新高一假期学习资料：化学计算与物质的量

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作者:泛夫君
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【初三回顾】
1. 有关化学式的计算：
（1）求相对分子质量：相对分子质量是指化学式中各原子的相对原子质量的总和。在计算的过程中应注意化学式前面的数字(系数)与相对分子质量及元素符号右下角的数字与相对原子质量之间的关系是“相乘”不是“相加”；若计算结晶水合物的相对分子质量时，化学式中间的“·”与结晶水的相对分子质量之间是“相加”不是“相乘”。
（2）求化合物中某元素的质量分数：化合物中任一元素的质量分数可以用下式计算，某元素的质量分数=

（3）确定化学式的计算：
①根据化合物中各元素的质量比求化学式：将各元素的质量分别除以其相对原子质量，得到的商之比即为相应的原子个数之比，继而确定其化学式。
②根据化合物中某元素的质量分数求化学式：已知某化合物中某元素的质量分数和相对分子质量，可确定该化合物中各原子个数之比，进而确定其化学式。

2. 有关化学方程式的计算：
（1）有关化学方程式计算的步骤：
①假设未知量，用x、y等字母表示；
②正确完整地写出相应的化学方程式；
③根据化学方程式写出各物质的相对分子质量，标在化学式下面；
④把题中的已知条件和待求未知量写在相应的分子质量下面；
⑤列比例式、求解；
⑥写出答案。
（2）有关化学方程式计算的注意事项：
①认真细心：化学式写正确；相对分子质量要准确；
②带入化学方程式中计算的相关量必须是纯净的质量；
③要注意反应中的条件，如“充分反应”、“完全反应”、“恰好反应”、“足量”、“过量”等关键性词语，以作出正确判断。
（3）不纯物的计算：化学方程式中所表示的反应物和生成物都是指纯净物，不纯物质不能代入方程式进行计算。遇到不纯物质时，需要将不纯物质换算成纯净物质的量，才能代入方程式，按质量比进行计算。计算关系为：纯净物的质量=不纯物的质量×纯净物的质量分数。

【新课学习】
化学反应中物质是按照一定量进行反应的，而化学反应中涉及的原子、分子等微粒质量非常的小，目前还不能直接称量，因此需要一个物理量把宏观可称量的物质与微观粒子联系起来，这个物理量就是物质的量。
1. 物质的量的单位——摩尔
（1）物质的量：物质的量是一种基本物理量，它实际上表示含有一定数目粒子的集体。粒子的集体可以是原子、分子、离子或原子团。符号为n，单位是摩尔。
①物质的量表示物质所含微粒的多少，这四个字是一个整体，不得简化或增添任何字，物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体。
②物质的量是以微观粒子为计量的对象，而这里的“粒子”是指构成物质的“基本单元”、这个基本单元可以是分子、原子、离子、中子、质子等单一粒子，也可以是这些粒子的特定组合。
③描述某物质的物质的量时，要用元素符号或化学式指明物质的种类，如1molH[sub]2[/sub]O 、2molFe[sup]3+[/sup]、1.5molH等等。
（2）摩尔：摩尔是国际单位制中七个基本单位之一。含有6．02×10[sup]23[/sup]个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔，摩尔简称摩，符号为mol。
（3）阿伏加德罗常数：6.02×10[sup]23[/sup] mol[sup]－1[/sup]叫做阿伏加德罗常数，是个物理常量，符号为N[sub]A[/sub]，单位为mol[sup]－1[/sup] 。
[归纳]摩尔是物质的量的单位。像长度、质量、时间分别具有米、千克、秒等单位一样，物质的量这个基本物理量也有它的单位──摩尔。摩尔这个单位是以0.012 kg [sup]12[/sup]C中所含的原子数目为标准的，而0.012 kg [sup]12[/sup]C中所含的原子数目约为6.02×10[sup]23[/sup]，所以1 mo1任何粒子的粒子数目都约为6.02×10[sup]23[/sup]。应该特别注意，物质的量这个物理量只适用于微观粒子，使用摩尔作单位时，所指粒子必须十分明确，且粒子的种类要用化学式表示。（附：国际单位制）

（4）摩尔质量：单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，摩尔质量的符号为M，常用的单位为g/mol（或g．mol[sup]-1[/sup]）。摩尔质量与相对分子质量在数值上相等，区别在于相对分子质量的单位为1，摩尔质量的单位为g/mol（或g．mol[sup]-1[/sup]）。

