1、第三节物质的量课时1物质的量的单位摩尔课标解读课标要求素养要求1.了解物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量的含义和应用。会运用物质的量、摩尔质量之间的相互关系进行简单计算。2.体会定量研究对化学科学的重要作用。1.宏观辨识与微观探析:认识物质的量在化学定量研究中的重要作用,能应用物质的量进行计算; 能从定量的角度认识宏观物质和微观粒子的相互关系是研究化学问题的科学方法之一。2.科学态度与社会责任:通过了解生产、生活中的许多计量方法,认识化学计量方法的选择取决于需要,初步学会从实际需求的角度审视化学问题。知识点一物质的量阿伏加德罗常数1.物质的量(1)国际单位制的七个基本单位物理量长度质量时间电流
2、热力学温度物质的量发光强度单位名称(符号)米(m)千克(kg)秒(s)安培(A)开尔文(K)摩尔(mol)坎德拉(cd)(2)物质的量及其单位a.物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,符号为n。b.物质的量的单位摩尔2.阿伏加德罗常数(1)国际上规定,1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.021023。(2)1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,符号为NA。通常用6.021023mol-1表示。(3)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)之间的关系:n=NNA。判一判1.物质的量就是物质的质量()2.2mol氧气中所含氧原子的个数为2NA()3.1molNH3所含原子数约为2.40810
3、24()4.物质的量可以理解为物质的微观粒子数目()5.阿伏加德罗常数就是6.021023()知识点二摩尔质量判一判1.1molH的质量是1g()2.1molHCl的质量是36.5g/mol()3.Cl2的摩尔质量等于它的相对分子质量()4.硫酸根离子的摩尔质量是96g/mol()5.10gH2O的摩尔质量与20gH2O的摩尔质量不相等()探究点一物质的量的有关概念理解曹冲称象的故事大家耳熟能详,讲的是孙权给曹操送来了一头大象,曹操想知道这头大象的重量,询问属下,属下都说不出称象的办法。曹冲说:“把大象放到船上,在水面所达到的地方做上记号,再让船装载其他东西,当水面也达到记号位置的时候,称一下
4、这些东西,那么比较下就能知道大象的重量了。”问题1:曹冲在称象时体现的化学的主导思想是什么?提示曹冲在称象时的主导思想是化整为零。问题2:已知托盘天平的最小刻度为0.1g,你能用它称量一粒大米的质量吗?体现的化学的主导思想又是什么?提示能。用托盘天平称量一粒大米的质量的主导思想是积小成大,聚微为宏。问题3:如何把微观的不可见的粒子与宏观的可称量的物质联系起来?提示国际上用物质的量来表示含有一定数目粒子的集合体,用它来联系微观的不可见的粒子和宏观的可称量物。问题4:粒子的摩尔质量就是1mol该粒子的质量,这种说法对吗?为什么?2molH2O的摩尔质量是1molH2O的摩尔质量的2倍吗?提示不对。
5、摩尔质量的单位是gmol-1,物质的质量的单位是g,二者的意义不同。分子组成确定,物质的质量以克为单位时,摩尔质量在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等,故2molH2O的摩尔质量与1molH2O的相等。1.对基本概念的理解物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,是国际单位制七个基本物理量之一,符号为n,单位为摩尔摩尔物质的量的单位,可以计量所有微观粒子,如原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等,也可以是这些粒子的特定组合,如1molNaOH阿伏加德罗常数1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.021023,表示微观粒子数目时,可以用NA来表示,也可以用6.021023mol-1表示,如1
