1、第三节物质的量第1课时物质的量的单位摩尔学习目标核心素养1领会物质的量及其单位摩尔的含义及标准。2逐步建立微粒数与宏观质量间的联系。1通过对“物质的量及其单位”的学习，培养证据推理和模型认知能力。2通过搭建宏观物质和微观粒子间的桥梁，培养宏观辨识和微观探析的能力。新课情境呈现 水是大家非常熟悉的物质，它是由水分子构成的。一滴水(约0.05 mL)大约含有17万亿亿个水分子。如果一个个地去数，即使分秒不停，一个人一生也无法完成这项工作。那么，怎样才能既科学又方便地知道一定量的水中含有多少个水分子呢？让我们走进教材，学习物质的量的单位摩尔。课前素能奠基 知识回顾1相对原子质量：一个原子的质量和_1
2、2C原子质量的_的比值称为该原子的相对原子质量。即相对原子质量_。2H2和O2生成水的反应中，H2、O2和H2O的化学计量数之比为_212_。31个O2分子中含有_2_个氧原子，1个Na中含有_11_个质子，_10_个电子。新知预习一、物质的量及其单位1物质的量：(1)概念：表示含有一定数目_粒子_的集合体，是国际单位制中七个基本物理量之一。(2)符号及单位：符号为_n_，单位为_摩尔_。2摩尔：(1)概念：摩尔是物质的量的单位。(2)符号：_mol_。(3)标准：1 mol的微粒集体所含有的粒子数与_0.012_ kg12C所含有的碳原子数相同，约为_6.021023_。(4)计量对象：_离
3、子_、_原子_、_分子_、电子、质子、中子等所有微观粒子及它们的特定组合，如1 mol NaCl；不能用于描述宏观物质，如不能说1 mol铅笔。点拨：“物质的量”是一个整体，不能拆开使用。二、阿伏加德罗常数(1)概念：1 mol任何粒子集体所含的_粒子数_称为阿伏加德罗常数。(2)符号：_NA_。(3)数值及单位：_6.021023_mol1_。(4)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)的关系：_n_。点拨：阿伏加德罗常数有单位，单位是mol1。三、摩尔质量 物质的量、质量、摩尔质量的关系：_n_点拨：表示某物质的摩尔质量时须注明其单位gmol1。预习自测1判断正误(正确的打“
4、”，错误的打“”)。(1)物质的量可以理解为物质的微观粒子数目()(2)摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一()(3)1 mol氧气中约含有6.021023个原子()(4)1 mol任何粒子所含有的粒子数相等()(5)阿伏加德罗常数就是6.021023()(6)H2O的摩尔质量(以gmol1为单位时)在数值上等于18()2下列说法错误的是(A)A1 mol任何物质都含有约6.021023个原子B0.012 kg 12C约含有6.021023个碳原子C阿伏加德罗常数个粒子的集合体就是1 molD使用摩尔作单位时必须指明粒子的种类解析：有些物质是由分子构成的(例如水、硫酸等)，有些物质是由离子构成
5、的(例如NaCl、KOH等)，还有些物质是由原子直接构成的(例如金刚石等)。由此判断A项错误。3下列有关摩尔质量的说法正确的是(D)A水的摩尔质量是18 gB2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍C任何物质的摩尔质量都等于它的相对分子质量D水的摩尔质量是氢气的摩尔质量的9倍解析：摩尔质量的常用单位是gmol1，A项错误；物质的摩尔质量与物质的量的多少无关，B项错误；摩尔质量的常用单位是gmol1，相对分子质量的单位为“1”，摩尔质量以gmol1为单位时，二者在数值上相等，C项错误。4下列说法不正确的是(A)AH2的摩尔质量是2 gB1 mol H2O的质量是18 gC氧气的摩尔质
6、量是32 gmol1D2 g H2的物质的量为1 mol解析：摩尔质量的常用单位是gmol1，A项不正确，C项正确；H2O的摩尔质量是18 gmol1，根据mnM，可求出1 mol H2O的质量为18 g，B项正确；2 g H2的物质的量为1 mol，D项正确。5下列说法中正确的是(C)A1 mol氢约含有阿伏加德罗常数个氢B1 mol CaCl2含有1 mol ClC1 mol电子约含有6.021023个电子D1 mol H2O含有1 mol H2和1 mol O解析：A错误，未注明微粒的种类，氢是氢分子、氢原子还是氢离子，指代不明确；B错误，1 mol CaCl2应含有2 mol Cl；D
