物質的量—考點整理

1、一 、物質的量1、 物質的量：物質的量是國際單位制中七個基本物理量之一，表示含有一定數目粒子的集合體，符號為n。物質的量是為了將一定數目的微觀粒子與可稱量的物質之間聯系起來而引入的物理量，是把一定數目的原子、分子或離子等微觀粒子與可稱量的物質聯系起來的“橋梁”。2、 摩爾：摩爾是物質的量的單位（簡稱摩），符號為mol。摩爾可以計算所有微觀粒子（包括原子、分子、離子、原子團、質子、中子、電子等）。3、 阿伏伽德羅常數：國際上規(guī)定，1 mol粒子集合體所含的粒子數與0.012 kg 12C中所含的碳原子數相同，約為6.02 × 10 23。把1 mol粒子的粒子數叫做阿伏伽德羅常數，符號

2、為NA，通常用 6.02 × 10 23mol-1表示，即NA 6.02 × 10 23 mol-1。1 mol任何粒子集體都含有阿伏伽德羅常數個粒子，約為6.02×10 23個。例如，1 mol O2、C、NaOH中分別含有 6.02×10 23個O2、C、Na+(或OH-)，6.02×10 23個H、H2、H+的物質的量均為1 mol。4、 n、NA與N(粒子數)之間的關系為：n=物質的量NA=阿伏伽德羅常數N= n·NA物質所含粒子數物質的量·阿伏伽德羅常數計算時，阿伏伽德羅常數的取值為6.02 × 10 2

3、3 mol-1。例如，3.02 × 10 22個CO2分子的物質的量為：n(CO2) = = 0.05 mol0.2 mol H2O含有的水分子數為：N(H2O) = n·NA = 0.2 mol × 6.02 × 1023 mol-1 = 1.204 × 1023。 注意事項：（1）“物質的量”是一個專用名詞，是一個整體四個字不能分割，也不能替代。物質的量既不是物質的數量，也不是物質的質量。 （2）摩爾不是基本物理量，摩爾是物質的量這一基本物理量的單位。國際單位制中其他六個基本物理量是長度、質量、時間、電流、熱力學溫度、發(fā)光強度。物質的量（n

4、）和摩爾（mol）的關系與長度（l）和米（m）、質量（m）和千克（kg）、時間（t）和秒（s）的關系一樣。（3）摩爾與物質的量兩者不能混淆，沒有“摩爾數”這一說法。如同“××物體的質量是多少千克、長度是多少米”一樣，描述微觀粒子時，應為“某物質的物質的量是多少摩爾”，不能為“某物質的摩爾數是多少”。（4）阿伏伽德羅常數是一個有單位（mol-1）的物理量，而不是一個純數字。6.02×10 23 mol-1是阿伏伽德羅常數的近似值。不能說6.02×10 23 mol-1是阿伏伽德羅常數。（5）6.02×10 23是一個很大的數字，因此阿伏伽德羅常數

5、不能計算宏觀物體，只適合與微觀粒子的計算。（6）在使用摩爾表示物質的量時，應該指明物質微粒的名稱、符號或化學式，使其具體、明確。例如，“1 mol 氧”是指1 mol 氧原子，還是1 mol 氧分子，含義就不明確，說法錯誤；“1 mol O2”、“1 mol O3”，說法均正確。（7）物質的量相同的任何物質所含粒子的數目相同，含有相同粒子數目的物質其物質的量也相同，但一定要注意“粒子”指的是什么。如1 mol NH3 和1 mol H2O所含有分子數相同（質子數、電子書也相同），但所含原子數不同。二 、摩爾質量（1）單位物質的量 的 物質所具有的 質量，稱為該物質的摩爾質量，其符號為M，常用單

6、位是g·mol-1。（2）任何粒子的摩爾質量以為g·mol-1為單位時，在數值上等于該粒子的相對原子質量（Ar）或相對分子質量（Mr）。（3）n、m、M之間的關系：n = 物質的量M=物質的相對原子質量或相對分子質量m=n·M物質的質量物質的量·物質的相對原子質量或相對分子質量例如，氧原子（O）的相對原子質量是16，氧分子（O2）的相對分子質量是32，O2的摩爾質量為32 g·mol-1， 64g O2的物質的量為：n(O2) = = = 2 mol摩爾質量、相對原子質量、相對分子質量的數值相同（摩爾質量以g·mol-1為單位時），但

7、所表示的意義不同，符號不同，單位不同。摩爾質量（M）相對原子質量（Ar）相對分子質量（Mr）區(qū)別單位物質的量的物質所具有的質量；單位是g·mol-1一個原子的質量與12C的作比較，所得的比值；單位：1化學式中各元素相對原子質量之和；單位：1聯系摩爾質量為g·mol-1為單位時，數值上等于其相對原子質量或相對分子質量；混合物組成一定時，1 mol 混合物的質量就是該混合物的平均摩爾質量，在數值上等于該混合物的相對分子質量注：相對原子質量、相對分子質量的單位是：1，在書寫時將單位“1”省略不寫。三 、氣體摩爾體積（1）定義：單位物質的量的氣體所占的體積稱為氣體摩爾體積。（2）符

