1.2.1 物质的量（课件PPT）-【新课程学案】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 学习目标 重点难点 1.了解物质的量及其相关物理量的含义和应用,体会定量研究对化学科学的重要作用。 2.能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。 重点 1.物质的量概念; 2.建构以物质的量为中心的转化关系,感受宏观与微观相结合的思想。 难点 物质的质量、气体摩尔体积、物质的量之间转化关系建构。 第1课时　 物质的量 目录 新知探究(一)——物质的量与阿伏加德罗常数 新知探究(二)——摩尔质量 课时跟踪检测 4 物质的量与阿伏加德罗常数 新知探究(一) 1．物质的量及单位 (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 ，常用单位为摩尔(简称摩，符号为 )。 (2)1 mol的标准：1 mol某种微粒集合体中所含的微粒数与________12C中所含的原子数相同。 n mol 0.012 kg (3)计量对象：分子、原子、离子、电子、质子、中子等所有微观粒子及它们的特定组合。 (4)物质的量的规范表示方法 (5)注意事项 ①物质的量是个专用名词，表述时不能说成“物质的质量”或“物质的数量”等。 ②物质的量只能用于表述分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子的多少，不能用来表示宏观物质的数量。如1 mol乒乓球的说法是错误的。 ③在使用物质的量进行描述时，必须指明微粒的种类。如1 mol H2表示一摩尔氢分子，而1 mol氢的表述是错误的。 ④物质的量表示的是很多个微粒的集合体，其数值可以是整数，也可以是小数。如2 mol H2O，0.5 mol H2O。 2．阿伏加德罗常数 定义 符号 近似值及单位 ________12C中所含的原子数称为阿伏加德罗常数 ____ ________________ 0.012 kg NA 6.02×1023 mol－1 　[微点拨]　阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol-1,不是6.02×1023。 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一。( ) (2)1 mol H2O中含有1 mol H2和1 mol O。( ) (3)1 mol CaCl2中含有1 mol Cl-。 ( ) (4)阿伏加德罗常数就是6.02×1023。 ( ) [题点多维训练] × × × × (5)1 mol Na2CO3中含有2 mol Na+。 ( ) (6)1 mol氧气中约含有6.02×1023个原子。( ) (7)1 mol任何粒子所含有的粒子数相等。( ) √ × √ 2．(2024·大连高一检测)下列各物质所含有原子数按由多到少排列的顺序是(　 ) ①36 g H2O　②0.5 mol CH4　③1.204×1024个H2　 ④0.2 mol H3PO4 A．①④③② B．④①③② C．①③②④ D．①③④② √ 解析：①36 g H2O含有原子数为6NA，②0.5 mol CH4含有原子数为2.5NA，③1.204×1024个H2含有原子数为4NA，④0.2 mol H3PO4含有原子数为1.6NA，故C项正确。 3．根据表中提供的数据，用计算器进行计算，并将结果填入下表： 粒子种类 物质质量 物质的量 1个粒子实际质量 1 mol所含粒子数目 12C 12 g 1 mol 1.993 3×10-23g   Fe 56 g 1 mol 9.301×10-23g   O2 32 g 1 mol 5.315×10-23g   通过上表计算结果,你能得出的结论是1 mol粒子集合体所含的粒子数约为　　　 　。  6.020×1023 6.021×1023 6.021×1023 6.02×1023 4．根据所学知识回答下列问题。 (1)1 mol O约含有______________个O。 (2)1.5 mol H2O约含有____________个H2O。 (3)1 mol CH4约含有______________个电子。 (4)6.02×1023个12C的物质的量约为______ mol。 (5)6.02×1023个CO2中含有O的物质的量约为________ mol。 (6)6.02×1024个OH－的物质的量约为______ mol。 6.02×1023 9.03×1023 6.02×1024 1 2 10 摩尔质量 新知探究(二) 导学设计 根据表中提供的数据,用计算器进行计算,并将结果填入下表: 粒子 符号 相对分子(或原子)质量 每个粒子的质量/(g·个-1) 1 mol物质 含有的粒子数/个 1 mol物质的 质量/g C ____ 1.993×10-23 6.02×1023 ____ Fe ____ 9.302×10-23 6.02×1023 ____ H2SO4 ____ 1.628×10-22 6.02×1023 ____ H2O ____ 2.990×10-23 6.02×1023 ____ 12 12 56 56 98 98 18 18 1．(1)1 mol任何原子的质量(以g为单位)在数值上等于这种原子的_____________。 (2)1 mol任何分子的质量(以g为单位)在数值上等于这种分子的______________。 相对原子质量 　相对分子质量 2．摩尔质量如何定义？写出其定义式和单位。 3．摩尔质量的数值有什么特点？举例说明。 1．理解摩尔质量的“三性” [系统融通知能] 等同性 摩尔质量只是在数值上与相对原子质量或相对分子质量相等，其含义和单位是不同的，即摩尔质量不是相对原子质量或相对分子质量 确定性 对于指定的物质来说，其摩尔质量的值是一个定值，不随物质的物质的量的多少而改变 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 续表 2．摩尔质量的三种计算方法 3．物质的量(n)、质量(m)、微粒数(N)之间的换算 ①n、N、NA三个量中,已知任意两项可求第三项。 ②求N时,概念性问题用NA,数字性问题用6.02×1023 mol-1。 ③N与n成正比,比较微粒数多少时只需判断其n的大小即可。 ①m、n、M三个量中,已知任意两项可求第三项。 ②对于同一物质(M相同),m与n成正比。 ①N、NA、m、M四个量中,已知任意三项可求第四项。 ②该等式中一般NA、M为已知,则N与m可互求。 4.物质的量在化学方程式中的应用 √ 1．下列说法正确的是(　 ) A．H2SO4分子中含有4 mol氧原子 B．H2CO3的摩尔质量等于其相对分子质量 C．HNO3的摩尔质量是63 g D．CO2和C3H8的摩尔质量相等 [题点多维训练] 解析：1 mol H2SO4分子中含有4 mol氧原子，A错误；当摩尔质量以g·mol－1为单位时，H2CO3的摩尔质量在数值上等于其相对分子质量，B错误；HNO3的摩尔质量是63 g·mol－1，C错误；CO2和C3H8的相对分子质量都为44，二者的摩尔质量相等，D正确。 √ 2．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 解析：A项，质量的单位为g；B项，摩尔质量的单位为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项，可用1 mol Na的质量除以1 mol Na的原子数，求得每个钠原子的质量。 A．32 g B．33 g C．32 g·mol－1 D．33 g·mol－1 √ 4．(2024·南京第一中学月考)下列说法正确的是(　 ) A．16 g O2所含的分子数约为6.02×1023 B．0.5 mol H2SO4含有的原子数目为3.5NA C．18 g H2O中原子的物质的量为1 mol D．22 g物质A中含有的分子数约为3.01×1023，则A的摩尔质量为44 g √ 5．(1)6.02×1023个氢氧根离子的物质的量是________mol，其摩尔质量为___________。 (2)3.01×1023个H2O的物质的量为________mol，其中所含原子的物质的量为________mol，所含电子的物质的量为________mol。 1 17 g·mol－1 0.5 　1.5 　5 0.2 　3.6 6．偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料，燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。 (1)偏二甲肼的摩尔质量是___________。 (2)6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为________。 (3)6 g偏二甲肼含有偏二甲肼分子数是__________________。 60 g·mol－1 60 g 0.1NA或6.02×1022 课时跟踪检测 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 15 √ 12 1．下列叙述正确的是(　 ) A．1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子 B．摩尔只能用来计量纯净物中微观粒子的数目 C．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号mol D．我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子的集合体计量为1摩尔 16 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 15 12 解析：物质不一定都是由分子构成的，也可能是由原子或离子构成的，摩尔是物质的量的单位，1 mol任何粒子的粒子数都约为6.02×1023，A错误；摩尔既能用来计量纯净物中微观粒子的数目，也能用来计量混合物中微观粒子的数目，B错误；含有6.02×1023个粒子集合体的计量不一定为1 mol，如含有6.02×1023个O的O2的物质的量为0.5 mol，D错误。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 2．(2024·北京顺义区期末)在0.5 mol Na2SO4中含有Na＋的数目约为(　 ) A．3.01×1023 B．6.02×1023 C．0.5 D．1 解析：由化学式可知n(Na＋)＝2n(Na2SO4)＝2×0.5 mol＝1 mol，则N(Na＋)＝1 mol×6.02×1023 mol－1＝6.02×1023。