化学必修1第二节 化学计量在实验中的应用教案设计

第二节　化学计量在实验中的应用

课时1　物质的量及其单位

目标与素养：1.了解物质的量、摩尔质量、阿伏加德罗常数及其单位。(宏观辨识)2.了解n、NA、m、M的有关计算与换算。(模型认知)

一、物质的量及其单位

1．物质的量

(1)概念：表示含有一定数目粒子的集合体，是国际单位制中七个基本物理量之一。

(2)符号及单位：符号为n，单位为摩尔(mol)。

2．摩尔

3．阿伏加德罗常数

　1 mol H、1 mol H＋、1 mol H2的含义一样吗？为什么？能说1 mol大米吗？

提示：意义不同。尽管都是1摩尔粒子，但粒子种类不同，它们分别表示1摩尔氢原子、1摩尔氢离子和1摩尔氢分子；mol后面只能是分子、原子等微观粒子，不能是大米、桌子等宏观物质。

二、摩尔质量

1．概念

单位物质的量的物质所具有的质量，符号为M，常用的单位是 g/mol(或g·mol－1)。

2．物质的摩尔质量以g/mol(或g·mol－1)为单位时，在数值上等于该物质的相对分子质量或相对原子质量，但单位不同，意义不同。

3．物质的量、质量和摩尔质量的关系：n＝。

　H2O的相对分子质量为多少？H2O的摩尔质量为多少？1 mol H2O的质量为多少？

提示：18　18 g·mol－1　18 g

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)物质的量就是物质的质量，单位为摩尔。 (　　)

(2)物质的量是描述微观粒子集合体的物理量，有专一单位。

  (　　)

(3)阿伏加德罗常数就是一数值，约为6.02×1023。 (　　)

(4)2 mol H2O的摩尔质量为36 g·mol－1。 (　　)

[答案]　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×

2．下列叙述错误的是    (　　)

A．1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子

B．0.012 kg 12C含有约6.02×1023个碳原子

C．在使用摩尔表示物质的量的单位时，应用化学式指明粒子的种类

D．物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一

[答案]　A

3．(1)9 g H2O的物质的量为        ，含有的氢原子数为        。

(2)3.01×1023个H2SO4分子的物质的量为          ，质量为        。

[答案]　(1)0.5 mol　6.02×1023　(2)0.5 mol　49 g

1.物质的量——“四化”

2.阿伏加德罗常数——“三量”

(1)基准量：0.012 kg 12C中所含的碳原子数。

(2)准确量：是一个物理量，用NA表示，单位是mol－1。

(3)近似量：6.02×1023 mol－1。

3．摩尔质量——“三性”

(1)等同性：摩尔质量(单位为g·mol－1时)只是在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等，其含义和单位是不同的。

(2)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的多少而改变。

(3)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，其数值近似等于该粒子的相对原子质量，如Na和Na＋的摩尔质量都为23 g·mol－1。

1．下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是(　　)

A．物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量

B．“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位

C．一个钠原子的质量约等于 g

D．H2SO4的摩尔质量为98 g

[答案]　C

2．下列叙述中，正确的是(　　)

A．阿伏加德罗常数的符号为NA，其近似值为6.02×1023

B．等物质的量的O2与O3，所含氧原子数相同

C．在0.5 mol Na2SO4中，含有的Na＋数约是6.02×1023

D．O2和O3的摩尔质量都为16 g·mol－1

C　[阿伏加德罗常数用NA表示，有单位，其近似值为6.02×1023 mol－1，A错误；等物质的量的O2与O3所含氧原子数之比为2∶3，B错误；0.5 mol Na2SO4中含有1 mol Na＋，个数约为6.02×1023，C正确；O2和O3的摩尔质量分别为32 g·mol－1、48 g·mol－1，D错误。]

【典例】　6.4 g某气体中含有6.02×1022个分子，则该分子的摩尔质量为        ，相对分子质量为        。

[解析]　法1：n＝＝0.1 mol⇒

M＝＝64 g/mol。

法2：根据＝可知

M＝＝＝64 g/mol。

[答案]　64 g/mol　64

3．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. mol－1　　　　　 B． mol－1

C. mol－1   D． mol－1

D　[a mol H2SO4中氧原子的物质的量为4a mol，NA＝＝ mol－1。]

4．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(　　)

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

A　[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0.5×3×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的物质的量是0.5 mol，D正确。]

5．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列各组物质中所含氧原子的物质的量相同的是 (　　)

A．0.3 mol O2和0.3 mol H2O

B．6.02×1023个CO2与0.1 mol KMnO4

C．0.1 mol CuSO4·5H2O和0.1 mol C6H12O6

D．0.1 mol H2SO4和0.4NA个H2O

D　[在D项中0.1 mol H2SO4中含氧原子0.4 mol，在0.4NA个H2O中氧原子也为0.4 mol。]

1．2018年11月13日至16日，第26届国际计量大会在巴黎召开。这次，对物质的量的单位——摩尔的定义进行了修改。摩尔来源于拉丁文moles，原意为大量、堆积，是在1971年10月有41个国家参加的第14届国际计量大会决定增加的国际单位制(SI)的第七个基本单位。 

下列对于“摩尔”的理解正确的是   (　　)

A．1 mol任何物质所含有的原子数都相同

B．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为mol

C．摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来

D．国际上规定，0.012 kg C中所含有的碳原子数目为1摩

B　[A项，物质不一定由原子构成，如NaCl由离子构成；C项，应是物质的量把两者联系起来；D项，未指明碳原子为12C原子。]

2．下列关于摩尔质量的说法中正确的是(　　)

A．氢氧化钠的摩尔质量为40 g

B．1摩尔氧原子的质量就是氧的相对原子质量

C．2 mol CO2的质量为88 g/mol

D．1 mol CO2的质量以克为单位时，在数值上等于CO2的相对分子质量

[答案]　D

3．下列说法中，不正确的是(　　)

A．硫酸的摩尔质量与6.02×1023个磷酸分子的质量在数值上相等

B．6.02×1023个N2和6.02×1023个O2的质量比等于 7∶8

C．3.2 g O2所含的原子数目约为0.2×6.02×1023

D．常温、常压下，0.5×6.02×1023个二氧化碳分子质量是44 g

D　[0.5×6.02×1023个CO2的物质的量为0.5 mol，其质量为0.5 mol×44 g/mol＝22 g。]

4．已知1.505×1023个X气体分子的质量为8 g，则X气体的摩尔质量是(　　)

A．16 g　　　　　　　 B．32 g

C．64 g·mol－1   D．32 g·mol－1

D　[M＝＝32 g·mol－1。]

5．(1)1.7 g NH3所含的分子数与         g氮气所含的分子数相同，所含原子数与         g氮气所含的原子数相同。

(2)12.4 g Na2R含Na＋ 0.4 mol，则Na2R的摩尔质量为        ，R的相对原子质量为        。含R的质量为1.6 g的Na2R，其物质的量为        。

[解析]　(2)1 mol Na2R中含有2 mol Na＋，1 mol R2－，故含有0.4 mol Na＋的Na2R的物质的量应为0.2 mol。那么M(Na2R)＝＝＝62 g·mol－1，M(R)＝62 g·mol－1－2×23 g·mol－1＝16 g·mol－1，故1.6 g R的物质的量为n(R)＝＝0.1 mol，所以n(Na2R)＝n(R)＝0.1 mol。

[答案]　(1)2.8　5.6　(2)62 g·mol－1　16　0.1 mol