内容正文:
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
一、知识目标
1.理解物质的量的概念,明确其符号为,单位为摩尔(),掌握物质的量的规范使用方法。
2.了解阿伏加德罗常数的概念,知道其精确值、近似值、符号和单位,掌握物质的量、阿伏加德罗常数和粒子总数之间的关系。
3.理解摩尔质量的概念,明确其符号为,单位为或,知道其数值等于相对原子质量或相对分子质量,掌握物质的量、物质的质量和摩尔质量之间的关系及其变式、。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:能从宏观和微观相结合的视角,认识物质的量在联系微观粒子和宏观物质之间的桥梁作用。
2.证据推理与模型认知:通过对物质的量、阿伏加德罗常数和摩尔质量等概念的学习,建立化学计量的基本模型,能运用相关模型进行简单的化学计算。
3.科学态度与社会责任:体会化学计量在化学研究和生产生活中的重要作用,培养严谨的科学态度。
一、学习重点
1.物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量的概念。
2.物质的量、粒子总数、物质的质量、阿伏加德罗常数和摩尔质量之间的关系及计算。
二、学习难点
1.对物质的量概念的理解。
2. 运用物质的量进行相关计算。
一、物质的量与阿伏伽德罗常数
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宏观量(如质量、体积)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,1mol包含约6.02214076×1023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。
二、摩尔质量
1.概念:单位物质的量的物质所具有的质量
(1)符号:M
(2)单位:g·mol-1或kg·mol-1
3.摩尔质量的计算
(1)经验判断:摩尔质量以g·mol-1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)
(2)微观计算:M=n×NA
(3)宏观计算:物质的量、质量和摩尔质量之间的关系n=
一、物质的量
活动一:物质的量的概念
问题探究:什么是物质的量?它的符号是什么?
解答:物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,其符号为n,单位为摩尔,简称“摩”,符号为mol。。
活动二:物质的量的规范使用
问题思考:我们已经知道了物质的量的概念,但是在使用物质的量这个物理量时,我们应该如何规范使用它呢?
解答:数值+单位+指定微粒的符号或名称;如:1molFe、1molH2、1molNa+。
活动三:典例精讲
典例:判断以下描述的正确性
1.“物质的量”也就是“物质的数量”
2. 1mol小米
3. 5mol e-
4. 1mol氧
5.1molNa+
6. 摩尔和长度、质量一样,是七个基本物理量之一
解答:1.错误 “物质的量”是一个整体,不能拆分或者增添任何字
2.错误“物质的量”描述对象的是微观粒子
3.正确
4.错误 使用“物质的量”时注明微粒名称数字+mol+化学符号
5.正确
6.错误 摩尔是物质的量的单位,而不是物理量。
2、 阿伏伽德罗常数
活动一:阿伏伽德罗常数的概念
问题思考:1mol物质含有的粒子数是多少呢?(已知一个碳原子质量约为1.993×10-26kg)
解答:大约为6.02×1023个
活动二: 、、之间的关系
问题思考:1molH2O、2molH2O分别、nmolH2O分别含有多少水分子呢?
解答:NA个、2NA个、nNA个
活动三:典例精讲
典例1:1molH2O含有多少(1)H原子(2)O原子(3)H2O分子?
解答:(1)2molH原子(1.204×1024个))(2)1molO原子(6.02×1023个)
(3)6.02×1023个H2O分子
典例2:完成下表
质子数
电子数
中子数
H2O
D2O
NH3
Na+
NH4+
F-
OH-
CO32-
解答:
质子数
电子数
中子数
H2O
10
10
8
D2O
10
10
10
NH3
10
10
7
Na+
11
10
12
NH4+
11
10
7
F-
9
10
10
OH-
9
10
8
CO32-
30
32
30
典例3:
1.0.5mol O2中的氧气分子数目是___________。
2.1mol NH3中的氢原子数目是___________。
3.1.5mol Na2CO3中Na+的数目是___________。
4.1.204×1023个CH4分子的物质的量___________。
5.6.02×1023个氧原子中所含的质子数目是___________。
解答:
1.3.01×1023
2.1.806×1024
3.1.806×1024
4.0.2mol
5.4.816×1024
3、 阿伏伽德罗常数
活动一:摩尔质量的概念
问题探究:仔细观察一下表格,你有什么发现?
