1.2 第1课时 物质的量 学案 （含答案）2023-2024学年高一化学苏教版（2020）必修第一册

1.2 第1课时　物质的量
【学习目标】
1.了解物质的量、摩尔质量的概念,并能运用物质的量、物质所含的粒子数、物质的质量、摩尔质量之间的关系进行简单计算。
2.通过了解物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量的含义和应用,体会定量研究对化学科学的重要作用。
【合作探究】
【学习情境】
水是生命之源,水是由水分子构成的。已知一滴水大约是0.05mL,大约含有1670000000000000000000=1.67×1021个水分子,这么多的水分子如果让10亿人去数,每人每分钟数100个,日夜不停地数,大约需要3万年才能数完。
任务1　认识联系宏观物质与微观粒子的桥梁——物质的量
【新知生成】
一、物质的量
1.含义:物质的量是国际单位制中的基本　　　　之一,符号为　　　　。
2.常用单位:　　　　(简称摩,符号为　　　　)。
3.计量标准:1mol某种微粒集合体中所含的微粒数称为阿伏加德罗常数,符号为NA,近似为　　　　　　。
4.计算:=　　　　。
二、摩尔质量
1.概念:单位　　　　的物质所具有的质量,符号为　　　　。
2.单位:　　　　。
3.数值:当　　　　以g·mol-1为单位时,在数值上等于该物质的相对原子(或分子)质量。
4.应用:物质的质量(m)=　　 　　×摩尔质量(M)。
【答案】一、1.物理量　n　2.摩尔　mol
3.6.02×1023mol-1　4.物质的量(n)
二、1.物质的量　M　2.g·mol-1　3.摩尔质量　4.物质的量(n)
【核心突破】
典例1　计算下列各小题中的指定物理量(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(1)0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与　　　　个NH3分子中所含氢原子数相等。
(2)分子数为0.5NA的CO2,质量是　　　　。
(3)9.5 g A分子的物质的量是0.25 mol,A的摩尔质量是　　　　;N个B分子的质量是m g,则B的摩尔质量是　　　　。
(4)科学家发现了某带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O,则12.2 g该晶体中含氧原子数为　　　　,氢原子的物质的量为　　　　。
【答案】(1)0.2NA　(2)22 g　(3)38 g·mol-1　 g·mol-1　(4)0.33NA　0.26 mol
【解析】(1)0.3 mol H2O分子中所含氢原子的物质的量为0.6 mol,含0.6 mol氢原子的NH3的物质的量为0.2 mol,其分子数为0.2NA。
(2)分子数为0.5NA的CO2分子,其物质的量为0.5 mol,质量为44 g·mol-1×0.5 mol=22 g。
(3)M(A)=9.5 g÷0.25 mol=38 g·mol-1;n(B)= mol,M(B)=m g÷n(B)= g·mol-1。
(4)由该晶体的化学式可知其摩尔质量约为122 g·mol-1,则n==0.1 mol,故晶体中氧原子数为0.1×(2+1.3)NA=0.33NA,氢原子的物质的量为0.1 mol ×1.3×2=0.26 mol。
　　典例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)1.28g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)已知一个铁原子的质量为bg,则铁的摩尔质量为　　　　　　　　　。
(4)设NA为阿伏加德罗常数的值,已知ag某气体中含分子数为b,则该气体的摩尔质量为　　　　。
【答案】(1)17g·mol-1　(2)64g·mol-1　(3)bNAg·mol-1　(4)g·mol-1
归纳总结
1.物质的量是表示一定数目微粒集合体的物理量,其常用单位是摩尔,1mol任何微粒集合体中所含微粒数都等于阿伏加德罗常数。
2.摩尔质量和相对分子(原子)质量不同之处在于,摩尔质量的单位是g·mol-1。
3.M=m(分子)×NA=×12g·mol-1
　　训练1　下列有关物质的量的叙述中错误的是(　　)。
A.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一
B.物质的量表示含有一定数目粒子的集合体
C.物质的量是国际单位制中的一个基本单位
D.摩尔是计量原子、分子或离子等微观粒子的“物质的量”的单位
【答案】C
