高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量第一课时学案设计

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第一课时 物质的量的单位——摩尔


[明确学习目标] 1.知道物质的量、摩尔质量的含义及单位。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。


学生自主学习


物质的量、阿伏加德罗常数


1．物质的量及其单位


(1)物质的量是表示含有eq \(□,\s\up1(01))一定数目粒子的集合体的物理量，用符号eq \(□,\s\up1(02))n表示。


(2)物质的量的单位——摩尔





2．阿伏加德罗常数


(1)阿伏加德罗常数的概念


eq \(□,\s\up1(06))1_ml任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，符号为eq \(□,\s\up1(07))NA。


(2)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)之间的关系eq \(□,\s\up1(08))n＝eq \f(N,NA)


摩尔质量


1.





2．1 ml任何粒子或物质的质量以eq \(□,\s\up1(05))克为单位时，其数值都与该粒子的eq \(□,\s\up1(06))相对原子质量或相对分子质量相等。





1．“1 ml大米粒”这种说法是否合适？


提示：不合适，物质的量只能用来表示微观粒子。


2．“1 ml氧”的表示法正确吗？


提示：否，没有指明是氧原子还是氧分子。


3．一种微粒的摩尔质量就是1 ml该微粒的质量的说法对吗？


提示：不对，摩尔质量与1 ml该微粒的质量仅仅在数值上相等，两者是两个不同的物理量，其单位不同。





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知识点一 物质的量及其单位——摩尔











1．物质的量——“四化”


(1)专有化：物质的量是一个专用名词，在表述时不可增减，不能说成“物质量”“物质的质量”或“物质的数量”等。


(2)微观化：物质的量的单位是摩尔，只用于表示分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子的多少，不表示宏观物质的数量。例：1 ml大米、1 ml铁元素等说法都是错误的。


(3)具体化：在使用物质的量表示物质时，必须具体指明粒子的种类。如1 ml H2表示1摩尔氢分子，1 ml H表示1摩尔氢原子，1 ml H＋表示1摩尔氢离子。而1 ml氢的表述是错误的，因为“氢”是元素名称，是宏观物质名称，不是微观粒子名称。


(4)集体化：微粒个数的数值只能是正整数，而物质的量表示的是很多个微粒的集合体，其数值可以是整数，也可以是小数。例：5 ml H2O、0.5 ml H2O。


2．摩尔是物质的量的单位，不是物理量，如同“米”是“长度”的单位一样，两者不可混淆。例如“Na的物质的量是1 ml”不能说成“Na的摩尔数是1”。





1 下列说法正确的是________。


①物质的量是联系宏观的物质和微观的粒子之间的桥梁 ②物质的量是摩尔的单位 ③1 ml氧所含的粒子个数约为6.02×1023 ④摩尔是描述微观物质粒子多少的物理量 ⑤3.01×1023个H2O分子的物质的量为0.5 ml


[批注点拨]





[解析] ①正确，物质的量表示的是微观粒子的集合体，通过它可以把物质的宏观量(质量、体积)与微观量(分子、原子等)联系起来。②错误，摩尔是物质的量的单位。③错误，“1 ml氧”没有指明具体粒子是什么。④错误，物质的量是描述微观物质粒子多少的物理量，摩尔是物质的量的单位。⑤正确，根据公式：n＝eq \f(N,NA)＝eq \f(3.01×1023,6.02×1023 ml－1)＝0.5 ml。


[答案] ①⑤


[练1] (双选)下列关于摩尔的说法正确的是( )


A．国际单位制的一个基本物理量


B．表示物质质量的单位


C．计量微观粒子的物质的量的单位


D．使用摩尔这一单位时必须指明粒子的名称


答案 CD


解析 摩尔不是物理量，A项说法错误；摩尔是物质的量的单位，B项说法错误，C项说法正确；摩尔这一单位所指的对象是微粒，而微粒种类繁多，故需要指明微粒的名称，D项说法正确。


[练2] NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )


A．含NA个H的H2的物质的量为1 ml


B．NA个CO和1 ml N2所含分子数相等


C．NA个H2SO4与1 ml H3PO4所含氢原子的个数比为1∶1


D．0.1 ml C含1.2NA个质子


答案 B


解析 NA个H的物质的量为1 ml，则H2的物质的量为0.5 ml，A错误；NA个H2SO4中含有2NA个H，1 ml H3PO4中含有3NA个H，C错误；1个C中含有6个质子，0.1 ml C中含有0.6NA个质子，D错误。


方法规律 物质的量与微粒数目的计算方法


eq \x(n＝\f(N,NA))eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1n、N、NA三个量中，已知任意两项可求第三项,2求N时，概念性问题用NA，数字性问题用6.02×1023 ml－1,3N与n成正比，判断粒子数多少时只判断其n的多少即可))





知识点二 摩尔质量





1．摩尔质量——“两性”


(1)等同性：微粒的摩尔质量当以g·ml－1作单位时，在数值上与其相对原子质量或相对分子质量相等，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。


2．摩尔质量与1 ml物质的质量的区别是两物理量的单位不同，1 ml物质的质量的单位是克，而摩尔质量的单位是克/摩。如1 ml H2O的质量是18 g，而H2O的摩尔质量是18 g/ml。





2 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 ml 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


[批注点拨]





[解析] A项，即为摩尔质量的概念；B项，二者的数值相同，但单位分别为g和g·ml－1；C项，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；D项，摩尔质量是定值，不随物质的量发生变化。


