2020版高中化学 第一章第2节课时1 物质的量的单位——摩尔学案 新人教版必修1

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2020版高中化学 第一章第2节课时1 物质的量的单位——摩尔学案 新人教版必修1

课时1 物质的量的单位——摩尔 ‎1.了解物质的量及其单位——摩尔。(重点)‎ ‎2.了解阿伏加德罗常数,并能运用NA进行计算。(难点)‎ ‎3.了解摩尔质量的含义及应用。‎ 物 质 的 量 与 阿 伏 加 德 罗 常 数 ‎[基础·初探]‎ 教材整理1 物质的量的单位——摩尔 ‎1.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,符号:n。其单位为摩尔,简称摩。‎ ‎2.物质的量的单位——摩尔 教材整理2 阿伏加德罗常数 ‎1.把1 mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,符号为NA,通常用6.02×1023_mol-1表示。‎ ‎2.NA指1 mol任何粒子的粒子数,一定要指明何种粒子,如1 mol H2O含有的分子数为NA,而原子数目为3NA。‎ ‎3.涉及稀有气体时注意He、Ne、Ar等为单原子分子。‎ ‎4.物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)之间的关系为n=。如0.5 mol H2O中分子数为 3.01×1023。‎ ‎[探究·升华]‎ ‎[思考探究]‎ 探究 “物质的量”的含义与应用 7‎ ‎(1)“物质的量”与“物质的质量”有何不同?试从概念、研究对象、单位等方面进行比较。‎ ‎【提示】 ①概念不同:“物质的量”是度量物质所含微观粒子集体多少的一个物理量,而“物质的质量”是描述物体所含物质多少的物理量。‎ ‎②研究对象不同:“物质的量”研究对象是微观粒子;“物质的质量”研究对象可以是宏观物质也可以是微观粒子。‎ ‎③单位不同:“物质的量”单位是摩尔,“物质的质量”单位是克或千克。‎ ‎(2)“1 mol小米”和“1 mol氧”这两种说法是否正确?为什么?‎ ‎【提示】 不正确。①物质的量度量的对象是微观粒子,如原子、分子、离子、原子团、中子、质子、电子等,也可以是这些粒子的特定组合,而不能指宏观物体,因此“1 mol小米”说法错误。‎ ‎②在用“mol”为单位衡量物质时,要用化学式指明粒子的种类,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,不是微粒名称,也不是微粒的符号或化学式,这里的氧指代不明确,因此“1 mol氧”说法错误。‎ ‎(3)物质的量的单位——摩尔是如何规定的?‎ ‎【提示】 1 mol粒子数是指‎0.012 kg ‎12C含有的碳原子数,其数值约为6.02×1023。‎ ‎(4)阿伏加德罗常数与6.02×1023有何不同?‎ ‎【提示】 阿伏加德罗常数是单位为mol-1的物理量,其数值约为6.02×1023;而6.02×1023仅是一个数值。‎ ‎[认知升华]‎ 有关物质的量、摩尔及阿伏加德罗常数概念的理解 定义 应用注意事项 物质的量 ‎“物质的量”四个字是一个整体,不能拆开,也不能添字,如不能说成“物质量”或“物质的数量”等,只用来描述微观粒子的物理量 摩尔 只用来描述微观粒子,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等,也可以是特定组合,使用时要用化学式指明粒子种类,如1 mol NaCl,1 mol OH-‎ 阿伏加德 罗常数 ‎(1)NA的基准是‎0.012 kg ‎12C中的原子个数 ‎(2)‎12C不仅是物质的量的基准对象,而且还是相对原子质量的基准 ‎(3)NA是一个实验值,现阶段常取6.02×1023的近似值 ‎[题组·冲关]‎ 7‎ 题组1 物质的量有关的概念理解 ‎1.下列叙述中正确的是(  ) ‎ A.物质的量是国际单位制中7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7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,1mol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个碳原子,C错误。‎ ‎【答案】 A ‎2.下列说法中正确的是(  )‎ A.1 mol任何物质都含有6.02×1023个原子 B.阿伏加德罗常数就是1mol粒子数的集体,‎0.012kg12C中含有约6.02×1023个‎12C C.