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 3．(2024·保定高一期中)水是生命之源。了解水的组成也是化学学习的内容之一。下列说法正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)(　 ) A．1 mol H2O约含有6.02×1023个氢原子 B．H2O的摩尔质量是18 g C．1 mol O2的质量是32 g，含有的氧原子数为2NA D．2NA个H2O的摩尔质量为36 g·mol－1 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析：A项，1 mol H2O含有2 mol氢原子，即约含有2×6.02×1023个氢原子；B项，摩尔质量的单位为g·mol－1；D项，摩尔质量与物质的量的多少无关。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 4．(2024·酒泉庆阳联考)下列说法正确的是(　 ) A．摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一 B．6.02×1023就是阿伏加德罗常数 C．1 mol CO2中含有1 mol碳和2 mol氧 D．硫酸的摩尔质量是98 g·mol－1 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析：物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，摩尔是物质的量的单位，故A错误；阿伏加德罗常数的近似值为6.02×1023，但6.02×1023不是阿伏加德罗常数，故B错误；指代不明，正确的说法是1 mol CO2中含有1 mol碳原子和2 mol氧原子，故C错误；H2SO4的相对分子质量为98，所以摩尔质量为98 g·mol－1，故D正确。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 6．已知1.505×1023个X气体分子的质量为8 g，则X气体的摩尔质量是(　 ) A．16 g B．32 g C．64 g·mol－1 D．32 g·mol－1 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 14 15 3 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 14 15 3 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 8．15 g A物质和10.5 g B物质完全反应，生成7.2 g C物质、1.8 g D物质和0.3 mol E物质，则E的摩尔质量为(　 ) A．16.5 g·mol－1 B．85 g·mol－1 C．55 D．55 g·mol－1 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 9．(2024·扬州一中月考)下雪时，常用融雪剂清理路面，醋酸钾(CH3COOK)是效果较好的融雪剂。下列关于1 mol CH3COOK的叙述正确的是(　 ) A．1 mol CH3COOK含有1 mol钾元素 B．CH3COOK的摩尔质量为98 C．1 mol CH3COOK含有2 mol氧 D．1 mol CH3COOK含有3×6.02×1023个H 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析：A项，元素是一个宏观概念，不能表述为1 mol钾元素，错误；B项，CH3COOK的摩尔质量为98 g·mol－1，错误；C项，2 mol氧是指氧原子还是指氧分子，指代不明确，错误；D项，1 mol CH3COOK含有 3 mol H，即3×6.02×1023个H，正确。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 10．相同物质的量的CO和CO2相比较，下列有关叙述正确的是(　 ) ①它们所含的分子数目之比为1∶1　②它们所含的O数目之比为1∶2　③它们所含的原子总数目之比为2∶3　④它们所含的C数目之比为1∶1 ⑤它们所含的电子数目之比为7∶11 A．仅①②③④ B．仅②③ C．仅④⑤ D．①②③④⑤ 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析：CO、CO2的物质的量相同，二者所含分子数目相同，①正确；二者所含O数目之比等于其分子中所含O数目之比，②正确；同理可知③④正确；1个CO分子中所含电子数为14，而1个CO2分子中所含电子数为22，故相同物质的量的CO、CO2所含电子数目之比为14∶22＝7∶11，⑤正确。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 11．某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g，若NA只表示阿伏加德罗常数的值，则下列说法中不正确的是(　 ) 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 3 12．