魯科版（2019）高中化學必修第一冊 化學中常用的物理量-物質的量

化學中常用的物理量——物質的量

【教學目標】

宏觀辨識與微觀探析：認識物質的量是聯(lián)系宏觀物質和微觀粒子的重要工具，能從宏觀和

微觀相結合的視角分析與解決實際問題。

證據(jù)推理與模型認知：在有關物質的量計算過程中，通過分析、推理等方法認識計算的方

法，建立阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質量等題目解答的模型。

科學探究與創(chuàng)新意識：認識科學探究是進行科學解釋和發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造應用的科學實踐活動,

能從問題和假設出發(fā)，依據(jù)探究目的，設計探究方案。

科學精神與社會責任：通過對物質的量阿伏加德羅常數(shù)的提出過程培養(yǎng)學生的科學探究精

神。

【教學重難點】

物質的量及其單位，阿伏加德羅常數(shù)以及摩爾質量的定義。

物質的量、微粒數(shù)、摩爾質量、質量的換算。

【教學過程】

第一課時

水是大家非常熟悉的物質，它是由水分子構成的。一滴水（約0.05mL）大約含17萬億億

個水分子。如果一個個地去數(shù)一滴水中含有的水分子，即使分秒不停，一個人一生也無法完成

這項工作。那么，怎樣才能既科學又方便地知道一定質量或體積的水中含有多少個水分子呢？

［板書］第三節(jié)化學中常用的物理量——物質的量

［板書］物質的量的單位一摩爾、摩爾質量

［板書］一、物質的量

［講解］

物質的量像質量、長度、時間、電流等物理量一樣，也是一種物理量。單位為摩爾，符號

為moL

物質的量便是我們在建立物質的宏觀量（如質量、體積）與其所含原子、分子、或離子等

微粒數(shù)時所引入的新的物理量，通過它建立起了宏觀物質和微觀粒子之間的橋梁。

投影：國際單位制（SI）的7個基本單位______________________________

物理量的符號單位名稱及符號

長度1(L)米(m)

時間t秒(s)

質量m千克(kg)

溫度T開爾文(K)

發(fā)光強度I(Iv)坎德拉(cd)

電流I安培(A)

物質的量n摩爾(mol)

［板書］

1.像長度、質量等，是一種物理量。

2.符號：n

3.單位：摩爾(摩)--mol

重點強調：

①“物質的量”是專有名詞，不能添字減字。

②是衡量物質所含微觀粒子多少的物理量。

③只能用于微觀粒子，不能描述宏觀物體(分子、原子、離子、質子、中子、電子…)。

④描述方法：阿拉伯數(shù)字+mol+具體微粒的化學式或名稱

例如2moiO讀作2moi氧原子

［練習］

1.判斷下列說法是否正確？

①ImolH2；②Imol氫；③Imol銅；?ImolH^O；⑤Imol氧；

⑥2moi螞蟻；⑦ImolNa*

2.說出下列符合的意義

(1)2H

(2)2molH

(3)2molH'

(4)2moi比

3.計算：

ImolHzO中含molH,mol氧原子。

ImolK2so4中含mol氧原子，mol原子。

［小結］

原子的物質的量=分子(微粒)物質的量XI個分子(微粒)中所含這種原子個數(shù)

［過渡］摩爾”起源于希臘文mole,原意為“堆量”。那么到底用多少粒子做為一個集體最為合

適呢？

［板書］二、阿伏加德羅常數(shù)

(1)國際計量大會規(guī)定：Imol包含6.02214076x1()23個基本單元(原子、分子或離子等

微觀粒子或它們的組合)。

6.02214076xl023mo「這一常數(shù)被稱為阿伏加德羅常數(shù)，其符號為此，通常，阿伏加德羅

常數(shù)可以近似表示為602x1023mor'

實驗表明：阿伏加德羅常數(shù)個12c原子的質量約為0.012kg。

(2)微粒數(shù)(M、阿伏加德羅常數(shù)(NA)、物質的量(〃)之間的關系式是N=〃.NA或〃=MWA

［練習］

1.ImolCh約含有____________個。2，____molO,約含有__________個0。

2.3molH2s。4中約含有一____個H2so4，含有_______molO,約為______個0。

3.2moiNH4+中含有_________molH,約含有_______

4.2m含有_______一個H,含有________個0。

5.602x1()23個0,約含有mo。，molOo

6.1806x1()23個H2s。4中約含有—molH2so4，含有molO,含有molHo

7.1204x1()23個NH4+中含有molH,約含有個電子。

8..1204x1()23個H2O含有molH,含有個0。

［交流研討］

分析表列出的有關數(shù)據(jù)，探究規(guī)律：Imol物質的質量(以g為單位時)在數(shù)值上有什么

特點？

［結論］

Imol任何物質的質量，在數(shù)值上等于其相對原子質量或相對分子質量。

［板書］三、摩爾質量

1.定義：單位物質的量的物質的質量(M)

