04 第1章 第3节 第1课时 物质的量 摩尔质量(基础课)-【名师导航】2024-2025学年高中化学必修第一册同步讲义(鲁科版)

第3节　化学中常用的物理量——物质的量 第1课时　物质的量　摩尔质量(基础课) 素养 目标 1．能从宏观和微观相结合的视角认识物质的量及其单位。 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。 初高 衔接 1．(1)2Fe表示：2个铁原子；6.02×1023CO2表示：6.02×1023个二氧化碳分子。 (2)①2S、②H2、③Cu、④CO只表示微观含义的化学用语是①。 2．相对原子质量指任何一个原子的真实质量跟一个碳-12原子质量的十二分之一的比值。相对分子质量是化合物中所有原子质量之和，如CO2的相对分子质量为44。 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：题述说法均不正确，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。 [教材　联想·质疑] 水是大家非常熟悉的物质，它是由水分子构成的。一滴水(约0.05 mL)大约含有__________个水分子，请写出你的计算过程： ______________________________ _____________________________________________________________________(NA取6.02×1023 mol-1)。 [答案]　1.7×1021　N＝mNA/M＝≈1.7×1021 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．下列说法正确的是(　　) A．CO2的摩尔质量是44 g B．CaCO3的摩尔质量是100 g·mol-1 C．2 mol O2的摩尔质量是64 g·mol-1 D．铁的摩尔质量就是铁的相对原子质量 B　[M(CO2)＝44 g·mol-1，A项错误；M(CaCO3)＝100 g·mol-1，B项正确；M(O2)＝32 g·mol-1，C项错误；M(Fe)＝56 g·mol-1，而铁的相对原子质量为56，D项错误。] 3．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．1 mol H2含氢原子数为NA B．1 mol N2和NA个CO2所含的原子数相同 C．1 mol H3PO4含氢原子数为3NA D．0.1 mol C所含的电子数为1.2 NA C　[1 mol H2→2 mol H→2NA个氢原子，A项错误。1 mol N2→2 mol N→2NA个氮原子；NA个CO2→NA个碳原子、2NA个氧原子，共3NA个原子，B项错误。1 mol H3 PO4→3 mol氢原子→3NA个氢原子，C项正确。个C→0.6NA个电子，D项错误。] (1)物质的量是一个专有名词，不能理解为“物质的质量”或“物质的数量”。 (2)对于指定的物质来说，其摩尔质量是一个定值，不随物质的量的多少而改变。 质量、物质的量和微粒数之间的换算 [问题1]　9.03×1023个CO2分子的物质的量、物质的质量分别是多少？ 提示：n＝＝＝1.5 mol，m＝n·M＝1.5 mol×44 g·mol-1＝66 g。 [问题2]　9 g水的物质的量、所含分子数目分别是多少？ 提示：n＝＝＝0.5 mol，N＝n·NA＝0.5 mol×6.02×1023 mol-1＝3.01×1023。 质量、物质的量与微粒数之间的关系 1．n＝ (1)n、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，数字性问题近似用6.02×1023 mol-1。 (3)N与n成正比，比较微粒数多少时只判断n的大小即可。 2．n＝ m、n、M三个量中，已知任意两项可求第三项。 3．＝ (1)N、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。 1．填写下表。 物质 分子数 质量/g 物质的量/mol 摩尔质量/(g·mol-1) O2 8.0 H2SO4 3.01×1023 H2O 0.5 [解析]　n(O2)＝＝0.25 mol，N(O2)＝0.25 mol×6.02×1023 mol-1＝1.505×1023；n(H2SO4)＝＝0.5 mol，m(H2SO4)＝0.5 mol×98 g·mol-1＝49 g；m(H2O)＝0.5 mol×18 g·mol-1＝9 g，N(H2O)＝0.5 mol×6.02×1023 mol-1＝3.01×1023。 [答案]　 物质 分子数 质量/g 物质的量/mol 摩尔质量/g·mol-1 O2 1.505×1023 0.25 32 H2SO4 49 0.5 98 H2O 3.01×1023 9 18 2．12.4 g Na2R含Na＋ 0.4 mol，则Na2R的摩尔质量为________，R的相对原子质量为________。