高中化学专题化学家眼中的物质世界丰富多彩的化学物质第课时物质的量苏教版必修

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第 2 课时　物质的量 专题 1 　 第一单元　丰富多彩的化学物质 学习目标定位 1. 知道物质的量、摩尔质量的单位及含义。 2. 理解物质的量的基准 —— 阿伏加德罗常数的含义。 3. 能进行物质的质量、微粒数目与物质的量之间的换算。 内容索引 新知导学 —— 新知探究 　 点点落实 达标检测 —— 当堂检测 　 巩固反馈 新知导学 物理量 _____ 质量 ____ 电流 热力学温度 物质的量 发光强度 单位名称及符号 米 (m) _____ _____ 秒 (s) 安 (A) 开 (K) _______ 坎 (cd) 1. 物质的量及其单位 —— 摩尔 国际单位制 (SI) 中的七个基本单位 长度 时间 一、物质的量　阿伏加德罗常数 千克 (kg) 摩 (mol) (1) 物质的量是表示含有 的物理量，用符号 n 表示。 “ 物质的量 ” 四个字是一个整体概念，为专用名词，不可任意加减字，既不是物质的质量，也不是物质的数量。 (2) 物质的量的单位 —— 摩尔 一定数目粒子集合体 mol 0.012 kg 分子 原子 离子 通过上表计算结果，得出的结论是 12 g 12 C 所含的原子个数约为 _______ ；物质含有 6.02 × 10 23 个微粒的物质的量为 。 物质微粒 物质质量 1 个微粒实际质量 所含微粒数目 12 C 12 g 1.993 3 × 10 － 23 g ___________ Fe 56 g 9.301 × 10 － 23 g ____________ O 2 32 g 5.315 × 10 － 23 g ____________ 2. 阿伏加德罗常数 根据表中已知条件进行计算，将结果填入表中空格内： 6.020 × 10 23 6.021 × 10 23 6.021 × 10 23 6.02 × 10 23 ( 阿伏加德罗常数 ) 1 摩尔 (1) 阿伏加德罗常数是 ，约为 个，用符号 表示，其单位是 。 (2) 物质若含有阿伏加德罗常数 (6.02 × 10 23 ) 个微粒，其物质的量为 1 mol 。 (3) 物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系： n ＝ 。 0.012 kg 12 C 所含的原子个数 6.02 ×10 23 N A mol － 1 1. 判断正误，正确的打 “√” ，错误的打 “×” (1) 物质的量可以理解为物质的数量 ( 　　 ) (2) 摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一 ( 　　 ) (3) 物质的量描述对象是分子、原子等微观粒子 ( 　　 ) (4)1 mol 氢中含有 2 mol 氢原子和 2 mol 电子 ( 　　 ) (5)1 mol 任何物质都含有 6.02 × 10 23 个分子 ( 　　 ) 答案 解析 易误提醒 活学活用 × × √ × × 解析　 物质的量是七大基本物理量之一，它表示的是一定数目粒子集合体的多少，而不表示物质的质量，也不表示物质所含微粒的数目。摩尔只是物质的量的单位，而不是一个物理量， (1)(2) 错误；氢是元素的名称，没有指明粒子的种类， (4) 错误；构成物质的粒子除了原子外，还有分子、离子等， (5) 错误。 易误提醒 易误提醒　 物质的量的单位使用时的注意事项 使用 “ mol ” 时，只用于表示原子、离子、分子、电子、质子、中子等所有微观粒子及它们的特定组合的多少，不能用于描述宏观物质的数量。且必须指明物质所含粒子的种类，表述要确切。 2. 下列关于阿伏加德罗常数的说法错误的是 A.6.02 × 10 23 就是阿伏加德罗常数 B.0.012 kg 12 C 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个粒子的物质的量是 1 mol D.1 mol NH 3 所含原子数约为 2.408 × 10 24 √ 答案 解析 易误提醒 解析　 阿伏加德罗常数 ( N A ) 是一个物理量，其单位是 mol － 1 ，数值约为 6.02 × 10 23 。 易误提醒　 阿伏加德罗常数 ( N A ) 是一个物理量，其单位是 mol － 1 ，而不是纯数值；其精确值是 0.012 kg 12 C 含有的碳原子数，约为 6.02 × 10 23 。 