00知識清單物質(zhì)的量(必背知識課前誦讀)

物質(zhì)的量一、物質(zhì)的量摩爾質(zhì)量1．物質(zhì)的量(n)(1)概念：物質(zhì)的量是國際單位制中的七個基本物理量之一，表示含有一定數(shù)目粒子的集合體。符號為n，單位是摩爾(mol)【微點撥】國際單位制(SI)的7個基本單位：物理量長度質(zhì)量時間電流熱力學(xué)溫度物質(zhì)的量發(fā)光強度單位名稱米千克秒安(培)開(爾文)摩爾坎(德拉)單位符號mkgsAKmolcd(2)摩爾(mol)：國際上規(guī)定，1mol粒子集合體所含的粒子數(shù)與0.012kg12C所含的碳原子數(shù)相同，約為6.02×1023(3)物質(zhì)的量的規(guī)范表示方法：如：1molFe、1molO2、1molNa＋或鈉離子(4)計量對象：微觀粒子，微觀粒子有：分子、原子、離子、原子團、質(zhì)子、中子、電子等2．阿伏加德羅常數(shù)(NA)(1)含義：1mol任何物質(zhì)所含的粒子數(shù)叫做阿伏加德羅常數(shù)，符號為NA(2)單位：mol－1(3)數(shù)值：NA≈6.02×1023mol－1(4)物質(zhì)的量與微粒數(shù)、阿伏加德羅常數(shù)之間的關(guān)系：n＝eq\f(N,NA)或N＝n·NA【微點撥】阿伏加德羅常數(shù)(NA)與6.02×1023的區(qū)別：6.02×1023是個純數(shù)值沒有任何物理意義，而阿伏加德羅常數(shù)(NA)是指1mol任何微粒所含的粒子數(shù)，它與0.012kg12C所含的碳原子數(shù)相同，數(shù)值上約為6.02×10233．摩爾質(zhì)量(M)(1)概念：單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量稱為該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量。符號為M(2)單位：g·mol－1(3)數(shù)值：以g·mol－1為單位，任何粒子的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上都等于該粒子的相對分子(原子)質(zhì)量(4)物質(zhì)的量(n)、質(zhì)量(m)與摩爾質(zhì)量(M)之間的關(guān)系：n＝eq\f(m,M)【微點撥】①摩爾質(zhì)量、相對分子(或原子)質(zhì)量、1mol物質(zhì)的質(zhì)量在數(shù)值上是相同的，但三者的含義不同，單位不同②摩爾質(zhì)量的單位是g·mol－1，相對原子(分子)質(zhì)量的單位是1，1mol物質(zhì)的質(zhì)量單位是g如：鈉的摩爾質(zhì)量為23g·mol－1，鈉的相對原子質(zhì)量為23,1mol鈉的質(zhì)量為23g二、氣體的摩爾體積阿伏加德羅定律1．影響物質(zhì)體積大小的因素(1)粒子的大小——物質(zhì)的本性)(2)粒子間的距離——由溫度與壓強共同決定(3)粒子的數(shù)目——物質(zhì)的量的大小【微點撥】①氣體體積的主要影響因素：粒子的數(shù)目和粒子間的距離②固體體積的主要影響因素：粒子的數(shù)目和粒子的大小2．氣體摩爾體積(Vm)(1)概念：單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積，單位為L·mol－1(或L/mol)和m3/mol(或m3·mol－1)(2)氣體摩爾體積與物質(zhì)的量、氣體體積之間的關(guān)系：Vm＝eq\f(V,n)(V=n·Vm)(3)影響因素：氣體摩爾體積的數(shù)值不是固定不變的，它決定于氣體所處的溫度和壓強(4)計算時常用標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積①數(shù)值：標(biāo)準(zhǔn)狀況下(0℃、101kPa)，Vm≈22.4L·mol－1②標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的物質(zhì)的量：n＝eq\f(V,22.4)mol【微點撥】①22.4L/mol的理解：氣體摩爾體積的數(shù)值與溫度、壓強有關(guān)；非標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積可能是22.4L/mol，也可能不是22.4L/mol。故1mol氣體的體積若為22.4L，它所處的狀況不一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況，如氣體在273℃和202kPa時，Vm也為22.4L/mol②使用對象：必須是氣體，可以是單一氣體，也可以是混合氣體，如：水、酒精、SO3、CCl4等在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體，不能用氣體摩爾體積計算③抓“兩看”，突破氣體與狀況陷阱一看：氣體是否處于標(biāo)準(zhǔn)狀況(0℃、101kPa)二看：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，物質(zhì)是否是氣態(tài)。常見干擾物質(zhì)：a．無機物Br2、SO3、H2O、HF等b．有機物中碳原子數(shù)大于4的烴，如苯、己烷等c．有機物中烴的衍生物CCl4、氯仿、乙醇等3．