含R的质量为1.6 g的Na2R，其物质的量为________。 [解析]　1 mol Na2R含有2 mol Na＋，题目中有Na＋0.4 mol，则有0.2 mol Na2R。M(Na2R)＝＝＝62 g·mol-1。则M(R)＝(62－2×23)g ·mol-1＝16 g·mol-1，则R的相对原子质量为16。已知m(R)，根据n＝，得n(R)＝0.1 mol，则n(Na2R)＝0.1 mol。 [答案]　62 g·mol-1　16　0.1 mol 1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　) A．摩尔是物质的量的单位，1 mol H2含有约6.02×1023个原子 B．1 mol氢气的质量为1 g，它含有NA个氢气分子 C．摩尔是七个基本物理量之一 D．每摩尔物质含有NA个组成该物质的微粒 D　[1 mol H2含有的原子数约为1.204×1024，故A错误；氢气的摩尔质量是2 g·mol-1，1 mol氢气的质量为2 g，1 mol H2含有NA个氢气分子，故B错误；物质的量是七个基本物理量之一，其单位是摩尔，故C错误；每摩尔物质含有NA个组成该物质的微粒，故D正确。] 2．下列有关说法正确的是(　　) A．N2的摩尔质量为28 g·mol-1 B．1 mol OH－的质量为18 g C．NO2的相对分子质量为46 g·mol-1 D．1个H2O分子的质量为18 g A　[摩尔质量的单位为g·mol-1，则N2的摩尔质量为28 g·mol-1，A正确；1 mol OH－的质量为17 g，B错误；NO2的相对分子质量为46，C错误；设NA为阿伏加德罗常数的值，1个H2O分子的物质的量为mol，则其质量为 g，D错误。] 3．0.5 mol Na2SO4中(　　) A．含0.5 mol Na＋ B．含0.5个Na2SO4分子 C．约含3.01×1023个 D．含1 mol氧原子 C　[Na2SO4由Na＋和构成，则0.5 mol Na2SO4中含有1 mol Na＋和，即含有约3.01×1023个，A、B错误，C正确。0.5 mol Na2SO4中含有2 mol氧原子，D错误。] 4．下列物质的物质的量最大的是(　　) A．2 g H2 B．11 g CO2 C．8 g O2 D．3.01×1023个H2O A　[n(H2)＝＝1 mol，n(CO2)＝＝0.25 mol，n(O2)＝＝0.25 mol，n(H2O)＝＝0.5 mol。] 5．按要求填写下列空格。 (1)39 g Na2O2中Na＋的数目为________。 (2)1.204×1024个水分子的质量为_______________________g。 (3)40.5 g某金属氯化物MCl2中含有0.6 mol Cl－，则该氯化物的摩尔质量为_____________________________________________________________________， 金属M的相对原子质量为________。 (4)9.2 g氮的氧化物NOx中N原子的物质的量为0.2 mol，则x为________。 [答案]　(1)6.02×1023　(2)36　(3)135 g·mol-1 64　(4)2 课时分层作业(四)　物质的量　摩尔质量 (选择题只有一个选项符合题目要求) 1．下列说法中错误的是(　　) A．0.3 mol H2SO4 B．1 mol H2O C．0.5 mol硫 D．3 mol氢原子 C　[物质的量是含有一定数目粒子的集合体，物质的量只能表示微观粒子不能表示宏观物质，微观粒子包括分子、离子、原子、质子、中子、电子等。H2SO4、H2O均是分子，为微观粒子，可用物质的量表示，故A、B正确；硫是分子、宏观物质、还是原子？叙述不明确，故C错误；氢原子为微观粒子，可用物质的量表示，故D正确。] 2．下列说法正确的是(　　) A．1 mol H＋的质量是1 g B．NaCl的摩尔质量是58.5 g C．1 mol H2SO4的质量是98 g·mol-1 D．1 mol Na＋的质量是11 g A　[质量的单位是g，摩尔质量的单位是g·mol-1，故B、C错误；Na＋的相对原子质量是23，故1 mol Na＋的质量为23 g，D错误。] 3．下列说法正确的是(　　) A．HNO3的摩尔质量为63 B．摩尔是物质的量的单位 C．1 mol任何物质都含有6.02×1023个原子 D．64 g SO2中含有1 mol O2 B　[HNO3的摩尔质量为63 g·mol-1，A项错误。摩尔是物质的量的单位，B项正确。1 mol物质可能含有6.02×1023个原子，如1 mol Ar；也可能不含6.02×1023个原子，如1 mol O2，C项错误。64 g SO2中含有2 mol O原子，不含O2，D项错误。] 4．对于22 g CO2，下列有关说法正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)(　　) A．含碳原子数为NA B．含氧原子数是2NA C．含碳元素的质量为12 g D．