第2章 第3节 第1课时 物质的量的单位——摩尔(教用Word)-【金榜题名】2025-2026学年高一化学必修第一册高中同步学案（人教版）

第3节　物质的量 第1课时　物质的量的单位——摩尔 学习目标 核心素养 1．了解物质的量及其单位——摩尔的含义。 2．了解阿伏加德罗常数的含义。 3．了解物质的量及其相关物理量(物质的粒子数、阿伏加德罗常数、物质的质量、摩尔质量)的含义和应用，体会定量研究对化学科学的重要作用。 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质量与物质的量之间的关系。 2．变化观念：能从物质的量角度来重新认识化学反应中各量之间的关系，体会物质的量、物质的质量、微观粒子数之间的关系。 知识点一　物质的量及其单位——摩尔 1．概念 物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一。它表示__含有一定数目粒子的集合体__，符号为__n__。其单位为__摩尔__，简称摩，符号为__mol__。 2．单位——摩尔 3．阿伏加德罗常数 (1)已知1个12C的实际质量为1.993 3×10－23g，则12 g12C所含碳原子个数约为__6.02×1023__，碳原子的物质的量为__1摩尔__。 (2)阿伏加德罗常数的基准量为　0.012 kg 12C中所含的原子个数　，近似值为__6.02×1023__。 (3)阿伏加德罗常数是l摩尔任何粒子的粒子数，符号是__NA__，单位是__mol－1__。 (4)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系：n＝　　 (1)1 mol H、1 mol H＋、1 mol H2所表示含义是否相同？ __不同。虽然都是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__。 (2)阿伏加德常数(NA)就是6.02×1023吗？ __不是。阿伏加德罗常数(NA)指的是0.012_kg_12C含有的碳原子数，是一个精确值，且阿伏加德罗常数是一个物理量，其单位是mol－1，而6.02×1023是一个近似值，NA近似为6.02×1023mol－1__。 (3)通过下图可进一步认识水的组成，请完成图中空格。 1.使用物质的量时，必须指明粒子的种类，表述要确切。 如：“1 mol O”表示1 mol氧原子，“1 mol O2”表示1 mol氧分子，“1 mol O2－”表示1 mol氧离子，而不能说“1 mol氧”。因为“氧”是元素名称，而不是微粒名称。 2.用“摩尔”可以计量所有的微观粒子(包括原子、分子、离子、质子、中子、电子、原子团等)，但不能表示宏观物质，如不能说“1 mol大米”。 3.NA指1 mol任何粒子的粒子数，一定要明确指出是何种粒子，如1 mol CH4含有的分子数为NA，原子总数为5NA。 4.涉及稀有气体时要注意He、Ne、Ar为单原子分子，O2、N2、H2等为双原子分子，臭氧(O3)为三原子分子等。 　下列叙述中正确的是(　　) A．物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一 B．1 mol氢 C．1 mol粒子集体所含的粒子数就是6.02×1023个碳原子 D．摩尔是物质的量的单位，也是粒子数量的单位 【解析】　物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，其单位是摩尔，A正确，D错误；使用摩尔时必须指明具体的粒子，1 mol氢的说法指代不明确，B错误；1 mol粒子集体所含的粒子数与0.012 kg 12C含有的碳原子数相同，约是6.02×1023，C错误。 【答案】　A [变式训练1]　等物质的量的CO和CO2相比较，下列有关叙述中正确的是(　　) 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．①②③④ B．②③ C．④⑤ D．①②③④⑤ 【解析】　CO、CO2的物质的量相同，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个数比，②正确；同理可知③、④正确；CO分子中所含电子数为14，而CO2分子中所含电子数为22，故等物质的量的CO、CO2所含电子数目之比为：＝7∶11，⑤正确。 