专题1 第2单元 第1课时 物质的量（Word教参）-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第一册（苏教版2019）

第二单元　物质的化学计量 第1课时　物质的量 [学习目标] 1．了解物质的量及其单位——摩尔的含义。 2．了解阿伏加德罗常数的含义。 3．了解物质的量及其相关物理量(物质的粒子数、阿伏加德罗常数、物质的质量、摩尔质量)的含义和应用，体会定量研究对化学科学的重要作用。 [对应学生用书P14] 知识点一　物质的量及其单位——摩尔 1．概念 物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一。它表示__含有一定数目粒子的集合体__，符号为__n__。其单位为__摩尔__，简称摩，符号为__mol__。 2．单位——摩尔 3．阿伏加德罗常数 (1) 阿伏加德罗常数的基准量为__0.012_kg_12C中所含的原子个数__，近似值为__6.02×1023__。 (2)阿伏加德罗常数是1摩尔任何粒子的粒子数，符号是__NA__，单位是__mol－1__。 (3)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系：n＝　　。 1．能否说“阿伏加德罗常数就是6.02×1023”？ 提示　不能。阿伏加德罗常数是1 mol物质所含的粒子数目，它不是一个纯数值，有量纲，单位为mol－1，而6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值，是一个纯数值。 2．1 mol SO2和1 mol SO3具有相同的__________(填序号)。 ①分子数　②原子数　③S原子数　④O原子数 提示　①③ 物质的量概念的多角度理解 1．专有化：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．微观化：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．具体化：在使用物质的量表示物质时，必须具体指明粒子的种类。如1 mol H2表示1摩尔氢分子，1 mol H表示1摩尔氢原子，1 mol H＋表示1摩尔氢离子。而1 mol氢的表述是错误的，因为“氢”是元素名称，是宏观物质名称，不是微观粒子名称。 4．集体化：粒子个数的数值只能是正整数，而物质的量表示的是很多个粒子的集合体，其数值可以是整数，也可以是小数。例：5 mol H2O、0.5 mol H2O 。 1．下列叙述错误的是(　　) ①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一； ②1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子； ③6.02×1023就是阿伏加德罗常数； ④1 mol CO2中含有1 mol碳和2 mol氧； ⑤0.012 kg 12C中含有12C的数目为1 mol； ⑥摩尔是既表示物质粒子数量，又表示物质质量双重意义的单位。 A．①②③　　　　　　 B．②③④ C．②③④⑤⑥ D．全部 解析　①摩尔不是物理量，是物质的量的单位；②物质不一定是由单个原子构成的，可能是由离子或多原子构成的；③阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol－1；④1 mol碳和2 mol氧均未指明粒子种类；⑤0.012 kg 12C的物质的量为1 mol，数目为NA或约为6.02×1023。 答案　D 2．已知0.25 mol甲烷中所含原子数为a，阿伏加德罗常数可表示为(　　) A． mol－1　　　　　 B．4a mol－1 C．a mol－1 D．a mol－1 解析　0.25 mol甲烷中含有的分子数为，根据粒子的数目与物质的量成正比可知1 mol甲烷中含有的分子数为a，即阿伏加德罗常数为a mol－1。 答案　D 知识点二　摩尔质量 1．摩尔质量 2．物质的量在化学方程式中的应用 化学方程式不仅表示了一定条件下的化学变化，也表示了反应物和生成物之间的物质的量的关系。 如：　　　 2H2　＋　O2　　 2H2O 计量数之比 2　　∶ 1　　 ∶ 2 物质的量之比 2 mol∶ 1 mol ∶ 2 mol 化学方程式中，各物质的化学计量数之比等于其__物质的量__之比。 1．摩尔质量与相对原子(或分子)质量之间有什么联系？ 提示　单位物质的量的物质所具有的质量叫作摩尔质量，当摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于其相对原子质量或相对分子质量，但摩尔质量和相对原子质量或相对分子质量的单位不同，如氢气的相对分子质量是2，但其摩尔质量是2 g·mol－1，这一点在使用或计算时要注意区分。 