7、物质的量
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文档简介
年 级 高一 学 科 化学 版 本 苏教版
内容标题 物质的量
编稿老师
【本讲教育信息】
一. 教学内容：
物质的量
二. 教学目标
1. 知识与技能目标
（1）了解物质的量及其单位，了解物质的量与微观粒子数之间的关系。
（2）了解摩尔质量的概念，了解摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系。
（3）了解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系。掌握有关概念的计算。
2. 过程与方法目标
（1）培养学生的逻辑推理、抽象概括的能力。
（2）通过计算帮助学生更好地理解概念和运用、巩固概念。
3. 情感态度与价值观目标
（1）使学生认识到微观和宏观的相互转化是研究化学的科学方法之一。培养学生尊重科学的思想。
（2）通过强调解题规范化，单位使用准确，养成良好的学习习惯。
三. 教学重点、难点
1. 物质的量的概念，物质的量与微观粒子数之间的关系。
2. 摩尔质量的概念，摩尔质量与质量、物质的量之间的关系。
四. 教学方法
探究、讨论
五. 教学过程
〔引入物质的量〕
〔问题讨论〕
1. 一袋重量为10Kg的大米有多少粒米？
2. 给你一杯质量为18g的水，请问这杯水中有多少个水分子？
（学生讨论后提出建议――怎样知道10kg大米的米粒数；但是对水分子数目问题无法解决）
〔师引出物质的量〕
我们只能称量水的质量，但是无从知道水分子的数目；我们也能猜测出水的质量越大，水分子的数目越多。那么，分子数目与质量究竟有什么关系呢？这就是我们今天要学习的新知识――物质的量。
〔展示〕
2H2 + O2 2H2O
微观粒子数 2个 1个 2个
宏观质量 4g 32g 36g
（一）物质的量
1、物质的量
（1）概念：是表示含有一定数目粒子的集体的物理量。
（2）符号：n
（3）单位：mol
（4）计量的对象――微粒：分子、原子、离子、中子、电子、原子团等
（5）是一个专有名词，由固定字数组成，不能分割、不能增减。
（6）粒子必须十分明确，且用化学式表示。[设问]：物质的量的1个单位即1mol所表示的微粒数目是多少呢？
2、摩尔
（1）概念：是物质的量的单位，简称摩。
（2）符号：mol
（3）标准：
以0.012kg 12C中所含的原子数目为标准的，也就是说，如果在一定量的粒子集体中所含有的粒子数与0.012kg 12C中所含的碳原子数目相同，则它的物质的量为1mol
（4）数值：阿佛加德罗常数，用NA表示。单位是：mol-1
（5）规定：1mol任何粒子的粒子数叫做阿佛加德罗常数。
（6）近似值：6.02×1023
（7）物质的量、阿佛加德罗常数与粒子数（符号为N）之间的关系：
【练习】填空：
1、1mol H2所含氢气分子的个数： 。
2、2mol氢分子含 个氢原子。
3、1mol SO42-为 个SO42-。
4、1mol Na+含 个电子。
答案：
1、6.02×1023 2、4NA 3、NA 4、10NA
【练习】判断正误，说明理由。
A、1mol 苹果 （ ）
B、1mol CO2 （ ）
C、1mol 氢 （ ）
D、1mol OH- （ ）
答案：A、错 B、对 C、错 D、对
【练习】根据摩尔的有关知识，进行计算。
①5mol的O2中有多少个氧气分子？
②1.204×1024个H，合多少mol？
答案：① N＝n × NA＝5 mol ×6.02×1023 mol-1＝3.01×1024
②n＝N / NA＝1.204×1024 / 6.02×1023 mol-1＝2 mol
〔引入摩尔质量〕
【思考】：1mol任何物质都约含有6.02X1023个粒子，那么这1mol物质的质量到底有多大？
1mol12C的质量是0.012kg，那么1mol其他物质的质量又是多少呢？
[讨论] 分析以上计算结果可得出什么规律？
