2021年高中化學新教材同步必修第一冊第2章 第三節(jié) 第1課時　物質(zhì)的量　摩爾質(zhì)量

1、第三節(jié)物質(zhì)的量第1課時物質(zhì)的量摩爾質(zhì)量核心素養(yǎng)發(fā)展目標1.了解物質(zhì)的量及其單位摩爾質(zhì)量、阿伏加德羅常數(shù)的含義與應用，利用物質(zhì)的量將宏觀的物理量與微觀粒子的個數(shù)聯(lián)系起來，并能從宏觀和微觀結(jié)合的視角分析解決問題。2.能從物質(zhì)的量的角度認識物質(zhì)的組成及變化，建立物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量和微觀粒子數(shù)之間計算的思維模型。一、物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)1物質(zhì)的量(1)國際單位制(SI)中的七個基本單位物理量長度質(zhì)量時間電流熱力學溫度物質(zhì)的量發(fā)光強度單位(符號) 米(m)千克(kg)秒(s)安(A)開(K)摩(mol)坎(cd)(2)物質(zhì)的量及其單位物質(zhì)的量是表示含有一定數(shù)目粒子的集合體的物理量，用符號n表示。物

2、質(zhì)的量的單位摩爾(3)判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)物質(zhì)的量可以理解為物質(zhì)的數(shù)量()物質(zhì)的量表示物質(zhì)所含指定粒子集合體數(shù)目的多少()物質(zhì)的量描述對象是分子、原子等微觀粒子()摩爾是國際單位制中七個基本物理量之一()1 mol氫中含有2 mol氫原子和2 mol電子()物質(zhì)的量概念的多角度理解(1)專有化：物質(zhì)的量是一個專用名詞，在表述時不可增減，不能說成“物質(zhì)量”“物質(zhì)的質(zhì)量”或“物質(zhì)的數(shù)量”等。(2)微觀化：物質(zhì)的量的單位是摩爾，只用于表示分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子等微觀粒子的多少，不適合表示宏觀物質(zhì)的數(shù)量。(3)具體化：在使用物質(zhì)的量表示物質(zhì)時，必須具體指明粒子的種類。如1

3、 mol氫的表述是錯誤的，沒有指明氫元素微觀粒子的名稱。(4)集體化：微粒個數(shù)的數(shù)值只能是正整數(shù)，而物質(zhì)的量表示的是很多個微粒的集合體，其數(shù)值可以是整數(shù)，也可以是小數(shù)。例：5 mol H2O、0.5 mol H2O。2阿伏加德羅常數(shù)(1)已知1個12C的實際質(zhì)量為1.993 31023 g，則12 g 12C所含碳原子個數(shù)約為6.021023，碳原子的物質(zhì)的量為1摩爾。(2)阿伏加德羅常數(shù)的基準量為0.012_kg_12C中所含的原子個數(shù)，近似值為6.021023 。(3)阿伏加德羅常數(shù)是1摩爾任何粒子的粒子數(shù)，符號是NA，單位是mol1。(4)物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)與粒子數(shù)之間的關(guān)系：n。

4、(1)1 mol H、1 mol H、1 mol H2所表示含義是否相同？提示不同。雖然都是1 mol微粒，但微粒種類不同，它們分別表示1 mol氫原子，1 mol氫離子和1 mol氫分子。(2)阿伏加德常數(shù)(NA)就是6.021023嗎？提示不是。阿伏加德羅常數(shù)(NA)指的是0.012 kg 12C含有的碳原子數(shù)，是一個精確值，且阿伏加德羅常數(shù)是一個物理量，其單位是mol1，而6.021023是一個近似值，NA近似為6.021023 mol1。(3)通過下圖可進一步認識水的組成，請完成圖中空格。相關(guān)鏈接阿伏加德羅常數(shù)的理解及應用(1)阿伏加德羅常數(shù)是指1 mol任何粒子的粒子數(shù)，這里的粒子指

5、同種粒子，如1 mol O2中的分子數(shù)為NA，而1 mol O2中的氧原子數(shù)為2NA。(2)阿伏加德羅常數(shù)有單位(mol1)，是一個準確值，而6.021023無單位，是一個純數(shù)值。阿伏加德羅常數(shù)與6.021023的關(guān)系就像與3.14的關(guān)系，6.021023是阿伏加德羅常數(shù)的近似值，計算時通常使用這個近似值，而在敘述或定義“摩爾”的概念時要用“阿伏加德羅常數(shù)”來表示。(3)考查一定物質(zhì)的量的物質(zhì)中含有多少粒子(分子、原子、質(zhì)子、電子等)，注意看清粒子的種類，常涉及稀有氣體He、Ne等單原子分子，N2、O2等雙原子分子及O3等多原子分子。二、摩爾質(zhì)量1計算填表物質(zhì)微粒1個微粒的實際質(zhì)量(g)6.0

