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2.3.1 物质的量的单位——摩尔(精品学案)-2022-2023学年高一化学同步学习高效学讲练(人教版2019必修第一册).docx

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1、2022-2023学年高一化学同步学习高效学讲练(精品学案)第二章 海水中的重要元素钠和氯第三节 物质的量第1课时 物质的量的单位摩尔课程学习目标1.了解物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量的含义和应用,体会定量研究对化学科学的重要作用。2.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化,并运用物质的量、摩尔质量之间的相互关系进行简单计算。学科核心素养1.认识物质的量在化学定量研究中的重要作用培养学生的变化观念。2.建立物质的量的概念,基于物质的量定量认识物质的组成及物质的化学变化。培养宏观辨识与微观探析。【想一想】1.了解国际单位制的七个基本单位。例如:用 米 、 厘米 等来计量长度;用 千克 、 毫

2、克 等来计量质量。2.想一想,微观粒子包括哪些? 原子、分子、离子、电子、中子、质子、原子团等。 人们用 摩尔 作为计量原子、离子或分子等微观粒子的“物质的量”的单位。【新知学习】一摩尔(符号 mol )1.摩尔是 物质的量 的单位,简称 摩 ,符号为 mol 。2.教材P11、12页。18gH2O,27gAl所含的粒子(分子或原子)均约为 6.021023 个。大量实验证明,任何粒子或物质的质量以 克 为单位,在数值上与该粒子的 相对原子质量 或者 相对分子质量 相等时,所含粒子的数目都约为 6.021023 。3.含有 6.021023 个粒子的任何粒子的集体,计量为1 mol。 1mol

3、任何粒子集体的粒子数目都为 6.021023 个。 二阿伏伽德罗常数1.定义: 6.021023 mol 叫做阿伏伽德罗常数,是个物理量。2.符号: NA 3.意义: 1 mol任何粒子的粒子数与阿伏伽德罗常数数值相等。1摩尔粒子集合体所含的粒子数与 0.012kg 12C中所含的碳原子数相同,约为 6.021023 。 三物质的量(符号 n )1.概念:它实际上表示含有 表示含有一定数目粒子的集体 ;单位: 摩尔(mol) 。2.物质的量研究对象:粒子集体可以是 原子、分子、离子、质子、中子、电子或原子团 等微观粒子。例如1mol Fe 、1mol O2 、1mol Na 、1mol SO4

4、2 、1mol e 等。【注意】(1)物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,是衡量微观粒子的物理量。物质的量可将宏观可称量的物质与微观粒子联系起来。(2)“物质的量”同长度、质量、时间等物理量一样,是一个整体名词,不可分割或插入其它字,比如不能将其理解为“物质的质量”或“物质的数量”,也不能写成“物质量”。(3)使用摩尔表示物质的量时,表述要确切,指代需明确。例如:1molH表示 1mol氢原子 ,1molH2表示 1mol氢分子(或氢气) ,1mol H+ 表示 1mol氢离子 (4)摩尔作为物质的量的单位,可以计量所有的微观粒子(包括原子、分子、离子、质子、中子、电子、原子团等),但不

5、能表示宏观物质,例如,“1mol小米”、“1mol乒乓球”描述 错误 (填“正确”或“错误”)【总结】微观粒子数目、阿伏伽德罗常数和物质的量的关系1.微观粒子数:符号N2.含有 6.021023 个或者 NA 个粒子的任何粒子的集体,计量为 1 mol; 1mol任何粒子集体的粒子数目都约为 6.021023 个或者 NA 个。3.关系式: 【典例1】正确填写下列数据(1)1mol O2 中约含有 个氧分子;(2)2mol C 中约含有 个碳原子;(3)1mol H2SO4 中约含有 个硫酸分子;(4)1.5molNaOH中约含有 个Na, 个OH;(5)n mol 某微粒集合体中约含有该微粒

6、约为 个 ;(6)1.2041024 个水分子的物质的量 mol;(7)9.031023个铁原子的物质的量 mol。【答案】6.021023 (NA ); 26.021023 (2NA );6.021023 (NA );1.56.021023 (1.5NA ) 1.56.021023 (1.5NA ); n6.021023 (nNA );2;1.5【典例2】(2020涟水县第一中学高一月考)下列关于物质的量的叙述中,正确的是( )A1mol任何物质都含有6.021023个分子B0.012gC-12中约含有6.021023个碳原子C1mol水中含有2mol氢和1mol氧D1molH2分子中含有2

