内容正文:
第3节 化学中常用的物理量——物质的量
新知探究课4 物质的量 摩尔质量
1.能从宏观和微观相结合的视角认识物质的量及其单位,培养“宏观辨识与微观探析”的化学核心素养。
2.通过分析、推理等方法认识有关物质的量计算的方法,建立摩尔质量、物质的量、阿伏加德罗常数等题目的解答模型,培养“证据推理与模型认知”的化学核心素养。
一、物质的量及其单位
1.物质的量
(1)概念:物质的量是一个基本物理量,通过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。
(2)单位:摩尔,简称:摩。
(3)符号:n。
2.摩尔——物质的量的单位
(1)标准:国际计量大会规定,1 mol包含6.022 140 76×1023个基本单元(原子、分子或离子等微观粒子或它们的组合)。
(2)符号:mol。
(3)计量对象:分子、原子、离子、原子团、电子、质子、中子等所有微观粒子。
3.阿伏加德罗常数
4.物质的量、阿伏加德罗常数与微粒数(N)的关系n=。
(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)摩尔是七个基本物理量之一。 ( )
(2)6.02×1023就是阿伏加德罗常数。 ( )
(3)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子。 ( )
[答案] (1)× (2)× (3)×
二、摩尔质量
1.概念:单位物质的量的物质所具有的质量。
2.符号:M。
3.单位:g·mol-1或kg·mol-1。
4.数值:当以g·mol-1为单位时,在数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。
5.物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的摩尔质量(M)之间的关系:n=或者m=n·M。
次氯酸钠(NaClO)是常用的消毒剂。1 mol NaClO的质量为________g。
[答案] 74.5
物质的量及其基本概念的理解与应用
以固定数目的集合体作为一个整体,其他任意量的物质均为描述这个集合体的倍数,如两盒别针;同理,将一定数目的微观粒子作为一个集合体,以这个集合体作为基准,然后将任意量的物质所含微粒数目均表示为这个集合体的若干倍,显然要方便得多。
[问题1] 化学上描述一定数目粒子集合体的物理量是什么?其单位是什么?
[提示] 化学上描述一定数目粒子集合体的物理量是物质的量。物质的量的单位是摩尔。
[问题2] 1 mol小麦和1 mol氧的说法正确吗?为什么?
[提示] 上述说法均不正确,物质的量只适用于微观粒子,不能用来说明宏观物质,故1 mol小麦的说法不正确;用摩尔时必须指明微粒的种类,1 mol氧既可表示氧原子、氧分子还能表示氧离子,这里的氧指代不明确,所以1 mol氧说法不正确。
[问题3] 0.5 mol CO2中含CO2分子数与原子数各为多少?
[提示] 分子数:0.5 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1023;原子数:3.01×1023×3=9.03×1023。
[问题4] 1 mol H2O的质量、相对分子质量、摩尔质量分别是多少?
[提示] 18 g;18;18 g·mol-1。
1.使用“物质的量”时易犯的三个错误
(1)错误一:用物质的量描述宏观物质。
(2)错误二:描述的对象不明确。如1 mol氮的表示方法错误,应指明对象:1 mol N2表示1 mol氮分子,1 mol N表示1 mol氮原子。
(3)错误三:换算错误。如1 mol CH4中含4 mol H,而不是1 mol H。
2.NA与6.02×1023的区别和联系
(1)联系:NA与6.02×1023均可表示1 mol粒子的个数。
(2)区别:NA≈6.02×1023 mol-1,有单位;而6.02×1023,是一个数值,无单位。
3.摩尔质量的认识误区
(1)将摩尔质量与质量的单位混淆。
(2)误认为摩尔质量与相对原子质量或相对分子质量完全等同。
苹果是我们生活中常见的水果。但不能用物质的量来描述苹果的数量。假设我们每天吃10个苹果,全球有60亿人,1 mol的苹果够我们全世界人吃约为1×1013天、约为3×1010年,即300亿年。
1.下列说法正确的是( )
A.物质的量就是1 mol物质的质量
B.1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧
C.摩尔是国际单位制中一个物理量
D.3 mol O2与2 mol H2O所含原子数相等
D [物质的量与物质的质量不同,物质的量的单位为mol,质量的单位为g,故A错误;表述微观粒子的物质的量时,必须指明微观粒子的种类,因此表示水的构成时,应为1 mol水中含有2 mol氢原子和1 mol氧原子,故B错误;摩尔是物质的量的单位,故C错误;设NA为阿伏加德罗常数的值,3 mol O2所含原子数为6NA,2 mol H2O所含原子数也为6NA,故D正确。]
2.下