮解的物質(zhì)(如NaOH固體)減小偏小量筒(5)用量筒量取液體時(shí)，仰視讀數(shù)增大偏大(6)用量筒量取液體時(shí)，俯視讀數(shù)減小偏小燒杯及玻璃棒(7)攪拌時(shí)部分液體濺出減小偏小(8)未洗燒杯和玻璃棒減小偏小容量瓶(9)未冷卻到室溫就注入容量瓶定容減小偏大(10)向容量瓶轉(zhuǎn)移溶液時(shí)有少量液體流出減小偏小(11)定容時(shí)，水加多了，用滴管吸出減小偏小(12)定容后，輕振蕩、搖勻、靜置，液面下降再加水增大偏大(13)定容時(shí)，俯視讀刻度數(shù)減小偏小減小增大偏小(14)定容時(shí)，仰視讀刻度數(shù)增大偏大(15)配好的溶液轉(zhuǎn)入干凈的試劑瓶時(shí)，不慎濺出部分溶液減小偏小無影響【典例精講】【例1】有硫酸鎂溶液500ml，它的密度為1.20g/cm3，其中鎂離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.8%，則有關(guān)該溶液的說法不正確的是 （ ）A溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24.0%B溶液的物質(zhì)的量濃度為2.4mol/LC溶質(zhì)和溶劑的物質(zhì)的量之比為1:40D硫酸根離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.2%【答案】C【解析】c(Mg2+)=mol/L=2.4mol/L=c(MgSO4)，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.8%=24.0%，SO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=24.0%-4.8%=19.2%。溶質(zhì)與溶劑的物質(zhì)的量之比是=9190=121.1?！纠?】配制0.1 mol/L的NaCl溶液，下列操作會(huì)導(dǎo)致所配溶液濃度偏高的是()A稱量時(shí)，左盤高，右盤低 B定容時(shí)俯視讀取刻度C容量瓶洗凈后未干燥 D定容時(shí)液面超過了刻度線【答案】B【解析】A選項(xiàng)稱量時(shí)左盤高右盤低意思是藥品加得較少，配成的溶液濃度偏低；B選項(xiàng)俯視刻度說明所加溶液未達(dá)到刻度，則造成濃度偏高；C選項(xiàng)洗凈的容量瓶未干燥，對(duì)配成的溶液濃度無影響；D選項(xiàng)液面超過刻度線，是說所配制溶液體積偏大，則濃度偏低。【考題精練】1把500 mL BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份，取一份加入含a mol硫酸鈉的溶液，恰好使鋇離子完全沉淀；另取一份加入含b mol硝酸銀的溶液，恰好使氯離子完全沉淀。則該混合溶液中鉀離子濃度為( )A0.1(b-2a) mol/L B10(2a-b) mol/L C10(b-a) mol/L D10(b-2a) mol/L【答案】D【解析】此題可利用電荷守恒定律，即溶液中陽離子所帶的正電荷總數(shù)等于陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)2n(Ba2+)+n(K+)=n(Cl-)。由題意可知，100 mL溶液中n(Ba2+)=a mol，n(Cl-)=b mol，故n(K+)=(b-2a)mol，故答案選D。2某同學(xué)用Na2CO3配制0.10 mol/L的Na2CO3溶液的過程如圖所示： 你認(rèn)為該同學(xué)的錯(cuò)誤步驟有 ()A1處 B2處 C3處 D4處【答案】B【解析】配置50mL，加入水的體積小于50mL；讀數(shù)時(shí)需要平視刻線，所以有2處錯(cuò)誤，故答案為B。3配制250 mL 0.10 mol/L的NaOH溶液時(shí)，下列實(shí)驗(yàn)操作會(huì)使配得的溶液濃度偏大的是()A轉(zhuǎn)移溶液后未洗滌燒杯和玻璃棒就直接定容B在容量瓶中進(jìn)行定容時(shí)仰視刻度線C在容量瓶中定容時(shí)俯視刻度線D定容后把容量瓶倒轉(zhuǎn)搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度，再補(bǔ)充幾滴水至刻度【答案】C【解析】B項(xiàng)，如圖乙所示，定容后液面高于容量瓶的刻度線，溶液體積偏大，NaOH物質(zhì)的量濃度偏?。籆項(xiàng)，如圖甲所示，情況與B項(xiàng)相反；A、D兩項(xiàng)易判斷會(huì)偏小。