内容正文:
第4讲 物质的量
【学习目标】
1.了解物质的量的概念、表示方法。
2.了解阿伏加德罗常数的概念。
3.了解摩尔质量的概念。
4.熟悉物质的量、质量、微粒数之间的计算。
5.了解物质的量在化学方程式中的意义。
【基础知识梳理】
一、物质的量
1.概念:
物质的量是七大基本物理量之一,是表示一定数目的微粒的集合体的物理量,用符号n表示,常用单位是mol。
2.意义:
它可以把物质的质量、体积等宏观量与原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来。
3.计量对象
物质的量计量对象是分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子及它们的特定组合。
二、阿伏加德罗常数
1.定义
1mol某种微粒 集合体中所含的微粒数与0.012 kg12C中所含的原子数相等。
0.012 kg12C中所含的原子数称为阿伏加德罗常数,近似为6.02×1023mol-1。
阿伏加德罗常数符号是NA,单位是mol-1。
2.物质的量(n)与微粒数(N)、阿伏加德罗常数(NA)之间的关系
n=
【例1】下列关于物质的量的说法中正确的是( )
A.物质的量就是物质的质量
B.物质的量是指物质中所含微粒的个数
C.阿伏加德罗常数个微粒就是1mol
D.物质的量只能计量微观粒子
答案:D
解析:A.物质的量和物质的质量都是七大基本物理量之一,是两个不同的概念,国务;B。物质的量是表示一定数目的微粒集合体,不是微粒的个数,错误;C. 阿伏加德罗常数个微粒是指微粒的数目,1mol表示微粒的集合体,两者表示的对象不一样,错误;D.物质的量只能计量微观粒子(分子、原子、离子、质子、中子、电子及它们的特定组合),正确。故选D。
【例2】下列关于物质的量的表示正确的有__________
A.1mol质子 B.1mol原子 C.1mol小米手机
D.1molNaCl E.1mol氧元素 F.1molNa+
答案:ADF
解析:物质的量只能计量微观粒子(分子、原子、离子、质子、中子、电子)及它们的特定组合,在计量原子、离子和分子及它们的组合时,要指明具体微粒。其中B选项没有指明是哪一种原子,C选项,手机是宏观物质,E选项元素是一个宏观概念,不表示微粒。故选ADF。
【例3】填空
(1)0.5molO2中的氧气分子数目是____________。
(2)1molNH3中的氢原子数目是_________。
(3)1.5molNa2CO3中Na+的数目是___________。
(4)1.204×1023个CH4分子的物质的量__________。
(5)6.02×1023个氧原子中所含的质子数目是___________。
答案:(1)0.5×6.02×1023=3.01×1023 (个)
(2)1个NH3中含有3个H原子,故1molNH3中的氢原子数目为3×6.02×1023=1.806×1024(个)
(3)1个Na2CO3中由2个Na+,1.5molNa2CO3中Na+为1.5mol×2=3mol,故Na+的数目为1.5×2×6.02×1023=1.806×1024 (个)
(4)由n=得,n(CH4)==0.2mol
(5)1个氧原子中含有8个质子,故质子数目为8×6.02×1023(个)=4.816×1024(个)
二、摩尔质量
1.概念:单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M,单位是g/mol或g·mol-1。
2.n、m、M之间的关系:M=。
3.当物质的质量以克为单位时,其在数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。
【例4】下列说法中正确的是( )
A.摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子(原子)质量
B.2molH2O的摩尔质量是36g·mol-1
C.CO2的摩尔质量是44g
D.SO的摩尔质量是96g·mol-1
答案:D
解析:A.当质量以g为单位时,摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子(原子)质量,错误;B.摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量,H2O的摩尔质量是18 g·mol-1,错误;C.摩尔质量的单位是g·mol-1,错误;D. SO的摩尔质量是96g·mol-1,正确。
三、化学方程式中反应物和生成物的之间物质的量的关系
1.化学方程式中化学计量数的含义:
既表示反应物和生成物之间的微粒的数量关系,又表示反应物和生成物之间的物质的量关系。如:2H2+O22H2O表示2个H2分子与1个O2分子在点燃条件下生成2个 H2O分子,也表示是2molH2和1molO2在点燃条件下完全反应,生成2molH2O。
2.物质的量在化学方程式计算中的应用
以H2与O2反应生成H2O为例:
4g 32g 36g 2mol 1mol 2mol
【例5】9.75 g锌与含______ mol HCl的盐酸刚好完