高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量第1课时学案及答案

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第三节　物质的量第1课时　物质的量　摩尔质量[核心素养发展目标]　1.了解物质的量及其单位、阿伏加德罗常数、摩尔质量的含义与应用，利用物质的量将宏观的物理量与微观粒子的个数联系起来，并能从宏观和微观结合的视角分析解决问题。2.能从物质的量的角度认识物质的组成及变化，建立物质的量、物质的质量和微观粒子数之间计算的思维模型。一、物质的量的单位——摩尔1．物质的量(1)物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，用符号n表示。(2)物质的量的单位——摩尔(3)表示方法及含义表述微观粒子的物质的量时，必须指明微观粒子的符号、化学式或具体名称，而不能直接用元素名称表示，一般用“数量＋单位＋粒子”来表示，如1 mol H指1 mol氢原子，1 mol H2指1 mol氢分子，而不能指1 mol氢。2．阿伏加德罗常数特别提醒　阿伏加德罗常数的单位为mol－1。3．物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系(1)关系式：n＝。(2)结论：微粒之间的物质的量之比等于微粒的粒子数之比。(1)物质的量可以理解为物质的数量(　　)(2)1 mol任何粒子所含有的粒子数相等(　　)(3)摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一(　　)(4)阿伏加德罗常数就是6.02×1023(　　)(5)1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧(　　)答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×1．通过下图可进一步认识水的组成，请完成图中的空格。2．1个CO2分子中有1个C、2个O。则1 mol CO2中有1 mol C和2 mol O,0.5 mol CO2中有0.5 mol C和1 mol O。含有0.5 mol O的CO2的物质的量为0.25 mol。3．(1)1 mol Na2SO4中含有Na＋的数目是1.204×1024(或2NA)，与其含有相同Na＋数目的NaCl的物质的量为2 mol。(2)若测得某Na2SO4溶液中含有0.5 mol SO，则溶液中含有1 mol Na＋。(3)0.2 mol NH3与0.3 mol H2O中所含H原子数目一样多。(4)0.3 mol H2O中含0.9 mol原子，含1.806×1024(或3NA)个电子。 物质的量的理解——“四化”二、摩尔质量1．摩尔质量2．物质的量、质量和摩尔质量之间的关系n＝。3．以物质的量(n)为桥梁联系宏观物质质量(m)与微观微粒数(N)之间的关系：＝n＝。(1)氯化氢的摩尔质量是36.5 g(　　)(2)氮的摩尔质量是28 g·mol－1(　　)(3)CH4的摩尔质量和NA个甲烷分子的质量相等(　　)(4)2NA个CO2的摩尔质量为44 g·mol－1(　　)(5)Fe的摩尔质量为56 g·mol－1，则1个Fe原子质量为 g(　　)答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√1．摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是否等同？提示　不等同。摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是两个不同的概念。当摩尔质量以“g·mol－1”为单位时，两者在数值上相等，但前者单位是g·mol－1，后者单位是1，故两者不等同。2．计算下列物质的摩尔质量。(1)已知氨气的相对分子质量为17，则氨气的摩尔质量为        。(2)1.28 g某气体含有的分子数目为1.204×1022，则该气体的摩尔质量为        。(3)已知一个铜原子的质量为b g，则铜的摩尔质量为                  。(4)NA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                         。提示　(1) 17 g·mol－1　(2)64 g·mol－1  (3)bNA g·mol－1　(4) g·mol－13．(1)9 g H2O的物质的量为0.5 mol，含有的氢原子数为6.02×1023(或NA)。(2)3.01×1023个H2SO4分子的物质的量为0.5 mol，质量为49 g。(3)0.5 mol H2SO4分子中N(H)＝6.02×1023(或NA)，N(O)＝1.204×1024(或2NA)。(4)已知硫酸中含有3.01×1023个氧原子，硫酸的物质的量是0.125 mol。(1)摩尔质量概念的理解①等值性：摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上与其相对分子质量或相对原子质量相等。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。(2)摩尔质量的计算方法①已知任意状态物质的质量时：M＝(定义式)。②已知一个分子的质量时：M＝m(分子)×NA。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下列说法错误的是(　　)A．物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量B．使用摩尔作单位时必须指明微粒的名称C．1 mol 任何物质都含有阿伏加德罗常数个原子D．物质的量适用于计量分子、原子、离子等粒子答案　C解析　物质的量是含有一定数目粒子的集合体的物理量，其单位是摩尔，使用摩尔所指的对象是微粒，而微粒种类繁多，需要指明其名称；构成物质的粒子除原子外，还有分子、离子等。