8、號：Vm（3）單位：L·mol-1或m3·mol-1（4）定義式： （變形式： V= ， ）（5）標準狀況下的氣體摩爾體積：在0、101kPa時，1 mol任何氣體的體積都約為22.4L條件標準對象數值 Vm 22.4 L·mol-1注意事項：1 mol 物質的體積不同或相同的解釋物質體積的大小取決于三個因素，即構成這種物質的粒子數目、粒子的大小和粒子之間的距離。（1）構成液態(tài)、固態(tài)物質的粒子間的距離是很小的，在粒子數目相同的條件下，固態(tài)、液態(tài)物質的體積主要取決于原子、分子或離子本身的大小。由于構成不同物質的原子、分子或離子的大小是不同的，所以相同物質的量的不同液

9、態(tài)、固態(tài)物質的體積也就有所不同。（2）相同條件下，1 mol 不同氣體的體積是相同的。實驗觀察：電解水的實驗中所得到的H2和O2的物質的量之比與其體積之比相等（為2:1），表明同溫同壓下，1 mol O2和1 mol H2 的體積相同。數據計算：依據標準狀況下和可計算1 mol O2和1 mol H2的體積都約為22.4L。理論解釋：氣體分子間平均距離比分子直徑大得多，因此氣體分子本身的大小差異可以忽略。當氣體的物質的量（分子數）一定時，決定氣體體積大小的主要因素是分子間平均距離的大小。溫度越高，氣體體積越大；壓強越大，氣體體積越小。當溫度和壓強一定時，氣體分子間的平均距離幾乎是一個定值，故分

10、子數一定時，其體積是一定值。即同溫同壓下，相同物質的量的氣體所占的體積是相同的。應用：推導出阿伏伽德羅定律并應用于氣體的物質的量、質量、體積、分子數、密度等物理量的比較和計算。注：（1）應用Vm = 22.4 L·mol-1時需注意：物質的聚集狀態(tài)一定是氣態(tài)（可以是單質或化合物，也可以是純凈物或混合物）；條件必須是標準狀況（273K、101kPa）。如常溫常壓下，28 g N2的體積不是22.4 L；標準狀況下，22.4 L SO3的物質的量不是1 mol（SO3在標準狀況下是固體）。 （2）標準狀況下，Vm為22.4 L·mol-1，273K、202kPa（溫度、壓強都是

11、標準狀況時的2倍）下，Vm也是22.4 L·mol-1。（3）只要溫度和壓強一定時，1 mol 任何氣體所占的體積都是一個定值。如常溫常壓（25、101kPa）下，Vm = 24.5 L·mol-1 > 22.4 L·mol-1（因為氣體分子間的平均距離比標準狀況下大），因此，22.4 L 氣體的物質的量小于1 mol。（4）氣體質量和物質的量的關系和條件無關，如28g N2不管在什么條件下都是1 mol；氣體體積與物質的量的關系和條件有關，如22.4L N2的物質的量不一定是1 mol。四、阿伏伽德羅定律（1）內容：同溫同壓下，相同體積的任何氣體（包括混合

12、氣體）都含有相同數目的分子。（2）實質：揭示溫度（T）、壓強（p）、氣體體積（V）和物質的量（n）四者之間的關系。四者中若三個相同，則第四個一定相同；若兩個相同，則另兩個成比例。即“三同定一同，二同定比例”。（3）重要推論同溫同壓下，：同T、p時，體積與分子數或物質的量成正比。（Vn）同溫同壓下，：同T、p時，氣體密度與其摩爾質量或相對分子質量成正比。（M）推導： 或 。同溫同體積下，：同T、V時，氣體壓強與分子數或物質的量成正比。（p n）難點突破：阿伏伽德羅定律可以這樣推出：氣體體積有氣體的分子數、分子本身的大小和分子間的距離3個因素決定。由于氣體分子間的距離比分子本身大得多，所以對不同的

13、氣體，其分子本身的大小差異可以忽略。氣體分子間的距離由溫度和壓強決定，同溫同壓下，不同分子的分子間距離幾乎相等。所以，同溫同壓下，氣體體積只取決于氣體分子數，若分子數相同，則物質的量相同，體積相同，反之亦然。名師支招：根據阿伏伽德羅定律，可將同溫同壓下氣體的體積比變換為其物質的質量比，或將恒溫恒容時氣體的壓強比變換為其物質的量之比，然后進行氣體的相關比較和計算。例如，同溫同壓下，體積比為1:2的CO和CO2氣體，其分子數之比為1:2，原子數之比為2:6即1:3，質量比為28：（2×44）即7:22，密度比為28:22即7:11。在化學反應中，同溫同壓下，氣體分子數之比等于其物質的量之

