内容正文:
化学·必修第一册
第三节
物质的量
第1课时物质的量的单位—摩尔
学业水平目标
学科核心素养
1.了解物质的量及其单位摩尔质量、阿伏加德罗常数的含义与应用,利用
1.能说出物质的量及阿伏加德罗
物质的量将宏观的物理量与微观粒子的个数联系起来,并能从宏观和
常数和摩尔质量的含义
微观结合的视角分析解决问题
2.能运用物质的量、摩尔质量之间
的相互关系进行简单计算
2.能从物质的量的角度认识物质的组成及变化,建立物质的量、物质的质
量和微观粒子数之间计算的思维模型
教材梳理。探新知
对应学生用书P44。
[基础梳理]
(3)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)之间的
知识点一
物质的量、阿茯加德罗常数
关系:n=
N
NA
1.物质的量
知识点二
摩尔质量
(1)物质的量及其单位
①物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的
概念
单位物质的量的物质所具有的质量。
物理量,用符号n表示。
②物质的量的单位
摩尔。
符号
—M
符号一mol
1mol粒子集合体所含的粒子数约为
单位
g·mol或g/mol
标准
6.02×1023
数值
以g·moI1为单位时,数值与该粒子的
相对原子质量或相对分子质量相等
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
(2)国际单位制(S)中的七个基本单位
关系一物质的量、质量,摩尔质量的关系:n=粉
热力
物质
发光
[预习质检]
物理量
长度
质量
时间
电流
学温
的量
强度
判断正误,正确的画“、/”,错误的画“×”。
度
(1)物质的量可以理解为物质的微观粒子数目。(×)
单位
千克
秒(s)安(A)开(K)
摩尔
(2)摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一。(×)
米(m)
坎(cd)
(符号)
(kg)
(mol)
(3)3 mol NH中含有3molN原子、9molH原子。
2.阿伏加德罗常数
(/)
(1)国际上规定,1mol粒子集合体所含的粒子数约为
(4)1mol任何粒子所含有的粒子数都相等。
(√)
6.02X102.
(5)阿伏加德罗常数就是6.02×103。
(×)
(2)阿伏加德罗常数是1mol任何粒子的粒子数,符
(6)H,0的摩尔质量在数值上等于18
(×)
号是N,单位是mol1。
(7)0.5molH2中含有3.01×103个氢原子。(×)
重难突破。释疑惑
对应学生用书P45。
突破点一
物质的量的有关概念的理解
续表
1.对基本概念的理解
只能用来描述微观粒子,如原子、分
“物质的量”四个字是一个整体,不能添
子、离子、电子、质子、中子等,也可
摩尔
物质的量
字、漏字或换宇,如不能说成“物质量”
以是这些微粒的特定组合,
“物质的质量”“物质的数量”等
如1mo1NaOH
·70·
第二章海水中的重要元素一钠和氯
续表
[规律方法]使用物质的量、摩尔质量时易犯的
N的基准是1mol粒子集合体所含的
错误
粒子数约为6.02×103,表示微观粒子
(1)用物质的量描述宏观物质。
(2)描述的对象不明确。如1mol氮的表示方法错
阿伏加德
数目时,可以用N来表示,也可以用
罗常数
6.02×1023mol-1表示,如1mol02中
误,应指明对象,如1molN2表示1mol氮分
含有氧分子数为NA个或6.02×
子,1molN表示1mol氮原子。
1023个
(3)换算错误。如1 mol CH4中含有4molH,而
不是1molH。
(1)适用于任何微观粒子
(4)将摩尔质量与质量的单位混淆。
(2)混合物的摩尔质量一般称为平均摩
(5)误认为摩尔质量与相对原子质量或相对分子质
尔质量
摩尔质量
量完全等同。
(3)以g·mol1为单位时数值上等于
物质的相对原子(分子)质量(单位为
◆[学以致用]
1),等于1mol物质的质量(单位:g)
1.下列对物质的量的理解正确的是()
A.物质的量是物质所含微粒的数目
2.使用物质的量和阿伏加德罗常数时的注意事项
(1)使用摩尔时,必须指明微粒的种类。如1molH2
B.物质的量就是物质的质量
中含有2molH,含1molH的H2的物质的量为