7、错误，由初中化学可知H2O中无H2，正确的表述为1 mol H2O含有2 mol H和1 mol O。6NA表示阿伏加德罗常数的值，下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述正确的是(C)A物质的摩尔质量等于其相对分子(或原子)质量B物质的量是国际单位制中的一个基本单位C0.012 kg 12C中所含的碳原子数为NAD1 mol任何物质都含有约6.021023个原子解析：物质的摩尔质量以gmol1为单位时，在数值上等于其相对分子(或原子)质量，A项错误；物质的量是国际单位制中的一个基本物理量，不是单位，摩尔才是基本单位，B项错误；1 mol任何物质都含有约6.021023个相应的微粒，但
8、所含原子数不一定为6.021023，如1 mol O2含有的原子数约为26.021023，D项错误。课堂素能探究 有关物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量的正确理解问题探究：1.“物质的量”就是“物质的质量”，这种说法正确吗？为什么？2能否说阿伏加德罗常数就是6.021023?3一种微粒的摩尔质量就是1 mol该微粒的质量，这种说法对吗？为什么？探究提示：1.不正确。两者概念不同，物质的量是度量物质所含微观粒子多少的一个物理量，研究对象为微观粒子；而物质的质量是描述物体所含物质多少的物理量，研究对象可以是宏观物质也可以是微观粒子。两者单位不同，物质的量单位是摩尔，质量单位是克或千克等。2不能。阿
9、伏加德罗常数是指1 mol任何粒子的粒子数，它与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同，在数值上约为6.021023，其单位为mol1。3不对。摩尔质量的单位是gmol1，物质质量的单位是g，二者的意义不同。知识归纳总结：1物质的量“四化”： | | |2阿伏加德罗常数“三量”：(1)基准量：0.012 kg 12C中所含的碳原子数。(2)准确量：是一个物理量，用NA表示，单位是mol1。(3)近似量：6.021023 mol1。3摩尔质量“三性”：(1)等同性：摩尔质量(单位为gmol1时)只是在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等，其含义和单位是不同的。(2)确定性：对于指定的物质
10、来说，其摩尔质量的值是一个定值，不随物质的物质的量的多少而改变。(3)近似性：由于电子的质量非常微小，所以粒子的摩尔质量以gmol1为单位时，其数值近似等于该粒子的相对分子质量或相对原子质量，如Na和Na的摩尔质量都为23 gmol1。点拨：(1)摩尔质量以gmol1为单位时，与1 mol微粒的质量在数值上相等，但单位不同，分别为gmol1和g。(2)摩尔质量以gmol1为单位时，与微粒的相对原子(分子)质量数值上相等，但单位不同，分别为gmol1和1。(3)用物质的量表示物质时，物质的量必须注明具体的微粒，如1 mol H2，不能表示为1 mol氢。典例1某氯原子的质量为a g,12C原子的
11、质量为b g，用NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法中不正确的是(D)A该氯原子构成氯分子的相对分子质量为B1 mol该氯原子的质量为aNA gCm g该氯原子的物质的量为 molDn g该氯原子所含的电子数为【延伸探究】(1)该氯原子的摩尔质量为_aNA gmol1或 gmol1_(用字母表示)。(2)C项m g该氯原子含有的质子数为多少？解析：氯原子的相对原子质量，所以Cl2相对分子质量为，A正确；1 mol氯原子为NA个氯原子，质量为NA个氯原子质量之和，1 mol该氯原子质量为aNA g，m g该氯原子物质的量 mol，B、C正确；n g该氯原子的物质的量为 mol，所含的电子数为1
