1、物質的量 講義（一）一、概念1.物質的量（1）概念：表示物質所含微粒數目多少的物理量（2）符號：（3）單位：摩爾（mol）2.摩爾（1）概念：摩爾是物質的量的單位，每1mol物質含有阿伏加德羅常數個結構微粒。（2）符號：mol（3）說明： 必須指明物質微粒的名稱，不能是宏觀物質名稱，例：不能說1摩氫、1摩氧，因這樣說指哪種微粒不明確。 常見的微觀粒子有：分子、原子、離子、電子、質子、中子或它們特定的組合當有些物質的微觀粒子只有一種時，可以省略其名稱3.阿伏加德羅常數（1）含義：實驗測定12g12C中碳原子的個數（2）符號：NA（3）單位：個/mol（4）說明：NA的基準是12g碳-12中的原子

2、個數12C不僅是摩爾的基準對象，而且還是相對原子質量的基準NA是一個實驗值，現階段常取6.02×1023作計算要注意NA與6.02×1023的區別4.摩爾質量（1）概念：單位物質的量的物質的質量（2）符號：（3）單位：g·mol-1（4）說明：使用范圍：A.任何一種微觀粒子 B.無論是否純凈 C.無論物質的狀態與式量的比較：式量無單位與1mol物質的質量的比較：5.氣體摩爾體積（1）概念：單位物質的量的氣體的體積（2）符號：（3）單位：L·mol-1（4）標準狀況下的氣體摩爾體積 標準狀況：0、1atm即1.01×105Pa理想氣體：A.不計大

3、小但計質量 B.不計分子間的相互作用標準狀況下的氣體摩爾體積：約22.4L·mol-1（5）影響物質體積大小的因素： 構成物質的微粒的大小（物質的本性）結構微粒之間距離的大小（溫度與壓強來共同決定）結構微粒的多少（物質的量的大小）6.物質的量濃度（1）概念：用單位體積的溶液中溶解溶質的物質的量的多少來表示溶液的濃度（2）符號： （3）單位：mol·L-1（4）說明： 物質的量濃度是溶液的體積濃度溶液中的溶質既可以為純凈物又可以為混合物，還可以是指某種離子或分子7.相互關系：n=CV（二）二、有關計算關系1. m、n、N之間的計算關系（1）計算關系：=（2）使用范圍：只要物質

4、的組成不變，無論是何狀態都可以使用2.V、n、N之間的計算關系（1）計算關系：=（V指氣體的體積）（2）使用范圍：適用于所有的氣體，無論是純凈氣體還是混合氣體當氣體摩爾體積用22.4L·mol-1時必須是標準狀況3.c、m、V、N之間的計算關系（1）計算關系：（2）使用范圍： 以上計算關系必須是在溶液中使用微粒數目是指某種溶質若溶液是由氣體溶解于水形成的，要特別注意以下幾點：A.必須根據定義表達式進行計算B.氨水中的溶質主要是NH3·H2O，但要以NH3為準計算C.溶液的體積不能直接用氣體的體積或水的體積或氣體與水的體積之和，而必須是通過計算得到4.c、%、之間的計算關系（

5、1）計算關系：（2）使用范圍：同一種溶液的質量分數與物質的量濃度之間的換算（3）推斷方法：根據物質的量濃度的定義表達式 溶質的物質的量用計算注意溶液體積的單位5. 混合氣體的平均分子量的有關計算（1）計算依據： 1mol任何物質的質量（以g為單位）在數值上與其式量相等1mol任何氣體的體積（以L為單位）在數值上與氣體摩爾體積（以L·mol-1為單位）相等（2）基本計算關系： （3）變換計算關系： = =（4）使用說明： (2)的計算式適用于所有的混合物的計算(3)中的計算式只適用與混合氣體的有關計算(3)中的兩個計算式之間應用了阿伏加德羅定律6.密度與相對密度（1）密度計算表達式：使

6、用說明：A.適用于所有的物質，不受物質狀態的限制，也適用于所有的混合物 B.所有物質：，標準狀況下氣體（2）相對密度計算表達式：使用說明： A.相對密度是在同溫同壓下兩種氣體的密度之比 B.既可以用于純凈氣體之間的計算，也可以用于混合氣體之間（三）三、阿伏加德羅定律及其應用：定義：在相同的溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同數目的分子，這就是阿伏加德羅定律（即三同和一同）。這一內容是高考的必考內容之一，考查能力層次從理解到綜合應用。正確理解和應用該定律十分重要。（一）關于該定律的理解：正確理解該定律可從如下兩個方面進行：1、 從實驗事實來理解： 在1.013×105帕和100條