含氧原子的物质的量为1 mol D　[22 g CO2的物质的量为0.5 mol，所含碳原子数为0.5 NA，所含氧原子数为NA，含有碳元素的质量为6 g，含氧原子的物质的量为1 mol。] 5．下列说法正确的是(　　) A．Na的摩尔质量是23 g·mol-1 B．22 g CO2的物质的量为2.2 mol C．1 mol Cl2中含有的氯原子数约为6.02×1023 D．常温常压下，1 mol N2的质量为7 g A　[CO2的摩尔质量为44 g·mol-1，则22 g CO2的物质的量为＝0.5 mol，B错误；1个Cl2分子含2个氯原子，则中含有的氯原子数约为1.204×1024，C错误；N2的摩尔质量为28 g·mol-1，则1 mol N2的质量为28 g，D错误。] 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 D　[n(X)＝＝0.25 mol，则M(X)＝＝32 g·mol-1。] 7．下列物质中，与0.3 mol H2O含相同氢原子数的物质是(　　) A．0.3 mol HNO3 B．3.612×1023个HNO3分子 C．0.1 mol H3PO4 D．0.2 mol CH4 B　[0.3 mol H2O中含有氢原子0.6 mol；四个选项中含有氢原子分别为0.3 mol、0.6 mol、0.3 mol、0.8 mol。] 8．下列说法正确的是(　　) A．16 g O2所含的分子数为6.02×1023 B．0.5 mol H2SO4含有的原子数目为(NA为阿伏加德罗常数的值) C．18 g H2O中质子的物质的量为1 mol D．22 g物质A中含有的分子数为3.01×1023，则A的摩尔质量为44 g B　[16 g O2的物质的量为0.5 mol，其分子数为3.01×1023，A错误；1 mol H2SO4中含7 mol原子，故0.5 mol H2SO4含有的原子数目为3.5NA，B正确；n(H2O)＝1 mol，其质子的物质的量为10 mol，C错误；n(A)＝＝0.5 mol，M＝＝＝44 g·mol-1，其单位不是“g”，D项错误。] 9．根据所学知识填空。 (1)1 mol O含有________个O。 (2)1.5 mol H2O含有________个H2O。 (3)1 mol电子含有________个电子。 (4)6.02×1023个12C的物质的量为 ____________mol。 (5)6.02×1023个CO2中含有O的物质的量为____________mol。 (6)6.02×1024个OH－的物质的量为__________mol。 [答案]　(1)6.02×1023　(2)9.03×1023　(3)6.02×1023　(4)1　(5)2　(6)10 (选择题有一个或两个选项符合题目要求) 10．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(　　) 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约为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(NA表示阿伏加德罗常数的值)个偏二甲肼分子 B　[摩尔质量不能以g作单位，偏二甲肼的摩尔质量应为60 g·mol-1，A错误；6.02×1023个偏二甲肼分子约为1 mol，其质量约为60 g，B正确；质量不能以g·mol-1作单位，C错误；6 g偏二甲肼的物质的量为6 g÷60 g·mol-1＝0.1 mol，含有的分子数为0.1NA，D错误。] 11．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是(　　) A．1 mol甲烷的质量与甲烷的摩尔质量相等 B．28 g氮气与40 g氩气所含的原子数目相等 C．2.3 g钠由原子变成离子，失去的电子数为 D．16 g水中所含的电子数小于10NA CD　[1 mol甲烷的质量是16 g，甲烷的摩尔质量是16 g·mol-1，二者不相等，A错误；28 g氮气的物质的量是1 mol，含有原子数目为2NA，40 g氩气的物质的量是1 mol，Ar气体是单原子分子，1 mol Ar中所含的原子数目为NA，二者含有的原子数目不相等，B错误；2.3 g Na的物质的量是0.1 mol，所以0.1 mol Na由原子变成离子，失去的电子数为0.1NA，C正确；H2O的相对分子质量是18，1个H2O中含有10个电子，16 g水的物质的量小于1 mol，所以16 g H2O中所含的电子数小于10NA，D正确。 ] 12．(素养题)屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法而获得诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素的分子式为C15H22O5，相对分子质量为282。下面关于青蒿素的说法正确的是(　　) A．1 mol C15H22O5的质量为282 g·mol-1 B．