混合气体摩尔质量的计算方法和物质的量概念的理解

混合气体摩尔质量的计算方法和物质的量概念的理解 混合气体摩尔质量(或相对分子质量)的计算 (1)已知标况下密度，求相对分子质量. 若已知气体在标准状况下的密度 相对分子质量在数值上等于气体的摩尔质量， ，则Mr在数值上等于M, (2)已知相对密度，求相对分子质量 若有两种气体A、B将与的比值称为A对B的相对密度，记作DB，即 DB, ，由推论三，Mr(A) Mr(B), ,DB Mr(A),DB?Mr(B) 以气体B(Mr已知)作基准，测出气体A对它的相对密度，就可计算出气体A的相对分子质量，这也是测定气体相对分子质量的一种方法.基准气体一般选H2或空气. (3)已知混和气体中各组分的物质的量分数(或体积分数)，求混和气体的平均相对分子质量. 例 等物质的量的CO、H2的混和气，气体的平均相对分子质量Mr. 解:平均相对分子质量在数值上等于平均摩尔质量，按照摩尔质量的定义 设CO、H2的物质的量均为1mol M , m总 n总,,15g/mol 由此例推广可得到求M的一般: 设有A、B、C„诸种气体 M,m总 n总,A)，，，n(B)， [推论一] M,M(A)?n(A),，M(B)n(B),，„„ [推论二] M ,M(A)?V(A),，M(B)?V(B),，„„ 例:空气的成分N2约占总体积的79,，O2约占21,，求空气的平均相对分子质量. 解:由上面计算平均摩尔质量的方法可得 M(空气),M(N2)?V(N2),，M(O2)?V(O2), ,28g/mol×79,，32g/mol×21, ,28.8g/mol 答:空气的平均相对分子质量为28.8. 利用类比加深对物质的量概念的理解 《物质的量》这一章涉及很多概念和公式很多。对这些概念和公式的正确理解，是我们灵活运用这章知识的关键，更是学好化学的关键。《物质的量》也是我们进入高中来学习的第一章理论性很强的知识。概念抽象，特别是物质的量，大家很容易弄错，但是物质的量是我们化学计算的基础，联系微观世界和宏观世界的桥梁，只有掌握了它，我们才能学好化学，正确理解化学反应。可以说，物质的量是我们真正走入化学世界的第一步。以后很多化学的思考方式，都是建立在它的基础上。现在就打个比方吧，物质的量实际上是一个度量衡，就像秦始皇统一 中国时，所采取的度量衡统一一样。 大思路 概念分为很多层次，我们要从根子上入手，即从最本源的概念入手。打个比方，什么叫同位素，大家都知道说是指质子数相等的一类原子，可是什么又是原子呢,大家就说是物质的基本微粒，由原子核和核外电子组成，如果继续问，就追究到了原子核与核外电子，然后又到了中子、质子。这最本源的东西就是中子、质子、电子。我们暂且把这种方法叫做“寻根刨底”吧～在利用我们的类比方法，一定可以理解这章抽象的概念～ 下面是我们这一章的所有的新概念以及公式。 阿佛加德罗常数:0.012kgC所含有的C原子个数， 个，这不是一23 个精确值，而是一个近似值。 1摩尔:把含有NA个物质的结构微粒叫做1摩尔该物质，即个物质微粒。与生活中 把12支铅笔叫做1打铅笔一样哦～ 举例: 个H2O分子，或者说NA个H2O分子，就是1摩尔水; 个质子，或者说NA个质子，就是1摩质子; 个氧分子O2，即 NA个氧分子O2; 1摩尔氧气就是 1摩尔电子就是个电子，即NA个电子。 但是我们不能说1摩尔鸡蛋，原因是鸡蛋不是微观的粒子。 物质的量—摩尔:以摩尔为单位来计量物质所含结构微粒数的物理量。它与物质的质量不一 样。我们在述时，必须指明微粒种类。 我们接着上面的例子帮助大家理解: 1打铅笔等于12支铅笔; 2323 2打铅笔等于支铅笔; 3打铅笔等于支铅笔; n打铅笔等于支铅笔; 第一点: 这里的“打”是“数量这个物理量”的一个单位，相当于“摩尔”，是一个 “物质的量这个物理量”的单位。 第二点:“12”相当于 我们在继续往下想: 12支铅笔是1打; NA，即，是一个阿佛加德罗常数。 支铅笔是 支铅笔是 N支铅笔是N 打; 打; 打; 所以我们类推得到:N个物质微粒就是N 2323摩该物质。 即得到公式: 摩尔质量—克/摩:单位物质的量的物质所具有的质量，即1摩尔物质的质量。实际上就是 个该物质分子的质量。从这个定义就知道，质量与摩尔质量是不一样 的， 他们的单位也不一样。摩尔质量数值上等于相对原子质量或者相对分子质量。 举例: 1mol氧气的质量是32g,那么氧气的摩尔质量就是32g/mol。氧气的相对分子质 。 量是32 1mol Na质量是23g,那么钠的摩尔质量就是23g/mol。钠的相对原子质量是23。那么: 32g氧气就是1mol; 64g氧气就是2364 32mol; mg氧气就是m 32 m 23mol; mgNa就是mol; 于是我们可以得到一个公式: M 是密度，V是体积。 其中M是摩尔质量， 气体摩尔体积—升/摩:标准状况下，单位物质的量的气体所占有的体积为22.4L，即1摩尔 气体的体积。