【答案】　D 知识点二　摩尔质量 (1)摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是否等同？ __不等同。摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是两个不同的概念。当摩尔质量以“g·mol－1”为单位时，两者在数值上相等，但前者有单位，后者没有单位，故两者不能等同。__ (2)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__17_g·mol－1__。 ②1.28 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__64_g·mol－1__。 ③已知一个铁原子的质量为b g，则铁的摩尔质量为__bNA_g·mol－1__。 ④NA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　 g·mol－1　。 摩尔质量的计算方法： (1)M＝m/n，该公式表示的是单位物质的量的物质所具有的质量，物质确定，其摩尔质量就确定。 不能认为摩尔质量与质量成正比，与其物质的量成反比。 (2)M＝m(一个粒子)·NA，即阿伏加德罗常数个粒子的质量。 (3)Mr＝m(一个原子)÷1/12m(一个12C)，摩尔质量在数值上等于其相对原子质量，即一个原子的实际质量与一个12C原子质量的1/12的比值。 　准确理解概念内涵才能准确把握概念本质。下列有关1 mol的含义叙述中错误的是(　　) A．1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子 B．16 g O2约含有6.02×1023个氧原子 C．4 mol水中含有8 mol H和4 mol O D．1 mol Ne中含有6.02×1024个电子 【解析】　有的物质是由分子构成的，如CO2、O2等，而有的物质不含分子，如金属单质、NaCl等，A错误；16 g O2的物质的量为0.5 mol，所含氧原子数约为0.5 mol× 6.02×1023mol－1×2＝6.02×1023，B正确；由水的组成可知C正确；1个Ne中含10个电子，故1 mol Ne中含6.02×1024个电子，D正确。 【答案】　A [变式训练2]　下列说法正确的是(　　) A．1 mol氢约含有6.02×1023个微粒 B．H2的摩尔质量是2 g C．1 mol O2的质量是32 g，含有的氧原子数为2NA D．2NA个H2SO4的摩尔质量为196 g·mol－1 【解析】　A项未指出1 mol氢具体是什么微粒，无法确定其个数，如1 mol H2含1 mol氢气分子，含2 mol氢原子；B项摩尔质量的单位为g·mol－1；D项2NA个H2SO4的质量为196 g，但其摩尔质量仍然为98 g·mol－1。 【答案】　C 知识点三　有关粒子数、物质的量及质量之间的计算 1．基本关系式 (1)n＝(n表示物质的量，N表示粒子数)。关系式中NA的单位是__mol－1__。 (2)M＝(M为摩尔质量，m为物质的质量)。 在M、n和m中，已知任意两项求第三项；若M的单位是__g·mol－1__时，则m的单位是__g__。 2．恒等关系式 由n＝和n＝可得恒等关系式：＝n＝。 在N、NA、m、M中，已知任意三项可求第四项。一般情况下，NA、M是已知的，则N与m可互求。 (1)a mol硫酸中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数可以表示为　NA＝mol－1　。 (2)若阿伏加德罗常数为6.02×1023，则1个二氧化碳分子的质量是__7.31×10－23g__，1个钠原子的质量是__3.82×10－23g__。 (3)在14.2 g Na2SO4中，含有的Na＋的数目是__1.204×1023__；含有的SO的质量是__9.6_g__；含氧原子的物质的量是__0.4_mol__。 n、m、M、N、NA之间的关系 　Nnm (粒子数)(物质的量) (质量) n＝ n＝ ＝ 　计算填空。 (1)3.01×1023个二氧化硫分子中氧原子数为________，其质量为________。 (2)常温常压下，92 g二氧化氮气体含有的原子数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 (3)一氧化氮与氧气反应：2NO＋O2===2NO2，现有a mol一氧化氮和b mol氧气充分反应后氮原子与氧原子的个数比为____________。 