第1章 第3节 第1课时 物质的量及其单位-摩尔 摩尔质量和气体摩尔体积（课件PPT）-【金榜题名】2025-2026学年高一化学必修第一册高中同步学案（鲁科版）

第一章　认识化学科学 第三节　化学中常用的物理量——物质的量 第1课时　物质的量及其单位——摩尔摩尔质量和 气体摩尔体积 第一章　认识化学科学 返回导航 1 目录 contents Part 01 梳理基础 突破重点 Part 02 随堂演练 知识落实 Part 03 课时作业 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 梳理基础 突破重点 返回导航 第一章　认识化学科学 返回导航 1 粒子的集合体 n 第一章　认识化学科学 返回导航 1 物质的量 mol 第一章　认识化学科学 返回导航 1 6.022 140 76×1023mol-1 NA mol-1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 物质的量 M g·mol-1 相对原子质量 相对分子质量 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 物质的量 L·mol-1或m3·mol-1 标准状况 气体 22.4 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 随堂演练 知识落实 返回导航 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 第一章　认识化学科学 返回导航 1 课时作业（四） 点击进入 word 第一章　认识化学科学 返回导航 1 谢谢观看 第一章　认识化学科学 返回导航 1 学习目标 核心素养 1.通过物质的量，借助摩尔质量、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积把物质的宏观量与构成它们的微观粒子数量联系起来。2.掌握物质的量、摩尔质量、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等各物理量之间的关系在化学计算中的应用。 1.查资料明确气体的体积是受温度和压强影响的。2.认识物质的量在联系物质的宏观量和粒子数方面起桥梁作用，发展宏观辨识、微观解析的学科核心素养。 知识点一　物质的量　摩尔质量 一、物质的量及其单位 1．物质的量 (1)表示含有一定数目 ，符号为 ，是国际单位制中规定的七个基本物理量之一。 注意：(1)粒子集合体中的“粒子”指微观粒子，包括分子、原子、离子、原子团、电子、质子、中子等，不指宏观物体。 (2)某粒子的物质的量，用“n(粒子符号)”表示。例如： n(O2)、n(H2O)、n(Na＋)等。 (3)物质的量是一个专有名词，是一个整体。不能按字面意思理解成物质的质量或物质的数量，也不能写成物质量等。 (2)物质的量的单位——摩尔(mol) ①摩尔是 的单位，简称摩，符号为 ，是国际单位制中七个基本单位之一，类似于长度的基本单位——米、质量的基本单位——千克等。 ②摩尔的基准规定 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)。 注意：表述微观粒子的物质的量时，必须指明微观粒子的种类，例如：1 mol H、1 mol H2或1 mol H＋都正确；但1 mol氢因为未指明微观粒子种类而错误。 2．阿伏加德罗常数 (1)定义： 这一常数被称为阿伏加德罗常数。 ①阿伏加德罗常数的符号是 ，单位是 。 ②阿伏加德罗常数个12C原子的质量约为0.012 kg，其可近似表示为6. 02×1023 mol-1。 注意：根据摩尔的基准规定，0. 012 kg 12C中所含的碳原子数就是1 mol，即摩尔这个单位是以0.012 kg 12C中所含碳原子的个数为标准，来衡量其他物质中所含粒子数目的多少。 (2)物质的量n、粒子数N、阿伏加德罗常数NA三者之间的关系：n＝ 。 eq \f(N,NA) 二、摩尔质量 1．摩尔质量 (1)概念：单位 的物质所具有的质量。 (2)符号： 。 (3)单位： 。 2．摩尔质量(M)、质量(m)与物质的量(n)三者之间的关系：n＝ eq \f(m,M)。 3．摩尔质量与相对原子质量(或相对分子质量)的关系 以g·mol-1为单位时，摩尔质量在数值上等于该微粒的 (或 )。 物质的量、质量、粒子数目之间的换算关系 [点睛] 摩尔质量计算的三种方法 (1)n＝ eq \f(m,M)。 (2)Mr＝ eq \f(m（原子）,\f(1,12)m(12C))，M＝Mr g·mol-1。 (3)M＝m(粒子)·NA。 　(源于教材P29T1、T4)某双原子分子构成的气体，其摩尔质量为M g·mol-1，该气体质量为n g，阿伏加德罗常数为NA则： (1)该气体的物质的量为________mol。 (2)该气体所含原子总数为________个。 (3)该气体的一个分子的质量为________g。 思路点拨：解答本题需要注意以下两点：(1)物质的量、质量、阿伏加德罗常数间的相互转化关系；(2)看清楚所求粒子的种类。 解析：(1)气体的摩尔质量为M g·mol-1，该气体质量为n g，该气体的物质的量为 eq \f(n g,M g·mol-1)＝ eq \f(n,M) mol。(2)双原子分子构成的气体，气体所含原子总数为 eq \f(n,M)×2×NA＝ eq \f(2nNA,M)。(3)摩尔质量为M g·mol-1，即NA个分子的质量为M g，则一个分子的质量为 eq \f(M,NA) g。 答案：(1) eq \f(n,M)　(2) eq \f(2nNA,M)　(3) eq \f(M,NA) 【合作探究】 (1)若该气体为三原子分子，则该气体含原子总数为多少？ 提示：气体所含原子总数为 eq \f(n,M)×3×NA＝ eq \f(3nNA,M)。 (2)该双原子气体中所含的原子数与________g CO2中所含原子数相同。 提示： eq \f(88n,3M)。双原子分子构成的气体，气体所含原子总数为 eq \f(n,M)×2×NA＝ eq \f(2nNA,M)，则 eq \f(2nNA,M)＝ eq \f(m(CO2),44 g·mol-1)×3×NA，m(CO2)＝ eq \f(88n,3M)g。 自学检测 1．某氯原子的质量为a g，12C原子的质量为b g，用NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法错误的是(　　) A．该氯原子构成氯分子的相对分子质量为 eq \f(24a,b) B．1 mol该氯原子的质量为a NAg C．m g该氯原子的物质的量为 eq \f(m,aNA) mol D．n g该氯原子所含的电子数为 eq \f(17n,aNA) 解析：选D　氯原子的相对原子质量＝ eq \f(氯原子质量,12C原子质量×\f(1,12))＝ eq \f(a g,b g×\f(1,12))＝ eq \f(12a,b)，所以Cl2相对分子质量为 eq \f(24a,b)，A正确；1 mol氯原子为NA个氯原子质量之和，1 mol该氯原子的质量aNA g，m g该氯原子的物质的量＝ eq \f(m,aNA)mol，B、C正确，D、n g该氯原子物质的量为 eq \f(n,aNA)mol，B、C正确，D、n g该氯原子物质的量为 eq \f(n,aNA) mol，所含的电子数目为 eq \f(n,aNA)×17×NA＝ eq \f(17n,a)，D错误。 2．(1)6.02×1023个氢氧根离子的物质的量是________mol，其摩尔质量为________。 (2)3.01×1023个H2O的物质的量为________mol，其中所有的原子的物质的量为________mol，所有的电子的物质的量为________mol。 (3)1.204×1023个NH eq \o\al(＋,4)的物质的量为________mol，质量为________g。 答案：(1)1　17 g·mol-1　(2)0.5　1.5　5　(3)0.2　3.6 解析：(1)n(OH－)＝ eq \f(N,NA)＝ eq \f(6.02×1023,6.02×1023mol-1)＝1 mol，其摩尔质量在数值上与其相对分子质量相同，即为17 g·mol-1。 (2)n(H2O)＝ eq \f(N,NA)＝ eq \f(3.01×1023,6.02×1023mol-1)＝0.5 mol，所有原子的物质的量为0.5 mol×3＝1.5 mol，每个水分子含10个电子，0.5 mol H2O中所含电子的物质的量为0.5 mol×10＝5 mol。 (3)n(NH eq \o\al(＋,4))＝ eq \f(1.204×1023,6.02×1023mol-1)＝0.2 mol， m(NH eq \o\al(＋,4))＝n·M＝0.2 mol×18g·mol-1＝3.6 g。 学科思想方法 (1)物质的量的单位摩尔只适用于微观粒子，不适用于宏观物质。 (2)使用摩尔作单位时必须指明物质粒子的名称、符号或化学式，如1 mol H表示1摩尔氢原子，1 mol H2表示1摩尔氢分子(或表示1摩尔氢气)，1 mol H＋表示1摩尔氢离子。但如果说“1 mol氢”就是错误的，因为氢是元素名称，不是粒子名称，也不是粒子的符号或化学式。 知识点二　气体摩尔体积的理解与相关计算 1．气体摩尔体积 (1)定义：单位 的气体所占有的体积。 (2)符号及单位：符号是Vm，单位是 。 (3)表达式： 。 2．