2.3.1 物质的量与摩尔质量 课件 -2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册
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普通
内容正文:
见 微 知 著 化 育 万 物
预习提纲
1.化学为什么需要引入“物质的量”这一物理量?
2.6.02×1023 就是阿伏加德罗常数吗?为什么要说“约”?
3.1 mol 物质的质量为什么在数值上等于它的相对分子质量?
物质的量 摩尔质量
第1课时
人教版高中化学必修第一册 第二章 第三节 物质的量
见 微 知 著 化 育 万 物
1.通过称量 1 mol 物质等活动,掌握物质的量、摩尔与阿伏加德罗常数的含义,提高宏观辨识与微观探析素养。
2.通过微粒数、质量与 n 的换算练习,建构以 n 为中心的换算模型,提高证据推理与模型认知素养。
3.通过辨析“1 mol 微粒”的表述与易错点,养成定量规范表达的习惯,提高科学态度与社会责任素养。
重点:物质的量、摩尔质量;n=N÷NA、n=m÷M 的计算
难点:物质的量的“整体性”与微粒种类的确定性
学习重难点
学习目标
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环节一:从“一粒米”说起
为什么化学上需要“物质的量”?
买大米:说“给我一粒米”,老板没法称;说“一袋 5 kg”,交易就完成了——把大量个体打包成“集体”来计量,是生活中的常见做法。
数一数:1 滴水约含 1.67×1021 个水分子。若 10 亿人每人每分钟数 100 个,日夜不停,也要数约 5.3 万年。
分子、原子、离子肉眼看不见、数目巨大,既不能逐个去数,也无法直接称量,于是引入“粒子集体”的单位——摩尔。
1 打 = 12 个 1 箱 = 24 瓶 1 mol = 6.02×1023 个微粒
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环节二:物质的量与摩尔
一、物质的量(n)
定义:表示含有一定数目粒子的集合体的物理量。
符号:n 单位:摩尔(mol,简称摩)
研究对象:分子、原子、离子、电子、质子、中子等微观粒子,以及它们的特定组合(如 SO42-、H2O)。
地位:物质的量是国际单位制(SI)的 7 个基本物理量之一;
它把宏观可测量的质量、体积与微观粒子数联系起来,是二者之间的桥梁。
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环节二:物质的量与摩尔
二、摩尔与阿伏加德罗常数
1 mol 任何粒子集合体所含的粒子数都约为 6.02×1023。
阿伏加德罗常数 NA=6.022 140 76×1023 mol-1,计算时通常取 6.02×1023 mol-1。
计量标准:0.012 kg 12C 中所含的碳原子数,就是 1 mol。
辨析:NA 是一个有单位的常数,单位是 mol-1;
6.02×1023 只是 NA 的近似值,不能写成“6.02×1023 就是 NA”。
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环节二:物质的量与摩尔
三、使用摩尔必须“指明微粒”
1 mol Fe、1 mol H2、1 mol Na+ 数值相同,但微粒种类不同,含义完全不同。
判断下列说法:① “1 mol 小米”——错,只适用于微观粒子;
② “1 mol 氯”——错,未指明 Cl 还是 Cl2;
③ 1 mol H 与 1 mol H2——不同,原子与分子。
规范写法:数值 + 单位 + 微粒符号(名称),如“1 mol H2O”。
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环节三:阿伏加德罗常数与 n—N 换算
四、物质的量与粒子数(N)的关系
n =
N
NA
变形:N = n·NA NA = N ÷ n
1 mol 含 6.02×1023 个;2 mol 含 1.204×1024 个;0.5 mol 含 3.01×1023 个。
重要推论:微粒个数之比等于物质的量之比:N1∶N2=n1∶n2。
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环节三:阿伏加德罗常数与 n—N 换算
从物质的量看水的组成
1 mol H2O 含 2 mol H 和 1 mol O,共 1.806×1024 个原子。
① 微粒数之比 = 物质的量之比:N(H)∶N(O) = 2∶1;
② 1 mol H2O 中原子总数 = 3 mol,即 3×6.02×1023 = 1.806×1024 个。
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环节四:摩尔质量与 n—m 换算
五、摩尔质量(M)
定义:单位物质的量的物质所具有的质量。
单位:g/mol(或 g·mol-1)
M =
m