（二）摩尔质量
1、1mol物质的质量：
1mol任何物质的质量以克为单位时，在数值上等于该微粒的相对原子质量或相对分子质量。
【练习】
（1）1molMg的质量为 ；
（2）1molO2的质量为 ；
（3）1molNa的质量为 ；
（4）1molN2的质量为 ；
（5）1molNH4+质量为 ；
（6）1molSO42-质量为 。
答案：（1）24g （2）32g （3）23g
（4）28g （5）18g （6）96g
2、摩尔质量：
（1）摩尔质量：单位物质的量的物质所具有的质量；
（2）符号 M ；
（3）表示式 M＝m / n ；
（4）单位及表示方法 g / mol 。
（5）数值：（当以克为单位时）等于粒子的式量
（6）物质的量(n)、物质的质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系：
n(mol)=
【练习】
（1）O2的摩尔质量是多少？
（2）H2SO4的摩尔质量是多少？
（3）100molH2O的质量是多少克？
（4）0.1molOH-的质量是多少克？
答案：（1）32g/mol
（2）98g/mol
（3）m＝n×M＝100 mol×18g/ mol＝1800g
（4）m＝n ×M＝0.1 mol×17g/ mol＝1.7g
3、物质的量的意义：是联系宏观和微观的纽带或桥梁。
表达式：
【练习】
（1）3molFe的质量为 。
（2）4gNaOH的物质的量为 。
（3）8gNaOH中含Na+和OH-的物质的量分别为 。
（4）6.02×1022个硫酸分子的质量为 。
答案：（1）168g （2）0.1mol （3）0.2mol （4）9.8g
例题：
1. 71g硫酸钠中含Na+和SO42-的物质的量是多少？
解析：n (Na+ ) ＝ 2 n (Na2SO4) ＝ 2×( 71g / 142 g mol-1 ) ＝ 1mol
n (SO42- ) ＝ n (Na2SO4)＝71g / 142 gmol-1＝ 0.5 mol
2. 24.5g KClO3在催化剂作用下可得氧气的物质的量是多少？
解析：n (O2) ＝ (3 / 2 )×(24.5 g / 122.5gmol-1) ＝ 0.3 mol
【模拟试题】
一、选择题
1. 下列对于“摩尔”的理解正确的是 （ ）
A. 摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
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，0.012kg碳原子所含有的碳原子数目为1摩
2. 下列有关阿佛加德罗常数(NA)的说法错误的是 （ ）
A. 32克O2所含的原子数目为NA
B. 0.5molH2O含有的原子数目为1.5 NA
C. 1molH2O含有的H2O分子数目为NA
D. 05 NA个氯气分子的物质的量是0.5mol
3. 下列说法正确的是 （ ）
A. 摩尔质量就等于物质的式量 B. 摩尔质量是物质式量的6.02×1023倍
C. HNO3的摩尔质量是63g D. 硫酸和磷酸的摩尔质量相等
4. 2molCl2和2molCO2相比较，下列叙述中正确的是
A. 分子数相等 B. 原子数相等 C. 体积相等 D. 质量相等
5. 下列物质中氧原子数目与11.7g Na2O2中氧原子数一定相等的是 （ ）
A. 6.72L CO B. 6.6g CO2 C. 8 g SO3 D. 9.6g H2SO4
6. 铅笔芯的主要成分是石墨和黏土，这些物质按照不同的比例加以混和、压制，就可以制成铅笔芯。如果铅笔芯质量的一半成分是石墨，且用铅笔写一个字消耗的质量约为1mg。那么一个铅笔字含有的碳原子数约为 （ ）
A. 2.5×1019个 B. 2.5×1022个 C. 5×1019个 D. 5×1022个
7. 科学家刚刚发现了某种元素的原子，其质量是a g，12C的原子质量是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aNA
