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1、2022年高三化学 24物质的量和溶解度培优教案本讲内容按知识的内在联系及应用特点可分为二部分。一是以物质的量为中心的各量间的关系及其计算，二是掌握溶解度的计算和溶解度与溶液浓度的相互求算。而学好本章的关键是以正确理解有关的基本概念为前提，建立起以物质的量为核心的化学计算体系，并注重分析溶液的形成过程，准确地判断溶质的物质的量，溶液体积和溶液中其他量的关系，构建起相应的比例关系，从而掌握物质的量和溶解度的计算，达到提高解题和应用知识的能力。基础知识一.以物质的量为中心的各量间的关系。 二. 溶液溶解度的知识结构。学习指导 一物质的量: 1物质的量有关的概念: 物质的量在化学计算中处于核心的地位
2、, 与它相关的概念有五个。 （1）物质的量（n） 以0.012kg所含的原子数目即阿伏加德罗常数NA(近似值6.02个mol-1)为计数标准, 用来表示物质(或一定量微粒集体中)所含粒子数目(N)多少的物理量。摩尔（mol）是它的单位。每摩尔物质含阿伏加德罗常数个微粒。使用摩尔为单位，必须指明粒子的种类，它们可以是分子、原子、离子、电子、质子和中子等微粒或这些粒子的特定组合。 物质的量与粒子数关系： （2）摩尔质量（M） 单位物质的量的物质所具有的质量，单位gmol-1或kgmol-1。1mol任何粒子或物质的质量以克为单位时在数值上都与该粒子相对原子质量或相对分子质量相等。 物质的量与物质质
3、量关系： （3）气体摩尔体积（Vm） 在标准状况下，单位物质的量的气体所占有的体积，单位Lmol-1或m3mol-1。大量实验证明，标况下，1 mol任何气体所占的体积都约为22.4L，因此，我们可以认为22.4Lmol-1是特定条件下的气体摩尔体积。 气体物质的量与气体体积关系： （4）溶质物质的量浓度（CB）单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，单位molL-1或molm-3。 溶质的物质的量和溶液中溶质的物质的量浓度关系： 溶质物质的量和溶液中溶质的质量分数（W）溶液体积（V）密度（）的关系：。 计算时注意单位的换算。 （5）反应热（H）化学反应过程中放出或吸收的热量
4、，单位一般采用KJmol-1。H0为吸热反应。 反应热可以分为多种，如燃烧热，指101kpa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。在稀溶液中酸与碱发生中和反应生成1molH2O时的反应热叫做中和热。通常一定物质的量的某物质在燃烧过程中放出的热量（Q）的关系是 。 2阿伏加德罗定律及其推论。 阿伏加德罗定律是指：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。而我们在学习过程中，需在正确理解阿伏加德罗定律内容的基础上注意下列重要推论。 （1）两个等同条件下的正比关系。推论：同温同压下，任何气体的体积之比等于其物质的量之比。推论：同温同压下，任何气体的密度之比等于其
5、摩尔质量之比。推论：同温同体积下，任何气体的压强之比等于其物质的量之比。 （2）三个等同条件下的反比关系。 推论：同温同压同质量下，任何气体的体积之比与其摩尔质量成反比。 推论：同温同体积同质量下，任何气体的压强之比与其摩尔质量成反比。 这些结论均总结于理想气体的状态方程式，在方程式中，改变p、v、n等变量即可推得以上关系式。 3有关气体摩尔质量的计算. （1）（gL-1是标准状况与气体的密度） （2） （3）混合气体的摩尔质量（）= = =Mi为各气体的摩尔质量，Vi%为体积分数V1%+V2%+Vi%=14溶液中微粒的浓度以Al2(SO4)2为例，设Al2(SO4)3的物质的量浓度为amol
6、L-1则（1）C(Al3+)=2amolL-1，C(SO42-)=3amolL-1（2）设Al2(SO4)3溶液中C(Al3+)=bmolL-1则C(SO42-)=bmolL-1 CAl2(SO4)3=bmolL-1CAl2(SO4)3:C(Al3+):C(SO42-)=1:2:3（3）溶液中电荷守恒：3C(Al3+)=2C(SO42-) 二有关溶解度的计算: 1溶解度计算题的特点。一是关于对溶解度概念的基本运算或根据物质溶解度曲线的有关计算。二是温度不变时，蒸发溶剂或加入溶剂时，饱和溶液析出或溶解溶质的质量；溶剂不变，改变温度，饱和溶液析出或溶解溶质的质量的计算，这类计算常伴有分析、推理、判
7、断的过程，题目有一定的综合性，能力要求较高，有益于思维的训练与培养。 2溶解平衡与溶解度. （1）溶解平衡：一定条件下，固态物质在液态溶剂里当扩散到溶液里去的溶质微粒数目和回到固体表面的溶质微粒数目相等时，即V（溶解）=V（结晶），也即达到溶解平衡。达到溶解平衡状态的溶液，称为该条件下的饱和溶液。饱和溶液意指一定温度下，一定量的溶剂中，已不能再溶解某种溶质。饱和溶液不一定是浓溶液。 （2）溶解度。固体溶解度（S）= 气体溶解度：在101kpa与一定温度下，1体积水所溶解气体的体积(已换算成标况下的体积)。气体溶解度随温度升高而降低，随压强升高而增大。 大多数固体溶解度随温度升高而增大，如KNO
