2.3.1 物质的量的单位——摩尔(word教参)-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册（人教版2019）

第三节　物质的量 第1课时　物质的量的单位——摩尔 目标导航 [知识导图] [课程标准] 1.能从宏观和微观相结合的角度分析、理解物质的量的概念，了解物质的量、摩尔质量与阿伏加德罗常数的含义和应用。 2.建立物质的量、摩尔质量、阿伏加德罗常数之间的相关计算的思维模型。 （见学生用书P51） 知识点1　物质的量的单位——摩尔 1.物质的量 表示含有一定数目粒子的　①集合体　，符号为　②n　。 2.物质的量的单位——摩尔 物质的量的单位为　③摩尔　，简称　④摩　，符号为　⑤mol　。可以计量所有微观粒子，包括　⑥原子　、　⑦分子　、　⑧离子　、原子团、电子、质子、中子等。 3.阿伏加德罗常数 知识点2　摩尔质量 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 （1）1 mol 手机。（　×　） （2）物质的量可以理解为物质的微观粒子数目。（　×　） （3）摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一。（　×　） （4）1 mol氧气中约含有6.02×1023个原子。（　×　） （5）1 mol任何粒子所含有的粒子数相等。（　√　） （6）H2O的摩尔质量在数值上等于18。（　×　） 名师提醒 （1）“物质的量”是一个物理量，这四个字是一个专有名词，在表述时四个字要在一起，不可分割或插入其他的字。 （2）“摩尔”这个单位不适用于宏观物体，只适用于微观粒子，如分子、原子、离子、质子、电子、中子等。 （3）在以摩尔为单位计量物质时，必须指明粒子的具体名称、符号或化学式，不能直接用元素名称表示，如1 mol H、1 mol H＋、1 mol H2，不能用1 mol 氢。 （见学生用书P52） 探究点1　理解物质的量的有关概念 1.“物质的量”这一物理量表示的是微粒的质量还是微粒的数目？ 答案　“物质的量”是一个专有名词，描述的是一定数目粒子的集合体，可反映微粒的多少。 概念 符号、含义 注意事项 物质 的量 衡量含一定数目粒子集合体的物理量，符号n ①“物质的量”表示微观粒子集合体的多少，不是宏观物质的数量或质量。 ②是联系宏观物质和微观粒子的桥梁 摩尔 ①物质的量的单位，符号mol。 ②基准：0.012 kg 12C所含的碳原子数为1 mol ①只能用来描述微观粒子。 ②用“mol”衡量微观粒子时，必须用化学式指明粒子的种类，如“1 mol O”“2 mol O2”“1.5 mol S”，不能说“1 mol 氧” 阿伏加 德罗常 数 1 mol微观粒子的粒子数，符号为NA ①NA是一个实验值，现取6.02×1023作计算依据。 ②NA的单位：mol－1 用“物质的量”表示微粒数时，注意形式如下： 【例题1】下列对于“摩尔”的理解正确的是（　　） A.摩尔是国际单位制的七个物理量之一 B.摩尔是表示物质质量的单位 C.国际上规定含有阿伏加德罗常数个粒子的任何粒子集体为1 mol D.1 mol氧约含6.02×1022个O 答案　C 解析　物质的量是国际单位制的七个物理量之一，摩尔是物质的量的单位，A项错误；摩尔是表示物质的量的单位，B项错误；国际上规定0.012 kg 12C所含有的C原子数是阿伏加德罗常数，任何物质所含有基本微粒数若与0.012 kg 12C所含有的C原子数相同，我们就说其含有的粒子集体的物质的量为1 mol，C项正确；未指明是氧元素的哪种微粒，因此不能确定其含有的微粒就是O原子，D项错误。 【变式1】下列说法正确的是（　　） A.1 mol任何物质都含有6.02×1023个原子 B.阿伏加德罗常数就是1 mol粒子数的集体，0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个12C C.摩尔是一个基本的物理量 D.1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧 答案　B 解析　物质不都是由原子构成的，构成物质的粒子可以是原子、分子、离子等，A项错误；物质的量是基本的物理量， 摩尔是它的单位，C项错误；在使用“摩尔”作为物质的量的单位时，应该指明粒子的种类，在表示水的组成时，应为1 mol水中含有2 mol氢原子和1 mol氧原子，D项错误。 探究点2　摩尔质量的理解 2.