粒子符号
相对原子质量或相对分子质量
每个粒子的质量(g/个)
1摩物质含有的粒子(个)
1摩物质质量(g)
C
12
1.993×10-23
NA
12
Fe
56
9.302×10-23
56
H2SO4
98
1.628×10-22
98
H2O
18
2.990×10-23
18
Na+
23
3.821×10-23
23
OH-
17
2.824×10-23
17
解答:1mol物质的质量与其的相对原子质量或相对分子质量在数值上相等。
活动二:典例精讲
典例1:
1.“摩尔质量”即为物质的质量。( )
2. 摩尔质量与相对分子质量或者相对原子质量具有相同的含义( )
3. CO32-的摩尔质量为60 ( )
4. 水的摩尔质量为18 g·mol-1
解答:(1)×(2)×(3)× (4)√
典例2:1.2mol Na的质量为 g;
2.49g H2SO4的物质的量为 mol。
解答:1.46
2.0.5
典例3:
1、36 g H2O含有_____mol 水分子。
2、 1 mol H2SO4中含_____mol O 。
3、 4 mol NH4NO3与______ mol H2SO4所含氧原子数相同。
4、1.204×1024个Mg变成Mg2+失去____ mol eˉ。
5、 4.5 g水与___________ g硫酸所含的分子数相等。
解答:
1.2
2.4
3.3
4.4
5.24.5
1. 物质的量的“四化”
专有化:强调“物质的量”是规范化学术语,是不可拆分、增减字词的整体表述,维护概念的准确性与专业性 。
微观化:明确其适用对象为微观粒子(分子、原子、离子、电子等)及特定组合(如NaCl),因宏观物质(如大米 )无法用其量化,体现研究范畴的微观指向。
具体化:要求表述时必须指明微粒种类(如1molO、2molO₂ ),避免“1mol氧”这类模糊表述,保证指代清晰。
集体化:说明物质的量可描述微粒组合或集合体(如1molNaCl ),体现对微观粒子集合的量化能力,适配化学中多样的微粒存在形式。
2.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)近似性:由于电子的质量非常微小,所以离子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,其数值近似等于相对原子质量,如Na和Na+的摩尔质量都为23g·mol-1。
(3)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多少而改变。
(4)混合性:对于混合物来说,只要其组成一定,1mol该混合物的质量就是该混合物的平均摩尔质量。
1. 下列说法中正确的是(C)
A. 物质的量可理解为物质的质量
B. 物质的量就是物质的粒子数目
C. 物质的量是衡量物质所含微粒多少的物理量
D. 物质的量单位是摩尔,它只适用于分子、原子和离子
【答案】C
【解析】物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,是衡量物质所含微粒多少的物理量,A选项将物质的量理解为物质的质量是错误的;物质的量不是物质的粒子数目,B选项错误;物质的量单位是摩尔,适用于微观粒子,如分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等,D选项表述不全面;所以解答选C。
2.下列说法中,正确的是(D)
A. 1mol H₂ 约含有 6.02×10²³ 个微粒
B. Nₐ 个氧原子和 Nₐ 个氢分子的质量比为 16﹕1
C. 氯化氢的摩尔质量就是它的相对分子质量
D. 1 mol H₂O 中含有 2 mol 氢原子和1 mol 氧原子
【答案】D
【解析】1mol H₂ 约含有 6.02×10²³ 个氢分子,微粒指代不明确,A选项错误;Nₐ 个氧原子物质的量为1mol,质量为16g,Nₐ 个氢分子物质的量为1mol,质量为2g,质量比为8:1,B选项错误;氯化氢的摩尔质量在数值上等于它的相对分子质量,但单位不同,摩尔质量单位是g·mol⁻¹,相对分子质量单位是“1”,C选项错误;1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,所以1 mol H₂O 中含有 2 mol 氢原子和1 mol 氧原子,D选项正确。