n
m—质量(g),n—物质的量(mol)
数值规律:以 g/mol 为单位时,数值=相对原子(分子)质量;相对分子质量无单位,摩尔质量有单位。
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环节四:摩尔质量与 n、m 换算
1 mol 不同物质的质量
物质 1 mol 质量 相对分子(原子)质量 摩尔质量
Fe 56 g 56 56 g·mol-1
NaCl 58.5 g 58.5 58.5 g·mol-1
H2O 18 g 18 18 g·mol-1
C2H5OH 46 g 46 46 g·mol-1
用法:由化学式算出相对分子(原子)质量,即可直接读出 M 的数值,再补单位 g/mol。
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环节四:摩尔质量与 n—m 换算
六、以“n”为中心的换算
m
质量/g
÷M
×M
n
物质的量/mol
×NA
÷NA
N
微粒数/个
换算要点:① 已知质量求微粒数:先 ÷M 得 n,再 ×NA 得 N;
② 反向求质量:先 ÷NA 得 n,再 ×M 得 m。
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例题精讲
例题
由粒子数求摩尔质量
【题目】1.28 g 某气体含有的分子数为 1.204×1022,则该气体的摩尔质量为多少?
【分析】已知质量 m 和分子数 N,先用 NA 求物质的量 n,再由 M=m÷n 求摩尔质量。
【解】n = N÷NA = 1.204×1022 ÷ (6.02×1023 mol-1) = 0.02 mol;M = m÷n = 1.28 g ÷ 0.02 mol = 64 g·mol-1。
【答】该气体的摩尔质量为 64 g·mol-1(可能是 SO2)。
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例题精讲
例题
由单个粒子质量求摩尔质量
【题目】已知一个铁原子的质量为 b g,则铁的摩尔质量为多少(用 NA 表示)?
【分析】1 mol 铁含 NA 个铁原子,摩尔质量即 1 mol 铁原子的总质量。
【解】M(Fe) = b g × NA mol-1 = bNA g·mol-1。
【拓展】a g 某气体中含分子数为 b,则该气体的摩尔质量 M = aNA÷b g·mol-1。
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环节五:以 n 为中心的换算模型
以物质的量为中心的转化关系
核心:任何“量”都先化成 n
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环节六:当堂检测与反馈
1.下列说法正确的是( )
答案 B
A.物质的量就是物质的数量
B.物质的量是联系宏观量与微观粒子数的桥梁
C.1 mol 任何物质都约含 6.02×1023 个原子
D.摩尔是国际单位制中的基本物理量
2.设 NA 表示阿伏加德罗常数的值,填空:
(1) 5 mol CO2 约含______个 CO2 分子,含______mol 氧原子;
(2) 1.204×1024 个 CO2 分子的物质的量为______mol,质量为______g。
(3) 0.3 mol H2O 中含______个电子,含______mol 氢原子。
答案:3.01×1024;10;2;88;3NA;0.6
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环节七:课堂总结
物质的量
摩尔质量
研究对象
微观粒子集体(分子、原子、离子…)
不适用于宏观物体
单位——摩尔
1 mol 约含 6.02×1023 个粒子
必须指明微粒种类
阿伏加德罗常数
NA ≈ 6.02×1023 mol-1
n = N÷NA
摩尔质量
M = m÷n,单位 g/mol
数值=相对分子(原子)质量
地位
联系宏观质量与微观粒子数的桥梁
见“量”先化摩
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课后作业
一、课后作业
1.下列叙述正确的是( )
A.1 mol 氧的质量是 32 g B.1 mol H2O 含 2 mol 氢和 1 mol 氧
C.0.5 mol H2 含 6.02×1023 个原子 D.NaOH 的摩尔质量为 40 g
2.3.01×1022 个 SO2 分子的物质的量为______mol,质量为______g。
3.4.9 g H2SO4 中含______个氧原子,含______mol 电子。
二、下节预习提纲
① 摩尔质量与相对分子质量有何区别与联系?
② 1 mol 不同物质的质量是否相同?为什么?
记忆要求:n、N、NA、M 的含义与相互关系;1 mol 的标准。
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