C.物质的量就是1mol物质的质量
0.5mol。
D.物质的量是一种基本物理量
其标准的写法是数字+mol+化学式,例如2mol
解析:D[物质的量是一定数目粒子的集合体,是
HCl即表示2mol的氯化氢分子。
一种基本物理量,是七个国际基本物理量之一,其
(2)阿伏加德罗常数应是一个准确的数值。
单位是mol。物质的量,不是物质的质量,不是物
2018年11月16日,国际计量大会通过决议,将1
质的数量,一字之差,但含义完全不同。故选D。]
摩尔定义为“精确包含6.02214076×103个原子
或分子等基本单元的系统的物质的量”。同时修
物质的量、物质的质量、微粒数目
突破点二
改了阿伏加德罗常数为6.02214076×103,而不
之间的计算关系
再是原来的0.012kg2C具有的碳原子数称为1
mol。在实际计算中,我们一般将阿伏加德罗常数
物质
的量
取为6.02×1023mo1厂1。
物质
粒子
◆[典例示范]
质量
数目
[例1]下列说法正确的是
(
A.物质的量是一个基本物理量,表示物质所含粒
子的多少
÷M
B.1mol氢中含有2mol氢原子和2mol电子
÷N
C.1molH2O的质量等于N个H2O分子质量的
总和(N表示阿伏加德罗常数的值)
1.n
NA
D.SO的摩尔质量为96g
(1)n、N、N三个量中,已知任意两项可求第三项。
[解题指南]解答本题要明确以下两点:
(2)求N时,概念性问题用N,数字性问题用6.02×
(1)明确物质的量的含义。
1023mo11。
(2)了解摩尔质量的单位和阿伏加德罗常数的意义。
(3)N与n成正比,比较微粒数多少时只判断其n的
[解析]“物质的量是一个基本物理量”是对的,但
大小即可。
物质的量不是表示物质所含“粒子的多少”,而是表
示物质所含“一定数目粒子的集合体”的多少,A错
2.n=得
误;在用物质的量来表示物质多少时,必须指明粒
m,n、M三个量中,已知任意两项可求第三项。
子的种类,“1mol氢”指代不明确,B错误;1mol
N m
H2O中含N个水分子,1molH2O的质量就等于
3.NA M
NA个H2O分子质量的总和,C正确;S)子的摩尔
(1)N、NA、m、M四个量中,已知任意三项可求第
质量为96g·mol1,D错误。
四项。
[答案]C
(2)该等式中一般N、M为已知,则N与m可互求。
·71·
化学·必修第一册
◆[典例示范]
解析:C[A.阿伏加德罗常数是指1mol任何粒子
[例2]下列各组物质中所含氧原子的物质的量相
所含的粒子数,其数值约等于6.02×103,故A错
同的是
(
误;B.摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上等于
A.0.3 mol (0.3 mol H2(
它的相对原子质量或相对分子质量,故B错误;C
B.6.02×1023个CO2与0.1 mol KMnO
摩尔既能用来计量纯净物,又能用来计量混合物,
C.0.1 mol CuSO,·5H2O和0.1 mol C.H12Os
故C正确;D.国际上规定,0.012kg12C所含有的
D.0.1molH2S04和0.4N个H2O
碳原子数目为1摩,故D错误;故选C。]
[解题指南]做有关物质的量的计算时要注意
[学科素养培育]
两点:
利用太阳能等能源分解水制备
(1)明确分子与原子或离子的数量关系;
氢气,是实现绿色氢能经济的
H,0H
(2)看清题目中所要求的是粒子的物质的量还是
必由之路,也是未来氢燃料电
数量。
池的氢源发展方向。2019年,
[解析]0.3molO2含有氧原子0.6mol,0.3mol
H,0
中科院大连化学物理研究所催
H20含有氧原子0.3mol,A项不相等;6.02×103
化基础国家重点实验室和太阳能研究部李灿院士
个CO2含有氧原子2mol,0.1 mol KMnO,含有氧
团队开发出新一代电解水催化剂,达到目前已知的
原子0.4mol,B项不相等;0.1 mol CuS)4·5H2O
规模化电解水制氢的最高效率。
含有氧原子0.9mol,0.1 mol CH12O。含有氧原
若光解0.02mol水:
子0.6mol,C项不相等;D项中0.1molH2SO4中
(1)生成H2的质量为
含氧原子0.4mol,在0.4NA个H2O中氧原子也
(2)可生成氢的原子数为
为0.4mol.
