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物质的量的基本概念&物质的分类
讲义(学霸版)
课程简介:即 PPT(第 1—2 页):本节课我们主要学习:1、物质的量
的基本概念;2、物质的分类。物质的量是高中化学计算的入门基础,
基本所有计算都是以物质的量为中心进行换算求解的,因此在学习这
部分内容时,务必要好好理解清楚物质的量的基本概念,并要求能熟
练应用公式求解。高考出题方向为一道选择题,基本是考查物质的量
公式的灵活应用,难度不大,属于必得分题目。而物质的分类属于记
记背背板块,不是高考重点,把重要的部分记住即可。因此在接下来
的学习中,我们重心会放在物质的量的基本概念学习上。准备好了
么?Let’s go!
PPT(第 3 页):先来了解一下物质的量的基本概念和物质的分类的知
识特点。
1、物质的量的基本概念:
“点少但灵活”;“面广且细,务必积累记忆常考题型的细节”
1、物质的量的基本概念知识点不多,但题型灵活,有时还会结
合其他学过的公式进行推导计算,因此掌握的关键是彻底理解清楚概
念和公式。这样无论题型如何灵活多变,依旧可以做到信手拈来。
2、物质的量的基本概念往往会结合整个高中化学大部分知识点
来考查,因此涉及的知识面广而且细,所以其他章节的内容也要学好,
尤其是细节,这是最容易粗心丢分的地方,因此务必要将常考题型的细节积累记忆好。
2、物质的分类:
“简单易懂,背多分”
1、物质的分类知识点简单易懂,属于记记背背板块,不是考试
的重点,把重要的部分记住就好。
PPT(第 4—5 页):现在我们正式学习物质的量的基本概念。看,这就
是物质的量的基本概念的知识网络图。
PPT(第 6 页):我们先来了解一下物质的量的定义:表示含有一定数
目微观粒子的集合体的物理量。在初中化学里我们知道宏观物质都是
由大量微观粒子(原子、分子、离子)构成的,所以宏观物质就是大
量微观粒子的集合体。因此,物质的量就是用来描述微观粒子的,它
是连接宏观物质和微观粒子的桥梁。(敲黑板~~~)接下来是重点,物
质的量符号用 n 表示,其单位为摩尔(mol),简称摩。切记:物质的
量只能用来描述微观粒子,即原子、分子、离子、质子、中子、电子,
不可用来描述宏观物质。比如 1mol 水分子是正确的,1mol 水是错误
的。
生活中,我们一般会从数量、质量、体积等方面去描述物品,微
观粒子就类似于生活中的物品,因此,我们也是从数量、质量、体积
这三方面去描述的。前面说了宏观物质是大量微观粒子的集合体,那
么宏观物质的质量和体积就是这些大量微粒的叠加。那么大量是什么
23
概念呢?比如 18ml 水,一个小白酒杯的容量,大约含有 6.02×10
个水分子,基本就是天文数字,由此可见单个微粒的质量和体积几乎是微乎其微,如果单独去描述微粒的质量或体积基本没有太大意义。
同理,如果单独准确的去描述宏观物质含有的微粒数,这天文数字庞
大得惊人,也是没有太大意义的。因此,在微观粒子的描述上我们会
把含有特定数目的微粒集合体作为一个整体来研究。在这里,我们把
23
大约含有 6.02×10 个微粒的集合体看成 1 个整体,并定义其物质的
量为 1mol。也就是说 1mol 任何微粒集合体其含有的微粒数大约为
23 23
6.02×10 个,反之也成立。6.02×10 是个近似值,叫做阿伏伽德罗
—1 23
常数,用符号 N 表示,单位为每摩尔(mol ),表示为 N ≈6.02×10 mol
A A
—1
。后面我们从数量、质量、体积这三方面去描述微粒时,也是以 1mol
为整体进行描述的。
先来看第一个公式(数量公式):N=nN ,公式里 N 为微粒数,n
A
为物质的量,N 为阿伏伽德罗常数。由于 1mol 微粒集合体含有的微
A
粒数为 N 个,因此只要知道某微粒集合体的物质的量 n,其含有的微
A
粒个数就等于 nN ,由此我们可以得出数量公式。
A
PPT(第 7 页):接着看第二个公式(质量公式):m=nM,公式里 m 为质
量,n 为物质的量,M 为摩尔质量。摩尔质量的定义,即单位物质的