7、molH【答案】D【解析】A.不是任何物质都由分子构成,比如硅晶体,石墨,金刚石都是原子构成的。1mol物质可能没有分子,故A错误;B.0.012kg 12C是1mol,0.012g 12C是0.001mol,含有约6.021020个碳原子,故B错误;C.1mol水中含有2mol氢和1mol氧,指代不明确,故C错误;D.根据H2的化学式,1molH2分子中含有2molH,故D正确;答案选D。四摩尔质量(符号 M )1. 定义: 单位物质的量的物质所具有的质量 2. 单位: g/mol 或 gmol1 3. 1mol任何粒子或物质的质量以 克 为单位时,在数值上都与与该粒子的 相对原子质量 或者

8、 相对分子质量 相等4. n 、m、M数学表达式 【总结】 物质的量是连接微观粒子和宏观可称量质量的桥梁。【典例3】下列说法正确的是( )A6.021023个C原子数就是阿伏加德罗常数B1mol氧的质量是32gC氢原子的摩尔质量是1gD4.9g硫酸所含的H2SO4分子的物质的量是0.05mol【答案】D【解析】A.12g12C所含的原子数就是阿伏加德罗常数,6.021023只是阿伏伽德罗常数的近似值,故A错误;B.1mol氧没有指明具体的粒子名称,如:1mol氧气、1mol氧原子,无法确定物质的质量,故B错误;C.氢原子的摩尔质量为1g/mol,g为质量的单位,故C错误;D.4.9g硫酸的物质

9、的量为:,故D正确;答案选D。【知识进阶】“四化”理解物质的量专有化“物质的量”四个字是一个整体,不能拆开,也不能添字,如不能说成“物质量”或“物质的数量”等微观化只用来描述微观粒子,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等及这些粒子的特定组合,如NaCl;不能表示宏观的物质,如大米具体化必须指明具体粒子的种类,如“1 mol O”“2 mol O2”“1.5 mol O3”,不能说“1 mol 氧”集体化物质的量可以表示多个微粒的特定组合或集合体,如“1 mol NaCl”“0.5 mol H2SO4”【典例4】下列叙述正确的是()2 mol铁原子1 mol Fe30.5 mol 氧0.5 m

10、ol 氮分子氨的摩尔质量是17 gABCD【答案】C【解析】使用摩尔时必须指明具体微粒,正确,中指代不明确,中摩尔质量的单位应是g/mol,故选C。【典例5】38g某二价金属的氯化物ACl2中含有0.8molCl离子,ACl2的摩尔质量是_,A的相对原子质量是_。【答案】95g/mol 24 【解析】1molACl2含氯离子是2mol,含有0.8mol氯离子的是0.4molACl2,其质量是38g,则1mol是ACl2的质量=38g =95g,即ACl2摩尔质量是95g/mol,则A的相对原子质量是95-35.5224。【效果检测】1下列与物质的量有关的说法中正确的是A物质的量是物质所含粒子数

11、量的简称B物质的量适用于计量分子、原子、离子等粒子C摩尔是表示物质所含微粒个数的物理量D物质的量就是指物质的质量【答案】B【详解】A物质的量是一个专有名词,是用来描述微观粒子数量的物理量,A项错误;B物质的量表示含一定数目粒子的集合体,不是物质的质量,B项正确;C摩尔是物质的量的单位,不是物理量,C项错误;D物质的量是表示一定数目粒子的集合体的物理量,不是物质的质量,D项错误;故选B。2(2021上海市新中高级中学高一阶段练习)将物质的质量跟它所包含的微粒数相联系的物理量是A摩尔质量B摩尔C物质的量D阿伏加德罗常数【答案】C【详解】根据,将物质的质量(m)跟它所包含的微粒数(N)相联系的物理量

12、是物质的量(n),故选C。3(2021上海师范大学附属中学闵行分校高一期中)已知0.25molX的质量为11g,则X的摩尔质量是A22gB44gC22gmol-1D44gmol-1【答案】D【详解】由题意可知,M=44gmol-1,答案为D。4(2021河北武安市第一中学高一阶段练习)下列说法正确的是A摩尔是表示物质所含质量多少的单位B摩尔质量就等于物质相对分子质量的6.021023倍CHNO3的摩尔质量是63gD硫酸和磷酸的摩尔质量相等【答案】D【详解】A摩尔是物质的量的单位,不是质量的单位,A错误;B以g/mol为单位时,摩尔质量在数值上等于物质相对分子质量,只是数值上相等,单位不同,B错

