2018版高中化學 第一章 從實驗學化學 第2節(jié) 化學計量在實驗中的應用 課時1 物質的量的單位——摩爾學案 新人教版必修1.doc
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課時1 物質的量的單位——摩爾 1.了解物質的量及其單位——摩爾。(重點) 2.了解阿伏加德羅常數,并能運用NA進行計算。(難點) 3.了解摩爾質量的含義及應用。 物 質 的 量 與 阿 伏 加 德 羅 常 數 [基礎初探] 教材整理1 物質的量的單位——摩爾 1.物質的量是國際單位制中7個基本物理量之一,它表示含有一定數目粒子的集合體,符號:n。其單位為摩爾,簡稱摩。 2.物質的量的單位——摩爾 教材整理2 阿伏加德羅常數 1.把1 mol任何粒子的粒子數叫做阿伏加德羅常數,符號為NA,通常用6.021023_mol-1表示。 2.NA指1 mol任何粒子的粒子數,一定要指明何種粒子,如1 mol H2O含有的分子數為NA,而原子數目為3NA。 3.涉及稀有氣體時注意He、Ne、Ar等為單原子分子。 4.物質的量、阿伏加德羅常數與粒子數(N)之間的關系為n=。如0.5 mol H2O中分子數為 3.011023。 [探究升華] [思考探究] 探究 “物質的量”的含義與應用 (1)“物質的量”與“物質的質量”有何不同?試從概念、研究對象、單位等方面進行比較。 【提示】?、俑拍畈煌骸拔镔|的量”是度量物質所含微觀粒子集體多少的一個物理量,而“物質的質量”是描述物體所含物質多少的物理量。 ②研究對象不同:“物質的量”研究對象是微觀粒子;“物質的質量”研究對象可以是宏觀物質也可以是微觀粒子。 ③單位不同:“物質的量”單位是摩爾,“物質的質量”單位是克或千克。 (2)“1 mol小米”和“1 mol氧”這兩種說法是否正確?為什么? 【提示】 不正確。①物質的量度量的對象是微觀粒子,如原子、分子、離子、原子團、中子、質子、電子等,也可以是這些粒子的特定組合,而不能指宏觀物體,因此“1 mol小米”說法錯誤。 ②在用“mol”為單位衡量物質時,要用化學式指明粒子的種類,表述要確切,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 氧離子,而不能說“1 mol氧”,因為“氧”是元素名稱,不是微粒名稱,也不是微粒的符號或化學式,這里的氧指代不明確,因此“1 mol氧”說法錯誤。 (3)物質的量的單位——摩爾是如何規(guī)定的? 【提示】 1 mol粒子數是指0.012 kg 12C含有的碳原子數,其數值約為6.021023。 (4)阿伏加德羅常數與6.021023有何不同? 【提示】 阿伏加德羅常數是單位為mol-1的物理量,其數值約為6.021023;而6.021023僅是一個數值。 [認知升華] 有關物質的量、摩爾及阿伏加德羅常數概念的理解 定義 應用注意事項 物質的量 “物質的量”四個字是一個整體,不能拆開,也不能添字,如不能說成“物質量”或“物質的數量”等,只用來描述微觀粒子的物理量 摩爾 只用來描述微觀粒子,如原子、分子、離子、中子、質子、電子等,也可以是特定組合,使用時要用化學式指明粒子種類,如1 mol NaCl,1 mol OH- 阿伏加德 羅常數 (1)NA的基準是0.012 kg 12C中的原子個數 (2)12C不僅是物質的量的基準對象,而且還是相對原子質量的基準 (3)NA是一個實驗值,現階段常取6.021023的近似值 [題組沖關] 題組1 物質的量有關的概念理解 1.下列敘述中正確的是( ) A.物質的量是國際單位制中7個基本物理量之一 B.1 mol氫 C.1 mol粒子集體所含的粒子數就是6.021023個碳原子 D.摩爾是物質的量的單位,也是粒子數量的單位 【解析】 物質的量是國際單位制中7個基本物理量之一,其單位是摩爾,A正確,D錯誤;使用摩爾時必須指明具體的粒子,1mol氫的說法指代不明確,B錯誤;1 mol 粒子集體所含的粒子數與0.012 kg 12C含有的碳原子數相同,約是6.021023個碳原子,C錯誤。 【答案】 A 2.