量的物质所具有的质量,说白了就是 1mol 微粒集合体所具有的质量。
因此,只要知道某微粒集合体的物质的量 n,其含有的质量就等于 nM,
由此我们可以得出质量公式。这里补充下摩尔质量的细节:摩尔质量
用符号 M 表示,单位是 g/mol,与相对质量在数值上相等。这里注意
了,是数值上相等,切记。相对质量是没有单位,摩尔质量是有单位
的,两个是两码事。比如水的相对质量是 18,摩尔质量是 18g/mol。PPT(第 8 页):然后是第三个公式(气体体积公式)。先来了解一下宏
观物质的体积由哪些因素决定,因为宏观物质是大量微粒的集合体,
且微粒间有间隙,因此宏观物质的体积主要由微粒体积、微粒数目、
微粒间距三者共同决定。由于固体和液体很难压缩,因此其微粒间距
很小,可以忽略不计,所以固体和液体体积的影响因素主要由微粒体
积和数目决定;而气体由于比较容易压缩,且其微粒间距远远大于自
身体积,因此气体体积的影响因素主要由微粒数目和间距决定。在这
里我们主要学习气体体积公式,即:V=nV ,公式里 V 为气体体积,n
m
为物质的量,V 为气体摩尔体积。气体摩尔体积的定义,即单位物质
m
的量的气体所具有的体积,说白了就是 1mol 气体微粒集合体所具有
的体积。因此,只要知道某气体微粒集合体的物质的量 n,其气体体
积就等于 nVm,由此我们可以得出气体体积公式。这里补充下几个细
节:①这个公式只适用于气体,固体和液体不适用,这点切记,高
频出错点。②气体摩尔体积用符号 V 表示,单位是 L/mol。它只由
m
温度和压强决定,这点切记,是重点。也就是说 V 会根据温度或压
m
强的改变而改变,在这里,我们会经常碰到一个常见状态,即标准状
况【0℃、101Kpa(常压)】,此时 V ≈22.4L/mol。由于这个状态是 0℃,
m
而且公式只适用于气体,所以我们要牢记好在标况下非气态的物质:
H O、SO 、HF、CCl 、CHCl 、CH Cl 、碳原子数大于 4 的烃、烃的衍
2 3 4 3 2 2
生物等(除甲醛和 CH Cl 外)。③标况下,V ≈22.4L/mol,但是 V
3 m m
≈22.4L/mol 不一定对应着标况。比如在标况时,对气体加热,由于
热胀冷缩的原因,气体体积会变大,也就是 V 会变大,这时候适当
m增大压强,其体积又会变小,使得 V ≈22.4L/mol,但这时已经是非
m
标况了。
PPT(第 9 页):最后一个就是溶液浓度公式了,初中化学学过用溶质
质量分数表示溶液浓度,在高中化学里我们用另外一种形式表示溶液
n
浓度,即物质的量浓度,公式为: c 质 ,公式里 c 为物质的量浓度,
V
液
单位是 mol/L, 是溶质的物质的量, 是溶液的体积。这里提下几
n V
质 液
个注意的点:①c 的单位默认是 mol/L,因此
V
的单位一定要换算成
液
升。②公式里分子是实际溶质的物质的量,比如 3mol NO 溶于水发
2
生反应3NO H O 2HNO NO,生成物中只有 HNO 溶于水,因此溶
2 2 3 3
质是 2mol HNO ,不是 3mol NO 。分母是溶液的体积,不是溶剂的体
3 2
积。这 2 点留意好,也是高频出错点。由于溶质质量分数和物质的量
浓度是浓度的两种表达形式,因此两者是可以相互转换的。
PPT(第 10 页):接下来,我们讲解下一定体积、一定物质的量浓度溶
液的配制实验。我们按实验仪器、实验操作、误差分析等 3 部分进行。
实验仪器(学霸照 PPT 读即可)。
PPT(第 11 页):实验操作(学霸照 PPT 读即可)。
PPT(第 12 页):误差分析(学霸照 PPT 读即可)。
PPT(第 13 页):物质的量的基本概念讲完了。下面我们来学习两个非
常重要的内容,阿伏伽德罗定律和应用阿伏伽德罗常数时的注意事项。
阿伏伽德罗定律就是气体定律,无论是单一气体还是混合气体都
适用。它主要是探究在其他条件一定时,分析两个变量的关系。利用
理想气体状态方程 PV=nRT(R 为常数)、数量公式 N=nN ,质量公式
Am
m=nM,气体体积公式 V=nV ,密度公式 进行推导分析。我们来看
m
V