7、件下，1克水在液態和氣態時的體積分別為1ml和1700ml。1克水由液態轉變為氣態，分子數并沒有改變，可見氣體的體積主要決定于分子間的平均距離。對于一定數目分子的氣體，溫度升高時，氣體分子間的平均距離增大，溫度降低，平均距離減小；壓強增大時，氣體分子間的平均距離減小，壓強減小時，平均距離增大。各種氣體在一定溫度和壓強下，分子間的平均距離是相等的。在一定溫度和壓強下，氣體體積的大小只隨分子數的多少而變化，相同的體積含有相同的分子數。2、 從氣態方程來理解：根據PV=nRT,此方程適用于各種氣體，對于兩種不同的氣體，有P1V1= n1RT1，P2V2= n2RT2，當P1= P2、T1= T2時，

8、若V1=V2，則一定有n1= n2。即在一定的溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都有含有相同數目的分子。（二）該定律的推論在真正理解了阿伏加德羅定律之后，我們不難得出如下推論： 推論1：同溫同壓下，氣體的體積之比等于其物質的量之比，即。推論2：同溫同體積時，氣體的壓強之比等于物質的量之比，即。 推論3：同溫同壓下，同體積的任何氣體的質量之比，等于分子量之比，也等于密度之比，即。推論4：同溫同壓下，同質量的氣體體積之比等于摩爾質量之反比，即。推論5：混和氣體平均分子量的幾種計算方法： (1)標準狀況下，平均分子量 （d=）(1mol的物質所具有的質量) (2)因為相對密度 （相對密度的定義要補充）

9、 (3)摩爾質量定義法： （混合總質量除以混合總物質的量） (4)物質的量或體積分數法： 以上推論及氣態方程PV=nRT在有關氣體的化學計算中具有廣泛的應用。（三）應用舉例例1兩個體積相等的容器，一個盛有NO，另一個盛有N2和O2，在同溫同壓下兩個容器內的氣體一定具有相同的（ ）（A）原子總數 （B）質子總數 （C）分子總數 （D）質量 例2按質量各占50%的甲烷和乙烯混和的混和物，則混和氣體中甲烷和乙烯體積比為（ ） （A）7 ：2 （B）7 ：3 （C）7 ：4 （D）6 ：4 例3在一個6升的密閉容器中，放入3升X（氣）和2升Y（氣），在一定條件下發生下列反應：4X（氣）+3Y（氣） 2

10、Q（氣）+nR（氣），達到平衡后，容器內溫度不變，混和氣體的壓強比原來增加5%，X的濃度減小，則該反應方程式中的n值是（ ） （A）3 （B）4 （C）5 （D）6 例4CH4在一定條件下催化氧化可以生成C2H4、C2H6（水和其他反應產物忽略不計）。取一定量CH4經催化氧化后得到一種混合氣體，它在標準狀況下的密度為0.780g/L。已知反應中CH4消耗了20.0%，計算混合氣體中C2H4的體積分數（本題計算過程中請保持3位有效數字）。 1.解根據阿伏加德羅定律，在同溫同壓下，同體積的氣體含有的分子數相同。盡管第二個容器內的氣體是由兩種混合氣體組成，但這種混合氣體同樣也服從阿伏加德羅定律，因此

11、（C）可首先肯定為正確答案。NO、N2和O2都是雙原子分子。由于其分子數相同，其原子數也相同，因此（A）也是本題答案。2.解混和后的氣體一定是在同溫同壓下，題意中又告知兩種氣體等質量，根據推論4，有： 應選（C）3.解本題若按化學平衡計算的方法很難解答，由推論2知：若反應后氣體的壓強大于反應前氣體的壓強，則反應后氣體的物質的量必然大于反應前氣體的物質的量，即，所以。故答案是（D）。4.解設反應前CH4為1mol，其中有xmol轉化成C2H4，（0.2-x）mol轉化成C2H6，由關系式 可知，反應后混合氣體的總物質的量根據有 解得 練習： 1設阿伏加德羅常數的符號為NA，標準狀況下某種O2和N

12、2的混合氣體m g含有b個分子，則n g該混合氣體在相同狀況下所占的體積（L）應是（ ）AAA/mb D.nbNA/22.4m2密度為0.478g/L的C2H2、C2H4和H2組成的混合氣體通過鉑催化劑后，密度增大到1.062g/L（密度已換算成標準狀況）。試求原混合氣體中各種氣體的體積百分含量。3由兩種氣態烴組成的混合氣體20ml，與過量O2充分燃燒后的產物通過濃H2SO4時，體積減少30ml，再通過堿石灰時，體積又減少40ml（氣體體積在相同條件下測定）。問這種混合烴可能有幾種組成？各烴所占體積為多少ml?1.A2.解：可見，反應后H2有剩余，為C2H6和H2的混合氣。設反應前1mol混合