2. 气体摩尔体积
(1) 单位物质的量的任何气体在相同条件下应占有相同的体积叫做气体摩尔体积，符号为V[sub]m[/sub]，常用单位有L/mol（或L．mol[sup]-1[/sup]）和m[sup]3[/sup]/mol(或m[sup]3[/sup]mol[sup]-1[/sup])。
①n =V/V[sub]m[/sub] （n：物质的量V：气体体积 V[sub]m[/sub]：气体摩尔体积）
②气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强！例如，在0℃和101KPa的条件下(即在标状况下)，气体摩尔体积为22.4L/mol；在25℃和101KPa的条件下，气体摩尔体积为24.8L/mol。
③在温度为0℃，压强为101Kpa下，此时气体的摩尔体积为22.4L/mol也就是标准状况下的气体摩尔体积。
④气体摩尔体积仅仅是针对气体（混合气体）而言。气体的体积在同温同压下与气体的微粒数目有关，而与气体分子的种类无关
（2）阿伏加德罗定律：同温同压下体积相同的任何气体都含有相同的分子数即阿伏加德罗定律。即：在温度和压强相同的情况下，如果气体的体积V[sub]1[/sub]=V[sub]2[/sub]那么气体的分子数N[sub]1[/sub]=N[sub]2[/sub] 。可以表示为V[sub]1[/sub]/V[sub]2[/sub]=N[sub]1[/sub]/N[sub]2[/sub]。
（3）阿伏加德罗定律推论：
①在同温同压下，同体积任何气体的质量比等于其相对分子质量之比
②在同温同压下，气体的密度之比等于气体的相对分子质量之比
③在同温同压下，气体的体积之比V[sub]1[/sub]/V[sub]2 [/sub]等于气体的物质的量之比n[sub]1[/sub]/n[sub]2[/sub][sub][/sub]
④在同温同容下，容器内的压强之比P[sub]1[/sub]/P[sub]2[/sub]等于气体的物质的量之比n[sub]1[/sub]/n[sub]2[/sub][sub][/sub]
⑤在同压同容下，容器内的物质的量之比n[sub]1[/sub]/n[sub]2[/sub]等于温度的反比T[sub]2[/sub]/T[sub]1[/sub][sub][/sub]

3. 物质的量浓度
（1）物质的量浓度：单位体积溶液所含溶质的物质的量，C=n/V ，单位是mol/L(或mol·L[sup]-1[/sup])。
（2）一定物质的量浓度溶液的配制（配制250mL0.5mol／L的NaCl溶液）：
①计算 :已知物质的量浓度和体积，求溶质的物质的量，应用体积×物质的量浓度。体积的单位应为L，所以0.5mol／L×250mL／1000mL×58.5g／mol=7.3g。
②称量:用托盘天平来称量7.3g氯化钠
③溶解:用小烧杯加水溶解7.3g氯化钠，并用玻璃棒搅拌。
④转移 :把小烧杯里的溶液往容量瓶中转移，由于容量瓶的瓶口较细，为避免溶液洒出，用玻璃棒引流。
⑤洗涤:为保证溶质尽可能全部转移到容量瓶中，应该用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒二、三次。
⑥定容:往容量瓶里加蒸馏水，距刻度线2～3cm处停止，为避免加水的体积过多，改用胶头滴管加蒸馏水到刻度线，这个操作叫做定容。
⑦摇匀:最后把容量瓶瓶塞塞紧，把容量瓶倒转过来，摇动多次，使溶液混合均匀叫做摇匀。把已溶解的氯化钠溶液，转移到250mL的容量瓶中，洗涤、定容、摇匀。把配好的溶液倒入试剂瓶中，盖上瓶塞，贴上标签。
（3）配制物质的量浓度溶液的误差分析：
①配制过程中，未用蒸馏水洗涤用过的烧杯和玻璃棒，所配溶液浓度偏(小)。
②配制过程中，用蒸馏水洗涤了量筒，所配溶液浓度偏(大)。
③溶液在移入容量瓶时有少量溅出，所配溶液浓度偏 (小)。
④易潮解的物质称量时未用密闭容器，所配溶液浓度偏 (小)。
⑤定容时仰视读刻度，所配溶液浓度偏（小），俯视则会偏 (大)。
（4）溶液物质的量浓度的求算：由溶液物质的量浓度的求算公式C= n/V知道，解题关键是找到所求物质的物质的量和溶液的体积。解题过程中应学会建立知识与知识及间的联系，提高综合分析能力。例如将溶液用水稀释或去水浓缩时，溶液体积发生变化，但溶质质量不变，因此溶质物质的量不变，即溶液稀释或浓缩前后，溶液中溶质的物质的量是相等的。对此，可用下面的公式表示：C（浓溶液）·V（浓溶液）=C（稀溶液）·V（稀溶液）。

责编丨李胜男
小编丨宋一文
作者丨泛夫君
来源丨泛夫课堂(id:fanfujiaoyu)

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