B. Wg该原子的物质的量一定是
C. Wg该原子中含有 个该原子
D. 由已知信息可得：
二、填空
1. 现有mg某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为Mg·mol-1。若阿伏加德罗常数用NA表示，则：
（1）该气体的物质的量为________mol。
（2）该气体所含原子总数为_______ _个。
2. 2003年3月日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为 Na0.35CoO2 1.3H2O。试计算：该晶体的摩尔质量是 ；钴原子与氧原子的物质的量之比是 ；钴原子与氧原子的个数之比是 ；1mol该晶体中含有的氧原子数目是 。（比值可以用小数表示）
三、计算题
据“网易新闻中心”报道，2003年12月13日，湖北大冶市金牛镇小泉村发生了群体中毒事件，三名儿童在送往医院途中死亡，另两名儿童至今日仍在医院治疗。经诊断，两儿童为灭鼠药“毒鼠强”急性中毒。此前的10月30日，湖北枣阳发生了三十四人的集体毒鼠强中毒事件；而震惊全国的湖北利川“十·二一”毒鼠强投毒案，曾造成三十五人中毒、十人死亡。毒鼠强的毒害是严重的，国家已禁止使用该药来消灭老鼠。
那么什么是毒鼠强？它是一种含有C、H、O、N、S的有机物，其摩尔质量为240g·mol-1 ，其中所含碳元素的质量分数为20％，所含氢元素的质量分数为3.3％，所含氧元素的质量分数为26.7％，所含氮元素的质量分数为23.3％，所含硫元素的质量分数为26.7％。
根据以上各元素在其中所含的质量分数，试求各元素的物质的量之比及其化学式。
【试题答案】
一、1. B 2. A 3. D 4. A 5. BC 6. A 7. BC
二、1. （1）m/M （2）2mNA/M
2. 122 g·mol-1 ；1：3.3 ；1：3.3 ；1.99×1024 个
三、物质的量之比：C：H：O：N：S＝2：4：2：2：1
化学式为：C4H8O4N4S2。
内容标题 物质的量
编稿老师
【本讲教育信息】
一. 教学内容：
物质的量
二. 教学目标
1. 知识与技能目标
（1）了解物质的量及其单位，了解物质的量与微观粒子数之间的关系。
（2）了解摩尔质量的概念，了解摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系。
（3）了解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系。掌握有关概念的计算。
2. 过程与方法目标
（1）培养学生的逻辑推理、抽象概括的能力。
（2）通过计算帮助学生更好地理解概念和运用、巩固概念。
3. 情感态度与价值观目标
（1）使学生认识到微观和宏观的相互转化是研究化学的科学方法之一。培养学生尊重科学的思想。
（2）通过强调解题规范化，单位使用准确，养成良好的学习习惯。
三. 教学重点、难点
1. 物质的量的概念，物质的量与微观粒子数之间的关系。
2. 摩尔质量的概念，摩尔质量与质量、物质的量之间的关系。
四. 教学方法
探究、讨论
五. 教学过程
〔引入物质的量〕
〔问题讨论〕
1. 一袋重量为10Kg的大米有多少粒米？
2. 给你一杯质量为18g的水，请问这杯水中有多少个水分子？
（学生讨论后提出建议――怎样知道10kg大米的米粒数；但是对水分子数目问题无法解决）
〔师引出物质的量〕
我们只能称量水的质量，但是无从知道水分子的数目；我们也能猜测出水的质量越大，水分子的数目越多。那么，分子数目与质量究竟有什么关系呢？这就是我们今天要学习的新知识――物质的量。
〔展示〕
2H2 + O2 2H2O
微观粒子数 2个 1个 2个
宏观质量 4g 32g 36g
（一）物质的量
1、物质的量
（1）概念：是表示含有一定数目粒子的集体的物理量。
（2）符号：n
（3）单位：mol
（4）计量的对象――微粒：分子、原子、离子、中子、电子、原子团等