13、氣體中含C2H2xmol、C2H4ymol、H2zmol，依題意，有第三個式子的意思是反應后平均摩爾質量和物質的量的乘積為10.7故 VC2H2%= nC2H2%=20% VC2H4%= nC2H4%=15% VH2%= nH2%=65%3.設混合物的平均組成式為CxHy ，由題意得： CxHy+（x+y/4）O2 = xCO2 + y/2H2O 1 x y/2 20 40 30 可得x=2 y=3 所以平均組成式為C2H3 可為：C2H4，C2H2，兩者體積比為：1：1，所以各為10ml C2H6,C2H2 ,兩者體積比為：1：3,C2H6是5ml,C2H2是15ml（答： ）（四）四、物質

14、的量濃度 1、定義：以1升溶液里含多少摩爾溶質來表示的溶液濃度叫物質的量濃度。單位“摩/升”。 物質的量濃度C(mol/L)=例：把29.3g食鹽配成500ml溶液，其物質的量濃度為多少？如果配制成2L溶液，其物質的量濃度又是多少？（1mol/L、0。25mol/L）2、一定物質的量濃度溶液的配制：例：配制0.5mol/L的溶液500ml:(1) 計算：溶質用量：0.5×0.5×58.5=14.6(g)(2) 稱量：稱取已研細的NaCl 14.6g(3) 溶解：在燒杯中進行(4) 轉移：(5) 洗滌：(6) 定容：(7) 搖勻：(8) 保存：附：配制一定體積、一定物質的量濃

15、度的溶液實驗誤差的主要原因（1） 稱量時所引起的誤差使所配溶液的物質的量濃度偏高的主要原因 天平的砝碼沾有其他物質或已銹蝕； 試劑、砝碼的左右位置顛倒 調整天平零點時，游碼放在了刻度線的右端 用量筒量取液體時，仰視讀數，使所讀液體的體積偏大等待使所配溶液的物質的量濃度偏低的主要原因直接稱量熱的物質砝碼殘缺在敞口容器中稱量易吸收空氣中其他成分或易于揮發的物質時的動作過慢用量筒量取液體時，俯視讀數，使所讀液體的體積偏小等待（2）用于溶解稀釋溶液的燒杯未用蒸餾水洗滌，使溶質的物質的量減少，致使溶液的濃度偏低。（3）轉移或攪拌溶液時有部分液體濺出，致使溶液濃度偏低。（4）容量瓶內溫度高于20，造成所量

16、取的溶液的體積小于容量瓶上所標注的液體的體積，致使溶液濃度偏高。（5）在給容量瓶定容時，仰視讀數會使溶液的體積增大，致使溶液的濃度偏低；俯視讀數會使溶液的體積減小，致使溶液濃度偏高。例題精選：某學生進行中和滴定實驗，需要用到濃度為0.10mol/L氫氧化鈉約75ml，實驗過程中用到的主要儀器有托盤天平和容量瓶。現有以下幾種規格的容量瓶，實驗過程中宜選用的是（ ） A.50mL B.100mL C.250mL D.500mL 解題中，不少學生認為是 B選項。有資料的答案為C。能說說選C的理由嗎？托盤天平的感量是0.5g，如果配制100ml的話，只需要0.4g氫氧化納，不好稱量3、 溶液濃度的計算

17、與換算： （1） 配制溶液的計算：因為 C=n/V 所以 n=CV V=n/C例1、用氯化氫氣做噴泉實驗后，溶液充滿全瓶內。設實驗在標準狀況下進行，求在燒瓶中得到的稀鹽酸中HCl的質量分數和物質的量濃度。解：求溶液中溶質的質量分數。設燒瓶容積為22.4L，有 (HCl)=0.163% 求HCl的物質的量濃度。設燒瓶容積為22.4L，有 C（HCl）=1mol/22.4L=0.045mol/L例2、實驗室中要配制磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉的混合溶液2000ml，要求每升溶液中含磷元素0.2mol。磷酸氫二鈉和磷酸二氫鈉的物質的量的比是1：3，今用98%磷酸和固體NaOH來配制，要取用98%磷酸（密度

