高一化学 物质的量的单位——摩尔 教案

高一化学物质的量的单位——摩尔教案
高一化学物质的量的单位——摩尔教案
高一化学物质的量的单位——摩尔教案
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。

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1mol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1mol任何粒子的粒子数，一定要指明何种粒子，如1molH2O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＝NA(N)。

如0.5molH2O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
(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)“1mol小米”和“1mol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“1mol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“1molO”表示1mol氧原子，“1molO2”表示1mol氧分子，“1molO2－”表示1mol氧离子，而不能说“1mol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“1mol氧”说法错误。

(3)物质的量的单位——摩尔是如何规定的？
[提示] 1mol粒子数是指0.012kg12C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
“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
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1molNaCl，1molOH－[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；1mol 粒子集体所含的粒子数与0.012kg12C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．1mol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．1mol水中含有2mol氢和1mol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，2mol氢和1mol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．12g12C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．0.012kg12C含有的12C是NA个
B．NA个水分子的物质的量为1
C．1molO2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0.25mol
[解析] 物质的量是以mol为单位的物理量。

[答案] B
5．amolH2SO4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－1D．(b/4a)mol－1
[解析] amolH2SO4中氧原子的物质的量为4amol，NA＝n(N)＝4a(b)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] 0.2mol 0.1mol 0.4mol
[题后归纳] 一个公式及变形
n＝NA(N)⇒N＝n·NA⇒NA＝n(N)
(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1mol该微粒的质量，这种说法对吗？已知1个氧原子的质量为2.657×10－26kg，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的摩尔质量为2×2.657×10－26kg×103g·kg－1×6.02×1023mol－1≈32g·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] 0.05mol
(2)0.5molH2SO4分子中N(H)________，N(O)________。

[提示] 6.02×1023个 1.204×1024个
(3)9gH2O的物质的量为________，0.3molH2O的质量为________。

[提示] 0.5mol 5.4g
(4)Fe的摩尔质量为56g/mol，则1个Fe原子质量为________(列式)。

[提示] 6.02×1023(56)g
(5)22gCO2的分子数为多少？列式计算。

[提示] n(CO2)＝44g·mol－1(22g)＝0.5mol，
N(CO2)＝0.5mol×6.02×1023mol－1＝3.01×1023[或44g·mo l－1(22g)＝NA(N(CO2))，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23g·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
[解析] A项未指出1mol氢具体是什么微粒，无法确定其个数，如1molH2含1molH2分子，含2mol氢原子；B项单位为g/mol；C项1molO2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196g，但其摩尔质量仍然为98g/mol。

[答案] C
2．下列叙述中正确的是( )
A．CO2的摩尔质量为44g
B．1molCO2的质量为44g/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1mol，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．44gCO2所含的原子数为NA
B．0.5molH2O含有的原子数目为1.5NA
C．1molH2O含有的H2O分子数目为NA
D．0.5NA个O2的物质的量是0.5mol
[解析] 44gCO2的物质的量是1mol，所含的原子数目为3NA，A错误；
0.5molH2O含有的原子数目为0.5mol×3×NA＝1.5NA，B正确；1molH2O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0.5mol，D正确。

[答案] A
4．3.2g某物质中含有6.02×1022个分子，则该物质的相对分子质量为( ) A．16 B．64
C．32D．96
[解析] 该物质的物质的量n＝0.1mol，M＝n(m)＝0.1mol(3.2g)＝32g·mol－1，所以相对分子质量为32。

[答案] C
5．49gH2SO4的物质的量是________；1.5molH2SO4的质量是________，其中含有________molH，含有________gO。

[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)＝M(H2SO4)(m(H2SO4))；1个H2SO4中含有2个H、4个O，则1molH2SO4中含有2molH、4molO；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] 0.5mol 147g 3 96
[题后归纳] 摩尔质量的计算方法
(1)M＝n(m)。

(2)Mr＝m(12C)(1)，M＝Mr(g·mol－1)。

(3)M＝m(粒子)·NA。