(3)生成O2的物质的量为
[答案]D
(4)生成H2的量理论上等于
mol Fe与稀
◆[学以致用]
硫酸反应产生H2的量。
2.下列说法和理解正确的是
A.阿伏加德罗常数是指1mol任何物质所含的粒
解析:根招2H,0老解2H,+十0,个,光解0.02m0l
子数,其数值约等于6.02×102
水,可产生0.02molH2和0.01molO2;生成H2的质
B.摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量
量为0.04g;可生成氢的原子数为2.408×102;
C.摩尔既能用来计量纯净物,又能用来计量混合物
0.02 mol Fe与稀硫酸反应产生0.02molH2。
D.国际上规定,0.012kg碳原子所含有的碳原子
答案:(1)0.04g(2)2.408×102(3)0.01mo1
数目为1摩
(4)0.02
随堂自测。夯基础
对应学生用书P47.。
1.下列说法正确的是
)
2.下列叙述错误的是
A.物质的量是物质粒子的数量的简称
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一:
B.摩尔是用来描述物质所含微粒数目多少的基本
②1mol任何物质都含有约6.02×103个原子;
物理量
③6.02×1023就是阿伏加德罗常数;
C.我们把含有6.02×103个粒子的任何粒子的集
④氢原子的摩尔质量是1g;
合体计量为1摩尔
⑤HCI的摩尔质量等于1 mol HCI分子的质量;
D.1molH2中含2mol电子
解析:D[物质的量是一个固定概念,专有名词,
⑥1 mol CO2中含有1mol碳和2mol氧;
是用来描述微观粒子数量的物理量,不是物质的数
⑦0.012kg12C中含有12C的数目为1mol。
量或质量,A错;摩尔是物质的量的单位,不是物理
A.①②③
B.②③④
量,B错;含有6.02×103个粒子的集合体不一定
C.②③④⑥
D.全部
计量为1摩尔,如含6.02×103个0的O2的物质
解析:D[①中,摩尔不是物理量,是物质的量的单
的量为0.5mol,C错,每个H2中含有2个电子,故
位;②中,物质不一定是由单个原子构成的,可能是由
6.02×103个H2中含有2×6.02×103个电子,即
离子或多原子构成的;③中,阿伏加德罗常数为6.02
1molH2中含有2mol电子。]
×10mol1;④中,H的摩尔质量为1g·mol1,
·72·
第二章海水中的重要元素一钠和氯
⑤中,摩尔质量与质量单位不同;⑥中,1mol碳和
误;1mol氢原子和1mol氢离子中均含有1mol
2mol氧均未指明粒子种类;⑦中,0.012kgC的物质
质子,D项正确。]
的量为1mol,数目为N或约为6.02×103。]
5.12.4gNaR含Na0.4mol,则Na2R的摩尔质量
3.物质的量是联系宏观与微观的桥梁。下列有关物
为
,R的相对原子质量为
。含R
质的量的说法,正确的是
(
的质量为1.6g的Na2R,其物质的量为
A.物质的量就是指物质的多少
解析:1 mol Na2R含有2 mol Na,题目中有Na
B.原子、电子、中子、桌子等都可用物质的量来描述
0.4mol,则有0.2 mol Na2R。M(Na2R)=
C.物质的量是用来描述微观粒子的物理量