2.單位：克/摩符號：g/mol

3.數(shù)值：摩爾質量(以g-mo「為單位時)在數(shù)值上與該微粒的相對原子質量或相對分子

質量相等。

練習：填寫下列表格

物質分子數(shù)質量(g)物質的量(mol)摩爾質量(g/mol)

氮氣14

H2so4301X1022

H200.5

4.質量(加)、摩爾質量(M)、物質的量(〃)之間的關系式是。

［練習］

1.質量相等的下列物質中，含分子數(shù)最多的是()

A.CH4

B.02

C.NH3

D.C02

2.對于同質量的二氧化硫和三氧化硫來說，下列關系中正確的是()

A.含氧原子的個數(shù)比為2:3

B.含硫元素的質量比為5:4

C.含氧元素的質量比為6:5

D.含硫原子的個數(shù)比為1:1

3.(1)等物質的量02和臭氧(。3)，所含的分子數(shù)之比為，所含的氧原子數(shù)之比為

其分子量之比為,其質量之比為o

(2)若02和03質量相等，則其分子數(shù)之比為，氧原子數(shù)之比為。

第二課時

［引入］

在化學反應中經(jīng)常遇到氣體物質，對于氣體物質來說，測量體積往往比稱量質量更方便。

那么氣體體積與物質的物質的量以及物質的質量之間有什么關系呢？我們應如何建立氣體體

積與其物質的量的橋梁呢？而這個橋梁這就是我們這一節(jié)課所需要解決的問題——氣體摩爾

體積。

［板書］氣體摩爾體積

［思考］

物質的體積與微觀粒子間是否存在著一些關系呢？也就是說體積與物質的量之間能否通

過一個物理量建立起某種關系呢？讓我們帶著這個問題，親自動手尋找一下答案。

［板書］一、影響物質體積大小的因素

［科學探究］請計算是Imol物質在0℃,101xl05Pa下的體積

物質狀態(tài)質量（g）密度體積

(g/cm3)

Fe固558788

Al態(tài)269827

Pb2072113

H2O液181

態(tài)

H2SO498183

氣

H220160.0899g/L

態(tài)

