内容正文:
第6讲 物质的量
——划重点之复习强化精细讲义系列
知识点1:物质的量及其单位——摩尔
1.物质的量
在对化学反应进行定量研究时,为了将可称量的物质与难以称量的微观粒子之间联系起来,国际上采用了一个新的物理量——物质的量。物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,符号为n,是国际单位制中规定的7个基本物理量之一。
2.物质的量的单位——摩尔
物质的量的单位是摩尔,简称摩,用符号“mol”表示,摩尔是国际单位制中7个基本单位之一,类似于长度的基本单位——米。
国际上规定,1mol任何粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。1mol 任何粒子所含的粒子数都相等,都约为6.02×1023。例如∶1 mol Fe中约含有6.02×1023个Fe原子,1mol H2O中约含有6.02×1023个H2O分子。
①“物质的量”是一个物理量的全称,是一个专有名词,在表述时四个字要在一起,不可分割或插入其他的字,不能将其写为"物质的质量"或"物质的数量",也不能写成"物质量"。
②“集合体”的含义:“摩尔”起源于希腊文mole,原意为“堆量”,类似于计量宏观物体的“一打”“一箱”“一盒”等,1mol物质含有NA个微粒,如把“NA个微粒”看成一堆,则物质的量是计量“堆数"的物理量,其单位是摩尔。
③只能计量微观粒子:摩尔作为物质的量的单位,可以计量所有微观粒子,如原子、分子、离子、质子、中子和电子等,但不能直接表示宏观物质,如不能说"1mol 小米""1 mol苹果"等。
④指代要具体:用摩尔为单位计量某物质的物质的量时,必须指明物质的微粒名称、符号或化学式。如:1mol H、1mol H+、1 mol H2,不能用"1 mol氢"这样含糊、无意义的表示。
3.阿伏加德罗常数
(1)阿伏加德罗常数的概念
1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,符号为NA,单位为mol-1。上述描述可表示为:
(2)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)之间的关系
①1mol水分子含有1×NA个水分子;②1mol 水分子含有1×NA个氧原子
③1mol 水分子含有2×NA个氢原子;④1mol 水分子含有10×NA个电子
由上述关系可以得出粒子数(N)=物质的量(n)×阿伏加德罗常数(NA),即N=n×NA。
【示例】物质及其构成微粒数量和物质的量间的转化关系
通过这个公式,我们可以算出一定物质的量的微粒的粒子数或求得一定数量的微粒的物质的量。例如:①0.2mol H2O含有的水分子数N(H2O)=nNA=0.2 mol×6.02x1023mol-1=1.204×1023;②3.01×1022个CO2分子的物质的量 n(CO2)==0.05mol。
①阿伏加德罗常数由数字和单位组成,并不是纯数,本身包含单位∶mol-1,即NA≈6.02×1023mol-1,仅说6.02×1023是错误的。
②关系式的应用
知识点2:摩尔质量
1.摩尔质量的含义
(1)摩尔质量表示单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M。
(2)摩尔质量的表达式为M = m/n,所以摩尔质量M的常用单位为g·mol-1。
2.摩尔质量与相对原子(分子)质量的关系
(1)资料分析
(2) 结论:1mol任何微粒(原子、分子、离子等)的质量以克为单位时(即摩尔质量),在数值上等于该微粒的相对原子(分子)质量。
3.质量、物质的量、粒子数之间的关系
物质的量可以把物质的宏观量(如质量)与原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来。具体关系如下∶
①摩尔质量定义中的"单位物质的量的物质"是指分子、原子或离子等微观粒子。
②相对分子质量、物质的量和摩尔质量的大小和单位关系
物理量
单位
数值
相对原子(分子)质量
1
相同
1mol 物质的质量
g
摩尔质量
g·mol-1
③物质的摩尔质量是物质的固有属性,不随状态及物质的量的多少而变化,取决于物质的组成和化学式的表示形式。
④摩尔质量的单位有g·mol -1或kg·mol -1等,只有以g·mol -1为单位时,其在数值上才与微观粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。
【针对练习1】下列说法不正确的是
A.6.02×1023个钠离子的物质的量约为1mol B.1mol氧约含6.02×1023个氧分子
C.1mol氯化钙里含3mol离子 D.1molH+中含有的氢离子数为NA
【针对练习2】下列说法正确的是
A.硫酸的摩尔质量是98g
B.的摩尔质量在数值上(单位是)等于其相对分子质量
C.就是阿伏加德罗常数
D.1mol一氧化碳的质量为28
【针对练习3】用表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中不正确的是
A.36 g 含有的质子数为
B.2.8 g CO与C2H4的混合气体中所含分子数为
C.17