高中化学 专题1 化学家眼中的物质世界 第二单元 研究物质的实验方法 专题复习讲座学案（含解析）苏教版必修1-苏教版高中必修1化学学案.doc

研究物质的实验方法
eq\o(\s\up17(模块命题解读),\s\do5(MOKUAIMINGTIJIEDU))
本专题在高考命题中出现概率较大的考点是
1．考查物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等基本概念的综合应用。
2．考查物质的量、气体摩尔体积应用于根据化学方程式的计算，考查物质的量、物质的量浓度应用于溶液的计算。
3．考查分散系的基础知识，胶体的基础知识。
4．考查一定物质的量浓度溶液的配制；考查过滤、蒸发、蒸馏、萃取与分液的原理、操作方法以及在混合物的分离与提纯中的应用。
5.考查Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)、NHeq\o\al(＋,4)等离子的检验。
6.考查元素、核素、同位素等基本概念。
7.考查原子的构成与元素的性质。
一、物质的分类与反应类型

二、以物质的量为核心的有关量
1．物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、溶质的物质的量浓度(c)之间的关系。

2．溶液稀释或浓缩的计算公式
c(浓溶液)·V(浓溶液)＝c(稀溶液)·V(稀溶液)
3．溶液中溶质的物质的量浓度(c)、溶质的质量分数(w)、溶液密度(ρ)之间的关系式：c＝eq\f(1000·ρ·w,M)
注：ρ的单位为g·cm－3，M为溶质的摩尔质量。
三、物质的分离和提纯方法
1．蒸发结晶。
2．降温结晶。
3．过滤。
4．萃取、分液。
5．蒸馏。
6．渗析。
四、常见物质的检验

五、构成原子的粒子间的关系

eq\o(\s\up17(新题探究),\s\do5(XINTITANJIU))

字交叉法求解同位素相对原子质量及物质的量
[例]监测某地的地下水中含有相当量的重水，电解此水一段时间，两极产生气体的质量为18.5g，其体积在标准状况下为33.6L，试求生成的H2和D2的物质的量之比(假设不生成HD)。
[思路点拨]本例题是一道计算题，给出的两个数据分别是气体的质量和标准状况下的体积(可以换算成物质的量)，两个条件只能列两个方程，而要求的是：H2、O2、D2三种物质的物质的量，很显然还要找一个关系才能求出结果，这就是方程式中的定量关系。

解上述两式组成的方程组得n(H2)＝0.75mol，n(D2)＝0.25mol，n(H2)∶n(D2)＝3∶1。
答：生成的H2和D2的物质的量之比为3∶1。
解法二：生成气体的物质的量是：eq\f(33.6L,22.4L·mol－1)＝1.5mol，则水和重水的物质的量之和是1.5mol×eq\f(2,3)＝1mol，此水的平均摩尔质量是eq\f(18.5g,1mol)＝18.5g·mol－1，此水的平均相对分子质量是18.5，用十字交叉法可得：

n(H2)∶n(D2)＝n(H2O)∶n(D2O)＝1.5∶0.5＝3∶1。
答：生成的H2和D2的物质的量之比为3∶1。
[答案]3∶1
[规律总结]十字交叉法是巧解二元混合问题的一种常规有效的方法。若a、b分别表示某二元混合物中的两种组分A、B的量(a>b)，c为a、b的相对平均值；n(A)、n(B)为二元混合体系中A和B的量：

(1)十字交叉法的依据：根据以上叙述，二元混合物的一般计算方法：an(A)＋bn(B)＝c[n(A)＋n(B)]，
整理得(a－c)n(A)＝(c－b)n(B)，
即：eq\f(nA,nB)＝eq\f(c－b,a－c)(为上述十字交叉法)。
(2)n(A)、n(B)表示什么量，要视参加交叉的a、b、c的意义而定，a或b或c的单位中分别是以何种物理量为标准的，eq\f(nA,nB)就是什么量之比。
(3)十字交叉法的适用范围
①根据元素的相对原子质量和同位素的质量数，求同位素原子个数百分比。
②根据混合物的平均相对分子质量与组分的相对分子质量，求各组分的物质的量之比。
③根据混合物的平均化学式与组分的化学式，求各组分的物质的量之比。
④根据溶液稀释、浓缩、混合前后的溶质质量分数(或物质的量浓度)，求原溶液与增减溶剂或浓、稀溶液的质量比(或近似体积比)。
⑤根据混合物平行反应中某反应物的平均消耗量或某产物的平均生成量，计算各组分的物质的量之比。