6、21023個微粒的質(zhì)量(g)相對分子(或原子)質(zhì)量H2O2.990102317.999_818Al4.485102326.999_727通過上表計算結(jié)果，可得出的結(jié)論是6.021023個微粒(1摩爾)的質(zhì)量(以克為單位時)，在數(shù)值上(近似)等于其相對分子(或原子)質(zhì)量。2摩爾質(zhì)量(1)摩爾質(zhì)量與相對分子質(zhì)量(或相對原子質(zhì)量)是否等同？提示不等同。摩爾質(zhì)量與相對分子質(zhì)量(或相對原子質(zhì)量)是兩個不同的概念。當摩爾質(zhì)量以“gmol1”為單位時，兩者在數(shù)值上相等，但前者有單位，后者沒有單位，故兩者不能等同。(2)計算下列物質(zhì)的摩爾質(zhì)量。已知氨氣的相對分子質(zhì)量為17，則氨氣的摩爾質(zhì)量為_。1.28 g某

7、氣體含有的分子數(shù)目為1.2041022，則該氣體的摩爾質(zhì)量為_。已知一個鐵原子的質(zhì)量為b g，則鐵的摩爾質(zhì)量為_。NA為阿伏加德羅常數(shù)，已知a g某氣體中含分子數(shù)為b，則該氣體的摩爾質(zhì)量為_。提示 17 gmol164 gmol1bNA gmol1 gmol1(1)摩爾質(zhì)量概念的理解等值性：摩爾質(zhì)量以gmol1作單位時，在數(shù)值上與其相對分子質(zhì)量或相對原子質(zhì)量相等。確定性：對于指定的物質(zhì)來說，其摩爾質(zhì)量的值是一個定值，不隨物質(zhì)的物質(zhì)的量的多少而改變。(2)摩爾質(zhì)量的計算方法已知任意狀態(tài)物質(zhì)的質(zhì)量時：M(定義式)。已知一個分子的質(zhì)量時：Mm(分子)NA。已知一個分子的質(zhì)量和一個12C原子的質(zhì)量時：

8、M12 gmol1。三、關(guān)于物質(zhì)的量的簡單計算1基本關(guān)系式(1)n(n表示物質(zhì)的量，N表示粒子數(shù))。關(guān)系式中NA的單位是 mol1。(2)M(M為摩爾質(zhì)量，m為物質(zhì)的質(zhì)量)。在M、n和m中，已知任意兩項求第三項；若M的單位是 gmol1時，則m的單位是 g。2恒等關(guān)系式由n和n可得恒等關(guān)系式：n。在 N、NA、m、M中，已知任意三項可求第四項。一般情況下，NA、M是已知的，則N與m可互求。(1)a mol硫酸中含有b個氧原子，則阿伏加德羅常數(shù)可以表示為_。提示 NA mol1。(2)若阿伏加德羅常數(shù)為6.021023，則1個二氧化碳分子的質(zhì)量是_，1個鈉原子的質(zhì)量是_。提示7.311023g3

9、.821023 g(3)在14.2 g Na2SO4中，含有的Na的數(shù)目是_；含有的SO的質(zhì)量是_；含氧原子的物質(zhì)的量是_。答案1.20410239.6 g0.4 mol解析由硫酸鈉的化學式可得如下關(guān)系式：Na2SO42NaSO4O方法一：n(Na2SO4)0.1 moln(Na)2n(Na2SO4)0.2 mol，N(Na)0.2 mol6.021023 mol11.2041023；n(SO)n(Na2SO4)0.1 mol，m(SO)0.1 mol96 gmol19.6 g；n(O)4n(Na2SO4)0.4 mol。方法二：在關(guān)系式中，化學計量數(shù)比等于粒子個數(shù)比，若都擴大6.021023

10、倍，則化學計量數(shù)比就等于物質(zhì)的量比：Na2SO4 2NaSO4O1 mol2 mol1 mol4 mol而在一個關(guān)系式中，等量的某一物質(zhì)，可用不同的單位來表示。如2 mol Na，可用質(zhì)量223 g來表示，也可用離子個數(shù)26.021023來表示。在計算時，為方便計算，通常使化學計量數(shù)反映的量與該物質(zhì)(已知量或待求量)的題給單位相同。如：本題中已知量硫酸鈉是14.2 g，那么化學計量數(shù)反映的1 mol的Na2SO4就用“142 g”來計算；求Na的個數(shù)，化學計量數(shù)反映的2 mol Na就用“26.021023”來計算；以此類推，有如下計算式：Na2SO42NaSO4O解得：N(Na)1.2041

