内容正文:
第11讲 物质的量单位——摩尔 气体摩尔体积
【学习目标】
1.能说出物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量的含义。
2.了解气体摩尔体积的含义,能运用气体摩尔体积进行简单计算。
3.能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。
【基础知识】
一个惊人的数字——6.02×1023究竟有多大?
1.日常生活中,当个体数量大时,人们习惯以集体为单体统计个体数量,如:
一打铅笔是12支 一包A4纸是500张
2.曹冲称象故事,体现的思想——变大为小
3.物理量的单位与标准
物理量
衡量的量
单位
标准
质量
物体的轻重
千克
国际千克原器
长度
物体的长短
米
一米等于光在真空中
299792458分之一秒内所经过的路径长度
物质的量
粒子的数目
摩尔
任何粒子集合体约含6.02×1023个粒子为1 mol
一个成人每天需喝6瓶(500 mL)的水,一瓶水中含有多少个水分子?
一瓶水质量为500 g,若知道一个水分子的质量即可求出水分子的数目。而目前无法用仪器称出一个分子()的质量,如何求出一个水分子的质量?
由曹冲称象可知,一个水分子不好衡量,但许许多多个水分子可以称量。为此,国际上在可称量的物质与难称量的微观粒子间搭建(引入)了新的物理量——物质的量。其单位是摩尔——原意是堆量,即每堆含有6.02×1023个粒子就为1 mol。国际上规定,1 mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。
一、物质的量的单位——摩尔
1.物质的量
(1)某微粒的物质的量,用“n(微粒符号)”表示。例如:n(O2)、n(H2O)、n(Na+)等。
(2)粒子集合体中的“粒子”指微观粒子,包括分子、原子、离子、 原子团、电子、质子、中子等,不指宏观物体。
“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,如苹果
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”
0.5 mol SO2含_________mol S,含_________mol O。
1 mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023,1 mol任何粒子的粒子数叫阿伏加德罗常数,以纪念科学家阿伏加德罗。
2.阿伏加德罗常数
(1)阿伏加德罗常数——“三量”
基准量
0.012 kg 12C中所含的碳原子数
准确量
是一个物理量,用NA表示,单位是mol-1
近似量
6.02×1023 mol-1
(2)NA指1 mol任何微粒的微粒数,一定要明确指出是何种微粒,如1 mol CH4含有的分子数为NA,原子总数为5NA。
(3)涉及稀有气体时要注意He、Ne、Ar为单原子分子,O2、N2、H2等为双原子分子,臭氧(O3)为三原子分子等。
为何规定为1 mol物质所含的粒子数约为6.02×1023?
原来——作为相对原子质量标准的碳12,当碳原子的质量为12 g时,则碳原子约为6.02×1023。即1 mol C的质量为12 g,则可推知1 mol H2O的质量为为18 g。
①1 mol 不同物质所含的粒子数相同(约为6.02×1023),其质量是否相同?1 mol的物质,其质量又是多少?
②由N=nNA可知,若求一瓶500 g水含有的水分子数,只需求出水的物质的量即可。由500 g水求其物质的量,需要知道1 mol H2O的质量。
3.摩尔质量
(1)质量单位是g,而摩尔质量单位是g·mol-1。
(2)以g·mol-1为单位时,摩尔质量在数值上与相对原子或分子质量相等,而与物质的量多少无关。
一瓶水若质量为500 g水,含有多少个水分子?
4.以物质的量为中心的计算
n、m、M、N、NA之间的关系:=n=
计算公式:n==
根据两公式n=,n=进行计算时,首先要找到其核心物理量——物质的量,其次根据题目要求解其他物理量。
(2022年吉林省汪清县第六中学期中)计算填空:
(1)_______mol H2O中所含有的氧原子数与1.5 mol CO2的氧原子数相同。
(2)质量为9.8 g的H2SO4物质的量是_______。
(3)1.204×1024个H2的物质的量是_______。
(4)_______ g H2O与34 g NH3含有相同的氢原子数。
(5)相同物质的量的C