2．下列有关摩尔质量的描述或应用正确的是(　　)A．1 mol OH－的质量为17 g·mol－1B．二氧化碳的摩尔质量为44 gC．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 g答案　D解析　A项，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。3．下列说法不正确的是(　　)A．6.02×1023个钠离子的物质的量为1 molB．1 mol氧含6.02×1023个氧分子C．1 mol 氯化钙中含3 mol离子D．1 mol H＋中含有的氢离子数为NA答案　B解析　用摩尔表示物质的量时，要指明微粒的种类。“1 mol氧”没有指明是氧分子还是氧原子。4．计算填空：(1)2 mol CO2中含         mol碳原子，        (用NA表示阿伏加德罗常数的值，下同)个氧原子，        个质子，质量是         g。(2)40.5 g某金属氯化物RCl2含有0.6 mol氯离子，则金属R的摩尔质量为        。(3)已知0.4 mol的CO和CO2的混合气体共14.4 g，则①CO的质量为        。②混合气体的平均摩尔质量为        。答案　(1)2　4NA　44NA　88　(2)64 g·mol－1  (3)①5.6 g　②36 g·mol－1题组一　物质的量及单位1．下列叙述正确的是(　　)A．1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子B．摩尔只能用来计量纯净物中微观粒子数目C．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号molD．我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子的集合体计量为1摩尔答案　C解析　物质不一定都是由分子组成的，可能是由原子或离子组成的，摩尔是物质的量的单位，1 mol任何粒子的粒子数约为6.02×1023，A错误；摩尔既能用来计量纯净物中微观粒子数目，也能用来计量混合物中微观粒子数目，B错误；含有6.02×1023个粒子的集合体计量不一定为1 mol，如含有6.02×1023个O的O2的物质的量为0.5 mol，D错误。2．下列说法正确的是(　　)A．物质的量是物质粒子的数量的简称B．摩尔是用来描述物质所含微粒数目多少的基本物理量C．1 mol氢含6.02×1023个氢原子D．1 mol H2中含2 mol电子答案　D解析　物质的量是一个固定概念，专有名词，是用来描述微观粒子数量的物理量，不是物质的数量或质量，A错；摩尔是物质的量的单位，不是物理量，B错；每个H2中含有2个电子，故6.02×1023个H2中含有2×6.02×1023个电子，即1 mol H2中含有2 mol电子，D正确。3．下列关于阿伏加德罗常数的说法错误的是(　　)A．6.02×1023就是阿伏加德罗常数B．1 mol水中约含有6.02×1023个水分子C．含有阿伏加德罗常数个粒子的物质的量是1 molD．1 mol 氨所含的原子数约为2.408×1024答案　A4．下列叙述不正确的是(　　)A．2 mol铁原子   B．1 mol Fe3＋C．0.5 mol氧   D．0.5 mol氮气答案　C解析　0.5 mol氧是指0.5 mol氧气还是0.5 mol氧原子不清楚，指代不明确，故C错误。5．现有CO、CO2、O3三种气体，它们分别都含有1 mol氧原子，则三种气体的物质的量之比为(　　)A．1∶1∶1   B．1∶2∶3C．3∶2∶1   D．6∶3∶2答案　D解析　含有1 mol氧原子的CO、CO2、O3三种气体的物质的量分别为1 mol、 mol和 mol，则n(CO)∶n(CO2)∶n(O3)＝1 mol∶ mol∶ mol＝6∶3∶2。题组二　摩尔质量6．下列关于摩尔质量的说法正确的是(　　)A．摩尔质量表示单位物质的量的物质所具有的质量B．1 mol H2SO4的质量与H2SO4的摩尔质量相同C．摩尔质量与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等D．某物质的物质的量越多，对应的摩尔质量越大答案　A解析　B项，二者的数值相同，但单位分别为g和g·mol－1，错误；C项，以g·mol－1为单位时，摩尔质量的数值与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等，错误；D项，摩尔质量不随物质的量发生变化，错误。7．下列说法正确的是(　　)A．硫酸的摩尔质量是98 gB．2 mol OH－的质量是34 gC．铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量D．1 mol N2的质量是14 g答案　B解析　硫酸的摩尔质量是98 g·mol－1，故A错误；以g·mol－1为单位时，铁原子的摩尔质量在数值上等于铁原子的相对原子质量，故C错误；1 mol N2的质量m(N2)＝n×M＝1 mol×28 g·mol－1＝28 g，故D错误。8．2019年3月10日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将“中星6C”卫星发射升空。“中星6C”主要用于广播和通信，可提供高质量语音、数据、广播电视传输业务。卫星的发射需要用到运载火箭，偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料，燃烧产生巨大的能量，可作为航天运载火箭的推动力来源。下列叙述正确的是(　　)A．偏二甲肼的摩尔质量为60 gB．6.02×1023个偏二甲肼分子的质量为60 gC．1 mol偏二甲肼的质量为60 g·mol－1D．