内容正文:
第三节 物质的量
第1课时 物质的量的单位——摩尔
【新课探究】
学习任务一
课前自主预习
一、1.含有一定数目粒子 n
2.6.02×1023 mol 分子 原子 离子
二、1.1 mol任何粒子的粒子数 NA 约6.02×1023 mol-1
2.n=
知识迁移应用
例1 C [解析] 物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一,它表示含有一定数目粒子的集合体,其单位是摩尔,A、B错误;1个H2SO4分子中含有4个O,即1 mol H2SO4中含有4 mol O,含有6.02×1023个氧原子的H2SO4的物质的量约是0.25 mol,C正确;2H可以表示2个氢原子,但不能表示2 mol氢原子,2 mol氢原子应表示为2 mol H,D错误。
例2 C [解析] 0.5 mol Na2SO4含有1 mol Na+和0.5 mol S,则Na+数目约为6.02×1023个,A、D均正确;0.5 mol Na2SO4含有0.5 mol S原子和2 mol O原子,则S原子个数为0.5NA,O原子个数约为1.204×1024,B正确,C错误。
学习任务二
课前自主预习
1.(1)6.02×1023
(2)9 g 3.01×1023 54 g 1.204×1024 相对原子质量 相对分子质量
2.(1)物质的量 M g/mol 相对原子质量 相对分子质量
(2)n= n·M
情境问题思考
问题一:提示:500 mL矿泉水的质量约为500 g,则含有水分子的数目约为≈1.67×1025。
问题二:提示:n(H2O)==2.4 mol;含有的水分子数为2.4NA。
问题三:提示:M=mNA g·mol-1。
知识迁移应用
例3 D [解析] 1 mol CO2的质量为44 g,而44 g·mol-1是二氧化碳的摩尔质量,A错误;淀粉的分子式为(C6H10O5)n,其摩尔质量为162n g·mol-1,B错误;淀粉中C、H、O质量比为(6×12)∶(10×1)∶(5×16)=72∶10∶80=36∶5∶40,C错误;CO2的摩尔质量为44 g·mol-1,11 g CO2的物质的量为=0.25 mol,D正确。
例4 C [解析] 摩尔质量的单位是g·mol-1,A错误;1 mol SO3中S、O的质量分别为32 g、48 g,故SO3中S、O的质量之比为2∶3,B错误;16 g O2的物质的量为=0.5 mol,C正确;等质量的SO2与SO3的物质的量之比为5∶4,故所含氧原子数之比为(5×2)∶(4×3)=5∶6,D错误。
【课堂评价】
1.(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
2.B [解析] 物质的量可以用来统计微观粒子的数目,比如分子、离子、原子、质子、中子、电子等,但不能描述宏观物质,因为1 mol 粒子的数目庞大,统计宏观物质没有意义,故选B。
3.C [解析] H2O的摩尔质量为18 g·mol-1,与其物质的量无关,A错误;O2的摩尔质量为32 g·mol-1,B错误;14 g N2的物质的量为0.5 mol,则含有阿伏加德罗常数个N原子,C正确;摩尔是物质的量的单位,不是物理量,D错误。
4.B [解析] 摩尔质量的单位应为g·mol-1,A错误;葡萄糖的摩尔质量为180 g·mol-1,9 g葡萄糖的物质的量为=0.05 mol,B正确;1 mol葡萄糖分子含12 mol氢原子,即12NA,C错误;葡萄糖中碳元素的质量分数为×100%=40%,H元素的质量分数为×100%≈6.7%,氧元素的质量分数为×100%≈53.3%,氧元素的质量分数最大,D错误。
5.B [解析] 由题给信息可知,营养液中n(N)=50 mol,n(K+)=(16+24×2) mol=64 mol,n(Cl-)=(50+16) mol=66 mol,n(S)=24 mol,因此需要KCl的物质的量为64 mol,n(NH4Cl)=(66-64) mol=2 mol,n[(NH4)2SO4]=24 mol,B正确。
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第三节 物质的量
第1课时 物质的量的单位——摩尔
◆ 学习任务一 物质的量
【课前自主预习】
一、物质的量
1.概念
物质的量是一个物理量,它表示 的集合体,符号为 。
2.单位——摩尔
[注意] 表示某物质(或粒子)的物质的量,可用“n(化学式)”表示。例如,N2、NaOH的物质的量分别表示为n(N2)、n(NaOH)。
二、阿伏加德罗常数
1.阿伏加德罗常数的概念和表示
2.物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)之间的关系: 。
【核心知识讲解】
基于“四化”,准确理解物质的量及其单位
专有化
“物质的量”是一个专用名词,不能增减,不能说“物质量”“物质的质量”或者“物质的数量”
微观化
物质的量及其单位摩尔,只能描述微观粒子,粒子是指分子、原子、离子、质子、中子、电子或这些粒子的特定组合等微观粒子,不能指宏观颗粒
具体化
在用“mol”衡量微观粒子时,必须具体指明粒子的种类,如“1 mol O”“2 mol O2”“1.5 mol S”。如说“1 mol氧”含义就不明确
集体化
粒子个数的数值只能是正整数,而物质的量表示的是很多个粒子的集合体,其数值可以是整数,也可以是小数。例如,5 mol H2O、0.5 mol H2O
【知识迁移应用】
例1 [2025·湖南衡阳一中高一检测] 下列叙述正确的是 ( )
A.摩尔是表示物质所含粒子数量以及物质质量的具有双重意义的单位
