内容正文:
第二单元 物质的化学计量
第1课时 物质的量
学习目标
1.能从宏观和微观相结合的视角分析理解物质的量、阿伏加德罗常数和摩尔质量的概念,体会提出物质的量这一概念的重要性和必要性。
2.能基于物质的量认识物质组成,通过分析、推理认识物质的量的构成要素及其相互关系。
3.能说出物质的量与摩尔质量、阿伏加德罗常数之间的关系,初步建立以物质的量为核心的计算模型。
一、物质的量
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。
2.单位:摩尔,简称摩,符号为mol。
3.标准:1 mol某种微粒集合体中所含的微粒数与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同,约为6.02×1023。
4.计量对象:分子、离子、原子、电子、质子、中子等所有微观粒子及它们的特定组合。
二、阿伏加德罗常数
1.定义:0.012 kg 12C中所含的碳原子数,符号为 NA 。
2.近似值:6.02×1023。
3.单位:mol-1。
4.物质的量、阿伏加德罗常数与微粒数之间的关系: N= n·NA 。
三、摩尔质量
1.定义:单位物质的量的物质所具有的质量,符号为 M 。
2.单位: g·mol-1 (或 g/mol )。
3.界定:物质的质量以克为单位时,摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。
4.物质的量、质量和摩尔质量的关系:m= n·M 。
1. 一种微粒的摩尔质量就是1 mol该微粒的质量,这种说法正确吗?为什么?
不正确。摩尔质量的单位是g·mol-1,质量的单位为g。两者数值相同,单位不同。
2. 1 mol不同物质的质量是否也相同呢?
不一定相同。1 mol不同物质含有的微粒数相同,但是不同物质的微粒质量可能不同,所以1 mol不同物质的质量并不一定相同。
3.已知1个氧原子的质量为2.657×10-26 kg,计算O2的摩尔质量为多少?与氧气的相对分子质量的关系是什么?
M=NA·m(氧原子)=6.02×1023 mol-1×2.657×10-26 ×103 g×2≈32 g·mol-1。当以克为单位时,O2的摩尔质量在数值上等于其相对分子质量。
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)1 mol铅笔。( )
(2)2 mol氧。( )
(3)4 mol H2。( )
(4)1 mol Na2CO3中含有2 mol Na+。( )
(5)0.012 kg12C中约含有6.02×1023个碳原子。( )
×
×
√
√
√
2.下列关于1 mol H2O的叙述正确的是( )。
A.H2O的相对分子质量为18 mol-1
B.H2O的摩尔质量为18 g
C.1 mol H2O含有2 mol氢
D.1 mol H2O含有2×6.02×1023个H
D
解析:H2O的相对分子质量为18,A错误;H2O的摩尔质量为18 g·mol-1,B错误;2 mol氢是指氢原子还是指氢分子,指代不明确,C错误;1个H2O分子含有2个H,所以1 mol H2O中含有2×6.02×1023个H,D正确。
3.计算下列物质的摩尔质量。
(1)H2: ;(2)O2: ;
(3)H2O: ;(4)CO2: ;
(5)Fe: ;(6)H2SO4: 。
2 g·mol-1
32 g·mol-1
18 g·mol-1
44 g·mol-1
56 g·mol-1
98 g·mol-1
正确理解物质的量及其单位、阿伏加德罗常数
大家都知道曹冲称象的故事,其实曹冲称象的主要思想是将难以直接称重的大象“分解”成一块块容易称重的石头。这个故事给我们的启示就是化整为零。在日常生活和工作中我们经常用到一些小物品,比如小米,我们无法一粒粒地数它们的数目,而是通过称重的方式计量小米,这是化零为整的思想。构成物质的原子、分子和离子体积很小,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,科学家利用化零为整的思想,引入了物质的量这一基本物理量,来描述微观粒子集体数目的多少。
1.物质的量就是物质的质量,这种说法正确吗?为什么?
不正确。物质的量是一个专有名词,是描述物质所含微观粒子多少的一个物理量;物质的质量是描述物质所含物质多少的物理量;两者单位不同。因此物质的量不能说成物质的质量或物质量。
2.“1 mol鸡蛋”“1 mol氧”这两种说法正确吗?
不正确。摩尔是物质的量的单位,以mol为单位只能用来计量微观粒子,如原子、分子、离子、质子、电子等,也可以是这些微粒的特定组合,而不能指宏观物质。
在使用摩尔表示物质的量时,应该用化学式指明微粒的种类。例如说“1 mol氧”,是指1 mol氧原子,还是指1 mol氧分子,含义就不明确。
3.1 mol H、1 mol