2．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)2H2SO4的摩尔质量是196 g·mol－1。(　　) (2)摩尔质量就是相对原子质量。(　　) (3)3 mol OH－的质量是51 g。(　　) (4)两种粒子的摩尔质量一定不同。(　　) (5)硫酸根离子的摩尔质量是96 g·mol－1。(　　) (6)49 g硫酸中含有1 mol氢原子。(　　) 提示　(1)×　(2)×　(3)√　(4) ×　(5)√　(6)√ 1．摩尔质量——“四性” (1)等值性：摩尔质量以g·mol－1作单位时，在数值上与其相对分子质量或相对原子质量相等。 (2)确定性：对于指定的物质来说，其摩尔质量的值是一个定值，不随物质的量的多少而改变。 (3)近似性：由于电子的质量非常微小，所以粒子的摩尔质量以g·mol－1为单位时，其数值近似等于该粒子的相对分子质量或相对原子质量，如Na和Na＋的摩尔质量都为23 g·mol－1。 (4)混合性：对于混合物来说，只要其组成一定，1 mol该混合物的质量就是该混合物的平均摩尔质量。 2．物质的量的桥梁作用 科学上采用“物质的量”这个物理量把一定数目的分子、原子或离子等微观粒子与可称量的物质联系起来。 宏观(质量)微观(粒子数) 宏观量(如质量，看得见，可称量) 微观粒子的集合体 微观粒子(分子、原子、离子等肉眼看不见、难以计量) 18 g H2O 1 mol H2O 6.02×1023个H2O 2 g H 16 g O 2 mol H 1 mol O 2×6.02×1023个H 6.02×1023个O 1．下列有关摩尔质量的描述或应用正确的是(　　) A．1 mol OH－的质量为17 g·mol－1 B．二氧化碳的摩尔质量为44 g C．铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量 D．一个钠原子的质量等于 g 解析　A项中质量的单位为“g”；B项单位应为“g·mol－1”；C项没有指出以“g·mol－1”为单位，也没有指出在数值上相等；D正确。 答案　D 2．计算下列物质的摩尔质量。 (1)已知氨气的相对分子质量为17，则氨气的摩尔质量为________。 (2)1.28 g某气体含有的分子数目为1.204×1022，则该气体的摩尔质量为________。 (3)已知一个铁原子的质量为b g，则铁的摩尔质量为__________。 (4)NA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________。 答案　(1)17 g·mol－1　(2)64 g·mol－1 (3)bNA g·mol－1　(4) g·mol－1 摩尔质量的计算方法 (1)已知任意状态物质的质量时：M＝(定义式)。 (2)已知一个分子的质量时：M＝m(分子)×NA。 (3)已知一个分子的质量和一个12C原子的质量时：M＝×12 g·mol－1。 知识点三　有关粒子数、物质的量及质量之间的计算 1．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述中错误的是(　　) A．9.03×1023个CH4分子的物质的量是1.5 mol B．9.03×1023个SO3分子所含氧原子的物质的量是4.5 mol C．3.2 g O2中含氧原子数为0.1NA D．5 mol 12C所含的质子数为1.806×1025个 提示　C　A项中n(CH4)＝＝1.5 mol，A正确；B项中，n(SO3)＝＝1.5 mol，n(O)＝3n(SO3)＝1.5 mol×3＝4.5 mol，B正确；C项中，根据n＝，n(O)＝＝0.2 mol，N(O)＝0.2NA，C错误；D项中，N(12C)＝5 mol×6.02×1023mol－1＝3.01×1024，N(质子)＝6N(12C)＝3.01×1024×6＝1.806×1025，D正确。 2．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 NA表示阿伏加德罗常数的值。 (1)22 g CO2所含的原子数目为1.5NA。(　　) (2) 1 mol氧中含有的氧原子数为2NA。(　　) (3)62 g Na2O固体中含有的离子数目为3NA。(　　) (4) 32 g O3含有的分子数目为2NA。(　　) (5)NA个CH4与NA个NH3的质量比为16∶17。(　　) (6)34 g H2O2加热反应生成O2的分子数为NA。(　　) 提示　(1)√　(2)×　(3) √　(4) ×　(5)√ (6) × 1．