18、1.844g/cm3）多少ml?固體NaOH多少克？（上海市高考題）解：由題意知，2升中Na2HPO4和NaH2PO4共0.4mol,Na2HPO40.1mol,NaH2PO40.3mol。設需98%H3PO4xml，需NaOHyg 解得 x=21.7(ml) 解得y=20(g)(2)濃溶液稀釋的有關計算：稀釋定律：稀釋前后溶液中溶質的質量和物質的量不變。 C1V1=C2V2（C1、C2為稀釋前后溶質的物質的量濃度）例3、100ml容量瓶內有100ml0.1010mol/LNaCl溶液，設法把它配成0.1000mol/L的NaCl溶液。儀器、藥品：100ml容量瓶（內裝溶液），酸式滴定管，1m

19、l移液管，滴管，100ml燒杯，100ml量筒，10ml量筒，蒸餾水。解：依稀釋定律：100×0.1010=0.1000×V2,V2=101.0(ml)用移液管或滴定管往盛有100.0ml0.1010mol/LNaCl溶液的容量瓶內加1.0ml蒸餾水，然后搖勻即得所需濃度的溶液。(3)有關物質的量濃度與溶液中溶質分數（設為%）的換算。C（mol/L）=例4、常溫下將20g14.0%的NaCl溶液跟30.0g24.0%的NaCl溶液混合，得到密度為1.15g/ml的混合溶液。計算：（1）該混合溶液的質量分數；（2）該溶液的物質的量濃度；（3）在1000g水中需溶入多少molN

20、aCl，才能使其濃度恰好與上述混合溶液的濃度相等。解：（1）混合溶液的質量分數： （2）物質的量濃度： （3）設需xmolNaCl物質的量濃度的計算，公式雖簡單，但種類繁多，題型比較復雜，關鍵是從已知條件中找出溶質的物質的量(mol)和溶液體積(L)，即可求溶液的物質的量濃度。若已知溶液的密度還可進行物質的量濃度與溶液中溶質的質量分數(或飽和溶液的溶解度)之間的相互求算：物質的量濃度(c)=記為c= 則%因此，在有關計算中形成解題思路一般有兩個出發點： 由“定義式”出發：物質的量濃度定義的數學表達式為c=n/V，由此知，欲求c，先求n及V。 由守恒的觀點出發：a.稀釋前后“溶質的物質的量守恒”

21、。b.溶液中“微粒之間電荷守恒”(溶液呈電中性)。如在Na2SO4溶液中，陰離子SO42-與陽離子Na+所帶電荷一定相等，即n(Na+)×1=n(SO2-4)×2，又因在同一溶液中，體積都相同，故有c(Na)×1=c(SO42-)×2。再如，在Na2SO4、KNO3和HCl的混合液中，陽離子有Na+、K+、H+，陰離子有SO42-、NO-3、Cl-，由電荷守恒知：c(Na)×1+c(K)×1+c(H)×1=c(SO2-4)×2+c(NO-3)×1+c(Cl-)×1簡化為c(Na)c(K)c(H)

22、2c(SO24)c(NO3)c(Cl)c.化學反應前后的質量守恒現將兩類濃度的求算總結如下：1.溶液中粒子的物質的量濃度強電解質 AxBy=xAy+yBx- 有c(Ay)=xc(AxBy) c(Bx-)=yc(AxBy)c(Ay+)c(Bx-)=xy以Fe2(SO4)3為例：(1)若Fe2(SO4)3的物質的量濃度為amol·L1，則c(Fe3+)=2amol·L1，c(SO2-4)=3a mol·L1。(2)若Fe2(SO4)3溶液中c(SO24)a mol·L1，則3 mol·L1。(3)溶液中電荷關系：3c(Fe3+)=2c(SO2-4)

23、。2.氣體溶于水后溶質的物質的量濃度在標準狀況下，1 L水中溶解某氣體V L，所得溶液密度為 g·mL-1，已知該氣體的摩爾質量為M g·mol1，水的密度是1 g·mL1，則溶于水后溶質的物質的量濃度為：c=mol·L1=mol·L1（五）五、綜合計算：例5、用密度為1.32g/cm3的硫酸溶液，逐滴滴入BaCl2溶液中，直到沉淀恰好完全為止。已知所生成的沉淀的質量等于所用硫酸溶液的質量，則硫酸溶液的濃度為（ ）(A)21.9% (B)42.1% (C)13.5mol/L (D)5.67mol/L解：依題意，生成沉淀的質量應等于溶液的質量 H