B.摩尔是国际单位制中7个基本物理量之一
C.含有6.02×1023个氧原子的H2SO4的物质的量约是0.25 mol
D.2H既能表示2个氢原子又能表示2 mol氢原子
例2 设NA为阿伏加德罗常数的值。在0.5 molNa2SO4中,下列相关叙述不正确的是 ( )
A.约含有6.02×1023个Na+
B.含有0.5NA个S原子
C.约含有1.204×1023个O原子
D.含有0.5 mol S
◆ 学习任务二 摩尔质量
【课前自主预习】
1.1 mol 物质的质量及所含粒子数
(1)1 mol 不同物质中所含的粒子数是相同的,即约含有 个粒子,但由于不同粒子的质量不同,1 mol 不同物质的质量也不同。
(2)填写下表:
物质
质量
粒子数
1 mol H2O
18 g
约含6.02×1023个水分子
1 mol Al
27 g
约含6.02×1023个铝原子
0.5 mol H2O
约含 个水分子
2 mol Al
约含 个铝原子
结论:1 mol 任何粒子或物质的质量以克为单位时,其数值都与该粒子的 或 相等。
2.摩尔质量
(1)概念
[注意] 某粒子的摩尔质量可用“M(化学式)”表示。例如,CO2的摩尔质量表示为M(CO2)=44 g·mol-1。
(2)物质的量(n)、质量(m)与摩尔质量(M)之间的关系: ⇒m= ,M= 。
[注意] ①1 mol任何粒子或物质的质量以克为单位时,其数值都与该粒子的相对分子(或原子)质量相等;
②具体物质的摩尔质量不随其物质的量的改变而改变,也不随物质聚集状态的改变而改变。
【情境问题思考】
水是大家非常熟悉的物质,它是由水分子构成的。如果一个个地去数一滴水中含有的水分子,即使分秒不停,一个人一生也无法完成这些工作。怎样才能既科学又方便地知道一定质量或体积的水中所含的水分子呢?设NA为阿伏加德罗常数的值。
问题一:若1个水分子的质量约为2.99×10-23 g,试计算1瓶矿泉水(500 mL,密度:1 g·cm-3)中含有水分子的数目。
问题二:H2O的摩尔质量为18 g·mol-1,43.2 g H2O的物质的量是多少?含有水分子数是多少(用NA表示)?
问题三:若一个水分子的质量为m g,如何表示水的摩尔质量?(用含m、NA的代数式表示)
【核心知识讲解】
1.基于“三性”,准确理解摩尔质量
2.物质的量、质量和粒子数目之间的换算关系
【知识迁移应用】
例3 我国中科院天津工业生物所首次在实验室实现以二氧化碳(CO2)为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]。下列有关二氧化碳和淀粉的说法正确的是 ( )
A.1 mol CO2的质量为44 g·mol-1
B.淀粉的摩尔质量为162 g·mol-1
C.淀粉中C、H、O的质量之比为6∶10∶5
D.11 g CO2的物质的量为0.25 mol
例4 [2025·河北唐山丰润区高一期中] 硫酸是一种重要的基本化工产品,接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化:2SO2+O22SO3,下列有关说法正确的是 ( )
A.SO2的摩尔质量为64
B.SO3中S、O的质量之比为1∶3
C.16 g O2的物质的量为0.5 mol
D.等质量的SO2与SO3中氧原子数之比为2∶3
[特别提醒] 摩尔质量的三种计算方法
应用前提
计算公式
①
任意状态,任意物质
M=(定义式)
②
已知一个粒子的质量m(粒子)
M=m(粒子)×NA
③
混合气体的总质量和总物质的量
=
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)2 mol H2SO4的摩尔质量是196 g·mol-1。 ( )
(2)1 mol氧中含有6.02×1023个氧原子。 ( )
(3)3 mol OH-的质量是51 g。 ( )
(4)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子。 ( )
(5)1 mol H2O中所含氢原子的质量为2 g。( )
2.[2025·河北沧州四校高一期中] 下列表示中不正确的是 ( )
A.1 mol氢原子 B.1 mol小米 C.1 mol中子 D.1 mol CH4
3.[2025·辽宁辽阳高一期中] 下列叙述正确的是 ( )
A.2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍
B.O2的摩尔质量等于32 g
C.14 g N2中含阿伏加德罗常数个N原子
D.摩尔是一种物理量
4.[2026·安徽皖江名校联盟高一期中] 我国科学家利用二氧化碳成功合成出人造葡萄糖,化学式为C6H12O6。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是 ( )
A.葡萄糖的摩尔质量为180
B.9 g葡萄糖的物质的量为0.05 mol
C.1 mol葡萄糖分子中含有12个氢原子
D.葡萄糖中氢元素质量分数最大
5.在无土栽培中,需配制一种含16 mol KCl、50 mol NH4Cl和24 mol K2SO4的营养液。若用KCl、NH4Cl 和 (NH4)2SO4三种固体为原料来配制,其物质的量分别为 ( )
A.2 mol、64 mol、24 mol
B.64 mol、2 mol、24 mol
C.32 mol、50 mol、12 mol
D.16 mol、50 mol、24 mol
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