6、molO2中氧分子数为6.021023摩尔质量(1)适用于任何微观粒子(2)混合物的摩尔质量一般称为平均摩尔质量(3)以gmol-1为单位时数值上等于物质的相对原子(分子)质量(单位为1,常省略不写),等于1mol物质的质量(单位:g)2.“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、减字,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、原子团、质子、电子等以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“1molO”“2molO2”“1.5molO3”,不能说“1mol 氧”
7、集体化物质的量可以表示多个粒子的特定组合或集合体,如“1molNaCl”“0.5molH2SO4”例下列叙述错误的个数是()摩尔是国际单位制七个基本物理量之一1mol任何物质都含有约6.021023个分子6.021023就是阿伏加德罗常数氢原子的摩尔质量是1gHCl的摩尔质量等于1molHCl分子的质量1molH2O中含有1mol氢分子和1mol氧原子A.3B.4C.5D.6答案D物质的量是国际单位制七个基本物理量之一,而摩尔是物质的量的单位,故错误;有些物质是由原子构成的,不含有分子,如金刚石由碳原子构成,应为1mol任何粒子的集合体含有约6.021023个粒子,故错误;6.021023是实
8、验值,阿伏加德罗常数是NA,故错误;摩尔质量的单位是gmol-1,故错误;摩尔质量单位是gmol-1,质量的单位是g,故错误;H2O中不含有氢分子,1molH2O中含有2mol氢原子和1mol氧原子,故错误。解题感悟国际上采用“物质的量”这个物理量将一定数目的微观粒子与可称量的物质联系起来。如下表所示: 宏观(质量)微观(粒子数)宏观量(如质量,看得见,可称量)微观粒子的集合体微观粒子(分子、原子、离子等肉眼看不见的粒子,难以计量)18gH2O1molH2O6.021023个H2O2gH2molH26.021023个H16gO1molO6.021023个O使用物质的量与摩尔质量时,容易犯以下错
9、误:用物质的量描述宏观物质。描述的对象不明确。如1mol氮的表示方法错误,应指明对象,如1molN2表示1mol氮分子,1molN表示1mol氮原子。换算错误。如1molCH4中含有4molH,而不是1molH。将摩尔质量与质量的单位混淆。误认为摩尔质量与相对原子质量或相对分子质量完全等同。1.下列说法错误的是()A.物质的量表示一定数目粒子的集合体,用符号“n”表示B.摩尔质量表示每摩尔物质的质量,用符号“M”表示C.摩尔是国际七个物理量之一,用符号“mol”表示D.摩尔质量的单位是克/摩尔,用符号“g/mol”表示答案C2.设阿伏加德罗常数的值为NA,下列叙述错误的是()A.1molSO2
10、中含有2mol氧原子和1mol硫原子B.1molN2中约含有1.2041024个氮气分子C.0.1molH2O中含有的原子数目为0.3NAD.3.011023个CO2分子中氧原子的物质的量约为1mol答案B1molN2中约含有6.021023个氮气分子,B错误。探究点二物质的量、物质的质量、粒子数目之间的关系材料一:感冒或咳嗽除了吃药输液,医生会叮嘱“多喝点热水”。某同学一天之内喝了约2L的水。材料二:为了科学研究、生产生活的方便,人们常规定一些计量单位,如一天为24小时、一打鸡蛋是12个、一副扑克牌是54张化学上规定1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.021023。问题1:化学中描述一定数
11、目粒子的集合体的物理量是什么?其单位是什么?提示化学中描述一定数目粒子的集合体的物理量是物质的量。物质的量的单位是摩尔。问题2:材料一中这位同学喝的水的物质的量是多少?他喝了多少个水分子?提示2L水的质量为2000g,因此水的物质的量n=mM=2000g18gmol-1111.1mol,其中水分子的个数为111.1mol6.021023mol-16.71025。问题3:18g水中有多少个水分子呢?多少个质子呢?多少个电子呢(设NA为阿伏加德罗常数的值)?提示n=mM=18g18gmol-1=1mol,18g水的物质的量为1mol,N=nNA=NA,1mol水中含有NA个水分子。1个水分子中有1
12、0个质子,故NA个水分子中含有10NA个质子,质子数与电子数相等,电子数为10NA。1.物质的量、物质的质量、粒子数目之间的相关计算关系N(粒子数)n(物质的量)m(质量)2.原子内部粒子关系(1)在原子中,核电荷数=质子数=核外电子数=原子序数。(2)构成原子的质子、中子的相对质量都约等于1,与质子、中子相比,电子的质量很小,整个原子的质量主要集中在原子核上。将原子内所有质子和中子的质量相加而得到的数值,叫质量数。即:质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。例“摇头丸”是一种人工合成的毒品,具有兴奋和致幻的作用,会严重破坏人体的中枢神经,具有很强的精神依赖性,上瘾后难以戒掉。合成“摇头丸”