D.相同物质的量的SO2和SO3的质量相同
mNaR)=12.4g=62g·mol。则M(R)=
n(Naz R)0.2 mol
解析:C[物质的量是表示一定数目微观粒子的集
(62-2×23)g·mol1=16g·mol-1,则R的相对
合体,并不是指物质的多少,不能用来描述桌子,
原子质量为16。已知m(R),根据n=得,得n(R)
A、B错误;1 mol SO2和1 mol SO3的分子数目相
等,但SO2和S)3的摩尔质量不相等,因此二者的
=0.1mol,则n(Na2R)=0.1mol。
质量不相同,D错误。]
答案:62g·mol1160.1mol
4.下列说法正确的是
(
[课堂小结]
A.1mol任何物质都含有6.02×1023个分子
1.物质的量:表示含有一定数目粒子的集合体的物
B.1 mol SO中含有4mol氧
理量。
C.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量
2.阿伏加德罗常数:1mol任何粒子的粒子数,符号为
D.1mol氢原子和1mol氢离子所含的质子数相同
N,单位为mol1,通常用6.02×10mol1表示。
解析:D[构成物质的微粒有离子、分子、原子等
3.摩尔质量是指单位物质的量的物质的质量,以
多种,A项错误;1 mol SO?中含有4mol氧原子,
g/mol为单位时,其数值等于相对分子质量或相对
B项错误;当物质的摩尔质量以g·mol1为单位
原子质量。
时,在数值上等于其相对分子(原子)质量,C项错
4.以物质的量为中心的计算公式:n=
NM
课后素美。提升练
对应学生课时P127。
一、选择题
3.相等物质的量的CO和CO2相比较,下列有关叙述
1.下列哪种物质所含原子数与0.3molH2O2所含原
中正确的是
子数相等
A.0.6 mol CaO
①它们所含的分子数目之比为1:1
B.0.2 mol H2 SO
②它们所含的O数目之比为1:2
C.0.15 mol H:PO
③它们所含的原子总数目之比为2:3
D.0.4 mol MgCl2
解析:C[0.3molH2O2所含原子的物质的量是
④它们所含的C数目之比为1:1
0.3mol×4=1.2mol。A项,Ca0是由Ca2+、02
⑤它们所含的电子数目之比为7:11
构成的,不含原子,错误;B项,0.2molH2SO4所
含原子的物质的量是0.2mol×7=1.4mol,错误;
A.仅①②③④
B.仅②③
C项,0.15 mol H:PO所含原子的物质的量是
C.仅④⑤
D.①②③④⑤
0.15mol×8=1.2mol,正确;D项,MgCl2是由
解析:D[CO、CO2的物质的量相同,所含分子数
Mg2+和C1构成的,不含原子,错误。]
2.下列叙述中正确的是
日相同,①正确;二者所含()数目之比,等于其分
A.1molH20的质量是18g·mol1
子中所含)个数比,②正确;同理可知③、④正确;
B.硫酸根离子的摩尔质量是96g
C0分子中所含电子数为14,而CO2分子中所含电
C.SO2的摩尔质量是64g·mol1
D.HC1的相对分子质量是36.5mol
子数为22,故等物质的量的CO、CO2所含电子数
解析:C[A项,应为18g;B项,应为96g·
mo11;D项,应为36.5。]
目之比为=7:11,⑤正确.]