阿伏加德羅定律及其推論(1)阿伏加德羅定律：同溫同壓下，相同體積的任何氣體，含有相同數(shù)目的分子(或氣體的物質(zhì)的量相同)(2)阿伏加德羅定律的推論——理想氣體狀態(tài)方程為：pV＝nRT由理想氣體的狀態(tài)方程結(jié)合物質(zhì)的量的相關(guān)公式可以推出：pM=ρRT[其中：p為氣體壓強；V為氣體體積；n為物質(zhì)的量；R為常數(shù)；T為溫度(單位為開爾文，符號是K)；ρ密度；M摩爾質(zhì)量；m質(zhì)量；N氣體的分子數(shù)]公式語言敘述T、p相同同溫同壓下，任何氣體的體積之比等于其物質(zhì)的量之比，也等于其分子數(shù)之比同溫同壓下，任何氣體的密度之比等于其摩爾質(zhì)量之比，也就是其相對分子質(zhì)量之比T、V相同同溫同體積時，任何氣體的壓強之比等于其物質(zhì)的量之比，也等于其分子數(shù)之比【微點撥】①阿伏加德羅定律適用于任何氣體，既包括單一氣體，也包括混合氣體，但不適用于非氣體②溫度、壓強、體積、分子數(shù)四個物理量相互制約，只要其中“三同”成立，第“四同”也成立，即“三同”定“一同”。如：a．同溫、同壓下，相同物質(zhì)的量的氣體，氣體體積相同b．同溫、同體積下，相同物質(zhì)的量的氣體，氣體的壓強相同4．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量()或平均相對分子質(zhì)量1混合氣體的平均摩爾質(zhì)量：2根據(jù)混合氣體中各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)求混合氣體的平均摩爾質(zhì)量①eq\x\to(M)＝eq\f(m總,n總)＝eq\f(M1n1＋M2n2＋…＋Mini,n總)＝M1a1%＋M2a2%＋…＋Miai%其中ai%＝eq\f(ni,n總)×100%，是混合氣體中某一組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。②eq\x\to(M)＝eq\f(M1n1＋M2n2＋…＋Mini,n總)＝eq\f(M1V1＋M2V2＋…＋MiVi,V總)＝M1b1%＋M2b2%＋…＋Mibi%其中bi%＝eq\f(Vi,V總)×100%，是混合氣體中某一組分的體積分?jǐn)?shù)(3)已知混合氣體的密度：＝×2245．計算氣體摩爾質(zhì)量的5種方法(1)根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量(m)和物質(zhì)的量(n)：M＝eq\f(m,n)(定義式)(2)根據(jù)一定質(zhì)量(m)的物質(zhì)中微粒數(shù)目(N)和阿伏加德羅常數(shù)(NA)：M＝eq\f(NA·m,N)推理過程：特例：已知一個分子的質(zhì)量，則M＝m(分子)×NA(3)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度ρ：M＝ρ×22.4L·mol－1，ρ的單位是g/L推理過程：如：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.4L某氣體的質(zhì)量為1.143g，則該氣體的相對分子質(zhì)量為：M=ρ×22.4=22.4L·mol－1×=64g·mol－1(4)根據(jù)氣體的相對密度(D＝eq\f(ρ1,ρ2))：eq\f(M1,M2)＝D(相對密度)M1＝M2×D(相對密度)推理過程：如：某氣體對氧氣的相對密度為2.5，則該氣體的相對分子質(zhì)量為：M1=d×M2=2.5×32=80(5)對于混合氣體，求其平均摩爾質(zhì)量，上述計算式M＝ρ×22.4(g·mol－1)、M1/M2＝D、M＝m/n、M＝NA·m/N仍然成立。還可以用下式計算：，a%、b%、c%指混合物中各成分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(或體積分?jǐn)?shù))三、物質(zhì)的量濃度及其簡單計算1．物質(zhì)的量濃度(1)概念：表示單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量的物理量，符號為cB(2)表達式：cB＝eq\f(nB,V)(3)單位：mol·L－1或mol/L(4)特點：對于某濃度的溶液，取出任意體積的溶液，其濃度、密度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，但所含溶質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量則因體積不同而改變2．溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(1)概念：以溶液里溶質(zhì)質(zhì)量m(B)與溶液質(zhì)量的比值表示溶液組成的物理量，一般用百分?jǐn)?shù)表示(2)表達式：w(B)＝×100%3．溶解度(1)概念：在一定溫度下，某固體物質(zhì)在100_g溶劑(通常是水)里達到飽和狀態(tài)時所溶解溶質(zhì)的質(zhì)量，單位是g(2)表達式：S＝eq\f(m(溶質(zhì)),m(溶劑))×100g4．