（5）是一个专有名词，由固定字数组成，不能分割、不能增减。
（6）粒子必须十分明确，且用化学式表示。[设问]：物质的量的1个单位即1mol所表示的微粒数目是多少呢？
2、摩尔
（1）概念：是物质的量的单位，简称摩。
（2）符号：mol
（3）标准：
以0.012kg 12C中所含的原子数目为标准的，也就是说，如果在一定量的粒子集体中所含有的粒子数与0.012kg 12C中所含的碳原子数目相同，则它的物质的量为1mol
（4）数值：阿佛加德罗常数，用NA表示。单位是：mol-1
（5）规定：1mol任何粒子的粒子数叫做阿佛加德罗常数。
（6）近似值：6.02×1023
（7）物质的量、阿佛加德罗常数与粒子数（符号为N）之间的关系：
【练习】填空：
1、1mol H2所含氢气分子的个数： 。
2、2mol氢分子含 个氢原子。
3、1mol SO42-为 个SO42-。
4、1mol Na+含 个电子。
答案：
1、6.02×1023 2、4NA 3、NA 4、10NA
【练习】判断正误，说明理由。
A、1mol 苹果 （ ）
B、1mol CO2 （ ）
C、1mol 氢 （ ）
D、1mol OH- （ ）
答案：A、错 B、对 C、错 D、对
【练习】根据摩尔的有关知识，进行计算。
①5mol的O2中有多少个氧气分子？
②1.204×1024个H，合多少mol？
答案：① N＝n × NA＝5 mol ×6.02×1023 mol-1＝3.01×1024
②n＝N / NA＝1.204×1024 / 6.02×1023 mol-1＝2 mol
〔引入摩尔质量〕
【思考】：1mol任何物质都约含有6.02X1023个粒子，那么这1mol物质的质量到底有多大？
1mol12C的质量是0.012kg，那么1mol其他物质的质量又是多少呢？
[讨论] 分析以上计算结果可得出什么规律？
（二）摩尔质量
1、1mol物质的质量：
1mol任何物质的质量以克为单位时，在数值上等于该微粒的相对原子质量或相对分子质量。
【练习】
（1）1molMg的质量为 ；
（2）1molO2的质量为 ；
（3）1molNa的质量为 ；
（4）1molN2的质量为 ；
（5）1molNH4+质量为 ；
（6）1molSO42-质量为 。
答案：（1）24g （2）32g （3）23g
（4）28g （5）18g （6）96g
2、摩尔质量：
（1）摩尔质量：单位物质的量的物质所具有的质量；
（2）符号 M ；
（3）表示式 M＝m / n ；
（4）单位及表示方法 g / mol 。
（5）数值：（当以克为单位时）等于粒子的式量
（6）物质的量(n)、物质的质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系：
n(mol)=
【练习】
（1）O2的摩尔质量是多少？
（2）H2SO4的摩尔质量是多少？
（3）100molH2O的质量是多少克？
（4）0.1molOH-的质量是多少克？
答案：（1）32g/mol
（2）98g/mol
（3）m＝n×M＝100 mol×18g/ mol＝1800g
（4）m＝n ×M＝0.1 mol×17g/ mol＝1.7g
3、物质的量的意义：是联系宏观和微观的纽带或桥梁。
表达式：
【练习】
（1）3molFe的质量为 。
（2）4gNaOH的物质的量为 。
（3）8gNaOH中含Na+和OH-的物质的量分别为 。
（4）6.02×1022个硫酸分子的质量为 。
答案：（1）168g （2）0.1mol （3）0.2mol （4）9.8g
例题：
1. 71g硫酸钠中含Na+和SO42-的物质的量是多少？
解析：n (Na+ ) ＝ 2 n (Na2SO4) ＝ 2×( 71g / 142 g mol-1 ) ＝ 1mol
n (SO42- ) ＝ n (Na2SO4)＝71g / 142 gmol-1＝ 0.5 mol
2. 24.5g KClO3在催化剂作用下可得氧气的物质的量是多少？