一种微粒的摩尔质量就是1 mol该微粒的质量，这种说法对吗？为什么？ 答案　不对。摩尔质量的单位是g/mol，物质的质量的单位是g，二者的意义不同。 摩尔质量 物质的相对分 子（原子）质量 物质的 质量 区别 数值 特征 对于给定的物质，其摩尔质量的数值是一个定值，不随物质的量的多少而改变 以一个12C原子质量的作为标准，其他分子（或原子）的质量与它相比较所得的数值，固定不变 质量的数值可能是任意的 单位 g·mol－1 1 g或kg 联系 单位物质的量的物质所具有的质量叫摩尔质量，以g·mol－1为单位时，摩尔质量（数值）＝NA个粒子的质量（数值）＝1 mol粒子的质量（数值）＝相对原子质量或相对分子质量 【例题2】光纤通信是一种现代化的通信手段，光纤通信容量大，一对光纤上可以同时传送3万门电话。制造光导纤维的主要原料是SiO2，下列关于SiO2的说法正确的是（　　） A. SiO2的摩尔质量是60 g B.1 mol SiO2中含有1 mol O2 C.1.5 mol SiO2中含有9.03×1023个Si原子 D.1 mol SiO2的质量是60 g· mol－1 思维导引：不同物理量有不同的意义和单位，摩尔质量是1 mol粒子的质量，单位为g·mol－1，不能与质量混淆。 答案　C 解析　摩尔质量的单位为g·mol－1，而质量的单位为g或kg，A、D项错误；SiO2是由Si原子和O原子构成的，不含O2分子，B项错误。 【变式2】下列说法正确的是（　　） A. NaOH的摩尔质量为40 g B.1 mol H2的质量与氢的相对原子质量相等 C.1 mol OH－的质量为17 g·mol－1 D.氩气（单原子分子）的摩尔质量（g·mol－1）在数值上等于它的相对原子质量 答案　D 解析　NaOH的式量是40，则NaOH的摩尔质量为40 g/mol，A项错误；1 mol H2的质量当以克为单位时，与氢分子的相对分子质量在数值上相等，B项错误；OH－的式量是17，所以1 mol OH－的质量为17 g，C项错误；1 mol任何气体的质量是以克为单位，数值上等于该气体分子的相对分子质量，则由于氩气是单原子分子，其摩尔质量是以g·mol－1为单位，在数值上等于它的相对原子质量，D项正确。 探究点3　与物质的量有关的简单计算 3.已知1个氧原子的质量为2.657×10－26 kg，请计算O2的摩尔质量为多少？与O2的相对分子质量的关系？ 答案　O2的摩尔质量为2×2.657×10－26×103 g×6.02×1023 mol－1≈32 g·mol－1。以g·mol－1为单位，数值上与O2的相对分子质量相等。 【例题3】设NA为阿伏加德罗常数的值，以下说法正确的是（　　） A.1 mol H2O的质量为18 g·mol－1 B.46 g金属钠变为钠离子（Na＋）时失去的电子数目为2 NA C.含有NA个氧原子的NO2气体的质量为46 g D.28 g N2和CO的混合气体所含的原子数目为NA 思维导引：在利用相关公式进行计算时，应注意化学式中各原子的计量数。 答案　B 解析　H2O的摩尔质量为18 g·mol－1，故1 mol H2O的质量为18 g，A项错误；46 g Na的物质的量为2 mol，1 mol Na变为Na＋失去电子1 mol，故46 g Na变为Na＋时失去电子2 mol，即2NA，B项正确；含有NA个氧原子的NO2的物质的量为0.5 mol，其质量为46 g·mol－1×0.5 mol＝23 g，C项错误；N2、CO均为双原子分子，且摩尔质量均为 28 g·mol－1，故28 g混合气体的物质的量为1 mol，含有2 mol原子，即原子个数为2NA，D项错误。 【变式3】为增强水的导电性，通常向纯水中加入适量的NaOH，实验开始时，向180 g纯水中溶解了4 g NaOH，此时溶液中Na＋和水分子的个数比是（　　） A.1∶100 B.1∶99 C.1∶50 D.1∶10 答案　A 解析　由题意可知，氢氧化钠溶液中钠离子和水分子的物质的量比为∶＝1∶100，则溶液中钠离子和水分子的个数比为1∶100，故选A项。 归纳总结 使用物质的量计算时应注意的问题 （1）物质的量是物质的质量和微粒数目之间的联系桥梁。已知物质的质量求其微粒数目或已知物质的微粒数目求其质量，都是先转换成物质的量，再计算微粒数目或质量。 （2）要注意描述的微粒与所求微粒之间的数量关系。 