下列說法中正確的是( ) A.1 mol任何物質都含有6.021023個原子 B.阿伏加德羅常數就是1mol粒子數的集體,0.012kg12C中含有約6.021023個12C C.摩爾是一個基本的物理量 D.1 mol水中含有2 mol氫和1 mol氧 【解析】 A項,任何物質可以是分子、離子或原子;C項,摩爾是物質的量的單位;D項,2 mol氫和1 mol氧指代不明。 【答案】 B 3.下列關于阿伏加德羅常數的說法中正確的是( ) A.6.021023叫做阿伏加德羅常數 B.12 g 12C含有的碳原子數就是阿伏加德羅常數 C.含有阿伏加德羅常數值個微粒的物質是1摩爾 D.1摩爾氧含有6.021023個氧分子 【答案】 C 題組2 物質的量、粒子數、NA間的換算與計算 4.下列有關NA(阿伏加德羅常數的值)的說法錯誤的是( ) A.0.012 kg 12C含有的12C是NA個 B.NA個水分子的物質的量為1 C.1 mol O2中含有的氧分子數為NA個 D.含有NA個氧原子的H2SO4的物質的量是0.25 mol 【解析】 物質的量是以mol為單位的物理量。 【答案】 B 5.a mol H2SO4中含有b個氧原子,則阿伏加德羅常數可以表示為( ) A.(a/4b)mol-1 B.(b/a)mol-1 C.(a/b)mol-1 D.(b/4a)mol-1 【解析】 a mol H2SO4中氧原子的物質的量為4a mol,NA== mol-1。 【答案】 D 6.6.021022個H2SO4分子中,H、S和O原子的物質的量分別為________、________、________。 【答案】 0.2 mol 0.1 mol 0.4 mol 【題后歸納】 一個公式及變形 n=?N=nNA?NA= 摩 爾 質 量 [基礎初探] 1.概念:單位物質的量的物質所具有的質量。 2.符號:M。 3.單位:g/mol或gmol-1。 4.物質的量(n)、質量(m)、摩爾質量(M)的關系:n=。 5.規(guī)律:摩爾質量以gmol-1為單位時,在數值上等于其相對原子質量或相對分子質量。 (1)氧原子的相對原子質量為16,則氧原子的摩爾質量為16_gmol-1,O2的摩爾質量為32_gmol-1,O2的相對分子質量為 32。 (2)H2SO4的摩爾質量為 98_gmol-1。 [探究升華] [思考探究] 探究1 摩爾質量的含義 (1)摩爾質量與物質的質量在概念和單位上有什么不同? 【提示】?、俑拍畈煌D栙|量是指單位物質的量的物質所具有的質量,而質量是指物體所含物質多少的物理量。 ②單位不同。摩爾質量的單位是gmol-1或kgmol-1,而物質質量的單位是g或kg。 (2)摩爾質量與相對原子或分子質量有何不同? 【提示】 摩爾質量的單位是g/mol或kg/mol等,同種物質的摩爾質量因單位不同而數值不同;相對原子或分子質量的單位為1,同種原子或分子的相對原子或分子質量相同。 (3)一種微粒的摩爾質量就是1 mol該微粒的質量,這種說法對嗎?已知1個氧原子的質量為2.65710-26 kg,請計算O2的摩爾質量為多少? 【提示】 不對;摩爾質量的單位是g/mol,物質的質量單位是g,兩者的意義不同。O2的摩爾質量為22.65710-26 kg103 gkg-16.021023 mol-1≈32 gmol-1。 探究2 物質的量(n)、質量(m)、粒子數(N)、阿伏加德羅常數(NA)的關系及應用 (1)3.011022個O2中O2的物質的量為________。 【提示】 0.05 mol (2)0.5 mol H2SO4分子中N(H)________,N(O)________。 【提示】 6.021023個 1.2041024個 (3)9 g H2O的物質的量為________,0.3 mol H2O的質量為________。 【提示】 0.5 mol 5.4 g (4)Fe的摩爾質量為56 g/mol,則1個Fe原子質量為________(列式)。 【提示】 g (5)22 g CO2的分子數為多少?列式計算。 