13、的一种重要物质为苯丙胺。(1)苯丙胺的摩尔质量为多少?(2)0.5mol苯丙胺中含有多少个氢原子?(3)270g苯丙胺的物质的量是多少?其中含有碳原子的质量是多少?答案(1)苯丙胺C9H13N的相对分子质量为129+113+141=135,所以其摩尔质量为135gmol-1。(2)由于苯丙胺的分子式为C9H13N,每个苯丙胺分子中含有13个氢原子,因此0.5mol苯丙胺中含有0.5mol13=6.5mol氢原子,则氢原子的数目约为6.5mol6.021023mol-1=3.9131024。(3)270g苯丙胺的物质的量n=mM=270g135gmol-1=2mol,则含有的碳原子的物质的量为2
14、mol9=18mol,因此含有的碳原子的质量为18mol12gmol-1=216g。解题感悟物质的量是物质的质量和粒子数目之间计算的桥梁,已知物质的质量求其粒子数目或已知物质的粒子数目求其质量都是先转换成物质的量,再计算粒子数或质量,特别要注意粒子可能是分子,也可能是所含的原子、离子、电子等,直接代入公式时,各符号代表的粒子要统一。1.(2021浙江宁波高一月考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.CO2的摩尔质量为44gB.1mol氧的摩尔质量是16g/molC.摩尔是表示一定数目粒子集合体的物理量D.常温常压下,2gH2的分子数为NA答案D2.(2021陕西延安高一月考)已
15、知3.2g某气体中所含的分子数约为3.011022,此气体的摩尔质量为()A.64gmol-1B.64molC.64gD.32gmol-1答案A1.(2021湖南邵阳高一期中)下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是()A.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量B.物质的量是国际单位制中的一个基本单位C.使用摩尔作单位时必须指明粒子的名称D.1mol任何物质都含有约6.021023个原子答案C2.下列关于0.5molO2的说法不正确的是()A.含有0.5个氧分子B.摩尔质量是32g/molC.含有3.011023个氧分子D.质量是16g答案A3.(2021安徽舒城高一月考)
16、下列对于“摩尔”的理解正确的是()A.1mol任何物质所含有的原子数都相同B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为molC.摩尔可以把宏观物质的数量与微观粒子的数量联系起来D.32gO2和32gO3中所含氧原子的个数比是23答案B4.下列叙述中正确的是()2mol铁原子1molFe3+0.5mol 氧0.5mol 氮气分子氨的摩尔质量是17gA.B.C.D.答案C5.(2021吉林长春高一月考)下列叙述中错误的是()A.1mol任何物质都含有6.021023个分子B.16gO2约含有6.021023个氧原子C.4mol水中含有8molH和4molOD.1molNe中含有6.021024个电子答
17、案A6.在14.2gNa2SO4中:(1)含有的Na+的数目约是。(2)含有的SO42-的质量是。(3)含有的氧原子的物质的量是。答案(1)1.2041023(2)9.6g(3)0.4mol铅笔是一种用来书写以及绘画素描专用的笔类,距今已有四百多年的历史,铅笔芯常常被认为是铅做的,其实铅笔芯并不含铅,制造铅笔芯的主要原料是石墨和黏土。如果用铅笔写一个字消耗的石墨质量约为110-3g。1.(宏观辨识与微观探析)一个铅笔字含有的碳原子数约为。答案5.021019解析一个铅笔字含有的碳原子数N(C)=n(C)NA=110-3g12gmol-16.021023mol-15.021019。2.(科学探究
18、与创新意识)有一瓶氯化钠试剂的标签如图所示,仔细观察标签,然后回答下列问题:(1)该瓶未开封的试剂中含氯化钠的物质的量为。(2)从上述试剂瓶中取出0.5g样品配成溶液,溶液中Na+与Cl-总数为。答案(1)8.2mol(2)11022解析(1)未开封的试剂中含氯化钠的物质的量为500g96%58.5gmol-18.2mol。(2)从题述试剂瓶中取出0.5g样品配成溶液,溶液中Na+与Cl-总数为0.5g96%58.5gmol-126.021023mol-111022。1.(2021福建福州高一月考)下列有关物质的量的说法正确的是()A.物质的量就是指物质的多少B.原子、电子、中子、桌子等都可用
