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2 0 2 4 年 上 教 师 资 格 笔 试 · 化 学 学 科 知 识 与 教 学 能 力
理 论 精 讲 - 化 学 基 本 概 念 1
讲师:沈蕾
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化学计量
1
物质的组成、分类及变化
2
离子反应
3
氧化还原反应
4化学计量P3
一、物质的量与阿伏加德罗常数
(一)物质的量
物质的量是一个物理量,它表示含有一定数目粒子的集合体,符号是 n。
单位是摩尔,简称摩,符号是 mol。
作为物质的量的单位,mol 可以用来计量所有微观粒子,如分子、原子、
离子、质子、中子、电子以及他们的特定组合。如1 mol Fe、1 mol O 、1 mol
2
Na+、1 mol SO 2-等。
4P4
【粉笔提示】
1.使用物质的量时,一定要指出物质的名称或写出物质的化学式,
它用来描述的是确切的物质。
如应写为1 mol H ,1 mol H+,而不能写成“1 mol氢”。
2
2.考生做题时要看好所问微粒的种类。
如“2g 氢气所含氢原子的物质的量为 2 mol 而不是 1 mol ”。
3. 物质的量与物质的质量有关而与物质所处的状态无关。P4
(二)阿伏加德罗常数(N )
A
国际上规定,1mol 粒子集合体所含的粒子数约为 6.02×1023。
1mol 任何粒子的粒子数叫作阿伏加德罗常数,符号为 N ,通常用
A
6.02×1023mol–1 表示。
N
n、N 、N(粒子数)之间的关系为:n
A
N
AP4
【粉笔提示】
1.阿伏加德罗常数的标准是人为规定的。 如果改变了它的标准,
则摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等均发生改变。
而质量、粒子数、一定质量的气体体积、气体密度等客观存在因
素并不会因此而改变。P4
2.关于阿伏加德罗常数的判断:
(1)注意惰性气体为单原子分子;
(2)注意气体单质不一定是双原子分子;
(3)混合气体中某原子物质的量的计算:分别计算两种气体原子的最简整
数比(即实验式),若最简整数比相同,则混合气体质量与 M (实验式 / 最简式)
之比即为混合气体的最简式的物质的量。
(例:求 84g 乙烯和丙烯混合气体中 C 原子的物质的量)P4
(4)注意物质变化,气体单独存在或混合时可能发生某些反应,
如 NO 气体中存在 2NO N O 的反应,HCl 和 NH 混合会发生
2 2 2 4 3
反应,导致粒子数目发生变化。
(5)注意反应物量的多少,如 Cl 与 FeI 反应时,Cl 的量不同,
2 2 2
生成物不同,转移电子的数目也不同。
(6)物质结构:
P :1 mol P 中存在6 mol P-P键
4 4
SiO :1 mol SiO 中存在4 mol Si-O键
2 2书上无
中学阶段八大可逆反应
2SO +O 2SO Cl +H O HCl+HClO
2 2 3 2 2
2Fe3++2I- 2Fe2++I
2
N +3H 2NH
2 2 3
2NO N O
2 2 4
H +I 2HI
2 2
PCl +Cl PCl
3 2 5
酯化反应P4
(7)电离:先判断物质属于强电解质还是弱电解质,强电解质
完全电离,弱电解质不能完全电离,存在电离平衡,注意离子数目的
变化。
(8)水解:由于离子发生水解反应,导致自身离子数目减少。P11
3. N 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A
A. 18g H O 和 18g D O 中含有的电子数均为 10N
2 2 A
B. 常温常压下,4.4g 乙醛所含 σ 键的数目为 0.7N
A
C. 过氧化钠与水反应时,生成 0.1mol 氧气,转移的电子数为 0.2N
A
D. 密闭容器中 2mol NO 与 1mol O 充分反应,产物的分子数为 2N
2 AP5
二、摩尔质量
单位物质的量的物质所具有的质量叫作摩尔质量。
符号为 M,常用的单位为 g·mol-1。
1mol 任何粒子集合体都约含有 6.02×10 23 个粒子;而 1mol 任何
粒子或物质的质量以 g 为单位时,其数值与该粒子的相对原子质量
(Ar)或相对分子质量(Mr)相等。
m
n,M,m 之间的关系为:n
MP5
【粉笔提示】
相对原子质量、相对分子质量
相对原子质量(Ar):以一种碳原子质量的1/12作为标准,其他
原子的质量跟它相比较所得的比,就是这种原子的相对原子质量。单
位是“1”,一般不写出。
某元素一个原子的质量
相对原子质量
1
(一个12
C
原子的质量)
12
相对原子质量 ≈ 质子数(Z)+中子数(N)
相对分子质量(M ):化学式中各原子的相对原子质量的总和。
rP5
三、气体摩尔体积与阿伏加德罗定律
(一)气体摩尔体积
单位物质的量的气体所占的体积叫作气体摩尔体积,符号为V ,
m
常用单位为 L·mol-1。
V
V
、V、n之间的关系为:n
m
V
mP6
粉笔提示
物质体积的大小主要由三个因素决定:
①构成物质微粒的多少;
②粒子之间的距离;
③粒子本身的大小。P6
气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它取决于气体所处的温度
和压强。只要温度、压强一定,气体分子间的平均距离就一定,气体
摩尔体积就是一个定值。
标准状况,即在 0℃和101 kPa的条件下,V 约为22.4 L·mol-1。
m
常温常压下(25℃和101 kPa),气体分子间的平均距离变大,则
V >22.4 L·mol-1。
mP6
【粉笔提示】
1.气体摩尔体积为 22.4L/mol 的使用条件:
①标准状况;
②物质在标准状况下是气体。
不在标准状况下或物质在标准状况下不是气体都不适用。固体和
液体也有摩尔体积,但数值一般不相同。