13、误;CHNO3的摩尔质量是63g/mol,C错误;D硫酸和磷酸的相对分子质量均为98,两者的摩尔质量均为98g/mol,D正确;答案选D。5(2021广东阳西县第一中学高一阶段练习)下列叙述正确的是AOH-的摩尔质量为17gmol-1B1mol物质的质量就是该物质的相对分子质量C摩尔是七个基本物理量之一D阿伏伽德罗常数就是6.021023mol-1【答案】A【详解】A OH-的相对分子质量为1+16=17,OH-的摩尔质量为17gmol-1,故A正确;B 物质的质量和相对分子质量单位不相同,故B错误;C 摩尔是七个基本物理量之一物质的量的单位之一,故C错误;D 阿伏伽德罗常数约是6.02102

14、3mol-1,故D错误;故选A。6(2021上海华东理工大学附属闵行科技高级中学高一期中)下列说法正确的是AH2O的摩尔质量是18B1molO2的质量是32g/molC0.5mol氮D含有3.011024个CO2分子的CO2物质的量为5mol【答案】D【详解】AH2O的摩尔质量是18 g/mol,A错误;B 1molO2的质量是32g,B错误;C该说法不规范,应指明具体微粒名称,例如0.5molN原子,C错误;D 含有3.011024个CO2分子的CO2物质的量为,D正确;答案选D。7(2022安徽合肥一中高一期末)某氯原子的质量为a g, 12C的质量是b g,用NA表示阿伏加德罗常数,下列

15、说法正确的是A氯元素的相对原子质量为B氯元素的摩尔质量为的aNA g/molCmg该氯原子的物质的量为molDng该氯原子所含的电子数为【答案】C【详解】A 是氯原子的相对原子质量,不是氯元素的相对原子质量,故A错误;B aNA g/mol是氯原子的摩尔质量,不是氯元素的摩尔质量,故B错误;Cmg该氯原子的个数为个,则该氯原子的物质的量为,故C正确;Dng该氯原子所含的电子数为个,故D错误。综上所述,答案为C。8下列叙述正确的是A的质量为B物质的质量等于该物质的相对分子质量或相对原子质量C的摩尔质量是D的摩尔质量为【答案】D【详解】A1mol氧气的质量为1mol 32gmol-1=32g,A错

16、误;B物质的质量的单位为g,相对分子质量或相对原子质量的单位为1,则1mol物质的质量在数值上等于该物质的相对分子质量或相对原子质量,B错误;C的摩尔质量是,C错误;D硫酸根离子的摩尔质量为96gmol-1,D正确;故选D。9下列叙述错误的是A1 mol水中含有约6.021023个原子B0.012 kg 12C含有约6.021023个碳原子C在使用摩尔表示物质的量的单位时,应指明粒子的种类D物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一【答案】A【详解】A1 mol水中含有约6.021023个水分,约含36.021023个原子,A项错误;B0.012 kg 12C的物质的量为1mol,则含有约6.0

17、21023个碳原子,B项正确;C使用摩尔时,应指明粒子的种类,可以是原子、分子、离子等,C项正确;D物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,表示一定数目粒子的集合体,D项正确;答案选A。10(2021黑龙江肇州县第二中学高一阶段练习)15gA物质和10.5gB物质完全反应,生成7.2gC物质,1.8gD物质和0.3molE物质,则E的摩尔质量为A16.5g/molB85C55D55g/mol【答案】D【详解】15gA物质和10.5gB物质完全反应,生成7.2gC物质,1.8gD物质和0.3molE物质,由质量守恒定律可知,E的质量为15g+10.5g-7.2g-1.8g=16.5g,而E的物

18、质的量为0.3mol,则E的摩尔质量为=55g/mol,故选D。11(2021四川省武胜烈面中学校高一阶段练习)标准状况下,0.2molCH4中含有的CH4分子数是_个,含氢原子数是_个,其中含有的电子数是_个,其中含有的质子数是_个。【答案】 0.2NA或1.2041023 0.8NA或4.8161023 2NA或1.2041024 2NA或1.2041024【详解】标准状况下,0.2molCH4中含有的CH4分子数是0.2molNA=0.2NA或1.2041023个,一个分子中含有4个氢原子、10个电子、10个质子,则含氢原子数是0.2NA4=0.8NA或4.8161023、含有的电子数是