特例 标准状况下的气体摩尔体积——22.4 L·mol-1 一个条件 一个对象 两个数据 只限于 “1 mol”“ L” Vm＝ eq \f(V,n) 　 eq \a\vs4\al(阿伏加德罗定律,\x(相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子)) 1．同温同压下，相同体积的氢气和空气含有的分子数和原子数相同吗？ 提示：同温同压下，相同体积的任何气体(包括单一气体和混合气体)所含分子数相同，H2是双原子分子，空气含有N2、O2、少量的CO2、水蒸气和稀有气体等，由于分子构成不同，则含有的原子数不一定相同。 2．5 mL H2和5 mL O2所含分子数一定相等吗？为什么？在一定温度和压强下，气体的体积与其物质的量呈什么关系？ 提示：5 mL H2和5 mL O2所含分子数不一定相等，因为气体分子之间距离受温度和压强影响，只有在同温同压下才相等，否则不一定相等；在一定温度和压强下，气体的体积与其物质的量呈正比关系。 3．相同温度下，甲、乙两个完全相同的集气瓶中分别充入1 mol H2、2 mol O2，气体的压强是否相等？相同的温度和体积下，气体的压强与其物质的量呈什么关系？ 提示：不相等；相同的温度和体积下，气体的压强与其物质的量呈正比关系。 1．阿伏加德罗定律剖析 (1)适用范围 阿伏加德罗定律适用于气体，可以是单一气体，也可以是混合气体，但对于固体和液体则不适用。 (2)剖析 三同 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(同温,同压,同体积)) eq \o(―――→,\s\up7(决定))同分子数 (但原子数不一定相同) (3)特例：0 ℃、101 kPa下，1 mol任何气体(即含NA个气体分子)的体积都是22.4 L，即气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特例。 2．阿伏加德罗定律的六个推论 相同条件 结论 公式 语言叙述 同温同压 eq \f(V1,V2)＝ eq \f(n1,n2)＝ eq \f(N1,N2) 同温同压下，体积比等于物质的量之比，等于分子数之比 同温同容 eq \f(P1,P2)＝ eq \f(n1,n2)＝ eq \f(N1,N2) 同温同容下，压强比等于物质的量之比，等于分子数之比 同温同物质的量 eq \f(P1,P2)＝ eq \f(V2,V1) 同温同物质的量下，压强比等于体积的反比 同温同压 eq \f(ρ1,ρ2)＝ eq \f(M1,M2) 同温同压下，密度比等于摩尔质量之比 相同条件 结论 公式 语言叙述 同温同压同体积 eq \f(m1,m2)＝ eq \f(M1,M2) 同温同压下，体积相同的气体，其摩尔质量与质量成正比 　下列叙述正确的是(　　) A．气体的摩尔体积为22.4 L·mol-1 B．1 mol H2的质量为2 g，它所占的体积是22.4 L C．标准状况下，1 mol H2O所占的体积是22.4 L D．标准状况下，22.4 L的任何气体的物质的量都约为1 mol 思路点拨：解答本题需注意以下两点：(1)使用Vm＝22.4 L·mol-1时，必须指明标准状况下。(2)使用Vm＝22.4 L·mol-1时，必须是气体，液体或固体不可以。 解析：选D　在标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4 L·mol-1，A项没有指明所处的状况，错误；B项没有指明所处的状况，1 mol H2的质量为2 g，但它所占的体积不一定是22.4 L，错误；C项气体摩尔体积仅适用于气体，水在标准状况下不是气体，错误。 【合作探究】 (1)若将C项中的“H2O”改为“水蒸气”，C项正确吗？。 提示：不正确。标准状况下，水不是气态。 (2)若将D项中的“气体”改为“物质”，D项正确吗？ 提示：不正确。使用Vm ＝22.4 L·mol-1时，必须是气体。 自学检测 3．下列说法正确的是(　　) A．在常温、常压下，11.2 L N2含有的分子数为0.5 NA B．标准状况下，22.4 L H2和O2的混合气体所含分子数为NA C．标准状况下，18 g H2O的体积是22.4 L D．1 mol SO2的体积是22.4 L 解析：选B　常温、常压下的气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1，N2分子数小于0.5NA，A错误；标准状况下，1 mol任何气体的体积都约为22.4 L，其分子数为NA，B正确；标准状况下，H2O为非气体，C不正确；未指明标准状况，D不正确。 4．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　) A．24 g镁的物质的量为0.5 mol B．5.6 g铁在标准状况下的体积为2.24 L C．