【解析】　(1)3.01×1023个二氧化硫分子(0.5 mol)中含有的氧原子数为3.01×1023×2＝6.02×1023；二氧化硫的质量为0.5 mol×64 g·mol－1＝32 g。(2)92 g二氧化氮中所含原子的物质的量为92 g÷46 g·mol－1×3＝6 mol，所含原子个数为6NA。(3)化学反应前后原子的个数和种类都不发生变化，反应后氮原子与氧原子的个数比等于反应前氮原子与氧原子的个数比，即a∶(a＋2b)。 【答案】　(1)6.02×1023　32 g　(2)6NA (3)a∶(a＋2b) 　用NA代表阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是(　　) A．18 g水中含有的氢原子数目为NA B．1 mol氩气分子所含的原子数目为2NA C．53 g碳酸钠中含有的钠离子为0.5NA D．0.5 mol硝酸中含有的氧原子为1.5NA 【解析】　计算确定相关粒子的物质的量： 水分子中所含氢原子的物质的量＝18 g÷18 g·mol－1× 2＝2 mol，氩气所含原子的物质的量＝1 mol×1＝1 mol，碳酸钠所含钠离子的物质的量＝53 g÷106 g·mol－1× 2＝1 mol，硝酸所含氧原子的物质的量＝0.5 mol×3＝1.5 mol。 【答案】　D 1．下列说法中，不正确的是(　　) A．1 mol H2O中含2 mol H和1 mol O B．“摩尔”是物质的量的单位 C．1 mol任何物质都约含6.02×1023个原子 D．1 mol水所含的水分子数和1 mol Al所含的Al原子数都约为6.02×1023 【解析】　1 mol水中含2 mol氢原子和1 mol氧原子，A正确；物质的量的单位是摩尔，B正确；1 mol物质中不一定约含6.02×1023个原子，如O2，C错误；水是由水分子构成的，1 mol水所含的水分子数约为6.02×1023，Al是由Al原子构成的，1 mol Al所含的Al原子数约为6.02×1023，D正确。 【答案】　C 2．已知硫酸中含有3.01×1023个氧原子，硫酸的物质的量是(　　) A．0.500 mol　　　　　 B．1.00 mol C．0.250 mol D．0.125 mol 【答案】　D 3．已知0.25 mol甲烷中所含原子数为a，则阿伏加德罗常数可表示为(　　) A． mol－1 B．4a mol－1 C．a mol－1 D．a mol－1 【答案】　D 4．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 D．一个钠原子的质量等于 【解析】　A项中质量的单位为“g”；B项单位应为“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。 【答案】　D 5．20 g A物质和14 g B物质恰好完全反应，生成8.8 g C物质、3.6 g D物质和0.2 mol E物质，贝E物质的摩尔质量为(　　) A．100 g·mol－1 B．108 g·mol－1 C．55 g·mol－1 D．96 g·mol－1 【解析】　物质E的质量＝20 g＋14 g－8.8 g－3.6 g＝21.6 g，其摩尔质量＝21.6 g÷0.2 mol＝108 g·mol－1。 【答案】　B 6．(1)3.01×1023个氯气分子的物质的量是__________。 (2)1.5 mol Na2SO4·10H2O中所含的Na＋的物质的量是________，所含的SO的物质的量是________，所含H2O的数目约是________。 (3)一定量的Na2CO3中，碳原子和氧原子的物质的量之比为________。 (4)0.5 mol NaOH中含有电子的物质的量是________，________mol Na2CO3中所含Na＋数目与0.5 mol NaOH中所含Na＋数目相等。 【解析】　(1)n＝＝＝0.5 mol。 (2)每个Na2SO4·10H2O中含有Na＋、SO、H2O的数目分别为2、1、10，故1.5 mol Na2SO4·10H2O中所含Na＋、SO物质的量分别是3 mol、1.5 mol，含H2O的数目约为1.5 mol×10×(6.02×1023 mol－1)＝9.03×1024。 (4)每个NaOH所含电子数目为20，故0.5 mol NaOH中含10 mol电子。