【提示】 n(CO2)==0.5 mol, N(CO2)=0.5 mol6.021023 mol-1=3.011023[或=,則N(CO2)=3.011023] [認知升華] 升華1 摩爾質量——“三性” (1)等值性:摩爾質量只是以gmol-1作單位時,在數值上與相對分子質量或相對原子質量相等。 (2)近似性:由于電子的質量非常微小,所以離子的摩爾質量以gmol-1為單位時,其數值近似等于相對分子質量或相對原子質量,如Na和Na+的摩爾質量都為23 gmol-1。 (3)確定性:對于指定的物質來說,其摩爾質量的值是一個定值,不隨物質的物質的量多少而改變。 升華2 物質的量、阿伏加德羅常數、物質的質量及粒子數之間的相關計算 計算關系式 (公式) 主要應用 注意事項 n= 在n、N和NA中,已知任意兩項求第三項 ①NA有單位:mol-1 ②求n或N時,概念性問題用NA;數字性問題用6.021023 mol-1 M= ① 在M、n和m中,已知任意兩項求第三項 ②先求M,后求Mr M的單位取gmol-1,m的單位取g ①在m、M、NA和N中已知任意三項求第四項②以n恒等列代數方程式解決較復雜的問題 與N有關的問題莫忽視微粒的組成和種類 [題組沖關] 題組1 摩爾質量的理解 1.下列說法正確的是( ) A.1 mol氫約含有6.021023個微粒 B.H2的摩爾質量是2 g C.1 mol O2的質量是32 g,含有的氧原子數為2NA D.2NA個H2SO4分子的摩爾質量為196 g/mol 【解析】 A項未指出1 mol氫具體是什么微粒,無法確定其個數,如1 mol H2含1 mol H2分子,含2 mol氫原子;B項單位為g/mol;C項1 mol O2的質量即為其相對分子質量的數值;D項2NA個H2SO4分子的質量為196 g,但其摩爾質量仍然為98 g/mol。 【答案】 C 2.下列敘述中正確的是( ) A.CO2的摩爾質量為44 g B.1 mol CO2的質量為44 g/mol C.CO2的摩爾質量等于CO2的相對分子質量 D.NA個CO2的質量(以g為單位)與CO2的相對分子質量在數值上相同 【解析】 摩爾質量的單位是g/mol,質量的單位是g,A、B錯誤;摩爾質量在數值上等于其相對分子質量,C錯誤;NA個CO2即1 mol,其質量以g為單位與CO2的相對分子質量在數值上相同,D正確。 【答案】 D 題組2 m、n、N間的換算與計算 3.下列有關阿伏加德羅常數(NA)的說法錯誤的是( ) A.44 g CO2所含的原子數為NA B.0.5 mol H2O含有的原子數目為1.5NA C.1 mol H2O含有的H2O分子數目為NA D.0.5NA個O2的物質的量是0.5 mol 【解析】 44 g CO2的物質的量是1 mol,所含的原子數目為3NA,A錯誤;0.5 mol H2O含有的原子數目為0.5 mol3NA=1.5NA,B正確;1 mol H2O含有的H2O分子數目為NA,C正確;0.5NA個O2分子的物質的量是0.5 mol,D正確。 【答案】 A 4.3.2 g某物質中含有6.021022個分子,則該物質的相對分子質量為( ) A.16 B.64 C.32 D.96 【解析】 該物質的物質的量n=0.1 mol,M===32 gmol-1,所以相對分子質量為32。 【答案】 C 5.49 g H2SO4的物質的量是________;1.5 mol H2SO4的質量是________,其中含有________mol H,含有________g O。 【解析】 H2SO4的質量、摩爾質量和物質的量三者之間的關系是:n(H2SO4)=;1個H2SO4中含有2個H、4個O,則1 mol H2SO4中含有2 mol H、4 mol O;O的質量、摩爾質量和物質的量三者之間的關系是m(O)=n(O)M(O)。 【答案】 0.5 mol 147 g 3 96 【題后歸納】 摩爾質量的計算方法 (1)M=。 (2)Mr=,M=Mr(gmol-1)。 (3)M=m(粒子)NA。- 配套講稿:
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