物质微粒 1 个微粒的实际质量 (g) 6.02 × 10 23 个微粒的质量 (g) 相对分子 ( 或原子 ) 质量 H 2 O 2.990 × 10 － 23 ________ ___ Al 4.485 × 10 － 23 ________ ___ 1. 试通过计算，填写下表： 17.999 8 18 二、摩尔质量 通过上表计算结果，你能得出的结论是 ___________________________ 。 26.999 7 27 6.02 × 10 23 个微粒 (1 摩尔 ) 的质 量 ( 以克为单位时 ) ，在数值上 ( 近似 ) 等于其相对分子 ( 或原子 ) 质量 2. 摩尔质量有关概念的理解 M g·mol -1 相对分子 质量或相对原子质量 3. 下列有关摩尔质量的描述或应用中正确的是 A.1 mol OH － 的质量为 17 g·mol － 1 B. 二氧化碳的摩尔质量为 44 g C. 铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量 D. 一个钠原子的质量等于 √ 答案 解析 活学活用 解析　 A 项中质量的单位为 “ g ” ； B 项单位应为 “ g·mol － 1 ” ； C 项没有指出以 “ g·mol － 1 ” 为单位，也没有指出在数值上相等； D 项中可用 1 mol Na 的质量除以 1 mol Na 的原子数，求得每个钠原子的质量。 1. 基本关系式 (1) n ＝ ( n 表示物质的量， N 表示粒子数 ) 。关系式中 N A 的单位是 。 (2) M ＝ ( M 为摩尔质量， m 为物质的质量 ) 。 在 M 、 n 和 m 中，已知任意两项求第三项；若 M 的单位是 时，则 m 的单位是 。 mol － 1 三、关于物质的量的简单计算 g·mol － 1 g 4. 已知 3.01 × 10 22 个某单质 (A 2 ) 分子的质量为 1.6 g ，其物质的量是 ；所含原子的物质的量是 。其摩尔质量是 ，相对分子质量是 。 答案 活学活用 0.05 mol 0.1 mol 32 g·mol － 1 32 5. 在 14.2 g Na 2 SO 4 中： (1) 含有的 Na ＋ 的数目是 ； (2) 含有的 SO 的质量是 ； (3) 含氧原子的物质的量是 。 答案 解析 1.204 × 10 23 9.6 g 0.4 mol 解析　 由化学式 Na 2 SO 4 可得如下关系式： 所以有： (1) n (Na ＋ ) ＝ 2 n (Na 2 SO 4 ) ＝ 0.2 mol ， N (Na ＋ ) ＝ 0.2 mol × 6.02 × 10 23 mol － 1 ＝ 1.204 × 10 23 ； (3) n (O) ＝ 4 n (Na 2 SO 4 ) ＝ 0.4 mol 。 方法二　在关系式中，系数比等于粒子个数比，若都扩大 6.02 × 10 23 倍，则化学计量数之比就等于物质的量之比： 1 mol 　　　　　 2 mol 　　　　　 1 mol 　　　 4 mol 而在一个关系式中，等量的某一物质，可用不同的单位来表示。如 2 mol Na ＋ ，可用质量 2 × 23 g 来表示，也可用离子个数 2 × 6.02 × 10 23 来表示。在计算时，为方便计算，通常是化学计量数反映的量与该物质 ( 已知量或待求量 ) 的题给单位相同。如：本题中已知量 Na 2 SO 4 是 14.2 g ，那么化学计量数反映的 1 mol 的 Na 2 SO 4 就用 “ 142 g ” 来计算； (1) 中求 Na ＋ 的个数，化学计量数反映的 2 mol Na ＋ 就用 “ 2 × 6.02 × 10 23 ” 来计算；以此类推，有如下计算式： 6. N A 代表阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是 A.2.3 g 钠由原子变成离子时，失去的电子数为 0.2 N A B.0.2 N A 个硫酸分子与 19.6 g 磷酸 (H 3 PO 4 ) 含有相同的氧原子数 C.28 g 氮气所含的原子数为 N A D. N A 个氧分子与 N A 个氢分子的质量比为 8 ∶ 1 答案 解析 思维拓展　 √ 解析　 A 中 Na ＋ 为＋ 1 价， 2.3 g 钠为 0.1 mol 钠原子，失去的电子数为 0.1 N A ， A 错误； 思维拓展　 D 中 N A 个氧分子质量为 32 g ， N A 个氢分子质量为 2 g ，则其质量比为 16 ∶ 1 ， D 错误。 