物质的量是物质的质量和粒子数目之间计算的桥梁，已知物质的质量求其粒子数目或已知物质的粒子数目求其质量都是先转换成物质的量，再计算粒子数目或质量。 2．要注意描述的粒子与所求粒子之间的数量关系。 如：Na2SO4～2Na＋～SO～4O 1 mol 2 mol 1 mol 4 mol H2O～2H ～ O ～ 原子～质子 ～ 电子 ～ 中子 1 mol 2 mol 1 mol 3 mol 10 mol 10 mol 8 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。 1．用NA代表阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是(　　) A．18 g水中含有的氢原子数目为NA B．1 mol氩气分子所含的原子数目为2NA C．53 g碳酸钠中含有的钠离子为0.5NA D．0.5 mol硝酸中含有的氧原子为1.5NA 解析　计算确定相关粒子的物质的量：水分子中所含氢原子的物质的量＝18 g÷18 g·mol－1×2＝2 mol，氩气所含原子的物质的量＝1 mol×1＝1 mol，碳酸钠所含钠离子的物质的量＝53 g÷106 g·mol－1×2＝1 mol，硝酸所含氧原子的物质的量＝0.5 mol×3＝1.5 mol。 答案　D 2．计算填空。 (1)3.01×1023个二氧化硫分子中氧原子数为______________，其质量为________。 (2)常温、常压下，92 g二氧化氮气体含有的原子数为______(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 (3)一氧化氮与氧气反应：2NO＋O2===2NO2，现有a mol一氧化氮和b mol氧气充分反应后氮原子与氧原子的个数比为________________。 解析　(1)3.01×1023个二氧化硫分子(0.5 mol)中含有的氧原子数为3.01×1023×2＝6.02×1023；二氧化硫的质量为0.5 mol×64 g·mol－1＝32 g。(2)92 g二氧化氮中所含原子的物质的量为92 g÷46 g·mol－1×3＝6 mol，所含原子个数为6NA。(3)化学反应前后原子的个数和种类都不发生变化，反应后氮原子与氧原子的个数比等于反应前氮原子与氧原子的个数比，即a∶(a＋2b)。 答案　(1)6.02×1023　32 g　(2)6NA (3)a∶(a＋2b) 解决有关阿伏加德罗常数问题的方法技巧 (1)阿伏加德罗常数是指1 mol任何粒子的粒子数，这里的粒子指同种粒子，如1 mol O2中的分子数为NA，而1 mol O2中的氧原子数为2NA。 (2)考查一定物质的量的物质中含有多少粒子(分子、原子、质子、电子等)，注意看清粒子的种类，常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子，N2、O2等双原子分子及O3等多原子分子。 [对应学生用书P17] 1．下列说法中正确的是(　　) A．物质的量可以理解为物质的质量 B．物质的量就是物质的粒子数目 C．物质的量的单位——摩尔，只适用于分子 D．物质的量可用n表示，1 mol粒子的数目约为6.02×1023 答案　D 2．比较1 mol氧气和1 mol一氧化碳，下列说法正确的是(　　) A．质量相同　　　　　　 B．分子总数相同 C．原子总数不同 D．氧原子总数相同 答案　B 3．20 g A物质和14 g B物质恰好完全反应，生成8.8 g C物质、3.6 g D物质和0.2 mol E物质，则E物质的摩尔质量为(　　) A．100 g ·mol－1 B．108 g·mol－1 C．55 g·mol－1 D．96 g·mol－1 答案　B 4．下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是(　　) A．32 g O2所含的原子数目为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个氯气分子的质量为35.5 g 答案　A 5．(1)0.5 mol Fe含________个铁原子(用6.02×1023表示阿伏加德罗常数)，质量是________g。 (2)2 mol CO2中含________mol碳原子，______个氧原子(用NA表示阿伏加德罗常数的值)，__________个质子(用NA表示阿伏加德罗常数的值)，质量是________ g。 (3)已知0.4 mol的CO和CO2的混合气体共14.4 g，则 ①CO的质量为________； ②混合气体的平均摩尔质量为________。 答案　(1)3.01×1023　28　(2)2　4NA　44NA　88　(3)①5.6 g　②36 g/mol 学科网（北京）股份有限公司 $$