例如:a.标准状况下,新戊烷、环己烷、辛烷、苯、四氯化碳、
溴、水、SO 均不是气体,以上均不适用。
3
b.“1 mol水蒸气在标准状况下所占的体积是22.4 L”这种表述不
正确。P6
2.气体摩尔体积研究的对象是气体(包括混合气体),但概念中
的“任何气体”不包括一些易挥发性物质的蒸气,如水蒸气、溴蒸气、
碘蒸气等。
3.并非只有在标准状况下,1 mol气体的体积才约是22.4 L。P11
1. 设N 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A
A. 在密闭容器中,0.1mol N 与 0.3mol H 在催化剂作用下充分反应,
2 2
生成的氨分子数为0.2N
A
B. 标准状况下,11.2L 甲醛气体中的电子数为 8N
A
C. 常温常压下,7.8g 苯中含有单键的数目为 0.9N
A
D. 1L 浓度为 1mol/L 的 Na CO 溶液中含有CO 2−的数目为N
2 3 3 AP11
4. 用N 表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )。
A
A. 1.0L1.0mol/L 的 NaAlO 水溶液中含有的氧原子数为 4N
2 A
B. 1mol 羟基与 1mol 氢氧根离子所含电子数均为 9N
A
C. 25℃ 时,1L pH=13 的 NaOH 溶液中含有 OH– 的数目为 0.1N
A
D. 常温常压下,22.4L 氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为
2N
AP12
6. 设N 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A
A. 1mol 乙酸和 1mol 乙醇充分反应生成的水分子数为N
A
B. 常温常压下,3.0g 含甲醛的冰醋酸中含有的原子总数为 0.4N
A
C. 标准状况下,1.12L 甲醇中碳原子的数目为 0.05N
A
D. 1L1mol/L 的 NaClO 溶液中含有 ClO-的数目为N
AP6
(二)阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律
同温、同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。P7
2.阿伏加德罗定律的推论
结论
条件
公式 语言叙述
T、p 相同 同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
T、V 相同 温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
T、p 相同 同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比P7
【粉笔提示】
对阿伏加德罗定律的理解要明确三点:
1.适用范围:气体;
2.同温、同压、同体积、同分子数(同物质的量),即四同。四
同相互制约,只要三同成立,则第四同也成立;只要两同成立,则另
两项一定成比例,即可概括为:三同定一同,二同成比例。
3. 标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。P7
四、物质的量浓度
(一)表示方法
物质的量浓度表示单位体积的溶液里所含溶质 B 的物质的量,也
称为 B 的物质的量浓度,符号为 c 。单位是 mol/L。物质的量浓度是
B
表示溶液组成的物理量。
n
计算公式:
c B
B
V
n :溶质 B 的物质的量,单位为 mol;
B
V:溶液的体积,单位为 L。P8
【粉笔提示】
1.物质的量浓度的概念中,体积是溶液的体积而不是溶剂的体积;
一般来说单位是 L 而不是 mL;溶质的量是物质的量而不是质量。
2. 正确判断溶液中溶质的化学成分,溶质可以是化合物,也可以
是离子或其他特定组合,但溶于水后溶质可能会发生变化:如 SO
3
H SO ,CuSO ·5H O CuSO , Na、Na O、Na O NaOH 等。
2 4 4 2 4 2 2 2
再比如 NH 溶于水得 NH ·H O,但习惯上认为氨水的溶质是 NH 。
3 3 2 3
3.同一溶液,无论取出多大体积,其各种浓度(物质的量浓度、
溶质的质量分数、离子浓度)均不变。P11
5.用 N 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A
A. 18g 14CH 中所含中子数为 10N
4 A
B. 1mol Na O 与水完全反应,转移的电子数为 N
2 2 A
C. 2mol SO 与 1mol O 在一定条件下充分反应生成 SO 的分子数为 2N
2 2 3 A
D. 10mL pH=11 的 KOH 溶液中,水电离出的 OH– 的数目为 1.0×10–5 N
AP12
7. 某化学教师在一次化学测验中设计了下面试题,并对学生的解题结
果进行了统计和分析。
(可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16)
【试题】设N 为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是( )。
A
A. 18g H O 中含有的质子数为 10N
2 A
B. 12g 金刚石中含有的共价键个数为 4N
A
C. 46g NO 和 N O 混合气体中含有的原子总数为 3N
2 2 4 A
D. 1mol Na 与足量的 O 反应,生成 Na O 和 Na O 的混合物,钠失去
2 2 2 2
N 个电子
AP33
【考试结果】参加考试的全体考生的答题情况统计如下:
试根据上述信息,回答下列问题:
(1)本题的正确选项是什么?解析部分学生不选该选项的原因。
(2)请分析其余三个选项,并诊断学生解答错误的原因。
(3)如果要你讲评本题,你教给学生的正确解题方法是什么?