3.判断下列说法是否正确
① O₂ 的摩尔质量为 32 g ( )
② 1 mol H₂O 的质量为18 g · mol⁻¹ ( )
③ H₂SO₄ 的摩尔质量(g · mol⁻¹)与 Nₐ 个 H₂SO₄ 的质量(g)在数值上相等 ( )
④ 44 g CO₂ 中含有 6.02×10²³ 个 O₂ ( )
⑤ 1 mol 氢中含有 Nₐ 个氢原子 ( )
⑥ 1 mol CO₂ 含有 Nₐ 个氧原子 ( )
【答案】①×;②×;③√;④×;⑤×;⑥×
【解析】①摩尔质量的单位是g·mol⁻¹,O₂ 的摩尔质量为 32 g·mol⁻¹,所以①错误;②质量的单位是g,1 mol H₂O 的质量为18g,所以②错误;③H₂SO₄ 的摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,Nₐ 个 H₂SO₄ 的物质的量为1mol,质量在数值上也等于其相对分子质量,所以二者在数值上相等,③正确;④CO₂ 中不含有O₂ 分子,44 g CO₂ 物质的量为1mol,含有2mol氧原子,所以④错误;⑤“1 mol 氢”未指明是氢原子还是氢分子,使用不规范,所以⑤错误;⑥1个CO₂ 分子含有2个氧原子,1 mol CO₂ 含有 2Nₐ 个氧原子,所以⑥错误。
考点1 物质的量的基本概念
1.下列化学用语陈述不正确的是( )。
A.0.1molAl B.0.5molK2CO3
C.0.2mol小米 D.1mol氧
【答案】C
【解析】A:0.1 mol Al正确。Al 表示铝元素或铝原子,“0.1 mol Al” 指 0.1 摩尔铝原子,符合物质的量的表述规则(使用元素符号或化学式表示具体微粒)。
B:0.5 mol K₂CO₃正确。K₂CO₃是碳酸钾的化学式,“0.5 mol K₂CO₃” 表示 0.5 摩尔碳酸钾集合体,表述规范。
C:0.2 mol 小米错误。物质的量仅用于描述微观粒子(如分子、原子、离子等),不能用于宏观物质(如小米、苹果等)。“小米” 是宏观物体,不符合物质的量的使用范围。
D:1 mol 氧错误。“氧原子” 是明确的微观粒子,“1 mol 氧” 表示表述不清晰。
考点2 摩尔质量的概念及计算
2.下列叙述中正确的是( )。
A.硫酸的摩尔质量是98g
B.1molMg的质量在数值上等于镁的摩尔质量
C.Fe2+与Fe3+的摩尔质量不相同
D.铁的摩尔质量就是铁原子的相对原子质量
【答案】B
【解析】摩尔质量的单位是g/mol,选项A不正确。如果质量的单位是g,则摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量,因此选项B正确,D不正确;Fe2+与Fe3+的摩尔质量相同,都是56g/mol。
3.下列叙述中正确的是( )。
A. 水的摩尔质量是18
B. 1mol 氮气的质量在数值上等于氮气的摩尔质量
C. 与的摩尔质量不相同
D. 碳的摩尔质量就是碳原子的相对原子质量
【答案】B。
【解析】A:摩尔质量单位是g/mol ,水的摩尔质量应为18 g/mol,A错误;B:质量单位为g时,1 mol物质质量数值上等于其摩尔质量(以g/mol为单位),氮气摩尔质量28 g/mol,1 mol N₂质量28 g,B正确;C:Na+与Na原子差别仅电子(电子质量可忽略),摩尔质量均为23 g/mol,C错误;D:摩尔质量单位g/mol,相对原子质量无单位,二者数值相等但意义不同,D错误。
考点3 物质的量、微粒个数、质量之间的换算关系
4.每年10月23日上午6:02到下午6:02被誉为“摩尔日”(Mole Day),这个时间的美式写法为6:02/10/23,外观与阿伏加德罗常数的值相似。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.的原子数为
B.与所含电子数相等
C.个分子与个分子的原子数之比是
D.中含有的个数为
【答案】C
【解析】的原子数,A正确;1个与中都含有10个电子,与的物质的量都是,则二者所含的电子数相等,B正确;个分子与个分子的物质的量都是,氖是稀有气体,为单原子分子,二者的原子个数之比为,C错误;中含有的个数,D正确。
5.设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.中含有和 B.的质量是
