阿伏伽德羅常數是歷年高考的“熱點”問題,多年來全國高考化學試題重現率幾乎為100%,高考中對重點和難點知識反復進行考查,對考生思維能力的品質——嚴密性是一個很好的檢驗,同時為加強對考生適應性、科學性、深刻性的考查,命題者往往有意設置一些陷阱,增大試題的區分度,導致學生實際的得分率并不是很高。我們應該掌握高考考試要求,明確高考命題趨勢,完善知識要點梳理,認清題目陷阱設置,培養學生具備良好的思維品質。
一、高考中的考試要求
理解物質的量的單位——摩爾(mol)、摩爾質量、氣體摩爾體積(標準狀況下)、物質的量濃度、阿伏伽德羅常數的含義,并能進行有關計算(混合氣體的平均相對分子質量的相關計算不作要求)。在實際命題時,有關阿伏伽德羅常數的問題還常以化學平衡、弱電解質的電離、鹽類的水解、氧化還原反應、電化學、晶體的結構等知識為載體進行考查。
二、近幾年高考的命題趨勢
1.考查目的
主要是考查考生對物質的量、阿伏伽德羅常數、摩爾質量、氣體摩爾體積、物質的量濃度、阿伏伽德羅定律這些概念的辨析是否清楚,各種守恒關系、平衡的有關原理掌握得是否牢固,氣體摩爾體積的適用范圍、阿伏伽德羅定律的適用范圍是否清楚。特別是在“摩爾”使用時,要清楚微觀粒子可以是原子、分子、離子、電子或其他粒子,或這些粒子的特定組合。
2.考查方法
試題以中學中學過的一些重點物質和重要反應為載體,考查上述有關概念。涉及的物質主要有:Cl、O、N、H、O、NH、NO、NO、NO、稀有氣體,白磷、SiO,金屬Na、Mg、Al、Fe,NHCl、NaCO,氫化物,有機物,等等。
三、題目常見的陷阱
阿伏伽德羅常數(用NA表示)涉及的知識面廣,靈活性強,是高考的熱點之一,主要以選擇題的形式(選擇正確的或錯誤的)進行考查。分析近幾年的高考試題,不難發現命題者設置的陷阱主要有以下幾個方面。
1.溫度和壓強
22.4L/mol是在標準狀況(0℃、1.01×10Pa)下的氣體摩爾體積。命題者有意在題目中設置非標準狀況下的氣體體積,讓考生與22.4L/mol進行轉換,從而誤入陷阱。
例1:(1)常溫常壓下,11.2L氧氣所含的氧原子數為N
(2)在25℃,壓強為1.01×10Pa時,11.2L氮氣所含的原子數目為N
(3)常溫常壓下,56g乙烯和丙烯的混合氣體中含有的碳原子數為4N
解析:(1)標準狀況下,11.2L氧氣為0.5mol,其所含原子數為N。而常溫常壓(25℃、1.01×10Pa)下,11.2L氧氣物質的量小于0.5mol,其所含原子數必小于N,故敘述錯誤。
(2)本題敘述錯誤,分析方法同上。
(3)質量與溫度和壓強無關,而單烯烴的分子式通式為CH,則其所含的碳原子數為(56g/14ng/mol)×n=4mol,故敘述正確。
2.物質狀態
22.4L/mol使用的對象是氣體(包括混合氣體)。命題者常把一些容易忽視的液態或固態物質作為氣體來命題,讓考生落入陷阱。
例2:(1)標準狀況下,22.4L辛烷完全燃燒,生成CO分子數為N
(2)標準狀況下,11.2L四氯化碳所含分子數為0.5N
(3)標準狀況下,1L水所含分子數為(1/22.4)N
(4)標準狀況下,11.2LSO中含1.5N個氧原子
解析:(1)、(2)、(3)題中的辛烷、四氯化碳、水在標準狀況下均為液體,第(4)題中SO在標準狀況下為固體。故以上四道題說法都不正確。
3.物質變化
一些物質間的變化具有一定的隱蔽性,有時需要借助方程式分析才能挖掘出隱含的變化情況。考生若不注意挖掘隱含變化往往會誤入陷阱。
4.單質組成
氣體單質的組成除常見的雙原子分子外,還有單原子分子(如Ne)、三原子分子(如O)、四原子分子(如P)等。考生如不注意這點,極容易誤入陷阱。
5.離子種類
離子種類一般有分子、原子、離子、質子、中子、電子等。1mol微粒的數目即為阿伏伽德羅常數,由此可計算分子、原子、離子、質子、中子、電子等微粒的數目。時常涉及稀有氣體He、Ne等為單原子組成,Cl、O、N、H等為雙原子分子。P、金剛石、石墨、二氧化硅等為晶體結構。命題者往往通過NA與粒子數目的轉換,巧設陷阱。考查電解質溶液中微粒數目或濃度時常涉及弱電解質的電離、鹽類水解方面的陷阱。
四、復習策略
根據考試的要求,在平時的復習中要加強要點知識的梳理。因為關于阿伏伽德羅常數的題目涉及的知識面廣,考查的知識點多,在高中化學必修1、必修2、選修3《物質結構與性質》、選修4《化學反應原理》、選修5《有機化學基礎》中都有相關的知識涉及,所以只有加強要點知識的梳理,由點到面,構建知識網絡,才能應對自如。同時要強化訓練,檢驗知識的掌握程度,找出知識的空白和漏缺,改正容易犯的錯誤。
注:“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”