O232143g/L

CO244011977g/L

思考：

1.為什么Imol不同狀態(tài)的物質體積不同；

2.為什么Imol不同物質的氣體體積近似相等，且比固、液物質體積大的多；

3.影響物質體積的因素究竟是什么？

［板書］

1.影響物質體積大小的因素有三個：

（1）物質所含結構微粒數(shù)多少；

（2）微粒間的距離（固態(tài)、液態(tài)距離小，排列緊密；氣態(tài)分子間排列疏松）；

（3）微粒本身的大?。ㄒ簯B(tài)時小，氣態(tài)時大）；

［思考］影響固體或液體及氣體體積的因素是什么？

［板書］

2.影響固體或液體的體積大小的主要因素：①粒子的數(shù)目②粒子的大小

3.影響氣體體積大小的主要因素：①粒子的數(shù)目②粒子之間的距離

［教師強調］

無數(shù)實驗事實證明，外界條件相同時，物質的量相同的任何氣體都含有相同的體積。這給

我們研究氣體提供了很大的方便，為此，我們專門引出了氣體摩爾體積的概念，這也是我們這

節(jié)課所要學習的內容。

［板書］二、氣體摩爾體積

1.概念：單位物質的量的氣體所占有相同的體積叫作氣體摩爾體積。

2.符號：Vm

3.定義式：匕尸V（氣體）/〃（氣體）

4.單位:升/摩爾（L/mol或L.mol"）；米/摩爾（m'/mol或n?.mol"）。

［強調］

我們?yōu)榱搜芯糠奖?，通常將溫度?℃,壓強lOlkPa時的狀況稱為標準狀態(tài)，根據(jù)大量

實驗事實證明，在標準狀況下，Imol任何氣體的體積都約是22.4L。

［板書］

5.氣體在標準狀況下的摩爾體積約是22.4L。

［練習］判斷正誤

（1）在標準狀況下，Imol任何物質的體積都約為22.4L。（x,物質應是氣體）

（2）Imol氣體的體積約為22.4L。（x,未指明條件標況）

（3）在標準狀況下，ImolCh和N2混合氣（任意比）的體積約為22.4L。（4,氣體體積與分

子種類無關）

（4）22.4L氣體所含分子數(shù)一定大于11.2L氣體所含的分子數(shù)。（x,未指明氣體體積是否

在相同條件下測定）

（5）任何條件下，氣體的摩爾體積都是22.4L。（x,只在標況下）

（6）只有在標準狀況下，氣體的摩爾體積才能是22.4L。（x,不一定）

［學生思考討論回答］

［提問］從這幾個試題來看，在理解標準狀況下氣體摩爾體積時應注意什么問題？

［學生思考討論回答］

［教師總結并板書］

6.注意事項：

①條件：是在標準狀況（0℃,10.IkPa）下；

②研究對象：任何氣體，可以是單一氣體也可以是混合氣體；

③物質的量：Imol；

④所占體積：約為22.4L。

［練習］

1.在標準狀況下，2.2gCO2的體積是多少？

2.標準狀況下，11.2mL某氣體的質量為0.14g,則其摩爾質量為,相對

分子質量為O

［小結］N,n,m,丫之間的相互轉化

+4XM

N--n-皿

X22.4H-22.4

（標況）（標況）

V

（氣體）

［提問］

同溫同壓下，如果氣體的體積相同則氣體的物質的量是否也相同呢?所含的分子數(shù)呢？

［學生思考討論回答］

［總結］

因為氣體分子間的平均距離隨著溫度、壓強的變化而改變，各種氣體在一定的溫度和壓強

下，分子間的平均距離是相等的。所以，同溫同壓下，相同體積的氣體的物質的量相等。所含

的分子個數(shù)也相等。這一結論最早是由意大利科學家阿伏加德羅發(fā)現(xiàn)的，并被許多的科學實驗

所證實，成為定律，叫阿伏加德羅定律。

［小結］

氣體的摩爾體積：單位物質的量的氣體所占的體積。

符號：Vm

表達式：〃=V/Vm

標準狀況下：Vm=22.4L/mol

［課堂練習］

1.下列有關氣體摩爾體積的描述中正確的是（）

A.ImolHz的質量是1g,它所占的體積是22.4L

B.通常狀況下的氣體摩爾體積約為22.4L

C.標準狀況下，Imol任何氣體所占的體積都約為22.4L

D.相同物質的量的氣體，氣體摩爾體積也相同

2.下列說法正確的是（）

A.在標準狀況下，Imol水的體積是22.4L

B.Imol%所占的體積約為22.4L

C.在標準狀況下，NA個分子所占的體積約為22.4L

D.在標準狀況下，ImolNh和CO混合氣體所占的體積約為22.4L

3.下列敘述正確的是（）

A.同溫同壓下，相同體積的氣體，其物質的量一定相等

B.任何條件下，等物質的量的甲烷和一氧化碳所含的分子數(shù)一定相等

C.1L一氧化碳氣體一定比1L氧氣的質量小

D.相同條件下的一氧化碳氣體和氮氣，若體積相等，則質量一定相等

4.在標況下

(1)0.5molHCl氣體占有的體積是o

(2)33.6LH2的物質的量是o

5.同溫同壓下，質量相同的N2、C02、Ck、CH4、。2五種氣體所占的體積由大到小的順序是

()

6.標準狀況下有以下四種氣體：

23

①6.72LCFU②3.01x10HC1分子③13.6gH2S@0.2molNH3

(1)物質的量由小到大的順序是。

(2)體積由小到大的順序是。

參考答案：

1-3CDA

4.11.2L,

1.5mol

5.CH4

N2

02

co,

C12

6.④〈①〈③〈②④〈①〈③〈②

第三課時

新課引入：通過初中的學習，我們已經(jīng)知道溶液有濃、稀之分，并且也知道了如何配制一

定質量分數(shù)的溶液。請同學們回憶一下：

1.什么叫溶液？溶液是由什么組成的？

2.什么是溶液中溶質的質量分數(shù)？

3.那么請同學們思考一下如何配制質量分數(shù)為5%的NaCl溶液10.0g?