下得出的推导结论,共有 6 个,注意了,这 6 个结论不要去记。一是
记不来,二是容易记混。学会如何推导才能真正掌握,我们要记的只
是 PPT 里罗列的那 5 个公式。下面我们来看下推导分析过程,请好好
听,课后自己动手推一遍:
①第 1 个结论,就是用气体体积公式 V=nV ,其他条件一定时 V
m m
就是一个常数,所以 V 与 n 成正比。
m
②第 2 个结论,就是用密度公式 ,m 和 V 分别套入质量、
V
m nM M
气体体积公式进一步展开可得 ,其他条件一定时 V
m
V nV V
m m
就是一个常数,所以ρ与 M 成正比。
③第 3 个结论,就是用数量公式 N=nN ,N 是个常数,所以 N 与 n
A A
成正比。
④第 4 个结论,就是利用理想气体状态方程 PV=nRT(R 为常数),
其他条件一定时,V、R、T 就是常数,所以 P 与 n 成正比。
⑤第 5 个结论,就是利用理想气体状态方程 PV=nRT(R 为常数),
其他条件一定时,P、n、R 就是常数,所以 V 与 T 成正比。
⑥第 6 个结论,就是利用理想气体状态方程 PV=nRT(R 为常数),
其他条件一定时,n、R、T 就是常数,所以 P 与 V 成反比。
PPT(第 14 页):接下来就是 N 题型的注意事项,(敲黑板~~~)注意
A
了,集中精神竖起耳朵听,我们将常见的陷阱一一罗列出来,请好好
积累:①V ≈22.4L/mol 的使用条件
m
使用 V ≈22.4L/mol 一定要注明是标况(0℃,101kPa),并且在该状
m
况下是气态,二者缺一不可。在做题时往往容易忽略其中一个导致出
错。比如常温常压下,1mol H 的体积是 22.4L 是错误的(没注明标
2
况)。再比如标况下,1mol 水的体积是 22.4 升也是错误的(标况下
水不是气体)。这里我们需要牢记下列在标况下不是气态的物质,H O、
2
SO 、HF、CCl 、CHCl 、CH Cl 、碳原子数大于 4 的烃、烃的衍生物等
3 4 3 2 2
(除甲醛和 CH Cl 外)。
3
②氧化还原反应
歧化反应中转移电子数判断,比如常考 1mol Na O 与足量 CO 或水反
2 2 2
应是转移电子数是 N ,3mol NO 溶于水转移 2mol 电子。
A 2
PPT(第 15 页):③物质的结构
(1)稀有气体是单原子分子;Cl 、O 、N 是双原子分子;O 是三原
2 2 2 3
子分子;白磷(P )是四原子分子。Na O 和 Na O 中阴阳离子个数比
4 2 2 2
是 1:2;NaHSO 熔融时电离出的阴阳离子个数比是 1:1,溶于水时电
4
离出的阴阳离子个数比是 1:2。
(2)同位素的中子数不同,导致原子的相对原子质量不同。如氢的
三种同位素(氕 H、氘 D、氚 T)对应的水 H O、D O、T O 的相对质量
2 2 2
分别是 18、20、22。
(3)“基”与“根”不同。“基”是不显电性的原子团,所带电子总
数等于质子总数,“根”是显电性的原子团,所带电子总数=质子数±
电荷数。比如一个“—NH ”带 9 个电子,一个“NH -”带 10 个电子。
2 2(4)一些物质中共价键数目
物质 CO (C=O) CH (C—H) P (P—P) SiO (Si—O)
2 4 4 2
键数 2 4 6 4
物质 石墨(C—C) 金刚石(C—C) S (S—S) Si(Si—Si)
8
键数 1.5 2 8 2
PPT(第 16 页):④电离、水解
弱电解质电离是可逆过程,因此不可能完全进行到底;盐溶于水时弱
离子会发生水解。比如 1mol CH COOH 溶于水时,电离出来的 H+的个
3
数少于 N ,1L 1mol/L AlCl 溶液中 Al 3+ 个数少于 N 。
A 3 A
⑤可逆反应
可逆反应不可能进行到底。比如 1mol Cl 溶于水发生反应,转移电
2
子数少于 N ,因为 Cl +H O HCl+HClO 是可逆反应。
A 2 2
⑥物质变化
⇌
2mol NO 和 1mol O 混合发生反应 2NO+O =2NO ,最终容器内剩余气体
2 2 2
的物质的量为 1mol