11、023，m(SO)9.6 g，n(O)0.4 mol。 (1)物質(zhì)的量是物質(zhì)的質(zhì)量和微粒數(shù)目之間計算的橋梁，已知物質(zhì)的質(zhì)量求其微粒數(shù)目或已知物質(zhì)的微粒數(shù)目求其質(zhì)量都是先轉(zhuǎn)換成物質(zhì)的量，再計算微粒數(shù)目或質(zhì)量。(2)要注意描述的微粒與所求微粒之間的數(shù)量關(guān)系。如：Na2SO42Na SO 4O1 mol 2 mol 1 mol 4 molH2O2HO原子 質(zhì)子 電子 中子 1 mol 2 mol 1 mol 3 mol 10 mol 10 mol 8 mol(3)要注意物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量的單位的區(qū)別，在計算過程中，一定要帶著單位，否則容易出現(xiàn)錯誤。相關(guān)鏈接物質(zhì)的量、質(zhì)量、摩爾質(zhì)量、粒

12、子數(shù)之間的換算計算關(guān)系式(公式)主要應用注意事項n在n、N和NA中，已知任意兩項，可求第三項NA有單位：mol1；求n或N時，概念性問題用NA；數(shù)字性問題用6.021023 mol1n在M、n和m中，已知任意兩項，可求第三項M的單位取gmol1時，m的單位取gmnN在m、NA、M和N中，已知任意三項，可求第四項以n列出恒等方程式解決較復雜的問題重視n在m和N之間的橋梁作用；與N有關(guān)的問題不要忽視微粒的組成和種類1下列說法中錯誤的是()A物質(zhì)的量是表示含有一定數(shù)目粒子的集合體的物理量B使用摩爾作單位時必須指明微粒的名稱C1 mol 任何物質(zhì)都含有阿伏加德羅常數(shù)個原子D0.012 kg 12C約含

13、有6.021023個碳原子答案C解析物質(zhì)的量是含有一定數(shù)目粒子集合體的物理量，其單位是摩爾，使用摩爾所指的對象是微粒，而微粒種類繁多，需要指明其名稱；構(gòu)成物質(zhì)的粒子除原子外，還有分子、離子等；0.012 kg 12C(1 mol)所含的碳原子數(shù)即為阿伏加德羅常數(shù)，約為6.021023。2已知硫酸中含有3.011023個氧原子，硫酸的物質(zhì)的量是()A0.500 mol B1.00 molC0.250 mol D0.125 mol答案D解析氧原子的物質(zhì)的量n0.5 mol，硫酸的物質(zhì)的量0.5 mol40.125 mol。3已知0.25 mol甲烷中所含原子數(shù)為a，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為()A.

14、 mol1 B4a mol1Ca mol1 D.a mol1答案D解析0.25 mol甲烷中含有的分子數(shù)為，根據(jù)微粒的數(shù)目與物質(zhì)的量成正比可知1 mol甲烷中含有的分子數(shù)為a，即阿伏加德羅常數(shù)為a mol1。4下列有關(guān)摩爾質(zhì)量的描述或應用正確的是()A1 mol OH的質(zhì)量為17 gmol1B二氧化碳的摩爾質(zhì)量為44 gC鐵原子的摩爾質(zhì)量等于它的相對原子質(zhì)量D一個鈉原子的質(zhì)量等于 g答案D解析A項中質(zhì)量的單位為“g”；B項單位應為“gmol1”；C項沒有指出以“gmol1”為單位，也沒有指出在數(shù)值上相等。520 g A物質(zhì)和14 g B物質(zhì)恰好完全反應，生成8.8 g C物質(zhì)、3.6 g D物

15、質(zhì)和0.2 mol E物質(zhì)，則E物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為()A100 gmol1 B108 gmol1C55 gmol1 D96 gmol1答案B解析物質(zhì)E的質(zhì)量20 g14 g8.8 g3.6 g21.6 g，其摩爾質(zhì)量21.6 g0.2 mol108 gmol1。6用NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法中正確的是()A18 g水中含有的氫原子數(shù)目為NAB1 mol氬氣分子所含的原子數(shù)目為2NAC53 g碳酸鈉中含有的鈉離子為0.5NAD0.5 mol硝酸中含有的氧原子為1.5NA答案D解析計算確定相關(guān)粒子的物質(zhì)的量：水分子中所含氫原子的物質(zhì)的量18 g18 gmol122 mol，氬氣所含原子的物