14、比，等于其體積之比。依據阿伏伽德羅定律及質量守恒定律，可確定氣體的化學式或直接將氣體體積應用于化學方程式中進行計算。例如，已知在相同條件下，10 mL氣體A2與30mL氣體B2相互化合，可以生成20mL氣體C，則C的分子式為 。解題思路：先由阿伏伽德羅定律確定A2、B2、C的物質的量之比為1:3:2，即A2+3B2=2C，再由質量守恒定律確定一個C分子中含有1個A原子和3個B原子，即C的分子式為AB3。拓展：理想氣體的狀態(tài)方程式為pV=nRT（R為氣體常數），可以變式為：。由此可以推出和理解阿伏伽德羅定律的所有推論。如T、p相同時Vn、M，T、V相同時p n，即為三個推論。除此以外，還可以得出

15、一些相關推論，如：條件關系文字表述n、p相同物質的量相等、壓強相同的氣體，其體積與溫度成正比（溫度越高，分子間的平均距離越大）n、T相同物質的量相等、溫度相同的氣體，其壓強與體積成反比（壓強越大，分子間的平均距離越小）T、p、V相同同溫同壓下，體積相同的氣體，其質量與摩爾質量成正比T、p、m相同同溫同壓下，等質量的氣體，其體積與摩爾質量成反比T、V、m相同同溫同體積下，等質量的氣體，其壓強與摩爾質量成反比五、有關氣體的相對密度和平均摩爾質量的計算以d表示相對密度，表示平均摩爾質量，表示平均相對分子質量。（1）相對密度是相同條件下兩種氣體的密度之比。如氣體A對氣體B的相對密度可表示為：，即相對密

16、度等于摩爾質量之比。（2）平均摩爾質量是單位物質的量的混合物（即1 mol 混合物）的質量。其計算途徑有：定義式：。已知標準狀況下混合氣體的密度（混），則：由相對密度計算。 已知。則：。已知混合氣體中個成分的物質的量分數或體積分數（對氣體），則：上式中，Mi和ni分別表示組分i的摩爾質量和物質的量。依據氣體的質量比或質量分數計算。若A、B、C三種氣體的質量比為m1：m2：m3，則三種氣體的物質的量之比為：，則：注：（1）氣體在標準狀況下的密度，。（2）已知，則，。（3）可以由氣體的相對分子質量快速判斷它是比空氣重還是比空氣輕。將空氣的平均相對分子質量視為29，則：Mr<29的氣體比空氣輕

17、（如H2、CH4、C2H2、NH3等），Mr>29的氣體比空氣重（如CO2、SO2、Cl2、NO2等）。（4）相對密度的含義是兩種氣體的密度之比，應用條件是同溫同壓、氣體的相對密度和在標準狀況下的密度的“價值”就體現在計算相對分子質量（摩爾質量）上。例如，某物質A在一定條件下加熱分解，產物都是氣體，分解方程式為：2A=B+2C+2D。測得生成的混合氣體對氫氣的相對密度為d，則A的相對分子質量為 。解題思路是：混合氣體對H2的相對密度為d，表明按1：2：2的物質的量之比混合而成的B、C、D的混合氣體1 mol（B、C、D分別為mol、mol、mol）的質量為2d g，那么，1 mol B、

18、2 mol C、2 mol D的混合氣體的質量即2 mol A的質量則為10d g，A的相對分子質量為5d g。六、物質的量濃度（1）概念：以單位體積溶液里所含溶質B（B表示各種溶質）的物質的量來表示溶液的組成的物理量，叫做溶質B的物質的量濃度。其符號為cB,常用單位為mol/L（或mol·L-1）.（2）公式： nB ： 溶質B的物質的量（mol）， V ： 溶液的體積，不是溶劑的體積；單位是L，不是mL七、物質質量、物質的量、氣體體積之間的簡單計算 物質的量n粒子數目N質量m氣體體積V物質的量濃度c八、溶解度、溶質的質量分數、物質的量濃度之間的關系溶解度溶質的質量分數物質的量濃度

19、區(qū)別定義在一定溫度下，某物質溶解于100g水中達到飽和狀態(tài)時所能溶解的質量用溶質的質量和溶液的質量之比來表示溶液組成單位體積溶液中所含溶液B的物質的量溶質單位ggmol溶液單位ggL公式特點不受溶質、溶劑量多少的影響，只與溫度有關質量相同、溶質的質量分數也相同的溶液，所含溶質的質量相同，但溶質的物質的量不一定相同體積相同、物質的量濃度也相同的溶液，所含溶質的物質的量相同，但溶質的質量不一定相同換算公式， ， 九、氣體溶于水所得溶液的濃度計算依據或來計算氣體溶于水所得溶液的物質的量濃度。對于“在標準狀況下，a L 氣體（摩爾質量為Mg/mol）完全溶于b ml水中，所得溶液的密度為g·cm-3”這一情景，溶質的質量分數與物質的量濃度的計算方法如下：，或 。十、溶液中粒子溶度之間的關系 電荷守