(10分)在一定条件下，有下列物质： ①8 g CH4　②6.02×1023个HCl分子 ③2 mol O2 按由小到大的顺序填写下列空白(填写序号)： (1)摩尔质量：______________。 解析：CH4、HCl、O2的摩尔质量分别是16 g·mol－1、36.5 g·mol－1、32 g·mol－1，故摩尔质量由小到大的顺序是①③②。 16 ①③② 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (2)物质的量：______________。 16 ①②③　 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16 (3)分子数目：______________。 解析：分子数目与物质的量成正比，故顺序为①②③。 (4)原子数目：______________。 解析：结合(2)可知，①中原子的物质的量：0.5 mol×5＝2.5 mol，②中原子的物质的量：1 mol×2＝2 mol，③中原子的物质的量：2 mol×2＝4 mol，故原子数目由小到大的顺序是②①③。 ①②③ ②①③ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16 (5)质量：______________。 解析：结合(2)可知，1 mol HCl的质量是36.5 g，2 mol O2的质量是64 g，故质量由小到大的顺序是①②③。 ①②③ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 13．(14分)(1)6.02×1023个CO2与______mol H2的质量相等，与______g SO2含有的氧原子数相等。 (2)含0.4 mol Cl－的氯化镁是______mol，质量是______g，它跟________g氯化钠含有相同数目的Cl－。 (3)4 mol Na2CO3与________mol Na2SO4所含氧原子数相等。 16 22 64 0.2 19 23.4 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (4)8 g甲烷(CH4)是________mol，约含___________个甲烷分子，________g碳元素，________mol氢原子。 (5)相同质量的SO2和SO3的物质的量之比为______，所含氧原子的物质的量之比为________，欲使SO2和SO3中氧元素的质量相等，则SO2和SO3的质量之比为____________。 (6)在一密闭容器中充入a mol NO和b mol O2，可发生反应：2NO＋O2===2NO2，充分反应后容器中氮原子和氧原子的个数之比为____________。 16 0.5 3.01×1023 6 2 5∶4 5∶6 6∶5 a∶(a＋2b) 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 3 高阶思维训练(选做题) 14．火箭发射的燃料有很多，偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料，燃烧产生的巨大能量，可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)(　 ) A．偏二甲肼的摩尔质量为60 g B．6.02×1023个偏二甲肼分子的质量为60 g C．1 mol偏二甲肼的质量为60 g·mol－1 D．6 g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析：偏二甲肼的摩尔质量为60 g·mol－1；1 mol 偏二甲肼的质量为60 g；6 g偏二甲肼含有0.1NA个偏二甲肼分子。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 15．我国科学家屠呦呦因发现青蒿素和双氢青蒿素治疗疟疾的新疗法而获得诺贝尔生理学或医学奖。双氢青蒿素的化学式为C15H24O5，相对分子质量为284。下列关于双氢青蒿素的说法中，正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)(　 ) A．NA个双氢青蒿素分子的质量为284 g·mol－1 B．双氢青蒿素分子中C、H、O原子的质量比为15∶24∶5 C．14.2 g双氢青蒿素中含有的原子总数为2.2NA D．含有NA个碳原子的双氢青蒿素的物质的量为1 mol 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 16．(13分)(2024·福建华安县高一月考)下图是已破损的维生素C(简写作VC)说明书部分信息。已知维生素C由碳、氢、氧三种元素组成。回答下列问题： 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (1)VC的化学式为________，摩尔质量为_____________。 16 C6H8O6 176 g· mol－1 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (2)VC中碳、氢元素的质量比为________，0.1 mol VC中含氧原子数为____________。 