C15H22O5的摩尔质量等于它的相对分子质量 C．一个C15H22O5微粒的质量约为 g D．含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为1 mol C　[质量单位是g，1 mol C5H22O5的质量为282 g，故A错误；C15H22O5的摩尔质量为，故B错误；1个的质量为 g，故C正确；1 mol C15H22O5中含有15 mol C，6.02×1023 个碳原子的物质的量为1 mol，因此C15H22O5的物质的量为 mol，故D错误。] 13．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数值，则下列说法中正确的是(　　) 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 D．a g该硫原子所含的电子数为16NA AB　[A项，该硫原子的相对原子质量为该原子的质量除以12C原子质量的，即，正确；B项，m g硫原子的个数为，其物质的量为 mol，正确；C项该硫原子的摩尔质量是aNA g·mol-1，不正确；D项，一个硫原子所含电子数为16，则16NA为1 mol硫原子所含电子数，不正确。] 14．完成下列题目。 (1)下列物质：①6 g H2；②0.5 mol CO2；③1.204×1024个HCl分子；④147 g H2SO4；⑤4 ℃时27 mL水。它们的物质的量最多的是________(填序号，下同)，所含分子数最多的是___________________________________________________，所含原子数最多的是___________________________________________________，质量最小的是________。 (2)相同质量的SO2和SO3，所含分子的数目之比为________，所含原子数目之比为________，所含氧原子的物质的量之比为________。 [解析]　(1)①6 g H2的物质的量为＝3 mol，所含原子的物质的量为3 mol×2＝6 mol；的质量为0.5 mol×44 g·mol-1＝22 g，所含原子的物质的量为0.5 mol×3＝1.5 mol；③1.204×1024个HCl分子的物质的量为2 mol，HCl的质量为36.5 g·mol-1×2 mol＝73 g，所含原子的物质的量为2 mol×2＝4 mol；的物质的量为1.5 mol，所含原子的物质的量为1.5 mol×7＝10.5 mol；⑤4 ℃时27 mL水的质量为27 g，则物质的量为1.5 mol，所含原子的物质的量为1.5 mol×3＝4.5 mol。(2)相同质量的SO2与SO3的物质的量之比为5∶4，分子数之比即为物质的量之比，所含原子数之比为(5×3)∶(4×4)＝15∶16；所含氧原子的物质的量之比为(5×2)∶(4×3)＝5∶6。 [答案]　(1)①　①　④　①　(2)5∶4　15∶16　5∶6 15．(1)18.6 g Na2X含有0.6 mol Na＋，则X的相对原子质量为________，该物质的化学式为________。 (2)2 mol CO(NH2)2中含________mol碳原子，________mol氧原子，________mol氮原子，________mol氢原子，所含氧原子数跟________mol H2O中所含氧原子数相等。 (3)已知1.204×1023个X气体分子的质量为8 g，则X气体的摩尔质量是________。 (4)同物质的量的N2和SO2分子数之比为____，原子总数之比为______，摩尔质量之比为______，质量之比为________。 [解析]　(1)每个Na2X中含有2个Na＋，则含有0.6 mol Na＋的Na2X的物质的量应该是0.3 mol，则M(Na2X)＝＝＝62 g·mol-1，摩尔质量在数值上等于其相对分子质量，所以Na2X的相对分子质量为62，X的相对原子质量＝62－23×2＝16，X为O元素，该物质的化学式为Na2O。(2)1个CO(NH2)2分子中含1个碳原子、1个氧原子、2个氮原子和4个氢原子，因此中含有2 mol碳原子、2 mol氧原子、4 mol氮原子和8 mol氢原子；1个水分子含1个氧原子，因2 mol CO(NH2)2中含2 mol氧原子，故与2 mol H2O中所含的氧原子数相等。(3)1.204×1023个X气体的物质的量是n(X)＝＝＝0.2 mol，则X气体的摩尔质量是M(X)＝＝＝40 g·mol-1。(4)物质的量相同的N2和SO2分子数之比为1∶1，原子总数之比为1×2∶(1×3)＝2∶3，摩尔质量之比为28 g·mol-1∶(64 g·mol-1)＝7∶16，质量之比为1×28∶(1×64)＝7∶16。 [答案]　(1)16　Na2O　(2)2　2　4　8　2　 (3)40 g·mol-1　(4)1∶1　2∶3　7∶16　7∶16 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$