6 g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子答案　B解析　偏二甲肼的摩尔质量应为60 g·mol－1；6.02×1023个偏二甲肼约为1 mol，其质量约为60 g；6 g偏二甲肼的物质的量为＝0.1 mol，含有的分子数为0.1NA。题组三　与＝n＝有关的综合计算9．下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是(　　)A．32 g O2所含的原子数目为NAB．0.5 mol SO2含有的原子数目为1.5NAC．1 mol H2O含有H2O分子的数目为NAD．0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5 mol答案　A解析　32 g O2的物质的量是1 mol，氧原子的数目为2NA，A错误；每摩尔SO2中含有3 mol原子，0.5 mol SO2中含有的原子数目为1.5NA，B正确；1 mol H2O中含有H2O分子的数目为NA，C正确；根据n＝可知0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5 mol，D正确。10．(2021·北京高一质检)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 gC．64 g·mol－1   D．32 g·mol－1答案　D解析　气体的物质的量n＝＝0.25 mol，气体的摩尔质量M＝＝＝32 g·mol－1。11．相同物质的量的CO和CO2相比较，下列有关叙述正确的是(　　)①它们所含的分子数目之比为1∶1　②它们所含的O原子数目之比为1∶2　③它们所含的原子总数目之比为2∶3　④它们所含的C原子数目之比为1∶1　⑤它们所含的电子数目之比为7∶11A．仅①②③④   B．仅②③C．仅④⑤   D．①②③④⑤答案　D解析　CO、CO2的物质的量相同，所含分子数目相同，①正确；二者所含O原子数目之比等于其分子中所含O原子个数比，②正确；同理可知③、④正确；1个CO分子中所含电子数为14，而1个CO2分子中所含电子数为22，故相同物质的量的CO、CO2所含电子数目之比为14∶22＝7∶11，⑤正确。12．设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)A．2.4 g金属镁变成镁离子时失去的电子数目为0.1NAB．在1 mol Na2SO4溶液中Na＋的数目约为6.02×1023C．1 mol氮气所含的电子数目为NAD．17 g氨气所含电子数目为10NA答案　D解析　2.4 g Mg的物质的量是＝0.1 mol，变成镁离子时失去的电子数目为0.2NA，A错误；在1 mol Na2SO4溶液中Na＋的数目约为1.204×1024，B错误；1个N2分子中含有14个电子，故1 mol N2含有14NA个电子，C错误；17 g氨气的物质的量为＝1 mol,1个NH3分子中含有10个电子，故1 mol NH3所含电子数目为10NA，D正确。13．科学家发现了某种元素的一个原子，其质量是a g，一个12C 原子的质量是b g，NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)A．该原子的摩尔质量是aNAB．W g该原子的物质的量是 molC．W g该原子中含有NA个该原子D．由已知信息可得NA＝答案　B解析　摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量，单位是g·mol－1，一个原子的质量是a g，则1 mol即NA个原子的质量为aNA g，所以该原子的摩尔质量应为aNA g·mol－1，A错误；W g该原子的物质的量为＝ mol，B正确；由题意可知，W g该原子的数目为＝，C错误；12C原子的摩尔质量为12 g·mol－1，一个12C原子的质量为b g，故NAb＝12，所以NA＝，D错误。14．有五种物质：①6 g 氢气；②0.5 mol 二氧化碳；③1.204×1024个氯化氢分子；④147 g硫酸；⑤92 g乙醇(C2H5OH)。回答下列问题(填序号)：(1)物质的量最大的是        。(2)所含分子数最多的是        。(3)含有原子个数最多的是        。(4)质量最大的是        。答案　(1)①　(2)①　(3)⑤　(4)④解析　①n(H2)＝3 mol，②n(CO2)＝0.5 mol，③n(HCl)＝2 mol，④n(H2SO4)＝1.5 mol，⑤n(C2H5OH)＝2 mol。物质的量最大的是①，所含分子数最多的是①；①～⑤物质中所含原子的物质的量分别为6 mol、1.5 mol、4 mol、10.5 mol、18 mol，所含原子个数最多的是⑤；①～⑤物质的质量分别为6 g、22 g、73 g、147 g、92 g，质量最大的是④。15．(1)6.02×1023个CO2与        mol H2的质量相等，与        g SO2含有的氧原子数相等。(2)含0.4 mol Cl－的氯化镁是         mol，质量是         g，它跟         g氯化钠含有相同数目的Cl－。(3)4 mol Na2CO3与         mol Na2SO4所含氧原子数相等。(4)8 g甲烷(CH4)是         mol，约含        个甲烷分子，         g碳元素，         mol氢原子。(5)相同质量的SO2和SO3的物质的量之比为        ，所含氧原子的物质的量之比为          ，若欲使SO2和SO3中氧元素的质量相等，则SO2和SO3的质量之比为            。(6)在一密闭容器中充入a mol NO和b mol O2，可发生如下反应：2NO＋O2===2NO2，充分反应后容器中氮原子和氧原子的个数之比为                。答案　(1)22　64　(2)0.2　19　23.4　(3)3  (4)0.5　3.01×1023　6　2  (5)5∶4　5∶6　6∶5　(6)a∶(a＋2b)