19、物质的量来描述C.物质的量是用来描述微观粒子的物理量D.相同物质的量的SO2和SO3的质量相等答案C2.(2021广东广州高一期中)下列叙述不正确的是()A.物质的量是七个基本物理量之一B.阿伏加德罗常数是没有单位的C.1molH2O约含有6.021023个水分子D.物质的量的单位是摩尔答案B3.(2021福建漳州高一期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。在0.5molNa2SO4中含有的离子的个数和氧原子的质量分别是()A.1.5NA2molB.1.5NA32gC.3.0110234molD.NA64g答案B0.5molNa2SO4中含有0.5mol2=1mol钠离子,0.5mol硫酸根离子,0
20、.5mol4=2mol氧原子,则含有的离子的个数为1.5NA,氧原子的质量为2mol16g/mol=32g,故选B。4.(2021河南南阳高一月考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.1mol氢约含有6.021023个粒子B.1molOH-含有的电子数和质子数均为9NAC.1molO2的质量是32g,含有的氧原子数为2NAD.2NA个H2SO4分子的摩尔质量为196g/mol答案C1mol氢没有指出明确的粒子,A错误;1个OH-中含有10个电子,9个质子,则1molOH-中含有的电子数为10NA,质子数为9NA,B错误;1molO2的质量是32g,含有的氧原子数为2NA,C正确
21、;摩尔质量以g/mol为单位,数值上等于分子的相对分子质量,与分子数目多少无关,H2SO4的摩尔质量为98g/mol,D错误。5.amolH2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为()A.a4bmol-1B.b4amol-1C.abmol-1D.bamol-1答案B6.填写下列空白:(1)3.011023个SO2分子中含有氧原子的个数为,SO2气体的质量为。(2)常温常压下,92gNO2气体含有的原子个数为(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。(3)NO和O2可发生反应:2NO+O22NO2,amolNO和bmolO2充分反应后氮原子与氧原子的个数之比为。答案(1)6.02102332
22、g(2)6NA(3)a(a+2b)解析(1)1个SO2分子中含有2个氧原子,则3.011023个SO2分子中含有氧原子的个数为3.0110232=6.021023;SO2气体的物质的量n(SO2)=3.0110236.021023mol-1=0.5mol,其质量m(SO2)=0.5mol64gmol-1=32g。(2)92gNO2气体含有的原子的物质的量为92g46gmol-13=6mol,即所含原子个数为6NA。(3)化学反应中原子进行了重新组合,但是原子的个数和种类没有改变。反应后氮原子与氧原子的个数之比等于反应前氮原子与氧原子的个数之比,即a(a+2b)。7(A).(2021黑龙江绥化高
23、一月考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.1molCl2与足量氢氧化钠溶液完全反应时,转移电子个数为2NAB.1molNa2O2固体中含离子总数为4NAC.1molNa2O2固体溶于水中,产生32g氧气D.2.3gNa与O2完全反应,失电子数是0.1NA答案DCl2与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠,一个氯原子得1个电子,变为Cl-,另一个氯原子失1个电子,变为ClO-,所以1molCl2转移电子数为NA,故A错误;1molNa2O2中含有2mol钠离子和1mol过氧根离子,则含离子总数为3NA,故B错误;1molNa2O2固体溶于水中产生0.5molO2,根据n=mM可
24、知,氧气质量为16g,故C错误;2.3gNa的物质的量为0.1mol,与O2完全反应,每个钠失去一个电子,则失电子数是0.1NA,故D正确。7(B).(不定项)(2021黑龙江绥化高一月考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.1molCl2与足量氢氧化钠溶液完全反应时,转移电子个数为NAB.1molNa2O2固体中含离子总数为4NAC.1molNa2O2固体溶于水中,产生32g氧气D.2.3gNa与O2完全反应,失电子数是0.1NA答案ADCl2与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠,一个氯原子得1个电子,变为Cl-,另一个氯原子失1个电子,变为ClO-,所以1molCl2转移