解析：VC中碳、氢元素的质量比为(12×6)∶(1×8)＝9∶1；0.1 mol VC中含氧原子数为0.6NA。 16 9∶1 　0.6NA 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (3)某同学妈妈每天按上述用法与用量服用该VC片剂，该同学建议妈妈食用西红柿来代替VC片，若100 g西红柿含30 mg VC，则该同学妈妈每天需食用西红柿________ g才可达到服用上述VC片的效果。 16 200 x 　　 mol　　　H2SO4 ↓　 　 ↓　　　 　 ↓ 数值　 单位　指定化学式或微粒名称 3.物质的量、阿伏加德罗常数与微粒数的关系 n＝；如：2 mol H2中含有的分子数为2×6.02×1023＝1.204×1024,3.01×1023个水分子的物质的量是＝0.5 mol。 提示：摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量，其符号为M，定义式为M＝，单位为g/mol或g·mol－1。 提示：以g·mol－1为单位，摩尔质量的数值等于该粒子的相对原子(或分子)质量。如M(Fe)＝56 g·mol－1，M(H2O)＝18 g·mol－1，M(CO)＝60 g·mol－1。 序号 前提条件 公式 ① 任意状态的任意物质 M=(定义式) ② 已知一个分子的质量 M=m(分子)×NA ③ 已知一个分子的质量 和一个12C原子的质量 M=×12 g·mol-1 (1)n= (2)n= (3)= 如：　　　　　　2H2＋　 O2　 2H2O 化学计量数之比　 2　∶　 1　∶　　 2 分子数之比　　　 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。 D．一个钠原子的质量等于 g 3．某风景区被称为天然氧吧，其原因是空气中的自由电子附着在分子或原子上形成空气负离子，被称为“空气维生素”。O就是一种空气负离子，其摩尔质量为(　 ) 解析： O比O2多一个电子，电子的质量可以忽略不计，故O的相对分子质量为32，所以O的摩尔质量为32 g·mol－1。 解析： 16 g O2所含的分子数约为0.5×6.02×1023，A错误；18 g H2O中原子的物质的量为 3 mol，C错误；22 g 物质A中含有的分子数约为3.01×1023，则A的摩尔质量＝＝44 g·mol－1，D错误。 (3)1.204×1023个NH的物质的量为____mol，质量为________g。 5．若100滴水正好是a mL，已知水的密度为1 g·mL－1，则1滴水所含的分子数是(　 ) A．a×100×18×6.02×1023 B. C. D. 解析： a mL 水的质量为 a mL×1 g·mL－1＝a g，则一滴水的质量为 g，N＝n×NA＝×NA＝ mol×6.02×1023 mol－1＝。 解析：气体的物质的量n＝＝0.25 mol，气体的摩尔质量M＝＝＝32 g·mol－1。 7．a mol H2SO4中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数可以表示为(　 ) A. mol－1 B. mol－1 C. mol－1 D. mol－1 解析：由关系式n＝可知，NA＝，a mol H2SO4中含4a mol氧原子，即b个氧原子。因而可得NA＝ mol－1。 解析：利用质量守恒定律：15 g＋10.5 g＝7.2 g＋1.8 g＋m(E)，m(E)＝16.5 g，M(E)＝＝55 g·mol－1。 A．该硫原子的相对原子质量为 B．m g该硫原子的物质的量为 mol C．该硫原子的摩尔质量是aNA g·mol－1 D．a g该硫原子所含的电子数为16NA 解析：该硫原子的相对原子质量为＝，A正确；1 mol该硫原子的个数为NA,1个该硫原子的质量是a g，即1 mol该硫原子的质量是aNA g，该硫原子的摩尔质量是aNA g·mol－1，C正确；该硫原子的摩尔质量为aNA g·mol－1，故m g该硫原子的物质的量为＝ mol，B正确；a g该硫原子即1个该硫原子含有16个电子，D错误。 解析：8 g CH4的物质的量n(CH4)＝＝＝ 0.5 mol,6.02×1023个HCl分子的物质的量n(HCl)＝＝＝1 mol，故物质的量由小到大的顺序是①②③。 解析：双氢青蒿素的相对分子质量为284，所以双氢青蒿素的摩尔质量为284 g·mol－1,1 mol双氢青蒿素的质量为284 g，即NA个双氢青蒿素分子的质量为284 g。根据双氢青蒿素的化学式C15H24O5可知，双氢青蒿素分子中C、H、O原子的个数比为15∶24∶5。14.2 g双氢青蒿素的物质的量＝＝0.05 mol，所以14.2 g双氢青蒿素中含有的原子总数为0.05×44×NA＝2.2NA。1 mol双氢青蒿素(C15H24O5)含15NA个碳原子，则含NA个碳原子的双氢青蒿素的物质的量为 mol。 解析：由图示可知：VC的相对分子质量为176，每个VC分子中含有6个碳原子、8个氢原子，含有氧原子的个数为＝6，则VC的化学式为C6H8O6，摩尔质量为176 g· mol－1。 解析：若100 g西红柿含30 mg VC，则每天需食用西红柿×100 g＝200 g才可达到服用VC片的效果。 $$