［小結］

(1)計算：計算配制10.0g質量分數(shù)為5%的氯化鈉溶液所需NaCl的質量2Qg；水的質量

9.5g(9.5mL)o

(2)稱量：用托盤天平稱取現(xiàn)氯化鈉，倒入燒杯中。用量筒量取9.5mL水(選擇10.0mL

量筒)。

(3)溶解：把量好的水倒入盛有氯化鈉的燒杯里，用玻璃棒攪拌，使氯化鈉溶解。

(4)裝瓶：將配制好的溶液倒入貼有5%氯化鈉溶液標簽的試劑瓶中，放回原處。

［教師講解］其中皿H2O)=9.5g我們不是用托盤天平去稱量，而是用量筒去量取，這說明取

用一定量液體一般不稱質量而是量體積；而且化學反應中，反應物與生成物的物質的量的關系

比質量關系簡單，因此知道一定體積溶液中溶質的物質的量對于生產和生活很重要。［活動探

究］配制一定物質的量濃度的溶液

［實驗目的］實驗室計劃配制0.1L的NaCl溶液，其中溶質的物質的量為0.04molo請你利

用實驗室的固體氯化鈉完成配制任務。

［思考］

1.溶質NaCl的質量是多少？

2.在什么容器中溶解溶質？

3.溶解NaCl時用多少水比較合適？

4.在什么容器中配制該溶液？

5.怎樣把溶液全部轉移到配制溶液的容器中？

［板書］一、配制一定物質的量濃度的溶液

［學生探究總結］

1.步驟

①計算：

Etln=m/M得m(NaCl)=/z(NaCl)xM(NaCl)=0.04molx58.5g/mol=234g

②稱量：用托盤天平稱取固體溶質的質量或用量筒量取液體溶質的體積。

［思考］稱量時能將NaCl固體直接放置于托盤上嗎？

③溶解：將溶質倒入小燒杯，加入適量的水攪拌溶解，冷卻致室溫.

④冷卻：冷卻至室溫

［教師講解］

由于物質的量濃度的配制要求比較精確，因此就需要容積更精確的儀器，來確定溶液的體

積。所以在具體實驗前我們首先來認識一個重要的精確儀器——容量瓶(展示各種規(guī)格的容量

瓶)。

［方法導弓I］認識容量瓶

1.構造：細頸、梨形的平底玻璃瓶，瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞

2.特點：①容量瓶上標有溫度和容積②容量瓶瓶頸處有刻度線

3.用途：用于配制一定體積、濃度準確的溶液

4.注意事項：

①使用前要檢查是否漏水

②不能在容量瓶中進行溶解或稀釋操作

③不能用做反應容器或長期存放溶液

⑤轉移和洗滌：將上述冷卻后的溶液轉移到指定容積的容量瓶中，并用蒸譙水洗滌小燒杯

和玻璃棒2—3次，將洗滌液一并注入容量瓶。

［思考］

1.如何將燒杯中的液體轉移到容量瓶中

2.為什么要洗滌玻璃棒和燒杯？

⑥定容：在容量瓶中繼續(xù)加水至距刻度線1—2cm處，改用膠頭滴管滴加至刻度(液體凹

液面最低處與刻度線相切)。

［思考］如果仰視或者俯視刻度線對溶液體積有何影響？

⑦搖勻：把定容好的容量瓶瓶塞塞緊，用食指頂住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把

容量瓶倒轉和搖動幾次，混合均勻。

⑧裝瓶貼簽：(容量瓶不能保存溶液)