思维拓展　 物质的量是物质的质量和微粒数目之间计算的桥梁，已知物质的质量求其微粒数目或已知物质的微粒数目求其质量都是先转换成物质的量，再计算微粒数目或质量。特别要注意微粒可能是分子，也可能是所含的原子、离子、电子等。直接代入公式时，各符号代表的微粒要统一。也可根据物质组成的固定比例关系进行相关计算，如： Na 2 SO 4 中各组成微粒之间的比例关系： 通过摩尔质量、阿伏加德罗常数就可以顺利知道一定质量的物质中含有的微粒个数，物质的量起着桥梁的作用。 学习小结 达标检测 1. 下列说法中正确的是 A. 摩尔是用来描述微观粒子的物理量 B.0.5 mol H 2 O 中含有的原子数目为 1.5 N A C.64 g 氧相当于 2 mol 氧 D.1 mol 任何物质都含有 6.02 × 10 23 个原子 1 2 3 4 5 解析　 摩尔是物质的量的单位，而不是物理量， A 不正确； 0.5 mol H 2 O 中含有 1 mol H 原子和 0.5 mol O 原子共 1.5 mol 原子，即 1.5 N A ， B 正确； 2 mol 氧未指明微粒种类， C 不正确； 1 mol 任何物质不一定含有 6.02 × 10 23 个原子，如 1 mol O 2 ， D 不正确。 √ 答案 解析 解析　 未指明微粒的种类， A 错误； 应为钠的摩尔质量以 g·mol － 1 为单位时，在数值上等于它的相对原子质量， C 错误； 摩尔质量的单位为 g·mol － 1 ， D 错误。 √ 1 2 3 4 5 答案 解析 2. 下列说法正确的是 A.1 mol 氯含有 6.02 × 10 23 个微粒 B. 阿伏加德罗常数的数值约等于 6.02 × 10 23 C. 钠的摩尔质量等于它的相对原子质量 D.H 2 O 的摩尔质量是 18 g 解析　 以 “ g·mol － 1 ” 为单位时，摩尔质量与相对原子质量及 1 mol 原子的质量数值相等，所以 1 mol 原子的质量为 M g 。而 1 mol 原子中含有原子的数目为 6.02 × 10 23 个，则 1 个原子的质量为 √ 1 2 3 4 5 答案 解析 3. 某原子的摩尔质量是 M g·mol － 1 ，则一个该原子的真实质量是 √ 1 2 3 4 5 答案 解析 4. 下列说法不正确的是 A. 硫酸的摩尔质量与 6.02 × 10 23 个磷酸分子的质量在数值上相等 B.6.02 × 10 23 个 N 2 和 6.02 × 10 23 个 O 2 的质量比等于 7 ∶ 8 C.3.2 g O 2 所含的原子数目约为 0.2 × 6.02 × 10 23 D. 常温、常压下， 0.5 × 6.02 × 10 23 个二氧化碳分子质量是 44 g 1 2 3 4 5 解析　 H 2 SO 4 的摩尔质量为 98 g·mol － 1 ， 6.02 × 10 23 个 H 3 PO 4 分子的质量为 98 g ，二者数值相等， A 正确； 6.02 × 10 23 个 N 2 和 6.02 × 10 23 个 O 2 的质量比为二者的相对分子质量之比，即 28 ∶ 32 ＝ 7 ∶ 8 ， B 正确； 3.2 g O 2 物质的量为 ＝ 0.1 mol ，含氧原子数约为 0.1 × 2 × 6.02 × 10 23 ， C 正确； 0.5 × 6.02 × 10 23 个 CO 2 物质的量为 0.5 mol ，质量为 0.5 mol × 44 g·mol － 1 ＝ 22 g ， D 错误。 5.(1) O 2 和 O 3 是氧元素的两种单质。根据分子式回答： 等质量的 O 2 和 O 3 所含分子数之比为 ，原子个数比为 。 1 2 3 4 5 答案 解析 3 ∶ 2 1 ∶ 1 (2) 摩尔质量是指单位物质的量的物质所含有的质量。 ① 已知 NH 3 的相对分子质量为 17 ，则 NH 3 的摩尔质量为 。 ② 1.28 g 某气体含有的分子数目为 1.204 × 10 22 ，则该气体的摩尔质量为 。 ③ 已知一个铁原子的质量为 b g ，则铁的摩尔质量为 。 ④ N A 为阿伏加德罗常数，已知 a g 某气体中含分子数为 b ，则该气体 的摩尔质量为 。 1 2 3 4 5 答案 解析 17 g·mol － 1 64 g·mol － 1 bN A g·mol － 1 本课结束