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

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