0.5 mol NaOH中所含Na＋数目约为3.01×1023,0.25 mol Na2CO3中所含Na＋数目约为3.01×1023。 【答案】　(1)0.5 mol (2)3 mol　1.5 mol　9.03×1024 (3)1∶3 (4)10 mol　0.25 课时作业(十一)　物质的量的单位——摩尔 1．下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)(　　) A．摩尔是七个基本物理量之一 B．阿伏加德罗常数就是6.02×1023 mol－1 C．1 mol氢的质量是2 g D．1 mol甲烷的质量与NA个甲烷分子的质量之和相等 【解析】　摩尔是物质的量的单位，A项错误；6.02×1023mol－1是阿伏加德罗常数的近似值，B项错误；C项“氢”指代不明，错误。 【答案】　D 2．下列说法中错误的是(　　) A．0.3 mol H2SO4　　　 B．1 mol NH3 C．0.5 mol 氧 D．3 mol 质子 【解析】　H2SO4、NH3均是分子，为微观粒子，可用物质的量表示，A、B正确；氧可以是分子、原子等，题中叙述不明确，C错误；质子为微观粒子，可用物质的量表示，D正确。 【答案】　C 3．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．0.3 mol OH－中所含电子数为3NA B．1 mol NH所含质子数为10NA C．O2参与的反应中，1 mol O2做氧化剂时得到的电子数一定是4NA D．含2 mol HCl的盐酸中有2NA个HCl分子 【解析】　一个OH－中有10个电子，故0.3 mol OH－中所含电子数为3NA，A正确；1 mol NH所含质子数为11NA，B错误；O2做氧化剂时，O元素的化合价可能降低为－1价或－2价，所以得到的电子数不一定是4NA，C错误；盐酸中没有HCl分子，D错误。 【答案】　A 4．下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是(　　) A．物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量 B．“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位 C．0.012 kg 12C中所含的碳原子数为NA D．1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子 【解析】　A选项二者的单位不同；B选项物质的量是基本物理量，不是单位；D选项1摩尔任何物质都含阿伏加德罗常数个该物质的微粒，但不一定是原子，如水。 【答案】　C 5．下列叙述正确的是(　　) A．1 mol O2的质量为32 g·mol－1 B．1 mol粒子的质量等于该粒子的相对分子质量或相对原子质量 C．O3的摩尔质量是48 g D．SO的摩尔质量为96 g·mol－1 【解析】　1 mol O2的质量为32 g，A项错误；1 mol粒子的质量以克为单位时，其数值与该粒子的相对分子质量或相对原子质量相等，B项错误；O3的摩尔质量是48 g·mol－1，C项错误。 【答案】　D 6．下列关于阿伏加德罗常数的说法错误的是(　　) A．6.02×1023就是阿伏加德罗常数 B．0.012 kg 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数 C．含有阿伏加德罗常数个粒子的物质的量是1 mol D．1 mol氨气所含的原子数约为2.408×1024 【答案】　A 7．某金属氯化物MCl2 40.5 g，含有0.6 mol Cl－，则金属M的摩尔质量为(　　) A．135 g·mol－1 B．24 g·mol－1 C．56 g·mol－1 D．64 g·mol－1 【解析】　M的摩尔质量为＝64 g·mol－1。 【答案】　D 8．NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法中错误的是(　　) A．1 mol氢气中含有的原子数为2NA B．NA个水分子中含有氢原子的物质的量为2 mol C．1 mol氧气中含有的分子数为2NA D．含有NA个氧原子的硫酸的物质的量是0.25 mol 【解析】　1 mol氢气中含有2 mol氢原子，即2NA个氢原子；NA个水分子的物质的量为1 mol，含有2 mol氢原子；含有NA个(即1 mol)氧原子的硫酸的物质的量为0.25 mol。 