22
·73·
化学·必修第一册
4.下列关于摩尔质量的描述或应用中正确的是
8.第26届国际计量大会对物质的量的单位—摩尔
(
的定义进行了修改。摩尔来源于拉丁文moles,原
A.1 mol OH的质量是17
意为大量、堆积,是在1971年10月有41个国家参
B.二氧化碳的摩尔质量是44g
加的第14届国际计量大会决定增加的国际单位制
C.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
(SI)的第七个基本单位。
D.一个钠原子质量等千6.02X10西8
23
下列对于“摩尔”的理解正确的是
A.1mol任何物质所含有的原子数都相同
解析:D[1 mol OH的质量为m(OH)=n(OH)
B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
·M(OH)=1molX17g·mol1=17g,A错误;摩
C.摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量
尔质量的单位为g·ol1,B错误;摩尔质量的单位
联系起来
为g·mol1,而相对分子质量或相对原子质量的单位
D.32gO2和32gO3中所含氧原子的个数比是2:3
为l,所以两者不能构建等式关系,C错误;1 mol Na
解析:B[不同物质分子中所含有的原子个数不尽
的质量为23g,故1个纳原子的质量为、
23
6.02X1038,D
相同,A错误;物质的量是一个物理量,摩尔是物质
正确。]
的量的单位,不是物理量,物质的量把宏观物质与微
5.硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)是一种美丽的蓝色晶
观粒子联系起来,C错误;32gO2与32gO3所含氧原
体。25g硫酸铜晶体的物质的量为
)
子的个数比是1:1,D错误。]
A.25 mol
B.1.56 mol
9.(双选)下列说法不正确的是
()
C.1 mol
D.0.1 mol
A.将40 g NaOH溶于水配成1L溶液,其浓度为
解析:D[硫酸铜晶体的物质的量=25g÷250g·ol1
1mol·L
=0.1mol。]
B.将22.4LHC1溶于水配成1L溶液,其浓度为
6.下列叙述正确的是
1mol·L
A.1mol硫酸的质量为98g·mol1
C.1L含2molK的K,SO4溶液中K,SO,的浓
B.硫酸的摩尔质量为98g
度为2mol·L
C.9.8g硫酸含有N个硫酸分子
D.将浓度为0.5mol·L1的NaNO3溶液100mL
D.6.02×103个硫酸分子的质量为98g
恒温蒸发至50mL其浓度变为1mol·L
解析:D[质量的单位为g、kg等,摩尔质量的单
解析:BC[A项,40 g NaOH的物质的量为
位为g·mol1,9.8g硫酸的物质的量为0.1mol,
1mol,溶于水配成1L溶液,溶液浓度为1mol·
含有0.1NA个硫酸分子;6.02×103个硫酸分子的
L1,故A正确;B项,将22.4LHCI溶于水配成
物质的量为1mol,质量为98g。]
1L溶液,没有说明是否标准状况下,HC1气体的物
7.下列有关阿伏加德罗常数(N)的说法错误的是
质的量无法计算,溶液浓度无法计算,故B错误;C
项,含有2molK的K2SO,溶液中K,SO4的物质
A.32gO2所含的原子数目为NA
的量为1mol,溶液的体积为1L,所以KzS)4的浓
B.0.5molS02含有的原子数目为1.5N4
度为1mol·L1,故C错误;D项,将浓度为
C.1molH2O含有的H,O分子数目为N
0.5mol·L1的NaNO3溶液100mL恒温蒸发至
D.0.5N个氯气分子的物质的量是0.5mol
50mL,浓度变为原来的2倍,变为1mol·L1,故
解析:A[32gO2的物质的量是1mol,氧原子的
D正确;综上所述,本题选C。]
数目为2N,A错误;每摩尔SO2中含有3mol原
10.下雪时,常用融雪剂清理路面。醋酸钾(CHC(O)K)
子,0.5 mol SO2中含有的原子数目为1.5NA,B正
是常用的融雪剂,下列关于1 mol CH,CO)K的叙述
确;1molH,O中含有的H,O分子数目为NA,C
正确的是
)
正确:根据刀三可知0.5N个氧气分子的物质
A.CH COOK的相对分子质量为98g·molJ
的量是0.5mol,D正确。]
B.CHCOOK的摩尔质量为98g
·74·
第二章海水中的重要元素一钠和氯
C.1 mol CH,COOK含有2mol氧
戒断,半年内复吸率仍高达95%以上。合成“摇
D.1 mol CH,C0)K含有3×6.02×103个H
头丸”的一种重要物质为苯丙胺。
解析:D[CH COOK的相对分子质量为98,A
(1)“苯丙胺”的摩尔质量为多少?