[答案] A


[练3] 下列关于摩尔质量的说法正确的是( )


A．水的摩尔质量是18 g


B．2 ml水的摩尔质量是1 ml水的摩尔质量的2倍


C．任何物质的摩尔质量就是它的相对分子质量或相对原子质量


D．水的摩尔质量是氢气摩尔质量的9倍


答案 D


解析 水的摩尔质量是18 g·ml－1，故A错误；水的摩尔质量为18 g·ml－1，与物质的量多少无关，2 ml水的质量是1 ml水的质量的2倍，故B错误；摩尔质量以g·ml－1为单位，数值等于其相对原子质量或相对分子质量，但两者含义不同，故C错误；水的摩尔质量为18 g·ml－1，氢气的摩尔质量为2 g·ml－1，水的摩尔质量是氢气摩尔质量的9倍，故D正确。


[练4] 设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )


A．1 ml CH4的质量为16 g·ml－1


B．H2O的摩尔质量为18 g


C．44 g CO2中所含原子数为NA


D．9.8 g H2SO4中含0.1NA个H2SO4分子


答案 D


解析 1 ml CH4的质量m(CH4)＝n×M＝1 ml×16 g·ml－1＝16 g，A错误；H2O的摩尔质量为18 g·ml－1，B错误；44 g CO2中所含原子数为3×n(CO2)×NA＝3×eq \f(mCO2,M)×NA＝3×eq \f(44 g,44 g·ml－1)×NA＝3NA，C错误；n(H2SO4)＝eq \f(m,M)＝eq \f(9.8 g,98 g·ml－1)＝0.1 ml，N(H2SO4)＝n(H2SO4)×NA＝0.1NA，D正确。











本课归纳总结


1.物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，其符号为n，单位为ml。


2．阿伏加德罗常数是指1 ml任何粒子的粒子数，符号为NA，通常用6.02×1023 ml－1表示。


3．摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量，符号为M，当摩尔质量以g/ml为单位时，数值上等于该物质的相对分子质量或相对原子质量。


4．物质的量的计算公式：n＝eq \f(N,NA)＝eq \f(m,M)。








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1．摩尔是( )


A．物质的质量单位B．物质的量


C．物质的量的单位D．就是6.02×1023个微粒


答案 C


解析 物质的质量单位是克，物质的量的单位是摩尔，故A错误、C正确；物质的量是将微观粒子与宏观可称量物质联系起来的一种物理量，单位是摩尔，1 ml物质约含有6.02×1023个微粒，故B、D错误。


2．下列说法中错误的是( )


A．0.3 ml H2SO4B．1 ml H2O


C．0.5 ml硫D．3 ml氢原子


答案 C


解析 物质的量是含有一定数目粒子的集合体，物质的量只能表示微观粒子不能表示宏观物质，微观粒子包括分子、离子、原子、质子、中子、电子等；H2SO4是分子，为微观粒子，可用物质的量表示，故A正确；H2O是分子，为微观粒子，可用物质的量表示，故B正确；硫是分子、宏观物质、还是原子，叙述不明确，故C错误；氢原子为微观粒子，可用物质的量表示，故D正确。


3．下列物质中摩尔质量最大的是( )


A．NO2B．NaOH


C．Cl2D．HCl


答案 C


解析 NO2的摩尔质量是46 g/ml，NaOH的摩尔质量是40 g/ml，Cl2的摩尔质量是71 g/ml，HCl的摩尔质量是36.5 g/ml，所以摩尔质量最大的是Cl2，故选C。


4．氢原子数目为9.03×1023的NH3是( )


A．1.5 mlB．1 ml


C．0.5 mlD．2 ml


答案 C


5．下列说法中正确的是( )


A．1 ml H2约含有6.02×1023个微粒


B．水的摩尔质量是18 g


C．氯化氢的摩尔质量就是它的相对分子质量


D．相同物质的量的SO2和SO3，含氧原子个数之比为2∶3


答案 D


解析 没有指明微粒的种类是分子还是原子，A错误；水的摩尔质量是18 g/ml, B错误；氯化氢的摩尔质量和它的相对分子质量在数值上相等，单位和含义不同，C错误；设SO2和SO3的物质的量为n，含氧原子个数之比为2n∶3n＝2∶3，D正确。


6．1 ml CO(NH2)2中含________ml碳原子，________ml氮原子，________ml氢原子，________ml氧原子，所含氧原子数跟________ml H2O所含氧原子数相等。


答案 1 2 4 1 1


解析 1分子CO(NH2)2中含1个碳原子，1个氧原子，2个氮原子，4个氢原子，则1 ml CO(NH2)2中，含1 ml碳原子，2 ml氮原子，4 ml氢原子，1 ml氧原子，所含氧原子数与1 ml H2O所含氧原子数相等。


7．摩尔质量是指单位物质的量的物质所含有的质量。


(1)已知NH3的相对分子质量为17，则NH3的摩尔质量为__________。


(2)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____________。


(3)已知一个铁原子的质量为b g，则铁的摩尔质量为______________。


答案 (1)17 g·ml－1 (2)eq \f(aNA,b) g· ml－1


(3)bNA g·ml－1


解析 依据摩尔质量的定义式：M＝eq \f(m,n)，结合物质的量(n)与NA的关系即可列出相关表达式，不要忘记单位。