如：Na2SO4　～2Na＋　～S　～4O 　　1 mol　　　2 mol　1 mol　　4 mol H2O　～　2H ～ O ～ 原子 ～ 质子 ～　电子 1 mol　　2 mol　1 mol　3 mol　10 mol　10 mol （3）要注意物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量的单位的区别，在计算过程中，一定要带着单位，否则容易出现错误。 （见学生用书P54） 1.（物质的量与摩尔质量）下列有关物质的量和摩尔质量的叙述，正确的是（　　） A.水的摩尔质量是18 g B.物质的量将可称量的物质与难以称量的微观粒子之间联系了起来 C.1 mol水中约含有6.02×1023个氢原子 D.相同物质的量的CO和CO2中含有的原子数相等 答案　B 解析　A项，摩尔质量的单位是 g·mol－1，错误；C项，1 mol水中约含有2×6.02×1023个氢原子，错误；D项，等物质的量的CO和CO2所含的分子数相等，但1 mol CO中含有2 mol原子，1 mol CO2中含有3 mol原子，错误。 2.（摩尔质量与相对分子质量）下列叙述正确的是（　　） A.1 mol CO2 的质量为44 g/mol B. CO2的摩尔质量为44 C. NA个CO2的质量与CO2的相对分子质量在数值上相同 D. CO2的摩尔质量等于CO2的相对分子质量 答案　C 解析　1 mol CO2 的质量为44 g，A项错误；CO2的相对分子质量为44，因此CO2的摩尔质量为44 g/mol，B项错误；NA个CO2的质量为44 g，CO2的相对分子质量为44，C项正确；CO2的摩尔质量以g/mol为单位时，数值上等于CO2的相对分子质量，D项错误。 3.（与物质的量有关的简单计算）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　） A.0.5 mol Al与足量盐酸反应生成的H2分子数为NA B.0.2 mol H2O所含的H原子数为0.2NA C.0.1 mol CH4所含的电子数为NA D.46 g NO2和N2O4的混合物含有的分子数为NA 答案　C 解析　Al与盐酸反应时，根据化学方程式可知2 mol Al完全反应可生成3 mol H2，则0.5 mol Al完全反应可生成0.75 mol H2 ，即H2分子数为0.75NA，A项错误；1 mol H2O中含H原子数为2NA，0.2 mol H2O中含H原子数为0.4NA，B项错误；1 mol CH4含10 mol电子，故0.1 mol CH4所含电子数为NA，C项正确；NO2和N2O4的平均摩尔质量介于46 g·mol－1至92 g·mol－1之间，故46 g两者的混合物的物质的量小于1 mol，所含分子数小于NA，D项错误。 4.（与物质的量有关的简单计算）下列物质所含原子个数按由大到小的顺序排列正确的是（　　） ①0.5 mol氨气　②4 g氦气　③4 ℃时9 mL水　④0.2 mol磷酸 A.④③②① B.①④③② C.②③④① D.①④②③ 答案　B 解析　①1个氨气分子含有4个原子，0.5 mol氨气含有原子的物质的量为0.5 mol×4＝2 mol，故含有原子数为2NA；②氦气的物质的量为4 g÷4 g·mol－1＝1 mol，氦气是单原子分子，故氦原子数为NA；③水的质量为9 mL×1 g·mL－1＝9 g，物质的量为9 g÷18 g·mol－1＝0.5 mol，含有原子的物质的量为0.5 mol×3＝1.5 mol，故含有原子数为1.5NA；④1个磷酸（H3PO4）分子含有8个原子，故0.2 mol磷酸含有原子的物质的量为0.2 mol×8＝1.6 mol，故含有原子数为1.6NA；故选B项。 5.（综合应用）（1）49 g H2SO4的物质的量是　　　　；1.5 mol H2SO4的质量是　　　　，其中含有　　　　 mol H，含有　　　　 g O。 （2）摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量。 ①已知NH3的相对分子质量为17，则NH3的摩尔质量为　　　　。 ②NA为阿伏加德罗常数，已知a g某气体中含分子数为b，则该气体的摩尔质量为　　　　。 ③已知一个铁原子的质量为b g，则铁原子摩尔质量为　　　　。 解析　（1）n（H2SO4）＝，1 mol H2SO4中含有2 mol H、4 mol O，m（O）＝n（O）·M（O）。 答案　（1）0.5 mol　147 g　3　96 （2）①17 g/mol　② g/mol　③bNA g/mol 学科网（北京）股份有限公司 $$