内容正文:
物质的量
第一课时
老师:刘安源
湖北省沙市中学
Hubei shashi middle school
01
PERT OME
1、了解物质的量及其单位、阿伏伽德罗常数、摩尔质量的含义与应用,利用物质的量将宏观物理量与微观粒子个数联系起来,并能从宏观和微观结合的视角分析解决问题。
2、能从物质的量角度认识物质的组成与变化,建立物质的量、物质的质量与微观粒子数之间计算的思维模型。
一、物质的量的单位——摩尔
水是由分子构成的,那么这瓶纯净水中含有多少个水分子呢?
纯净水500ml
这就需要建立起宏观物质(可称量)水与微观粒子(难以称量)水分子之间关系。
一、物质的量的单位——摩尔
请同学们正确读出下列化学反应方程的意义(定量描述)
每2个氢分子可以和1个氧分子发生反应产生2个水分子
每4g的氢气就可以和32g的氧气恰好完全反应生成36g的水
微观角度
宏观角度
一、物质的量的单位——摩尔
2
1
2
4
32
36
分子个数比
质量比
宏观物质
微观粒子
怎样将可称量 与肉眼看不见、难以称量的 联系起来呢?
宏观
物质
微观
粒子
物质的量
将宏观物质和微观粒子联系起来的一座桥梁
物质的量是表示一定数目粒子的集合体。
一、物质的量的单位——摩尔
1 打
鸡蛋
宏观
物质
1 箱
啤酒
1 盒
笔芯
把微小物质扩大倍数形成一定数目的集体
1 mol
分子、离子、原子……
微观
粒子
表示含有一定数目粒子的集合体
1 斤
大米
一、物质的量的单位——摩尔
一、物质的量
国际单位制(SI)中的7个基本单位
1、定义:含有一定数目粒子的集合体,符号为n
微粒:原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等
2、单位:摩尔(摩)
符号:mol
物理量 长度 质量 时间 电流 热力学温度 物质的量 发光强度
单位
(符号) 米(m) 千克(kg) 秒(s) 安(A) 开(K) 摩尔(mol) 坎(cd)
一、物质的量的单位——摩尔
注意事项
集体化:物质的量的数值可以是整数,也可以是小数。
专有化:“物质的量”是一个物理量的全称,是一个专有名词;物质的量不能当成物质的数量或质量来理解。
微观化:“物质的量”只能描述原子、分子、离子、质子、中子和电子等微观粒子,不能描述宏观物质。
具体化:用摩尔为单位表示某物质的物质的量时,必须指明物质微粒的名称、符号或化学式。如:1 mol H、1 mol H+、 1 mol H2 ,不能用 “1 mol 氢” 无意义的表示。
一、物质的量的单位——摩尔
一、物质的量
国际单位制(SI)中的7个基本单位
1、定义:含有一定数目粒子的集合体,符号为n
微粒:原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等
2、单位:摩尔(摩)
符号:mol
物理量 长度 质量 时间 电流 热力学温度 物质的量 发光强度
单位
(符号) 米(m) 千克(kg) 秒(s) 安(A) 开(K) 摩尔(mol) 坎(cd)
一、物质的量的单位——摩尔
1双筷子是2支,1 打鸡蛋是12个,1 箱啤酒是24听,那么,1 mol微观粒子是多少个呢?
二、阿伏伽德罗常数 NA
1971年,由41个国家参加的第14届国际计量大会上,正式宣布国际纯粹和应用化学联合会、国际纯粹和应用物理联合会和国际标准化组织关于必须定义一个物理量单位的提议,并作出决议。从此,“物质的量”就成为国际单位制中的一个基本物理量,物质的量的单位为摩尔。
同时规定:0.012 kg 12C中所含的碳原子数目作为 1 mol的标准。
也就是说:1 mol粒子集体所含的粒子数= 0.012 kg12C中所含的碳原子数。
1mol任何粒子的集合体都含有约6.02×1023 个粒子
阿伏加德罗常数
阿伏加德罗常数
符号:NA
数值: 近似等于6.02 ×1023
单位: mol-1 (每摩尔)
规定: 0.012 kg12C 中所含的碳原子数
也就是说:若某物质含有与 0.012 Kg12C 中所含的碳原子数相同的粒子数,该物质的物质的量为1mol 。
洛喜密脱
我是测出者
二、阿伏伽德罗常数 NA
约为6.02×1023
1 mol粒子的粒子数
0.012kg12C中所含原子数
阿伏加德罗常数
=
=
=
不能认为1 mol粒子等于6.02×1023个,也不能认为6.02×1023就是阿伏加德罗常数
二、阿伏伽德罗常数 NA
阿伏加德罗常数到底有多大呢?如果把 6.02×1023 粒米给全球80亿人吃,每人每天吃一斤(每斤约26000粒),同学们计算下,可以吃多少年?
800万年!
二、阿伏伽德罗常数 NA
物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)、微粒数(N)之间的关系式
计算公式:N = n × NA
n=N/NA
物质的量n
微粒数N
× NA
÷ NA
【规律】物质的量与微粒的个数成正比
二、阿伏伽德罗常数 NA
二、阿伏伽德罗常数 NA
解:H2的分子数为
N(H2) = n × NA
在2 mol H2中含有的氢分子数目是多少?氢原子数目是多少?