25、电子数为NA,故A正确;1molNa2O2中含有2mol钠离子和1mol过氧根离子,则含离子总数为3NA,故B错误;1molNa2O2固体溶于水中产生0.5molO2,根据n=mM可知,氧气质量为16g,故C错误;2.3gNa的物质的量为0.1mol,与O2完全反应,每个钠失去一个电子,则失电子数是0.1NA,故D正确。解题感悟正确分析Cl2与氢氧化钠溶液反应中氯元素化合价变化、Na2O2的特点及氧元素的化合价和反应过程中化合价变化是关键。注意根据化学方程式进行相应计算。8.有15gA物质与10.5gB物质恰好完全反应,生成7.2gC物质、1.8gD物质和0.3molE物质。则E的相对分子质量
26、是()A.27.5B.55C.100D.111答案B根据质量守恒定律,生成的0.3molE的质量为15g+10.5g-7.2g-1.8g=16.5g,则E的摩尔质量为16.5g0.3mol=55gmol-1,故选B。9.在反应X+2YR+2M中,已知R和M的摩尔质量之比为229,当1.6gX与一定量Y完全反应后,生成4.4gR。则在此反应中Y和M的质量之比为()A.169B.239C.329D.469答案A本题考查物质的量、摩尔质量、质量在化学方程式中的综合运用。设生成M的质量为m,由反应:X+2YR+2MMr(R)2Mr(M)4.4gmMr(R)2Mr(M)=2218=4.4gm,解得m=3
27、.6g,根据质量守恒定律,参加反应的Y的质量为4.4g+3.6g-1.6g=6.4g,所以题给反应中Y与M的质量之比为6.4g3.6g=169。解题感悟正确理解、应用质量守恒定律并根据化学方程式计算。10.(1)铝的相对原子质量为27,则其摩尔质量为。若阿伏加德罗常数取6.021023mol-1,则可估算一个铝原子的质量约为g(计算结果保留两位小数)。(2)下列各物质中所含原子个数最多的是(填字母)。A.0.4mol氧气B.4时5.4mL水C.10gNeD.5.6gCO答案(1)27gmol-14.4910-23(2)B解析(1)铝的摩尔质量是27gmol-1,即6.021023个铝原子的质量
28、是27g,故一个铝原子的质量为27g(6.021023)4.4910-23g。(2)A项中:n(O)=0.4mol2=0.8mol;B项中:n(原子)=5.4g18gmol-13=0.9mol;C项中:n(Ne)=10g20gmol-1=0.5mol;D项中:n(原子)=5.6g28gmol-12=0.4mol。11.(2021山东潍坊高一检测)(1)12.4gNa2R中含0.4molNa+,则Na2R的摩尔质量为,R的相对原子质量为。含R的质量为1.6g的Na2R,其物质的量为。(2)Na2R的化学式为,这两种元素还能组成的另一种化合物的摩尔质量是。(3)题目中12.4gNa2R中含有(设N
29、A为阿伏加德罗常数的值)个Na+,所含有的R元素的质量是。答案(1)62gmol-1160.1mol(2)Na2O78gmol-1(3)0.4NA3.2g解析(1)1molNa2R中含有2molNa+,12.4gNa2R中含有0.4molNa+,则Na2R的物质的量为0.2mol。M(Na2R)=m(Na2R)n(Na2R)=12.4g0.2mol=62gmol-1。M(R)=(62-223)gmol-1=16gmol-1,则R的相对原子质量为16。已知m(R),根据n=mM,得n(R)=0.1mol,则n(Na2R)=0.1mol。(2)形成的另一种化合物是过氧化钠,其相对分子质量为78,因
30、此摩尔质量为78gmol-1。(3)Na+的物质的量为0.4mol,因此Na+的个数为0.4NA;所含有的R元素的物质的量为0.2mol,因此质量为0.2mol16gmol-1=3.2g。12.某钇钡铜氧化物超导陶瓷的化学组成为YBa2Cu3O7,可以在零下200左右的环境下实现超导性,被称作“高温超导体”。(1)66.7g该超导陶瓷的物质的量是(相对原子质量为Y:89,Ba:137,Cu:64)。(2)0.6mol该晶体中含有的氧原子数目是(结果保留两位小数)。答案(1)0.1mol(2)2.531024解析(1)题给超导陶瓷的摩尔质量为667gmol-1,根据公式n=mM计算可得66.7g题给超导陶瓷的物质的量为0.1mol。