摩尔是一个基本的物理量 D.1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧 ‎【解析】 A项,任何物质可以是分子、离子或原子;C项,摩尔是物质的量的单位;D项,2 mol氢和1 mol氧指代不明。‎ ‎【答案】 B ‎3.下列关于阿伏加德罗常数的说法中正确的是(  )‎ A.6.02×1023叫做阿伏加德罗常数 B.‎12 g ‎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值个微粒的物质是1摩尔 D.1摩尔氧含有6.02×1023个氧分子 ‎【答案】 C 题组2 物质的量、粒子数、NA间的换算与计算 ‎4.下列有关NA(阿伏加德罗常数的值)的说法错误的是(  ) ‎ A.‎0.012 kg ‎12C含有的‎12C是NA个 B.NA个水分子的物质的量为1‎ C.1 mol O2中含有的氧分子数为NA个 D.含有NA个氧原子的H2SO4的物质的量是0.25 mol ‎【解析】 物质的量是以mol为单位的物理量。‎ ‎【答案】 B ‎5.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.(a/4b)mol-1      B.(b/a)mol-1‎ C.(a/b)mol-1 D.(b/‎4a)mol-1‎ 7‎ ‎【解析】 a mol H2SO4中氧原子的物质的量为‎4a mol,NA== mol-1。‎ ‎【答案】 D ‎6.6.02×1022个H2SO4分子中,H、S和O原子的物质的量分别为________、________、________。‎ ‎【答案】 0.2 mol 0.1 mol 0.4 mol ‎【题后归纳】 一个公式及变形 n=⇒N=n·NA⇒NA= 摩 尔 质 量 ‎[基础·初探]‎ ‎1.概念:单位物质的量的物质所具有的质量。‎ ‎2.符号:M。‎ ‎3.单位:g/mol或g·mol-1。‎ ‎4.物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)的关系:n=。‎ ‎5.规律:摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上等于其相对原子质量或相对分子质量。‎ ‎(1)氧原子的相对原子质量为16,则氧原子的摩尔质量为16_g·mol-1,O2的摩尔质量为32_g·mol-1,O2的相对分子质量为 32。‎ ‎(2)H2SO4的摩尔质量为 98_g·mol-1。‎ ‎[探究·升华]‎ ‎[思考探究]‎ 探究1 摩尔质量的含义 ‎(1)摩尔质量与物质的质量在概念和单位上有什么不同?‎ ‎【提示】 ①概念不同。摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,而质量是指物体所含物质多少的物理量。‎ ‎②单位不同。摩尔质量的单位是g·mol-1或kg·mol-1,而物质质量的单位是g或kg。‎ ‎(2)摩尔质量与相对原子或分子质量有何不同?‎ ‎【提示】 摩尔质量的单位是g/mol或kg/mol等,同种物质的摩尔质量因单位不同而数值不同;相对原子或分子质量的单位为1,同种原子或分子的相对原子或分子质量相同。‎ ‎(3)一种微粒的摩尔质量就是1 mol该微粒的质量,这种说法对吗?已知1个氧原子的质量为2.657×10-‎26 kg,请计算O2的摩尔质量为多少?‎ ‎【提示】 不对;摩尔质量的单位是g/mol,物质的质量单位是g,两者的意义不同。O2‎ 7‎ 的摩尔质量为2×2.657×10-‎26 kg×‎103 g·kg-1×6.02×1023 mol-1≈‎32 g·mol-1。‎ 探究2 物质的量(n)、质量(m)、粒子数(N)、阿伏加德罗常数(NA)的关系及应用 ‎(1)3.01×1022个O2中O2的物质的量为________。‎ ‎【提示】 0.05 mol ‎(2)0.5 mol H2SO4分子中N(H)________,N(O)________。‎ ‎【提示】 6.02×1023个 1.204×1024个 ‎(3)‎9 g H2O的物质的量为________,0.3 mol H2O的质量为________。‎ ‎【提示】 0.5 mol ‎‎5.4 g ‎(4)Fe的摩尔质量为‎56 g/mol,则1个Fe原子质量为________(列式)。‎ ‎【提示】  g ‎(5)‎22 g CO2的分子数为多少?列式计算。