19、0.2NA10=2NA或1.2041024个,含有的质子数是2NA或1.2041024。12填空(1)1molH2O中含_molH,_mol氧原子。(2)1molK2SO4中含_mol氧原子,_mol原子。(3)1.5molNa2O2中含_mol钠原子,_mol氧原子。【答案】(1) 2 1(2) 4 7(3) 3 313设NA为阿伏加德罗常数,完成下列问题。(1)0.3molNH3分子中所含质子数与_个H2O分子中所含质子数相等。(2)含0.4molAl3+的Al2(SO4)3中所含的SO的物质的量是_。(3)已知16gA和20gB恰好完全反应生成0.04molC和31.76gD,则C的摩尔

20、质量为_。(4)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是_。(5)将质量比为14:15的N2和NO混合,则混合气体中N2和NO的物质的量之比为_。【答案】 0.3NA 0.6mol 106g/mol 1:1【详解】(1)0.3molNH3分子中所含质子数为0.3mol10=3mol,则与0.3molNH3分子中所含质子数相等的H2O的物质的量为0.3mol,即个数为0.3NA,故答案为:0.3NA;(2) Al2(SO4)3中n(Al3+):n(SO)=2:3,所以含0.4molAl3+的Al2(SO4)3中所含的SO的物质的量是0.6mol,故答案为:0.6mol;

21、(3)已知16gA和20gB恰好完全反应生成0.04molC和31.76gD,由质量守恒可知,C的质量为16g+20g-31.76g= 4.24g,则C的摩尔质量为=106g/mol,故答案为:106g/mol;(4)如果ag某气体中含有的分子数为b,则cg该气体含有的分子数为,cg气体的物质的量为,则在在标准状况下的体积是=,故答案为:;(5)将质量比为14:15的N2和NO混合,则混合气体中N2和NO的物质的量之比为,故答案为:1:1。14物质的量是高中化学中常用的物理量,请完成以下有关其内容的计算。(1)0.2g H2含有_个氢原子。(2)含有相同氧原子数的CO与CO2的质量之比为_。(

22、3)在9.5g某二价金属的氯化物中含0.2mol Cl-,此氯化物的摩尔质量为_;该金属元素的相对原子质量为_。(4)a个X原子的总质量为bg,则X的相对原子质量可表示为_。【答案】(1)1.2041023(2)14:11(3) 95gmol-1 24(4)【解析】(1)0.2g H2的物质的量为0.1mol,含有0.2mol氢原子,其个数为1.2041023;(2))含有相同氧原子数的CO与CO2的物质的量之比为2:1,其质量之比为14:11;(3)某二价金属的氯化物可以表示为MCl2,在9.5g该二价金属的氯化物中含0.2mol Cl-,则9.5g该氯化物的物质的量为0.1mol,该氯化物

23、的摩尔质量为M(MCl2)=95gmol-1,该金属元素的相对原子质量为95-235.5=24;(4)一个X原子的质量为g,1mol X的质量为,则X的相对原子质量为。15(2021黑龙江肇州县第二中学高一阶段练习)请按要求填空。(1)标况下等质量的O2与O3的体积之比为_,氧原子个数之比为_。(2)1.7gH2O2中含有O原子的物质的量为_,质子数目为_,已知agH2O2中含原子数为b,则阿伏加德罗常数可表示为_(用含a、b的代数式表示)(3)12.4gNa2X中含有0.4molNa,则Na2X的摩尔质量是_,X的相对原子质量是_。【答案】(1) 3:2 1:1(2) 0.1mol 0.9NA (3) 16【解析】(1)同温同压下,气体体积之比等于其物质的量之比,故等质量的O2和O3的体积之比为=3:2;均由氧原子构成,氧原子质量相等,则氧原子数目相等,氧原子个数之比为1:1;(2)1.7gH2O2中含有O原子的物质的量为:,含有质子数为:=0.9NA;已知agH2O2中含原子数为b,则,则阿伏加德罗常数数值:;(3)12.4gNa2X中含有0.4molNa,则Na2X的物质的量:=0.2mol,Na2X的摩尔质量是:,Na2X的相对分子质量为62,X的相对原子质量为:。10原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!学科网(北京)股份有限公司

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