［小結］

計算一稱量-溶解-冷卻-轉移-洗滌一定容一搖勻一裝瓶貼簽［思考］通過上述對實驗

過程的探究請總結在實驗過程中用的儀器。2.所用儀器：托盤天平容、燒杯、量筒、玻璃棒、

容量瓶、膠頭滴管

［思考］

在配制過程中由于操作不當，會引起誤差，那么這些錯誤當操作會對實驗結果有什么影響

呢？請同學們認真思考。

3.誤差分析：

(1)稱量產生誤差

①稱量時左盤高，右盤低

②稱量時稱量物放在右盤，而祛碼放在左盤

(2)溶解、轉移、洗滌產生誤差

③溶解過程中有少量液體濺出燒杯

④未洗滌溶解用的玻璃棒和燒杯

⑤洗滌液未轉入容量瓶中

（3）定容誤差

⑥定容時仰視刻度

⑦定容時俯視刻度

⑧定容時液面低于刻度線

⑨未等溶液冷卻就定容

⑩搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度再加水

［板書］二、物質的量濃度

［指導閱讀］思考什么是物質的量濃度

［板書，媒體展示］

1.定義：單位體積溶液中所含溶質B的物質的量來表示溶液組成的物理量,叫做溶質B

的物質的量濃度（CR）o

2.單位：mol/L或mol/m，

3.公式：CB=〃B/V（溶液）

［練習鞏固］

1.用40gNaOH配成2L溶液，其物質的量濃度mol/Lo

2.58.5gNaCl配成500mL溶液，其物質的量濃度mol/Lo

3.根據(jù)物質的量濃度的概念判斷下列說法是否正確：

A.將40gNaOH溶于1L水中，所得溶液的物質的量濃度為Imol/L。

B.將9.8g硫酸溶液稀釋配成1L溶液，所得溶液的物質的量濃度為Imol/L。

［強調］理解物質的量濃度的概念要注意以下幾點：

1.溶液的體積不等于溶劑的體積，是溶質和溶劑混合溶解后的實際體積，但不是溶質和

溶劑體積的簡單加和；

2.對于一定濃度的溶液，不論取用體積是多少，濃度是不變的.

遷移應用：

（1）為了測定某廢水中硫酸的總量，某化學興趣小組取10.0mL廢水樣品注入燒杯中，

測定后得知H2s04的物質的量濃度為1.5mol?L」，然后通過該物質的量濃度和廢水的總體積

計算出廢水中硫酸的總量。該興趣小組的做法給了你怎樣的啟示？

（2）將2moiNa2sCU溶于水，配成4L溶液，C（Na2so。=

（3）配制2mol.L1NaCl溶液10.0ml,則NaCl的物質的量=,NaCl的質量=。

［講解］

學習了物質的量這一物理量后，我們可以從一個新的角度來認識化學反應。例如，對于化

學反應2H2+02=七0,可以理解為2moiH與ImoQ在點燃的條件下恰好完全反應生成2m0任0。

［交流研討］

在實驗室里需要制取一定量的氫氣?，F(xiàn)將0.65g金屬鋅放入一定體積的2moiL"的鹽酸中，

它們恰好完全反應。請完成下面的表格。

化學反應Zn+2HCl===ZnCl2+H2t

物質的量

質量或氣體體積

0.65g

（STP）

［討論］

1.分別用質量、物質的量計算所需鹽酸的體積。比較一下，使用哪種物理量進行計算更

方便，更能反映出宏觀物質之間進行反應時微觀粒子之間的數(shù)量關系。

2.學習了物質的量這一物理量后，你對化學反應中的定量關系有了哪些新的認識？

教師總結：

物質的量這一物理量就像一座橋梁，把物質的質量或體積等宏觀量與微觀粒子的數(shù)量聯(lián)系

起來。通過它，不僅可以了解一定質量或體積的物質所含有的微粒數(shù)，還可以知道化學方程式

中反應物或生成物化學式前的計量系數(shù)之比就是它們的物質的量之比，從而能更清楚地認識化

學反應中各物質之間的定量關系。

小結：

一、配制一定物質的量濃度的溶液：

1.步驟：計算—稱量-溶解一冷卻一轉移一洗滌一定容一搖勻一裝瓶貼簽

2.主要儀器：托盤天平、燒杯、玻璃棒、xxml容量瓶、膠頭滴管

二、物質的量濃度

CB=〃B”（溶液）

三、各物理量之間的關系

牛廣（物庾度呈）

物質的量）Q::1'（汽液體積）

+7、〉（標泡狀況下氣體體秘）

22.4L?mol'CSTP）1

微觀宏觀

課堂練習：

1.下列說法正確的是：（）

A.將ImolNaCl溶于1L水中，所得溶液的物質的量濃度為ImolL】。

B.將2moiKC1溶于適量水中，配成1L溶液，所得溶液的物質的量濃度為2moi

C.在500mL5moiLNa2cO3溶液中取出10.0mL,則取出溶液的濃度為ImollL

D.將2moicUSO4-5H2。溶于適量水中配成2L溶液，所得溶液的物質的量濃度為Imol-L-1

2.在相同體積、相同物質的量濃