项错误;CH;COOK的摩尔质量为98g·mol厂1,
(2)0.5mol苯丙胺中含有多少个氢原子?
B项错误;2mol氧是指氧原子还是指氧分子,指
(3)270g苯丙胺的物质的量是多少?其中含有碳
代不明确,C项错误;1个CHCOOK含有3个
元素的质量是多少?
H,所以1 mol CH,COOK中含有3×6.02×1023
答案:(1)提示:CH3N的相对分子质量为12×9+1
个H,D项正确。]
×13+14×1=135,所以其摩尔质量为135g·mol1。
二、非选择题
(2)提示:由于苯丙胺的分子式为CgH13N,每个
11.请回答下列问题:
苯丙胺分子含有13个氢原子,因此0.5mol苯
(1)等质量的O2和O3所含分子数之比为
,原
丙胺中含有0.5mol×13=6.5mol氢原子,则
子个数比为
氢原子的数目为6.5mol×6.02×1023mo1-1=
(2)①已知NH3的相对分子质量为17,则NH3的
3.913×1024。
摩尔质量为
(3)提示:n=
270g
M135g·mol7=2mol,则含有
m
②1.28g某气体含有的分子数目为1.204×102
碳原子的物质的量为2mol×9=18mol,因此碳
则该气体的摩尔质量为
元素的质量为18mol×12g·mol1-216g。
③N为阿伏加德罗常数,已知一个铁原子的质量
13.(1)6.02×103个氢氧根离子的物质的量是
为bg,则铁的摩尔质量为
mol,其摩尔质量为
④N、为阿伏加德罗常数,已知ag某气体中含分子
(2)3.01×103个H,0的物质的量为
mol,
数为b,则该气体的摩尔质量为
其中所有原子的物质的量为
mol,所含电子
解析:1a(0,:n0,)-爱:很=32,则分于
的物质的量为
mol。
(3)1.204×103个NH的物质的量为
数之比为3:2;N1(O):N2(O0)=
(×2
mol,质量为
g。
(铝×3)=1:1,(2)依据摩尔质量的定义式M=
解标:(1)n(OH)=
6.02×102
NA 6.02X 102mol
,结合物质的量()与N的关系即可列出相关
1mol,其摩尔质量在数值上与其相对分子质量相
n
同,即为17g/mol。
表达式,不要忘记单位。
答案:(1)3:21:1
(2)n(H,0)=V=3.01X1023
NA 6.02X 10 mol0.5 mol,
(2)①17g·mol1②64g·mol
所含原子的物质的量为0.5mol×3=1.5mol,每
③bNAg·mol1
④g·mol1
个水分子含10个电子,0.5molH2)中所含电子
b
的物质的量为0.5mol×10=5mol。
12.某校在世界禁毒日的宣传板报
苯丙胺
NH2
有这样一则内容:“摇头丸”是
(3)n(NH)=、1.204X103
6.02X10mol7=0.2mol,
一种人工合成毒品,具有兴奋
CH3
m(NH)=n·M=0.2mol×18g/mol=3.6g。
和致幻作用,会严重破坏人体
分子式:CHN
答案:(1)117g/mol(2)0.51.55
的中枢神经,具有很强的精神依赖性,上瘾后难以
(3)0.23.6
·75·