N(H2) = 2mol × 6.02×1023mol-1
N(H2) = 1.204 × 1024
氢原子数为
N(H) = 2 × N(H2)
N(H) = 2 × 1.204 × 1024
N(H) = 2.408× 1024
二、阿伏伽德罗常数 NA
【例2】1个CO2分子中有1个C原子、2个O原子。那么1 mol CO2中有___ mol C和__ mol O,0.5 mol CO2中有____ mol C和__ mol O。含有0.5 mol O的CO2的物质的量为_____ mol。
【例3】(1)1 mol Na2SO4中含有Na+的数目是___________,与其含有相同Na+数目的NaCl的物质的量为______。
(2)若测得某Na2SO4溶液中含有0.5 molSO42-,则溶液中含有__ mol Na+。
(3)____ mol NH3与0.3 mol H2O中所含H原子一样多。
(4)0.3 mol H2O中含____ mol原子,含___________个电子。
1
0.5
1
0.25
2
1.204×1024
2 mol
1
0.2
0.9
1.806×1024
1mol任何微粒都约含6.02×1023个粒子,那么,这1mol微粒的质量到底有多大?
1mol C 的质量?
1mol O 的质量?
12g
16g
你是怎么推断的呢?
三、摩尔质量
分析以上计算结果可得出什么规律?
粒子符号 相对分子或原子质量 1个粒子的质量 1mol物质含有的粒子数(个) 1mol物质质量(g)
C 12 1.993×10-23g
Fe 56 9.032×10-23g
H2SO4 98 1.628×10-22g
H2O 18 2.990×10-23g
Na+ 23 3.821×10-23g
OH- 17 2.824×10-23g
NA
NA
NA
NA
NA
NA
12
56
98
18
23
17
(6.02×1023)
(6.02×1023)
(6.02×1023)
(6.02×1023)
(6.02×1023)
(6.02×1023)
1mol任何微粒的质量,当以g为单位时,在数值上等于该微粒的相对原子质量或相对分子质量。
摩尔质量
三、摩尔质量
1、定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。
2、符号:M
3、单位:g/mol或g·mol-1
4、数值:1mol任何粒子或物质的质量以克为单位时,其数值上与该粒子相对原子/分子质量相等。例:Na的摩尔质量是23g/mol
5、计算公式:
n=m/M
m=n·M 或 M=m/n
物质的质量m
物质的量n
÷ M
M×
三、摩尔质量
思考题:
1 mol 物质的质量、摩尔质量、相对分子质量(或相对原子质量)是否等同?
不等同。
1 mol 物质的质量、摩尔质量、相对分子质量(或相对原子质量)是不同的概念。
当摩尔质量以“g·mol-1”为单位时,三者在数值上相等,但单位不同,故三者不等同。
三、摩尔质量
三、摩尔质量
【例4】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_____________。
17 g·mol-1
64 g·mol-1
bNA g·mol-1
b
aNA
g·mol-1
三、摩尔质量
请计算:刚才同学喝了多少个水分子?
四、习题训练
1. 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)2 mol H2SO4的摩尔质量是196 g·mol-1。( )
(2)1 mol氧中含有6.02×1023个氧原子。 ( )
(3)3 mol OH-的质量是51 g。 ( )
(4)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子。 ( )
(5)1 mol H2O中所含氢原子的质量为2 g。 ( )
×
√
×
√
×
四、习题训练
2.下列说法中正确的是 ( )
A.Mg的摩尔质量为24
B.物质的量的基本单位是摩尔
C.1 mol CO2中含有的氧原子数约为6.02×1023
D.0.5 mol NaCl晶体中含有分子数约为3.01×1023
B
四、习题训练
3.[2023·山东菏泽期中] 3.6 g某物质含有的分子数目为1.204×1023,则该物质的摩尔质量为 ( )
A.18 g B.18 g·mol-1 C.36 g D.36 g·mol-1
B
4.[2023·河北廊坊调研] a mol H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏伽德罗常数可以表示为 ( )
A. mol-1 B. mol-1 C. mol-1 D. mol-1
B
三、摩尔质量
5.相同质量的CH4和N2H4,下列关系正确的是 ( )
A.含氢原子数之比为2∶1 B.分子数之比为1∶2
C.含氢元素的质量之比为1∶1 D.原子总数之比为3∶5
A
四、习题训练
1.[2023·湖北十堰期中] 青蒿素是一种治疗疟疾的药物,其分子式为C15H22O5,相对分子质量为282。设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列有关青蒿素的说法正确的是( )
A.NA个青蒿素分子的质量为282 g·mol-1
B.个数相同的C、H、O原子的质量之比为15∶22∶5
C.14.1 g青蒿素中含有的氧原子数为0.25NA
D.含NA个碳原子的青蒿素的物质的量为1 mol
C
四、习题训练
2.[2023·辽宁抚顺六校联考] 实现“碳中和”的关键是控制碳氧化物的排放,CO和CO2是碳的两种重要氧化物。设NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法错误的是 ( )
A.NA个CO和1 mol CO2所含分子数相等
B.相同质量的CO和CO2所含的氧原子数之比为1∶2
C.相同物质的量的CO和CO2所含碳原子数之比为1∶1
D.28 g CO全部转化为CO2,所转移的电子数为2NA
B
$$