物質(zhì)的量濃度計算的要素(1)正確判斷溶液的溶質(zhì)與水發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)，溶質(zhì)發(fā)生變化，水量減少如：Na、Na2O、Na2O2NaOH；SO3H2SO4；NO2HNO3特殊物質(zhì)如：NH3溶于水后溶質(zhì)為NH3·H2O，但計算濃度時仍以NH3作為溶質(zhì)含結(jié)晶水的物質(zhì)，溶質(zhì)不變但水量增多如：CuSO4·5H2OCuSO4；Na2CO3·10H2ONa2CO3(2)準(zhǔn)確計算溶液的體積①c＝eq\f(n,V)中的V是溶液的體積，不是溶劑的體積，也不是溶質(zhì)和溶劑的體積之和，不能用水的體積代替溶液的體積，應(yīng)根據(jù)V＝×10－3L計算②兩溶液混合，溶液的體積并不是兩液體體積的加和，應(yīng)依據(jù)混合溶液的密度進行計算(3)物質(zhì)的量濃度(c)與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w)的換算設(shè)c為溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，單位mol·L－1，ρ為溶液密度，單位g·cm－3，w為溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，M為溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量，單位g·mol－1，按溶液體積為1L，公式的推導(dǎo)如下：c＝eq\f(n,V)＝eq\f(1000mL×ρg·mL－1×w,Mg·mol－1×1L)＝eq\f(1000ρw,M)mol/L(4)物質(zhì)的量濃度(c)與溶解度(S)的換算若某飽和溶液的密度為ρg·cm－3，溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，溶解度為Sg，則溶解度與物質(zhì)的量濃度的表達式分別為：S＝eq\f(100cM,1000ρ－cM)，c＝eq\f(n,V)＝eq\f(S/M,\f(100＋S,1000ρ))5．標(biāo)況下氣體溶于水，其物質(zhì)的量濃度的計算(1)氣體溶于水，溶質(zhì)是該氣體與水反應(yīng)生成的物質(zhì)，NH3溶于水后主要溶質(zhì)是NH3·H2O，但以NH3計算(2)氣體溶于水，溶液的體積不是溶劑的體積更不是氣體體積與溶劑體積之和，應(yīng)根據(jù)V＝eq\f(m(氣體)＋m(溶劑),ρ)進行計算假定氣體的摩爾質(zhì)量為Mg·mol－1，VL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)該氣體溶于1L水中所得溶液的密度為ρg·cm－3①先計算溶質(zhì)的物質(zhì)的量：n＝eq\f(V,22.4)mol②再計算溶液的體積：V＝eq\f(m溶液,ρ溶液)＝eq\f(\f(V,22.4)mol×Mg·mol－1＋1000g,ρg·cm－3)×1×10－3L·mL－1＝eq\f(MV＋22400,22400ρ)L③后計算溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度：c＝eq\f(n,V)＝eq\f(\f(V,22.4)mol,\f(MV＋22400,22400ρ)L)＝eq\f(1000ρV,22400＋MV)mol·L－16．溶液的稀釋或混合的計算(1)濃溶液稀釋(稀釋規(guī)則：稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量和物質(zhì)的量均不變)①溶質(zhì)的質(zhì)量不變：m(濃)·w(濃)＝m(稀)·w(稀)；m(稀)＝m(濃)＋m(水)②溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變：c(濃)·V(濃)＝c(稀)·V(稀)(2)相同溶質(zhì)兩溶液混合①同溶質(zhì)不同溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液的混合的計算(混合規(guī)則：混合前后溶質(zhì)的質(zhì)量)m1w1＋m2w2＝m(混)·w(混)，式中，m1＋m2＝m3(質(zhì)量有加和性)即：w(混合)＝eq\f(m1w1＋m2w2,m1＋m2)②同溶質(zhì)不同物質(zhì)的量濃度的溶液的混合計算(混合規(guī)則：混合前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變)c1V1＋c2V2＝c(混)·V(混)a．混合后溶液體積保持不變時：c1V1＋c2V2＝c混×(V1＋V2)b．混合后溶液體積發(fā)生改變時：c1V2＋c2V2＝c混V混，其中V(混)＝＝eq\f(ρ1V1＋ρ2V2,ρ混)7．相同溶質(zhì)的溶液混合后其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算同一溶質(zhì)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為a%、b%的兩溶液混合等體積混合①當(dāng)溶液密度大于1g·cm－3時，必然是溶液濃度越大，密度越大，等體積混合后，質(zhì)量分?jǐn)?shù)w>eq\f(1,2)(a%＋b%)(如H2SO4、NaOH等)②當(dāng)溶液密度小于1g·cm－3時，必然是溶液濃度越大，密度越小，等體積混合后，質(zhì)量分?jǐn)?shù)w<eq\f(1,2)(a%＋b%