8、3, NH4Cl等。NaCl随温度升高，溶解度变化不大，Ca(OH)2随温度升高，溶解度降低。 （3）饱和溶液中的溶质在一定条件下能从溶液中析出，称为结晶。当蒸发饱和溶液的溶剂或冷却降温后（溶质的溶解度随温度降低而变小）就会有晶体析出，其晶体析出量可根据溶解度曲线找出该物质在不同温度下的溶解度进行的计算。 （4）不饱和溶液中V（溶解）V（结晶），由于在一定温度下，在一定量的溶剂中，还能溶解某种溶质，则此时溶液为不饱和溶液。不饱和溶液不一定是稀溶液。 3溶解度和溶液浓度相互换算，它们的计算可根据概念直接换算，也可依据溶液中溶质的质量守恒来求解。例题精析 例1设为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（
9、 ） A2硫酸分子和19.6g磷酸含有相同的氧原子。 B个氧气分子所占的体积和0.5个氢气分子所占的体积比一定为2:1 C同温同体积的氮气和氢气, 若它们的密度相同, 则压强比为14:1 D同温同压等质量的二氧化碳和二氧化硫相比较,其密度比为16:11 E如果ag某气体中含有的分子数为b, 则cg该气体在标准状况下的体积为 F标准状况时,1L水所含分子数 G在标准状况下, aLHCl(g)溶于1000g水中，得到盐酸的密度为bgcm-3,则该盐酸的物质的量浓度为 分析A项中2H2SO4分子为2mol, 含8mol氧原子，19.6g磷酸为0.2mol含0.8mol氧原子。 B项只有在同温同压条件
10、下V（O2）:V（H2）=n(O2):n(H2), 所以它们的体积比不一定为2:1. C项在同温同体积下, 由于密度相等, 则p(N2):p(H2)=M(H2):M(N2)=1:14. D项等质量的CO2和SO2在同温同压下，V(CO2):V(SO2)=M(SO2):M(CO2)=64:44=16:11, 两者密度比应为体积比的反比, 所以(CO2): (SO2)=V(SO2):V(CO2)=11:16 F项气体摩尔体积适用于气体物质,所以在标况时, 不能由液态水的体积来求其物质的量。 E项：该气体的物质的量=V=L E正确。 G项求1L溶液中所含溶质的物质的量。溶质溶液 = =VHCl(aq
11、)= =C(HCl)= = G正确。 解题后点拨本题考查对阿伏加德罗定律的理解，并以此为基点，向摩尔质量、密度、气体摩尔体积等概念延伸，体现了基本概念间的相互转化。又考查了对物质的量浓度概念的正确理解和应用，在列表达式时，应注意单位换算。 例2向30饱和硫酸铜溶液125g中加入10g无水硫酸铜,可析出晶体多少克,若将上述溶液250g蒸发掉50g水降至10,可析出晶体的质量又是多少克。（S(10)=17.4g, S(30)=25g） 分析溶液中析出的晶体为CuSO45H2O,根据溶解度计算方法的算式： 进行求算；当蒸发溶剂与降温后，用守恒法：原溶液中溶质质量=析出结晶水合物中溶质质量+剩余饱和溶
12、液中溶质质量。 解题设析出晶体质量为x,用上述公式计算。30时CuSO4的溶解度为25g. 又设析出晶体质量为y,用溶质的质量守恒求算，30时CuSO4溶解度25g,10时CuSO4溶解度17.4g.250 解题后点拨本题要求正确分析溶液的形成过程，理解溶解度的概念，利用公式及守恒的方法，解决具有一定综合性的题目，以提高学习能力。本题还可改变计算式如（ 。 例3氢氧化钙在20时每100g水中仅溶解0.17g。 （1）在20时，向100g水中加入7.4gCa(OH)2固体，求溶液中OH-的物质的量浓度（密度为1gcm-3） （2）在上述的混合物液体中需加入几ml 0.10 molL-1的K2CO
13、3溶液，才能使Ca2+的浓度降至0.010 molL-1? （3）已知20时，CaCO3在水里达到溶解平衡（CaCO3 Ca2+CO32-）时，其离子浓度之积为一常数，Ca2+CO32-=8,在Ca2+1时可视为Ca2+沉淀完全，在前述（1）溶液中要使Ca2+沉淀完全，求应加入0.10molL-1K2CO3溶液的最小体积。 分析由Ca(OH)2溶解过程知，在100g水中仅溶解0.17g Ca(OH)2,所以计算溶液中OH-的物质的量浓度与其溶解度有关;又利用守恒法原100g水中7.4gCa(OH)2应为与K2CO3反应所消耗Ca(OH)2的质量及溶液中可溶解的Ca(OH)2质量之和求解。 解题nCa(OH)2= VCa(OH)2(aq)= C(= 设加入K2CO3溶液的体积为x， 由关系式 K2CO3Ca(OH)2知nCa(OH)2=n(K2CO3)=0.10molL-1x 原混合液中加入7.4g Ca(OH)2相当于0.1mol，溶液中剩余Ca2+的物质的量 是n（Ca2+）=0.010molL-1 由Ca2+守恒列式为 0.1mol=0.10molL-1 又设加入0.1 molL-1 K2CO3溶液的最小体积为y 同理, 0.1 解题后点拨本题为综合性难题,能力要求较高。在认真读题及审题中理清溶液浓度变化的原因及它们间量的关系,就能悟出温度不变时,以Ca(
