内容正文:
专题1 物质的分类及计量
第二单元 物质的化学计量
第1课时 物质的量
课程标准 核心素养
认识化学反应中量变和质变的关系;能从构成物质的微观粒子的视角对物质进行计量;能基于物质的量研究物质的组成及其变化;体会定量研究对化学学科发展的重要作用。 宏观辨识与微观探析:认识物质的量是联系宏观物质和微观粒子的重要工具,能从宏观和微观相结合的视角分析和解决实际问题。
专题1 物质的分类及计量
高中化学 必修 第一册 S
栏目索引
基础落实 梳理必备知识
重难探究 提升关键能力
学以致用 发展科学素养
一、物质的量
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
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(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)物质的量规范表示方法
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2.阿伏加德罗常数
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二、摩尔质量
1.摩尔质量
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物质的量
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判断正误:(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)1 mol小米( )
(2)1.5 mol H2( )
(3)2 mol氧 ( )
(4)物质的量就是物质的数量( )
×
√
×
×
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(5)氢氧化钠的摩尔质量是40 g ( )
(6)1 mol NaOH的质量是40 g·mol-1( )
(7)1 g H2和1 g N2所含分子数相等( )
×
×
×
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探究一 物质的量与微粒数
传说古时候有一个勇敢的小伙子想娶国王的女儿——美丽的公主,国王出题刁难,其中的一个问题是10 kg小米是多少粒?小伙子很快就想到了解决这个问题的办法,顺利地娶到了公主。
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[问题设计]
(1)如果你是这个小伙子,你会想出什么好的办法吗?
提示:可以先数出1 g小米的数量,然后再转换成10 kg小米的数量。
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(2)借助这个办法,化学上引入了“物质的量”的概念,将宏观物质与微观粒子联系了起来,例如,我们知道了1 g水含有的分子数,就能知道1 mol水含有的分子数;那么1 mol H、1 mol H+、1 mol H2的含义一样吗?为什么?
提示:意义不同,尽管都是1 mol微粒,但微粒种类不同,它们分别表示1 mol氢原子、1 mol氢离子和1 mol氢分子。
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1.物质的量的理解——“四化”
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2.物质的量是描述微观粒子多少的物理量,不是质量单位,也不是数量单位。其单位是摩尔(mol)。是以mol为单位描述微观粒子多少。
3.正确使用物质的量,如H2的物质的量是1 mol,记作n(H2)=1 mol;n(CO2)=0.5 mol,表示CO2的物质的量是0.5 mol。
4.物质的量不仅适合纯净物,还适合混合物,如H2和 O2的物质的量是1 mol,记作n(H2)+n(O2)=1 mol。
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1个CO2中有1个C、2个O。那么1 mol CO2中有1 mol C和2 mol O,0.5 mol CO2中有0.5 mol C和1 mol O。含有0.5 mol O的CO2的物质的量为0.25 mol。
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[例1] 下列6种物质的分子中都含有氢原子:
①H2 ②C2H4 ③H2O ④PH3 ⑤CHCl3 ⑥H2SO4
(1)当它们所含的分子数相同时,含原子最少的是______(填标号,下同)。
(2)当它们所含的分子数相同时,含氢原子最少的是________。
(3)当它们所含的原子数相同时,含分子最多的是________。
(4)当它们所含的氢原子数相同时,含原子最多的是________。
(5)当它们含有的氢原子数相同时,含分子数目相同的是________。
答案:(1)① (2)⑤ (3)① (4)⑤ (5)①③⑥
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解析:
分析时要注意是“原子”还是“分子”,是“最多”还是“最少”,如(1)分子数均为N时,含原子数目分别为2N(H2)、6N(C2H4)、3N(H2O)、4N(PH3)、5N(CHCl3)、7N(H2SO4),则含原子最少的是H2,同理分析其他各小题。
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(1)计算微粒数,首先计算该微粒的物质的量,根据1 mol该微粒含有的粒子数计算。注意分清楚微粒的名称是原子、分子、离子还是质子、中子或电子;计算什么微粒的数目,就用该微粒的物质的量。
(2)1 mol CO2中质子数为22NA,即1个CO2中质子数为22个,1 mol CO2中质子的物质的量是22 mol。
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1.相等物质的量的CO和CO2相比较,下列叙述正确的是 ( )
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
A.仅①②③ B.仅②③
C.仅③④ D.①②③④
D
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解析:
CO、CO2的物质的量相等,所含分子数目相等,①正确;二者所含O数目之比等于其分子中所含O个数之比,②正确;同理可知③、④正确。
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探究二 摩尔质量
家庭中常用的两种消毒剂是含氯消毒剂及医用酒精,其中,84消毒液是最常见的含氯消毒剂,其有效成分是次氯酸钠(NaClO)。
次氯酸钠的质量、物质的量、微粒数如何联系起来?