1 mol甲烷在标准状况下的体积约为22.4 L D．标准状况下，22.4 L硫酸的分子数为NA 解析：选C　24 g镁的物质的量是1 mol，A错误；铁为固体，5.6 g Fe的体积不是2.24 L，B错误；标准状况下，甲烷为气体，1 mol CH4的体积约为22.4 L，C正确；标准状况下硫酸为液体，22.4 L硫酸的物质的量不是1 mol，D错误。 1．下列有关说法正确的是(　　) A．1 mol任何物质都含有NA个分子 B．物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量 C．1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧 D．1 mol H约含有6.02×1023个电子 解析：选D　有些物质由分子构成(如水等)，有些物质由离子构成(如CaCl2等)，还有些物质是由原子直接构成(如金属镁、铝等)，A错误；当物质的摩尔质量以g·mol-1为单位时，在数值上等于其相对分子(原子)质量，B错误；使用物质的量时，应该用化学式指明粒子的种类，而不应使用该粒子的中文名称，C项表示水的组成时，用氢、氧的含义不具体，错误；一个氢原子核外有1个电子，则1 mol H约含有6.02×1023个电子，D正确。 2．下列叙述正确的是(　　) A．H2O2的相对分子质量为34 g B．1 mol SO eq \o\al(2-,4)的质量为96 g C.C2H4的摩尔质量与6.02×1023个CO分子的质量之和相等 D．Mg的摩尔质量为24 g 解析：选B　H2O2的相对分子质量为34，A错误；SO eq \o\al(2-,4)的摩尔质量为96 g·mol-1，1 mol SO eq \o\al(2-,4)的质量为96 g，B正确；摩尔质量与质量单位不同，C2H4的摩尔质量与6.02×1023个CO分子的质量之和在数值上相等，C错误；Mg的摩尔质量为24 g·mol-1，D错误。 3．在标准状况下，将1 g H2、11 g CO2和4 g O2混合，该混合气体的体积约为(　　) A．16.8 L　　　　　　　B．14 L C．19.6 L D．8.4 L 解析：选C　混合气体的总的物质的量为0.5 mol＋0.25 mol＋0.125 mol＝0.875 mol，标准状况下的体积为0.875 mol×22.4 L·mol-1＝19.6 L。气体的体积与其种类无关。 4．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　) A．常温常压下，含有NA个氮原子的氮气体积约为11.2 L B．标准状况下，64 g SO2中含有的原子数为3 NA C．在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5 NA D．标准状况下，11.2 L H2O含有的分子数为0.5 NA 解析：选B　含有NA个氮原子的氮气物质的量为0.5 mol，标准状况下体积为11.2 L，常温常压下气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1，故A错误；标准状况下，64 g SO2的物质的量＝ eq \f(64 g,64 g·mol-1)＝1 mol，含有的原子数为3NA，故B正确；常温常压下，气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1，故11.2 L氯气的物质的量小于0.5 mol，则分子数小于0.5NA，故C错误；标准状况下，H2O不是气体，故D错误。 5．同温同压下相同体积的任何气体中含有的分子数相同。在一定温度和压强下，50 mL A2气体与75 mL B2气体恰好化合生成50 mL某气态化合物，则该化合物的化学式为(　　) A.AB2 B．AB C．A3B D．A2B3 解析：选D　由于同温同压下气体体积之比等于气体的分子数之比，可知反应中A2、B2及产物的物质的量之比为2∶3∶2，由原子守恒可知生成物的化学式为A2B3。 学科思想方法 在利用气体摩尔体积进行化学计算时，必须注意下列几个问题： (1)气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它取决于气体所处的温度和压强。22.4 L是1 mol任何气体在标准状况下的体积，因此在非标准状况时不能随意使用22.4 L·mol-1。但在非标准状况下的Vm也可能是22.4 L·mol-1(比如温度高于0 ℃，压强大于101 kPa)。 (2)只适用于气态物质，对于固态物质和液态物质是不适用的。 (3)此处所指的“气体”，可以是纯净物，也可以是混合物。如标准状况下，1 mol氢气和氧气的混合气体，所占的体积约为22.4 L。 $$