C.和所含分子数相等 D.等物质的量的中所含分子数一样多
【答案】D
【解析】是纯净物,不含有,中含有和,A错误;的质量是,B错误;的物质的量为,所含分子数为,的物质的量为,所含分子数为,两者所含分子数不相等,C错误。
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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
一、知识目标
1.理解物质的量的概念,明确其符号为,单位为摩尔(),掌握物质的量的规范使用方法。
2.了解阿伏加德罗常数的概念,知道其精确值、近似值、符号和单位,掌握物质的量、阿伏加德罗常数和粒子总数之间的关系。
3.理解摩尔质量的概念,明确其符号为,单位为或,知道其数值等于相对原子质量或相对分子质量,掌握物质的量、物质的质量和摩尔质量之间的关系及其变式、。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:能从宏观和微观相结合的视角,认识物质的量在联系微观粒子和宏观物质之间的桥梁作用。
2.证据推理与模型认知:通过对物质的量、阿伏加德罗常数和摩尔质量等概念的学习,建立化学计量的基本模型,能运用相关模型进行简单的化学计算。
3.科学态度与社会责任:体会化学计量在化学研究和生产生活中的重要作用,培养严谨的科学态度。
一、学习重点
1.物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量的概念。
2.物质的量、粒子总数、物质的质量、阿伏加德罗常数和摩尔质量之间的关系及计算。
二、学习难点
1.对物质的量概念的理解。
2. 运用物质的量进行相关计算。
一、物质的量与阿伏伽德罗常数
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 (如质量、体积)与原子、分子或离子等 的数量联系起来。
(2)单位: ,简称: 。
(3)符号: 。
2.摩尔——物质的量的单位
(1)标准:国际计量大会规定,1mol包含约6.02214076×1023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: 。
(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。
二、摩尔质量
1.概念:单位 的物质所具有的质量
(1)符号: 。
(2)单位: 。
3.摩尔质量的计算
(1)经验判断:摩尔质量以 为单位时,在数值上等于该微粒的 (或 )
(2)微观计算:M=n×NA
(3)宏观计算:物质的量、质量和摩尔质量之间的关系: 。
一、物质的量
活动一:物质的量的概念
问题探究:什么是物质的量?它的符号是什么?
活动二:物质的量的规范使用
问题思考:我们已经知道了物质的量的概念,但是在使用物质的量这个物理量时,我们应该如何规范使用它呢?
活动三:典例精讲
典例:判断以下描述的正确性
1.“物质的量”也就是“物质的数量”
2. 1mol小米
3. 5mol e-
4. 1mol氧
5.1molNa+
6. 摩尔和长度、质量一样,是七个基本物理量之一
2、 阿伏伽德罗常数
活动一:阿伏伽德罗常数的概念
问题思考:1mol物质含有的粒子数是多少呢?(已知一个碳原子质量约为1.993×10-26kg)
活动二: 、、之间的关系
问题思考:1molH2O、2molH2O分别、nmolH2O分别含有多少水分子呢?
活动三:典例精讲
典例1:1molH2O含有多少(1)H原子(2)O原子(3)H2O分子?
典例2:完成下表
质子数
电子数
中子数
H2O
D2O
NH3
Na+
NH4+
F-
OH-
CO32-
典例3:
1.0.5mol O2中的氧气分子数目是___________。
2.1mol NH3中的氢原子数目是___________。
3.1.5mol Na2CO3中Na+的数目是___________。
4.1.204×1023个CH4分子的物质的量___________。
5.6.02×1023个氧原子中所含的质子数目是___________。
3、 阿伏伽德罗常数
活动一:摩尔质量的概念
问题探究:仔细观察一下表格,你有什么发现?