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[问题设计]
(1)摩尔质量是相对分子质量或相对原子质量吗?
提示:不对,是两个不同的概念,摩尔质量以g·mol-1为单位时,两者数值相等。
(2)1 mol NaClO的质量和NaClO的摩尔质量相同吗?
提示:不相同。1 mol NaClO的质量为74.5 g,而NaClO的摩尔质量为74.5 g·mol-1。
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1.对摩尔质量的理解
(1)等值性:当物质的质量以克为单位时,摩尔质量在数值上与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等,单位为g·mol-1。
(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,不随物质的物质的量的多少而改变。
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见量化“摩”,遇问设“摩”
常常将物质的质量、微粒的数目等转化为物质的量,建立以物质的量为核心的计算思想。
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2.已知0.4 mol的CO和CO2的混合气体共14.4 g,则
(1)CO的质量为________。
(2)混合气体的平均摩尔质量为________。
答案:(1)5.6 g (2)36 g·mol-1
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1.(2025·黑龙江牡丹江三校期中)我国规定自2025年2月8日起,脱氢乙酸钠将在烘焙食品中全面禁用,脱氢乙酸钠的化学式为C8H7NaO4,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.脱氢乙酸钠的摩尔质量为190 g
B.47.5 g脱氢乙酸钠的物质的量为0.25 mol
C.脱氢乙酸钠的相对分子质量为190 g·mol-1
D.1 mol脱氢乙酸钠中含2 mol氧分子
B
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2.何尊是中国西周早期的青铜器。尊内底铸有铭文,铭文中的“宅兹中国”为“中国”一词最早的文字记载。下列关于铜的说法正确的是 ( )
A.Cu的摩尔质量为64 g
B.Cu的摩尔质量为64
C.Cu的摩尔质量为64 g·mol-1
D.Cu的相对原子质量为64 g·mol-1
C
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解析:
根据摩尔质量的定义和单位可知A、B错误;当摩尔质量的单位取g·mol-1时,摩尔质量的数值与相对原子质量或相对分子质量相等,Cu的相对原子质量为64,不应带单位g·mol-1,D错误。
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C
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4.下列各物质中含氢原子数最多的是 ( )
A.1 mol NH4Cl
B.1.5 mol NH4NO3
C. 1.204×1024个CO(NH2)2
D.1 mol NH3
C
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解析:
1 mol NH4Cl中含有4 mol H,1.5 mol NH4NO3中含有6 mol H,1.204×1024个(2 mol)CO(NH2)2中含有8 mol H,1 mol NH3中含有3 mol H。
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5.(2024·广东广州三校期中)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.6.6 g偏二甲肼含有0.25NA个碳原子
B
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解析:
偏二甲肼的摩尔质量为60 g·mol-1,A错误;6.02×1023个偏二甲肼分子的物质的量约为1 mol,1 mol偏二甲肼的质量为60 g,B正确;1 mol偏二甲肼的质量为60 g,C错误;6.6 g偏二甲肼的物质的量为0.11 mol,含有碳原子数为0.22 mol,即0.22NA,D错误。
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7.22.0 g K2R中含0.4 mol K+,则K2R的摩尔质量为________,R的相对原子质量为__________;所含R的质量为3.2 g的K2R,其物质的量为__________。
答案:110 g·mol-1 32 0.1 mol
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8.(1)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______,若欲使SO2和SO3中氧元素的质量相等,则SO2和SO3的质量之比为________。
(2)在一密闭容器中充入a mol NO和b mol O2,可发生如下反应:2NO+O2===2NO2,充分反应后容器中氮原子和氧原子的个数之比为____________。
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答案:(1)5∶4 5∶6 6∶5 (2)a∶(a+2b)
(3)32 g·mol-1
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9.物质的量在计算中有广泛的应用,请完成下列各题:
(1)0.3 mol CH4的质量是________g,含________个氢原子(用NA表示)。
(2)当NH3和N2H4所含分子数之比为1∶1时,其所含原子数之比为________,质量之比为________。
(3)在同温同压下,6.5 g某气体A的分子数与7 g C2H4的分子数相等,则气体A的摩尔质量是________g·mol-1。
答案:(1)4.8 1.2NA (2)2∶3 17∶32 (3)26
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课时梯级训练(2)
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