实际上就是个气体分子占有的体积约为 22.4L。和摩尔质量一样的推导法，我们得到一个公式: 物质的量浓度—摩/升:在一定温度和压强下，单位体积中所含溶质物质的量的多少，即1L溶液 中含有溶质的物质的量，实际就是1L溶液中含有多少个个溶质分子。 公式: V 在这些概念中，最本源的是什么，其实就是阿佛加德罗常数NA和摩尔。其他的概念和定义都建立在它们的基础上。让我们以题为载体来理解吧～ 体验1 下列各指定粒子数目不等于阿伏加德罗常数值的是( ) A(1g H2所含的原子个数 B(4g氦气所含的原子个数 C(23g金属Na全部转变为金属离子时失去的电子个数 D(16g O2所含的分子个数 体验思路:抓住定义，阿佛加德罗常数指的是1摩尔物质的微粒数，1摩尔就是阿佛加德罗常 数个，就像“一打就是12个”。所以我们求物质的量，即求物质到底有多少摩尔，就有多少个阿佛加德罗常数，就像“到底有多少打，就有多少个12个”。利用公式 M或者 ，根据已知条件选择其中之一，然后我们还要注意 题目具体指的是什么微粒。 体验过程:A选项:，这个选项中大家一定就要注意指的 是氢原子数而不是氢分子数，选项对。 B选项: ，1摩尔He含有阿佛加德罗常数个He分子。 C选项: 1mol，每个Na失去一个电子，所以电 子数和Na离子数相等，根据阿佛加德罗常数的定义，1摩尔电子就是阿 佛加德罗常数个电子。 D选项:，根据阿佛家德罗常数的定义，1mol就是阿 佛加德罗常数，那么0.5molO2只是阿佛加德罗常数的 。 2 :D 小结:从这道题中，我们知道要注意具体指的是什么微粒，就要注意分子式中的下标，看是单 原子分子还是多原子分子，或者指的是电子。 体验2 设NA代表阿佛加德罗常数,下列说法正确的是( ) (A)2.4克金属镁变成镁离子时失去的电子数目为0.1NA (B)2克氢气所含原子数目为NA (C)在25?,压强为1.01×105帕时,11.2升氮气所含的原子数目为NA (D)标准状况(0?,101.3千帕)下,22.4升氯气中所含的氯原子数为2NA 体验思路:这道题还是阿佛加德罗常数定义的理解，1摩尔就是NA个，就像“一打就是12个”。 抓住的主要线索还是:1摩尔某物质微粒数就是阿佛加德罗德常数，所以还是求物质的量，看到底有多少摩尔，“看到底有几打，有几个12个”。根据已知选择公式 M还是 ，直接计算就好了。 体验过程:A选项:，由于每个Mg失去两个电 子，即电子摩尔数为Mg的两倍，即0.2NA。 B选项: V ，即氢原子数为2NA。 C选项:公式成立的条件是标准状况下，所以这个选项肯定不对。 D选项:这次可以利用公式该是2NA个氯原子。 答案:应 总结:通过这两道题，你是不是对阿佛加德罗常数和摩尔理解透了呢～理解好 了我们就进入下 一步啦～ 体验3 下列说法正确的是( ) A、摩尔表示物质的质量的单位 B、10gHF含有0.5molHF分子 C、2gH2的体积约为22.4L D、物质的摩尔质量等于其式量 体验思路:这道题的主要考察我们表述的严密性，注意任何一个公式的应用都有它的范围哦。 体验过程:A选项:摩尔是物质的量的单位，并非物质的质量哦 B选项:摩尔后面修饰的是物质，不能物质微粒哦，应该是10gHF含有0.5molHF，不能是HF分子。 C选项:只有标准状况下的1摩尔气体体积才是22.4升，这里用一个“约”，所以他正确了。 D选项:摩尔质量数值上等于式量，并非是完全相等哦～ 实践1 设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是 ( ) NA个N2分子和NA个CO分子质量比为1?1 A( B(1 mol H2O的质量等于NA个H2O质量的总和 C(在任何条件下1mol H2所含的原子数为NA D(1mol H2SO4中所含的粒子数目一定是NA 实践2 A、摩尔是含有6.02×10个微粒的集体 B、0.012kgC所含的原子数精确值是6.02×10 C、1mol H2的体积为22.4L D、1molH2SO4的质量是98g 122323下列说法正确的是 ( ) 实践题答案 实践1 实践略解:A选项:考察的是摩尔质量定义，1摩尔N2和1摩尔CO的质量比就是它们的摩尔质量比。。 B选项:1 mol H2O就是NA个H2O分子啦，质量当然相等啦～ C选项:要仔细哦，1mol H2说的当然是NA个H2分子啦，没说在标况下 D选项:1mol H2SO4中所含的粒子数，什么粒子没说清楚。错啦～ 答案:AB 实践2 思路略解:A选项:摩尔是一个微粒集体单位，不是含有6.02×10个微粒的集体 1摩尔某微粒才是含有6.02×10个微粒的集体。 B选项:0.012kgC所含的原子数精确值是6.02×10，不是精确值，是近似值啦，这么 小的原子，谁能数出一个精确值呢。 C选项:标准状况下的1摩尔气体体积才约是22.4L. D选项:硫酸的式量是98，摩尔质量就是98g/mol。 答案:D 12232323