【答案】　C 9．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】　一个H2SO4分子中含有4个O原子，则含有b个氧原子的H2SO4的分子数是，NA＝＝＝ mol－1。 【答案】　A 10．在下面的横线上填上适当的内容。 (1)6.02×1023个Na＋约含________mol Na＋，其质量为________g。 (2)4.5 mol CH4约含有________个CH4，其质量为______g。 (3)3.01×1023个SO约含________mol SO，其质量为________g；49 g H2SO4约含有________个H，共含有________个原子。 【解析】　(1)6.02×1023个Na＋的物质的量为：n＝N/NA＝(6.02×1023)/(6.02×1023 mol－1)＝1 mol，对应的质量为：m＝n·M＝1 mol×23 g·mol－1＝23 g。 (2)4.5 mol CH4的个数为：N＝n·NA＝4.5 mol×6.02×1023mol－1＝2.709×1024，其质量为：m＝n·M＝4.5 mol×16 g·mol－1＝72 g。 (3)3.01×1023个SO的物质的量为：n＝N/NA＝(3.01×1023)/(6.02×1023 mol－1)＝0.5 mol，质量为：m＝n·M＝0.5 mol×96 g·mol－1＝48 g,49 g H2SO4含有的分子个数：N＝(m·NA)/M＝3.01×1023，含有的H个数为：2×3.01×1023＝6.02×1023，含有的原子数为：7×3.01×1023＝2.107×1024。 【答案】　(1)1　23　(2)2.709×1024　72 (3)0.5　48　6.02×1023　2.107×1024 11．有五种物质：①6 g氢气；②0.5 mol二氧化碳；③1.204×1024个氯化氢分子；④147 g硫酸；⑤92 g乙醇(C2H5OH)。回答下列问题(填写序号)： (1)物质的量最大的是________。 (2)所含分子数最多的是________。 (3)含有原子个数最多的是________。 (4)质量最大的是________。 【解析】　首先“见量化摩”，以物质的量为核心再进行转换。①n(H2)＝3 mol；②n(CO2)＝0.5 mol；③n(HCl)＝2 mol；④n(H2SO4)＝1.5 mol；⑤n(C2H5OH)＝2 mol。物质的量最大的是①，所含分子数最多的是①。①～⑤物质中所含原子的物质的量分别为6 mol、1.5 mol、4 mol、10.5 mol、18 mol，所含原子个数最多的是⑤。①～⑤物质的质量分别为6 g、22 g、73 g、147 g、92 g，质量最大的是④。 【答案】　(1)①　(2)①　(3)⑤　(4)④ 12．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)NA为阿伏加德罗常数的值，已知一个铁原子的质量为b g，则铁的摩尔质量为__________________。 (4)NA为阿伏加德罗常数的值，已知a g某气体中含分子数为b，则该气体的摩尔质量为______。 【解析】　利用摩尔质量的概念，解答本题。已知某种物质的质量和物质的量时：M＝(定义式)；已知一个分子的质量时：M＝m(分子)×NA[m(分子)的单位为g，NA的单位为mol－1]。 【答案】　(1)17 g·mol－1 (2)64 g·mol－1 (3)bNA g·mol－1 (4) g·mol－1 13．已知12.4 g Na2R中含有Na＋0.4 mol。 (1)Na2R的摩尔质量为________。 (2)R的相对原子质量为________。 (3)若Na2R中含R的质量为1.6 g，则Na2R的物质的量为________。 【解析】　(1)Na2R的物质的量为0.2 mol，其摩尔质量为12.4 g÷0.2 mol＝62 g·mol－1。 (2)R的摩尔质量为62 g·mol－1－2×23 g·mol－1＝16 g·mol－1。 (3)1.6 g R的物质的量n(R)＝1.6 g÷16 g·mol－1＝0.1 mol，n(Na2R)＝n(R)＝0.1 mol。 【答案】　(1)62 g·mol－1　(2)16 (3)0.1 mol 学科网（北京）股份有限公司 $$