24、2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl 98 233 M×% M H2SO4%=42.1% 故答案為B、D例題精選：例：4mLO2和3mLNxHy(YX)混合氣體在120、1.01×105Pa條件下點燃完全反應后，恢復到原溫度和壓強時，測得反應后N2、O2、H2O(氣)混合氣體密度減小3/10。 （1）該反應的化學方程式為 YO2+4NXHY=2XN2+2YH2O（2）通過計算確定的化學式解：設混合氣體的質量為W。反應前的密度為W/7，反應后的密度為W/7×7/10=W/10.即反應后氣體的體積為10ml. YO2+4NXHY=2XN2+2YH2O y 4 2

25、x 2y 2x+y-4 3 10-7=3 由此可得：X+Y/2-2=2 Y=2（4-X） 討論：當X=1時，Y=6 一個N不能結合6個氫 X=2時，Y=4 X=3時，Y=1，不符合YX故有NXHY的化學式為N2H4練習：1、在標準狀況下，1體積水溶解700體積氨氣，所得溶液的密度為0.9g/cm3。則氨水的濃度是（ ）（A）18.4mol/L (B)34.7% (C)20.4mol/L (D)38.5%2、在一定溫度下，溶質溶解在兩種互相接觸但互不相溶的溶劑中的濃度之比是一個常數K。若CA、CB（g/L）分別表示溶質在A、B兩種溶劑中的濃度，則CA/CB=K。對溶質碘來說，有CCCl4/CH2

26、O=85，現有2L碘水，其中含碘0.02g，若用CCl4為萃取劑，以兩種不同的方法進行萃取：（）第一種方法是50ml萃取劑萃取一次；（）分兩次萃取，每次用25ml萃取劑。求兩種情況下水中殘留碘的質量。(答：1、AB 2、第一次0.0064g；第二次0.0047g。)附：溶解度：在相同條件下，不同物質在同一溶劑里溶解的能力各不相同。通常把一種物質溶解在另一種物質里的能力叫做溶解性。物質溶解性的大小跟溶質和溶劑的性質有關，通常用溶解度表示物質的溶解性大小。1、固體物質的溶解度：在一定溫度下，某物質在100克溶劑里達到飽和狀態時所溶解的克數，叫做這種物質在這種溶劑里的溶解度。如食鹽在10時的溶解度為

27、35.8克。（不指明溶劑時，通常所說的溶解度就是物質在水里的溶解度。） 溶解度在使用溶解度這個概念時應注意：（1）要指明在什么溫度下； （2）該溶液必須是飽和的；（3）溶劑的質量是以100克為標準；（4）溶解度的單位是克。易溶：>10g 可溶：>1g 微溶：<1g 難溶：<0.01g（習慣上把難溶叫“不溶”）2、氣體物質的溶解度：氣體的溶解度是指在一定溫度下，某氣體（壓強為1標準大氣壓）在一體積溶劑里達到飽和狀態時所溶解的體積數（換算成標準狀況的體積數），例如：0、1大氣壓下，氧氣的溶解度為0.049,表示該條件下1體積水中最多能溶解0.049體積的氧氣。氣體的溶解度是

28、沒有單位的。（0時，NH3的溶解度是1176；20時為702）3、影響物質溶解度的因素：物質溶解度的大小主要決定于溶質和溶劑的性質（內因），外界條件如溫度、壓強對物質的溶解度也有一定的影響（外因）。（1）溫度對固體物質溶解度的影響：大部分固體物質的溶解度隨著溫度的升高而增大；少數物質（如食鹽）的溶解度受溫度的影響很小；還有極少數物質（如熟石灰）的溶解度隨溫度的升高而減小。（2）溫度、壓強對氣體溶解度的影響：氣體的溶解度一般隨著溫度的升高而減小（如氨水受熱逸出氨氣）；當溫度不變時，隨著壓強的增大，氣體的溶解度增大；隨著壓強的降低，氣體溶解度減小。（如打開汽水瓶蓋即冒氣泡。）4、溶解度曲線：物質的溶解度和溫度的關系，可用溶解度曲線來表示。縱坐標表示溶解度，橫坐標表示溫度，曲線上任何一點表示這種物質在該溫度下的溶解度。根據某物質的溶解度曲線可以查知這種物質在某溫度時的溶解度，也可以看出這種物質的溶解度隨著溫度的變化而變化的規律，還可以比較溫度相同時不同物質溶解度的大小。例1、在20時，將34.3克氯化銨飽和溶液蒸干后，得到9.3克氯化銨。求20時氯化銨的溶解度。解：答：20時氯化銨的溶解度是37.2克。例2、從溶解度曲線上查出，硝酸鉀的