‎ ‎【提示】 n(CO2)==0.5 mol,‎ N(CO2)=0.5 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1023[或=,则N(CO2)=3.01×1023]‎ ‎[认知升华]‎ 升华1 摩尔质量——“三性”‎ ‎(1)等值性:摩尔质量只是以g·mol-1作单位时,在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等。‎ ‎(2)近似性:由于电子的质量非常微小,所以离子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,其数值近似等于相对分子质量或相对原子质量,如Na和Na+的摩尔质量都为‎23 g·mol-1。‎ ‎(3)确定性:对于指定的物质来说,其摩尔质量的值是一个定值,不随物质的物质的量多少而改变。‎ 升华2 物质的量、阿伏加德罗常数、物质的质量及粒子数之间的相关计算 计算关系式 ‎(公式)‎ 主要应用 注意事项 n= 在n、N和NA中,已知任意两项求第三项 ‎①NA有单位:mol-1‎ ‎②求n或N时,概念性问题用NA;数字性问题用6.02×1023 mol-1‎ M= ① 在M、n和m中,已知任意两项求第三项 ‎②先求M,后求Mr M的单位取g·mol-1,m的单位取g 7‎ ‎①在m、M、NA和N中已知任意三项求第四项②以n恒等列代数方程式解决较复杂的问题 与N有关的问题莫忽视微粒的组成和种类 ‎[题组·冲关]‎ 题组1 摩尔质量的理解 ‎1.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分子的摩尔质量为‎196 g/mol ‎【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 H2分子,含2 mol氢原子;B项单位为g/mol;C项1 mol O2的质量即为其相对分子质量的数值;D项2NA个H2SO4分子的质量为‎196 g,但其摩尔质量仍然为‎98 g/mol。‎ ‎【答案】 C ‎2.下列叙述中正确的是(  ) ‎ A.CO2的摩尔质量为‎44 g B.1 mol CO2的质量为‎44 g/mol C.CO2的摩尔质量等于CO2的相对分子质量 D.NA个CO2的质量(以g为单位)与CO2的相对分子质量在数值上相同 ‎【解析】 摩尔质量的单位是g/mol,质量的单位是g,A、B错误;摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,C错误;NA个CO2即1 mol,其质量以g为单位与CO2的相对分子质量在数值上相同,D正确。‎ ‎【答案】 D 题组2 m、n、N间的换算与计算 ‎3.下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是(  )‎ A.‎44 g CO2所含的原子数为NA B.0.5 mol H2O含有的原子数目为1.5NA C.1 mol H2O含有的H2O分子数目为NA D.0.5NA个O2的物质的量是0.5 mol ‎【解析】 ‎44 g CO2的物质的量是1 mol,所含的原子数目为3NA,A错误;0.5 mol H2O含有的原子数目为0.5 mol×3×NA=1.5NA,B正确;1 mol H2O含有的H2O分子数目为NA,C正确;0.5NA个O2分子的物质的量是0.5 mol,D正确。‎ ‎【答案】 A ‎4.‎3.2 g某物质中含有6.02×1022个分子,则该物质的相对分子质量为(  ) ‎ 7‎ A.16  B.64‎ C.32 D.96‎ ‎【解析】 该物质的物质的量n=0.1 mol,M===‎32 g·mol-1,所以相对分子质量为32。‎ ‎【答案】 C ‎5.‎49 g H2SO4的物质的量是________;1.5 mol H2SO4的质量是________,其中含有________mol H,含有________g O。‎ ‎【解析】 H2SO4的质量、摩尔质量和物质的量三者之间的关系是:n(H2SO4)=;1个H2SO4中含有2个H、4个O,则1 mol H2SO4中含有2 mol H、4 mol O;O的质量、摩尔质量和物质的量三者之间的关系是m(O)=n(O)·M(O)。‎ ‎【答案】 0.5 mol ‎147 g 3 96‎ ‎【题后归纳】 摩尔质量的计算方法 ‎(1)M=。‎ ‎(2)Mr=,M=Mr(g·mol-1)。‎ ‎(3)M=m(粒子)·NA。‎ 7‎
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