【解析】物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,表示的是一定数目粒子的集合体,其基本单位为mol。
训练2　硫酸钠的摩尔质量为　　　　;1 mol 硫酸钠的质量为　　　　;71 g Na2SO4中所含钠离子的物质的量为　　　　,氧原子的质量为　　　　,阳离子和阴离子的总数为　　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】142 g·mol-1　142 g　1 mol　32 g　1.5NA
【解析】Na2SO4的相对分子质量为142,则其摩尔质量为142 g·mol-1,1 mol Na2SO4的质量为142 g。71 g Na2SO4的物质的量为0.5 mol,其中所含Na+的物质的量为1 mol,O原子的物质的量为2 mol,则氧原子的质量为32 g;Na+和S总共为1.5 mol,离子总数为1.5NA。
任务2　从物质的量的角度看化学方程式
【新知生成】
【答案】36g　2个　2mol
【核心突破】
典例3　把13g Zn放入足量的盐酸中,Zn完全反应。计算:
(1)13g Zn的物质的量;
(2)参加反应的HCl的物质的量;
(3)生成H2的分子数。
【答案】(1)0.2mol　(2)0.4mol　(3)1.204×1023
【解析】(1)n(Zn)===0.2mol。
(2)Zn　+　2HClZnCl2+H2↑
1　　　　 2　　　　　　　 1
0.2mol　　 n(HCl)　　　　n(H2)
==
解得:n(HCl)=0.4mol,n(H2)=0.2mol
(3)N(H2)=n(H2)·NA≈0.2mol×6.02×1023mol-1=1.204×1023。
归纳总结
1.化学方程式中,各物质的化学计量数之比等于相应物质的微粒数之比,也等于其物质的量之比。
2.根据化学方程式可以实现各物质质量、物质的量、微粒数之间的快速换算。
训练3　实验室里通常用MnO2与浓盐酸反应制取氯气,其反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。把8.7gMnO2放入足量浓盐酸中完全反应,请计算:
(1)参加反应的HCl的物质的量;
(2)生成Cl2的质量。
【答案】(1)0.4mol　(2)7.1g
课堂小结
【随堂检测】
1.下列关于“物质的量”、“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中不正确的是 (　　)。
A.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量
B.摩尔是国际单位制中的一个基本单位
C.0.012kg 12C中所含的碳原子的物质的量为1 mol
D.“物质的量”表示含有一定数目粒子的集合体,是七个基本物理量之一
【答案】A
2.下列各组物质中,含原子数最多的是(　　)。
A.0.4 mol O2
B.4 ℃时5.4 mL水
C.10 g Ne
D.6.02×1023个CO2分子
【答案】D
【解析】0.4 mol O2中含0.8 mol O原子;4 ℃时5.4 mL水中所含原子的物质的量为×3=0.9 mol;10 g Ne中含0.5 mol Ne原子;6.02×1023个CO2分子的物质的量为1 mol,其中含3 mol原子。
3.设水的密度为1 g·mL-1。经测量,a滴水的体积为b mL,则1滴水中所含的水分子数约为(　　)。
A.a×b×18×6.02×1023
B.×6.02×1023
C.×6.02×1023
D.×6.02×1023
【答案】B
【解析】根据密度、质量、物质的量和微粒数等物理量之间的联系,列式计算:×6.02×1023mol-1=×6.02×1023。
4.按要求回答下列问题。
(1)12.4g Na2R含Na+0.4mol,则Na2R的摩尔质量为　　　　,R的相对原子质量为　　　　。
(2)86.4g A单质与4.80mol Cl2完全反应,生成3.20mol AClx,则x=　　　　,A的摩尔质量为　　　　g·mol-1。
【答案】(1)62g·mol-1　16　(2)3　27
【解析】(1)含有0.4mol Na+的Na2R的物质的量为0.2mol,所以M(Na2R)==62g·mol-1,则R的相对原子质量=62-2×23=16。(2)由氯元素守恒可知:4.80mol×2=3.20mol×x,解得x=3。根据A元素守恒可知n(A)=3.20mol,所以,M(A)==27g·mol-1。
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