内容正文:
第二单元 物质的化学计量
第1课时 物质的量
[素养发展目标] 1.了解物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量,体会定量研究对化学科学的重要作用。2.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化。3.能从宏观和微观相结合的视角认识物质的量、微观粒子数和物质的质量之间的关系,并运用物质的量、摩尔质量之间的相互关系进行简单计算。
一、物质的量
1.物质的量及单位
(1)含义:物质的量是国际单位制中的基本物理量之一,符号为n,常用单位为摩尔(简称摩,符号为mol)。
(2)1 mol的标准:1 mol某种微粒集合体所含的微粒数与0.012 kg中所含的原子数相同。
(3)计量对象:分子、原子、离子、电子、质子、中子等所有微观粒子及它们的特定组合。
(4)物质的量规范表示方法
2.阿伏加德罗常数
3.物质的量(n)、微粒数(N)、阿伏加德罗常数(NA)之间的关系
N=n·NA或n=或NA=。
【即学即练】
1.(1)1个CO2分子中有1个C、2个O。那么1 mol CO2中有1 mol C和2 mol O,0.5 mol CO2中有0.5mol C和1 mol O。含有0.5 mol O的CO2的物质的量为0.25mol。
(2)1 mol Na2SO4中含有Na+的数目约是1.204×1024,与其含有相同Na+数目的NaCl的物质的量为2 mol。
(3)若测得某Na2SO4溶液中含有0.5 mol SO,则溶液中含有1mol Na+。
二、摩尔质量
1.摩尔质量
2.物质的量、质量和摩尔质量之间的关系
m=n·M或n=或M=。
【即学即练】
2.(1)9 g H2O的物质的量为0.5 mol,含有的氢原子数为6.02×1023(或NA)。
(2)3.01×1023个H2SO4分子的物质的量为0.5 mol,质量为49 g。
三、物质的量在化学方程式中的应用
1.反应物和生成物之间量的关系
2.结论:化学方程式中,各物质的化学计量数之比等于相应物质的微粒数之比,也等于物质的量之比。
3.应用:根据化学方程式中物质的化学计量数之比等于相应物质的物质的量之比,可以列比例式计算各反应物或生成物的物质的量。
【即学即练】
3.请依据方程式进行计算:9.75 g锌与含 mol HCl的盐酸刚好完全反应,放出 mol H2,在溶液中有 mol Zn2+和 mol Cl-。
答案: 流程:n(Zn)===0.15 mol,
n(HCl)=0.3 mol,n(H2)=0.15 mol,n(Zn2+)=n(ZnCl2)=0.15 mol,n(Cl-)=2n(ZnCl2)=0.3 mol
一、能从宏观和微观相结合的视角认识物质的量及摩尔质量
2021年9月,国际学术期刊《科学》杂志发表了我国中科院天津工业生物所在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破,首次在实验室实现以二氧化碳(CO2)为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]。
1.CO2的摩尔质量是44吗?
提示:不是,CO2的摩尔质量为是44 g·mol-1。
2.淀粉中C、H、O的质量之比是多少?
提示:淀粉的化学式为(C6H10O5)n,淀粉中C、H、O的质量之比为72∶10∶80=36∶5∶40。
3.9.03×1023个CO2分子的物质的量、物质的质量分别是多少?
提示:n===1.5 mol;m=n·M=1.5 mol×44 g·mol-1=66 g。
1.辨析:几种重要概念的应用注意事项
概念
应用注意事项
物质
的量
“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
摩尔
只用来描述微观粒子,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等,也可以是特定组合,如1 mol NaCl
阿伏
加德
罗常数
(1)NA的基准是0.012 kg 12C中的碳原子个数
(2)NA是一个实验值,现阶段常取6.02×1023作计算
(3)阿伏加德罗常数是指1 mol任何微粒的微粒数,这里的微粒指同种粒子,如1 mol O2中的分子数为NA,而1 mol O2中的氧原子数为2NA、电子数为16NA
摩尔
质量
(1)等值性:物质的质量以克为单位时,摩尔质量在数值上与其相对分子质量或相对原子质量相等
(2)确定性:对于指定的物质来说,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
2.物质的量、质量、微粒数之间的转化关系
计算公式
(公式)
主要应用
注意事项
N=n·NA
在n、N和NA中,已知任意两项求第三项
①NA有单位:
mol-1
②求n或N时,概念性问题用NA;数字性问题用6.02×1023 mol-1
m=n·M
①在M、n和m中,已知任意两