解析：n (O2) ＝ (3 / 2 )×(24.5 g / 122.5gmol-1) ＝ 0.3 mol
【模拟试题】
一、选择题
1. 下列对于“摩尔”的理解正确的是 （ ）
A. 摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
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，0.012kg碳原子所含有的碳原子数目为1摩
2. 下列有关阿佛加德罗常数(NA)的说法错误的是 （ ）
A. 32克O2所含的原子数目为NA
B. 0.5molH2O含有的原子数目为1.5 NA
C. 1molH2O含有的H2O分子数目为NA
D. 05 NA个氯气分子的物质的量是0.5mol
3. 下列说法正确的是 （ ）
A. 摩尔质量就等于物质的式量 B. 摩尔质量是物质式量的6.02×1023倍
C. HNO3的摩尔质量是63g D. 硫酸和磷酸的摩尔质量相等
4. 2molCl2和2molCO2相比较，下列叙述中正确的是
A. 分子数相等 B. 原子数相等 C. 体积相等 D. 质量相等
5. 下列物质中氧原子数目与11.7g Na2O2中氧原子数一定相等的是 （ ）
A. 6.72L CO B. 6.6g CO2 C. 8 g SO3 D. 9.6g H2SO4
6. 铅笔芯的主要成分是石墨和黏土，这些物质按照不同的比例加以混和、压制，就可以制成铅笔芯。如果铅笔芯质量的一半成分是石墨，且用铅笔写一个字消耗的质量约为1mg。那么一个铅笔字含有的碳原子数约为 （ ）
A. 2.5×1019个 B. 2.5×1022个 C. 5×1019个 D. 5×1022个
7. 科学家刚刚发现了某种元素的原子，其质量是a g，12C的原子质量是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aNA
B. Wg该原子的物质的量一定是
C. Wg该原子中含有 个该原子
D. 由已知信息可得：
二、填空
1. 现有mg某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为Mg·mol-1。若阿伏加德罗常数用NA表示，则：
（1）该气体的物质的量为________mol。
（2）该气体所含原子总数为_______ _个。
2. 2003年3月日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为 Na0.35CoO2 1.3H2O。试计算：该晶体的摩尔质量是 ；钴原子与氧原子的物质的量之比是 ；钴原子与氧原子的个数之比是 ；1mol该晶体中含有的氧原子数目是 。（比值可以用小数表示）
三、计算题
据“网易新闻中心”报道，2003年12月13日，湖北大冶市金牛镇小泉村发生了群体中毒事件，三名儿童在送往医院途中死亡，另两名儿童至今日仍在医院治疗。经诊断，两儿童为灭鼠药“毒鼠强”急性中毒。此前的10月30日，湖北枣阳发生了三十四人的集体毒鼠强中毒事件；而震惊全国的湖北利川“十·二一”毒鼠强投毒案，曾造成三十五人中毒、十人死亡。毒鼠强的毒害是严重的，国家已禁止使用该药来消灭老鼠。
那么什么是毒鼠强？它是一种含有C、H、O、N、S的有机物，其摩尔质量为240g·mol-1 ，其中所含碳元素的质量分数为20％，所含氢元素的质量分数为3.3％，所含氧元素的质量分数为26.7％，所含氮元素的质量分数为23.3％，所含硫元素的质量分数为26.7％。
根据以上各元素在其中所含的质量分数，试求各元素的物质的量之比及其化学式。
【试题答案】
一、1. B 2. A 3. D 4. A 5. BC 6. A 7. BC
二、1. （1）m/M （2）2mNA/M
2. 122 g·mol-1 ；1：3.3 ；1：3.3 ；1.99×1024 个
三、物质的量之比：C：H：O：N：S＝2：4：2：2：1
化学式为：C4H8O4N4S2。