12、7NA，D错误。【延伸探究】(1)提示：aNA gmol1或 gmol1。(2)提示：一个氯原子含有17个质子，m g该氯原子含有质子数为17NA。变式训练1摩尔质量是指单位物质的量的物质所含有的质量。(1)已知NH3的相对分子质量为17，则NH3的摩尔质量为_17_gmol1_。(2)NA为阿伏加罗常数的值，已知a g某气体中含有分子数为b，则该气体的摩尔质量为_ gmol1_。(3)NA为阿伏加德罗常数的值，已知一个铁原子的质量为b g，则铁的摩尔质量为_bNA_gmol1_。解析：依据摩尔质量的定义式：M，结合物质的量(n)与NA的关系即可列出相关表达式，不要忘记单位。物质的量(n)、质
13、量(m)、粒子数目(N)之间的换算关系, 问题探究：1.多少g H2SO4所含的分子数与18 g 10%葡萄糖(C6H12O6)溶液所含溶质的分子数相等？2将4 g NaOH溶于多少g水中，才能使每100个水分子溶有一个钠离子？探究提示：1.18 g 10%葡萄糖(C6H12O6)溶液中含有1.8 g C6H12O6，其物质的量为0.01 mol，则与其所含分子数相等的H2SO4的物质的量为0.01 mol，则H2SO4的质量为0.01 mol98 gmol10.98 g。2NaOH的摩尔质量为40 gmol1,4 g NaOH的物质的量为0.1 mol，则水分子的物质的量为其100倍，所以水
14、的质量为0.1 mol10018 gmol1180 g。知识归纳总结：物质的量、质量、粒子数目之间的换算关系Nnm(粒子数)(物质的量) (质量)典例2某双原子分子构成的气体，其摩尔质量为M gmol1，该气体质量为n g，阿伏加德罗常数为NA则：(1)该气体的物质的量为_mol。(2)该气体所含原子总数为_个。(3)该气体的一个分子的质量为_g。解析：(1)气体的摩尔质量为M gmol1，该气体质量为n g，该气体的物质的量为 mol。(2)双原子分子构成的气体，气体所含原子总数为2NA。(3)摩尔质量为M gmol1，即NA个分子的质量为M g，则一个分子的质量为 g。变式训练2(1)等质
15、量的CO和CO2，物质的量之比为_117_；氧原子个数之比为_1114_。(2)1.5 mol H2SO4的质量是_147_g，其中含有_3_mol H，含有_96_g氧原子。(3)9.031023个氨分子含_1.5_ mol NH3，_4.5_ mol氢原子，_15_mol电子。解析：(1)由公式n可知，质量相等时，物质的量与摩尔质量成反比，故等质量的CO和CO2，物质的量之比为4428117，氧原子个数比为(111)(72)1114。(2)硫酸的摩尔质量为98 gmol1，所以1.5 mol H2SO4的质量是147 g，含有3 mol H，含有6 mol的氧原子，即96 g氧原子。(3)
16、根据n，可知9.031023个氨分子含1.5 mol NH3，所以含4.5 mol氢原子，1个NH3中含有10个电子，所以1.5 mol NH3含有15 mol电子。名师博客呈现 物质的量的理解与应用1“物质的量”是国际单位制中7个基本物理量之一，“物质的量”是一个专用名词，是一个集体概念，不可简化、添加或拆开，“摩尔”是物质的量的单位，但不是物理量，不要将“摩尔”和“物质的量”等同起来，“物质的量”和“摩尔”的关系就像“质量”和“千克”的关系一样。2“摩尔”作为物质的量的单位，只能用来计量微观粒子或它们的组合体的多少，不能用来计量宏观物质的多少，摩尔可以计量所有的微观粒子，包括原子、分子、离
17、子、原子团、质子、中子、电子等，摩尔也可用来计量化学键的数目。3物质的量是联系宏观物质和微观粒子的桥梁，物质的量(n)、物质的质量(m)和物质含有的粒子数(N)之间关系为：特别提醒：(1)物质的量在转化过程中起桥梁作用。(2)“特殊”物质的组成，如盐酸是HCl的水溶液，等物质的量的CO和NO所含的原子数相等；等质量的NO2与N2O4所含的原子数相等。即时训练现有A、B、C三种化合物，各取40 g相混合，完全反应后，得到18.0 g B、49.0 g C，还有D生成，已知D的相对分子质量为106。现将20.0 g A和11.0 g B反应，能生成D的物质的量为(D)A1.00 molB0.500
