内容正文:
第三节 物质的量
第一课时 物质的量
学习目标
核心素养
1.能说出物质的量及阿伏加德罗常数和摩尔质量的含义。
2.能运用物质的量、摩尔质量之间的相互关系进行简单计算。
能从宏观和微观相结合的视角分析理解物质的量的概念。
情境导入
在日常生活和工作中我们经常用到一些小物品,比如曲别针。在商店里曲别针不是按个出售的,而是按盒出售的,一盒100个,而构成物质的原子、分子和离子非常微小,用数宏观物体的方式数微观粒子极其困难,也没有意义。因此科学家引入了“物质的量”这一基本物理量。你对这一概念有哪些了解呢?
知|识|梳|理
知识点一
物质的量的单位——摩尔
1.物质的量
(1)物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,用符号n表示。
(2)物质的量的单位为摩尔,简称摩。
2.阿伏加德罗常数
(1)1 mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,符号为NA,通常用6.02×1023 mol-1表示。
(2)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)之间的关系:n=。
知识点二
摩尔质量
思|考|辨|析
微思考
1.1 mol氧的说法正确吗?为什么?
提示:用摩尔时必须指明微粒的种类,1 mol氧可能是氧原子、氧分子或氧离子,这里的氧指代不明确,所以1 mol氧说法不正确。
2.摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是否等同?
提示:不等同。摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是两个不同的概念。当摩尔质量以“g·mol-1”为单位时,两者在数值上相等,但前者有单位,后者没有单位,故两者不能等同。
微判断
1.物质的量可以理解为物质所含的微观粒子数目。 (×)
2.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一。 (×)
3.1 mol任何粒子所含有的粒子数相等。(√)
4.摩尔质量实际上就是相对原子质量。 (×)
5.49 g硫酸中含有1 mol氢原子。 (√)
探究一
理解物质的量的基本概念
1.物质的量
(1)物质的量是一个专用名词,在表述时不可增减,不能说成“物质量”“物质的质量”或“物质的数量”等。
(2)物质的量的单位是摩尔,只用于表示分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子的多少,不适合表示宏观物质的数量。
(3)在使用物质的量表示物质时,必须具体指明粒子的种类。
2.阿伏加德罗常数
阿伏加德罗常数是一个物理量,用NA表示,单位是mol-1,定义标准为 0.012 kg 12C中所含的碳原子数,约为6.02×1023mol-1。
3.摩尔质量
单位为“g/mol”时,摩尔质量只是在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等,其含义和单位是不同的。
【例1】 下列说法中错误的是 ( )
A.物质的量表示含有一定数目粒子的集合体
B.使用物质的量时必须指明微粒的名称
C.1 mol 任何物质都含有阿伏加德罗常数个原子
D.0.012 kg 12C约含有6.02×1023个碳原子
解析 物质的量是表示含有一定数目粒子集合体的物理量,其单位是摩尔,使用物质的量时所指的对象是微粒,而微粒种类繁多,需要指明其名称;构成物质的粒子除原子外,还有分子、离子等;0.012 kg 12C(1 mol)所含的碳原子数即为阿伏加德罗常数,约为6.02×1023。
答案 C
【变式训练】 下列说法正确的是 ( )
A.1 mol氢约含有6.02×1023个微粒
B.H2的摩尔质量是2 g
C.1 mol O2的质量是32 g,含有的氧原子数为2NA
D.2NA个H2SO4的摩尔质量为196 g·mol-1
解析 A项未指出1 mol氢具体是什么微粒,无法确定其个数,如1 mol H2含1 mol氢气分子,含2 mol氢原子;B项摩尔质量的单位为g·mol-1;D项2NA个H2SO4的质量为196 g,但其摩尔质量仍然为98 g·mol-1。
答案 C
探究二
物质的量、物质的质量、微粒数目之间的计算关系
计算关系式(公式)
主要应用
注意事项
n=
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=
在M、n和m中,已知任意两项求第三项
M的单位取
g·mol-1,m的单位取g
mnN
①在m、M、NA和N中已知任意三项求第四项
②以n恒等列代数方程式解决较复杂的问题
与N有关的问题莫忽视微粒的组成和种类
【例2】 下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是 ( )
A.44 g CO2所含的原子数为NA
B.0.5 mol H2O含有的原子数目为1.5NA
C.1 mol H2O含有的H2O分子数目为NA
D.0.5NA个O2的物质的量是0.5 mol
解析 44 g CO