16、質(zhì)的量1 mol11 mol，碳酸鈉所含鈉離子的物質(zhì)的量53 g106 gmol121 mol，硝酸所含氧原子的物質(zhì)的量0.5 mol31.5 mol。7下列說法中不正確的是()A6.021023個鈉離子的物質(zhì)的量為1 molB1 mol氧含6.021023個氧分子C1 mol 氯化鈣里含3 mol離子D1 mol H中含有的氫離子數(shù)為NA答案B解析用摩爾表示物質(zhì)的量時，要指明微粒的種類?！? mol氧”沒有指明是氧分子還是氧原子。8計算填空：(1)0.5 mol的Fe含_個鐵原子(用6.021023表示阿伏加德羅常數(shù)的值)，質(zhì)量是_g。(2)2 mol CO2中含_ mol碳原子，_個氧原子

17、(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)，_個質(zhì)子(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)，質(zhì)量是_ g。(3)已知0.4 mol的CO和CO2的混合氣體共14.4 g，則CO的質(zhì)量為_；混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為_。答案(1)3.01102328(2)24NA44NA88(3)5.6 g36 gmol1解析(1)0.5 mol的Fe含有Fe原子的數(shù)目N0.5 mol6.021023mol13.011023，其質(zhì)量m0.5 mol56 gmol128 g。(2)每個CO2分子中含有1個C原子、2個O原子，則n(C)n(CO2)2 mol，n(O)2n(CO2)4 mol，故含有氧原子的數(shù)目為4 molNAmol

18、14NA,1個二氧化碳分子含有的質(zhì)子數(shù)目為68222,2 mol CO2中含44NA個質(zhì)子，質(zhì)量為2 mol44 gmol188 g。(3)設混合氣體中CO的物質(zhì)的量為x mol，CO2的物質(zhì)的量為y mol，則28 gmol1x mol44 gmol1y mol14.4 g，x moly mol0.4 mol，解得x0.2，y0.2，則m(CO)0.2 mol28 gmol15.6 g；混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為36 gmol1。題組一物質(zhì)的量的相關(guān)概念1(2018濟南一中高一月考)下列對于“摩爾”的說法和理解正確的是()A摩爾是國際科學界建議采用的一種物理量B摩爾可以把物質(zhì)的宏觀數(shù)量與微觀粒

19、子的數(shù)量聯(lián)系起來C國際上規(guī)定，0.012 kg碳原子所含有的碳原子數(shù)目為1 molD摩爾是物質(zhì)的量的單位，簡稱摩，符號為mol答案D解析物質(zhì)的量是國際單位制中的基本物理量，是連接宏觀物質(zhì)與微觀粒子的橋梁；摩爾是物質(zhì)的量的單位，摩爾計量的標準是0.012 kg 12C中所含碳原子的物質(zhì)的量為1 mol。2(2019河南正陽高中期中)下列敘述中不正確的是()A2 mol鐵原子 B1 mol Fe3C0.5 mol氧 D0.5 mol氮氣答案C解析0.5 mol氧，是指0.5 mol氧氣還是0.5 mol氧原子不清楚，指代不明確，故C錯誤。3下列關(guān)于阿伏加德羅常數(shù)的說法錯誤的是()A6.021023

20、就是阿伏加德羅常數(shù)B0.012 kg 12C含有的碳原子數(shù)就是阿伏加德羅常數(shù)C含有阿伏加德羅常數(shù)個粒子的物質(zhì)的量是1 molD1 mol 氨氣所含的原子數(shù)約為2.4081024答案A解析阿伏加德羅常數(shù)(NA)是一個物理量，其單位是mol1，其基準量為0.012 kg 12C中所含的碳原子數(shù)，近似數(shù)值為6.021023。4(2019河南正陽高中期中)下列說法中正確的是()A硫酸的摩爾質(zhì)量是98 gB2 mol OH的質(zhì)量是34 gC鐵原子的摩爾質(zhì)量等于它的相對原子質(zhì)量D1 mol N2的質(zhì)量是14 g答案B解析硫酸的摩爾質(zhì)量是98 gmol1，A錯誤；鐵原子摩爾質(zhì)量是以gmol1為單位，數(shù)值上等