18、 molC0.275 molD0.250 mol解析：n，已知D的相对分子质量为106，所以只要计算出D的质量即可。由题意知A、B为反应物，C、D为生成物，由质量守恒可得：40 g22 g9 gD，生成D的质量为53 g。按此比例关系可知20.0 g A和11.0 g B完全反应生成26.5 g D，即n(D)0.250 mol。课堂达标验收 1下列说法正确的是(C)A物质的量是一个基本物理量，表示物质所含粒子的多少B1 mol氢中含有2 mol氢原子和2 mol电子C1 mol H2O的质量等于NA个H2O分子质量的总和(NA表示阿伏加德罗常数的值)DSO的摩尔质量为96 g解析：物质的量不
19、是表示物质所含粒子的多少，而是表示物质所含一定数目粒子的集合体的多少，A项错误；“1 mol 氢”指代不明确，B项错误；C项，1 mol H2O中含NA个水分子，1 mol H2O的质量就等于NA个H2O分子质量的总和，C项正确；SO的摩尔质量为96 gmol1，D项错误。2下列叙述中正确的是(A)A物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一B1 mol氢C1 mol粒子集合体所含的粒子数就是6.021023个D摩尔是质量的单位解析：物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，其单位是摩尔，A项正确，D项错误；使用摩尔时必须指明具体的粒子，1 mol氢的说法指代不明确，B项错误；1 mol粒子集合
20、体所含的粒子数与0.012 kg 12C中含有的碳原子数相同，约是6.021023，C项错误。3下列各组物质中含氧原子的物质的量相同的是(C)A0.3 mol O2和0.3 mol H2OB0.1 mol H2SO4和3.6 g H2OC0.1 mol MgSO47H2O和0.1 mol C12H22O11(蔗糖)D6.021023个CO2分子与0.1 mol KMnO4解析：注意分子数与所含原子数的关系。4科学家发现一种化学式为H3的氢分子。1 mol H3和1 mol H2具有相同的(A)A分子数B原子数C质子数D电子数解析：1 mol H3和1 mol H2所含的分子数均为NA，原子数分
21、别为3NA和2NA，质子数分别为3NA和2NA，电子数分别为3NA和2NA，故A项正确。5在下面的横线上填上适当的内容。(1)6.021024个Na约含_10_ mol Na，其质量为_230_g。(2)4.5 mol CH4约含有_2.7091024_个CH4分子，其质量为_72_g。(3)3.011023个SO约含_0.5_ mol SO，其质量为_48_g；49 g H2SO4约含有_6.021023_个H原子，共含有_2.1071024_个原子。解析：(1)6.021024个Na的物质的量为n10 mol，对应的质量为mnM10 mol23 gmol1230 g。(2)4.5 mol
22、CH4中所含CH4分子的个数为NnNA4.5 mol6.021023 mol12.7091024，其质量为mnM4.5 mol16 gmol172 g。(3)3.011023个SO的物质的量为n0.5 mol，质量为mnM0.5 mol96 gmol148 g,49 g H2SO4含有的分子的个数为N3.011023，含有的H原子的个数为23.0110236.021023，含有的原子数为73.0110232.1071024。6空气中含有N2、O2、 CO2、水蒸气等成分。请回答下列问题：(1)1 mol CO2中含有_1_ mol C、_2_ mol O。(2)H2O的摩尔质量为_18_gmol1_,36 g H2O中含有的氢原子的物质的量为_4_mol。(3)56 g N2的分子数为_2NA_，氮原子数为_4NA_(NA为阿伏加德罗常数的值)。(4)16 g O2的物质的量为_0.5_mol_。