粒子符号
相对原子质量或相对分子质量
每个粒子的质量(g/个)
1摩物质含有的粒子(个)
1摩物质质量(g)
C
12
1.993×10-23
NA
12
Fe
56
9.302×10-23
56
H2SO4
98
1.628×10-22
98
H2O
18
2.990×10-23
18
Na+
23
3.821×10-23
23
OH-
17
2.824×10-23
17
活动二:典例精讲
典例1:
1.“摩尔质量”即为物质的质量。( )
2. 摩尔质量与相对分子质量或者相对原子质量具有相同的含义( )
3. CO32-的摩尔质量为60 ( )
4. 水的摩尔质量为18 g·mol-1
典例2:1.2mol Na的质量为 g;
2.49g H2SO4的物质的量为 mol。
典例3:
1、36 g H2O含有_____mol 水分子。
2、 1 mol H2SO4中含_____mol O 。
3、 4 mol NH4NO3与______ mol H2SO4所含氧原子数相同。
4、1.204×1024个Mg变成Mg2+失去____ mol eˉ。
5、 4.5 g水与___________ g硫酸所含的分子数相等。
1.物质的量的“四化”
专有化:强调“物质的量”是规范化学术语,是不可拆分、增减字词的整体表述,维护概念的准确性与专业性 。
微观化:明确其适用对象为 (分子、原子、离子、电子等)及特定组合(如NaCl),因宏观物质(如大米 )无法用其量化,体现研究范畴的微观指向。
具体化:要求表述时必须指明 (如1molO、2molO₂ ),避免“1mol氧”这类模糊表述,保证指代清晰。
集体化:说明物质的量可描述微粒组合或集合体(如1molNaCl ),体现对微观粒子集合的量化能力,适配化学中多样的微粒存在形式。
2.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 或 相等。
(2)近似性:由于电子的质量非常微小,所以离子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,其数值近似等于 ,如Na和Na+的摩尔质量都为23g·mol-1。
(3)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多少而改变。
(4)混合性:对于混合物来说,只要其组成一定,1mol该混合物的质量就是该混合物的 。
1.下列说法中正确的是( )
A. 物质的量可理解为物质的质量
B. 物质的量就是物质的粒子数目
C. 物质的量是衡量物质所含微粒多少的物理量
D. 物质的量单位是摩尔,它只适用于分子、原子和离子
2.下列说法中,正确的是( )
A. 1mol H₂ 约含有 6.02×10²³ 个微粒
B. Nₐ 个氧原子和 Nₐ 个氢分子的质量比为 16﹕1
C. 氯化氢的摩尔质量就是它的相对分子质量
D. 1 mol H₂O 中含有 2 mol 氢原子和1 mol 氧原子
3.判断下列说法是否正确
① O₂ 的摩尔质量为 32 g ( )
② 1 mol H₂O 的质量为18 g · mol⁻¹ ( )
③ H₂SO₄ 的摩尔质量(g · mol⁻¹)与 Nₐ 个 H₂SO₄ 的质量(g)在数值上相等 ( )
④ 44 g CO₂ 中含有 6.02×10²³ 个 O₂ ( )
⑤ 1 mol 氢中含有 Nₐ 个氢原子 ( )
⑥ 1 mol CO₂ 含有 Nₐ 个氧原子 ( )
考点1 物质的量的基本概念
1.下列化学用语陈述不正确的是( )。
A.0.1molAl B.0.5molK2CO3
C.0.2mol小米 D.1mol氧
考点2 摩尔质量的概念及计算
2.下列叙述中正确的是( )。
A.硫酸的摩尔质量是98g
B.1molMg的质量在数值上等于镁的摩尔质量
C.Fe2+与Fe3+的摩尔质量不相同
D.铁的摩尔质量就是铁原子的相对原子质量
3.下列叙述中正确的是( )。
A. 水的摩尔质量是18
B. 1mol 氮气的质量在数值上等于氮气的摩尔质量
C. 与的摩尔质量不相同
D. 碳的摩尔质量就是碳原子的相对原子质量
考点3 物质的量、微粒个数、质量之间的换算关系
4.每年10月23日上午6:02到下午6:02被誉为“摩尔日”(Mole Day),这个时间的美式写法为6:02/10/23,外观与阿伏加德罗常数的值相似。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.的原子数为
B.与所含电子数相等
C.个分子与个分子的原子数之比是
D.中含有的个数为
5.设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.中含有和 B.的质量是
C.和所含分子数相等 D.等物质的量的中所含分子数一样多
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