21、于鐵原子的相對原子質(zhì)量，故C錯誤；1 mol N2的質(zhì)量m(N2)nM1 mol28 gmol128 g，故D錯誤。5偏二甲肼(C2H8N2)是一種高能燃料，燃燒產(chǎn)生的巨大能量可作為航天運載火箭的推動力。下列敘述正確的是()A偏二甲肼的摩爾質(zhì)量為60 gB6.021023個偏二甲肼分子的質(zhì)量約為60 gC1 mol偏二甲肼的質(zhì)量為60 gmol1D6 g偏二甲肼含有NA個偏二甲肼分子答案B解析偏二甲肼的摩爾質(zhì)量應為60 gmol1；6.021023個偏二甲肼約為1 mol，其質(zhì)量約為60 g；6 g偏二甲肼的物質(zhì)的量為6 g60 gmol10.1 mol，含有的分子數(shù)為0.1NA。61 mol

22、硫酸和1 mol磷酸的下列物理量不可能相同的是()A質(zhì)量 B分子總數(shù)C氫原子總數(shù) D氧原子總數(shù)答案C解析硫酸和磷酸的摩爾質(zhì)量相同，物質(zhì)的量相同，其質(zhì)量一定相同，含有的分子總數(shù)一定相同；1 mol硫酸和1 mol 磷酸都含有4 mol氧原子， 但含有的氫原子的物質(zhì)的量不相同。題組二物質(zhì)的量的簡單計算7NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法中錯誤的是()A1 mol氫氣中含有的原子數(shù)為2NABNA個水分子中含有氫原子的物質(zhì)的量為2 molC1 mol 氧氣中含有的分子數(shù)為2NAD含有NA個氧原子的硫酸的物質(zhì)的量是0.25 mol答案C解析1 mol氫氣中含有2 mol氫原子，即2NA個氫原子；NA個

23、水分子的物質(zhì)的量為1 mol，含有2 mol 氫原子；含有NA個(即1 mol)氧原子的硫酸的物質(zhì)的量為0.25 mol。8(2019河南正陽高中期中)40.5 g某金屬氯化物RCl2含有0.6 mol 氯離子，則金屬R的摩爾質(zhì)量為()A135 g B135 gmol1C64 g D64 gmol1答案D解析含0.6 mol氯離子的RCl2的物質(zhì)的量為0.6 mol0.3 mol，金屬氯化物RCl2的摩爾質(zhì)量為135 gmol1，R的摩爾質(zhì)量為(13535.52) gmol164 gmol1。91 g 氮氣含a個分子，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為()A. mol1 Ba mol1C28a mol1

24、 D. mol1答案C解析1 g N2含a個分子，則NAa，解得NA28a mol1。10(2018南京高一檢測)16 g X氣體含有3.011023個分子，則X的摩爾質(zhì)量為()A16 gmol1 B32 gC32 gmol1 D64 gmol1答案C解析該氣體的物質(zhì)的量為3.011023(6.021023 mol1)0.5 mol，其摩爾質(zhì)量為16 g0.5 mol32 gmol1。11(2018江西高一檢測)鉛筆芯的主要成分是石墨。如果鉛筆芯寫一個字消耗的石墨質(zhì)量約為1103 g。那么一個鉛筆字含有的碳原子數(shù)約為()A51019 B51022C2.51022 D2.51019 答案A解析n

25、(C) mol，含有碳原子個數(shù)為 mol6.021023 mol1 51019。12(2019河南正陽高中期中)設NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法中正確的是()A1 mol NH所含的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)都為10NABNA個微粒就是6.021023個微粒C0.1 mol硫酸中含有的原子總數(shù)為0.7NAD1 mol CO所含電子數(shù)是28NA答案C解析1 mol NH含有9NA個質(zhì)子和10NA個電子，A錯誤；NA的近似值為6.021023，B錯誤；硫酸的分子式為H2SO4，每個硫酸分子中含有7個原子，所以0.1 mol硫酸中含有的原子總數(shù)為0.7NA，C正確；每個CO分子含有14個電子，所以1 mol CO所含電子數(shù)是14NA，D錯誤。13有五種物質(zhì)：6 g 氫氣；0.5 mol 二氧化碳；1.2041024個氯化氫分子；147 g硫酸；92 g乙醇(C2H5OH)?；卮鹣铝袉栴}(填寫序號)：(1)物質(zhì)的量最大的是_。(2)所含分子數(shù)最多的是_。(3)含有原子個數(shù)最多的是_。(4)質(zhì)量最大的是_。答案(1)(2)(3)(4)解析首先“見量化摩”，以物質(zhì)的量為核心再進行轉(zhuǎn)換。n(H2)3 mol；n(