第1课时 物质的量 摩尔质量
素养要求
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。
分点突破一 物质的量的单位——摩尔
1.物质的量
国际单位制中规定的7个基本物理量之一
(1)物质的量是表示含有________的集合体的物理量,用符号n表示。
(2)物质的量的单位——摩尔国际单位制中7个基本单位之一
(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 H2指________,而不能指1 mol氢。
2.阿伏加德罗常数
特别提醒 1 mol不同物质的“同”与“不同”
“同”是粒子数相同,如1 mol H2O和1 mol Al所含的粒子数都约是6.02×1023(或1NA)。
“不同”是不同粒子质量不同而导致1 mol物质质量不同,如1 mol H2O的质量是18 g,1 mol Al的质量是27 g。
[即学即练]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)物质的量可以理解为物质的数量。( )
(2)物质的量描述的对象是分子、原子等微观粒子。( )
(3)摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一。( )
(4)1 mol氧气中约含有6.02×1023个原子。( )
(5)1 mol任何粒子所含有的粒子数相等。( )
(6)阿伏加德罗常数就是6.02×1023。( )
(7)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。( )
2.“物质的量”是指( )
A.物质的质量
B.物质的微观粒子数
C.物质的质量与微观粒子数
D.把物质的质量同微观粒子数联系起来的一个基本物理量
3.1 mol MgCl2中含有( )
A.3.01×1023个Mg2+ B.1.204×1024个
C.1 mol Mg2+ D.1 mol Cl2
4.1个CO2分子中有1个C原子、2个O原子。则1 mol CO2中有________ mol C和________ mol O,0.5 mol CO2中有________ mol C和________ mol O。含有0.5 mol O的CO2的物质的量为________ mol。
5.(1)1 mol Na2SO4中含有Na+的数目是________,与其含有相同Na+数目的NaCl的物质的量为________。
(2)若测得某Na2SO4溶液中含有,则溶液中含有________ mol Na+。
(3)________ 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________ mol原子,含________个电子。
分点突破二 摩尔质量
1.定义:________________________________,符号是________。
2.常用单位:________________。
3.数值:1 mol任何粒子或物质的质量以克为单位时,其数值都与该粒子的____________________相等。
4.定义式:摩尔质量(M)=,即M=。
5.物质的量、物质的质量、粒子数目之间的计算关系
特别提醒 通过计算,准确理解“阿伏加德罗常数”把微观物理量和宏观物理量联系起来的“桥梁”作用。
[即学即练]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(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。( )
2.下列说法正确的是( )
A.摩尔质量就是物质的相对分子质量或相对原子质量的6.02×1023倍
B.摩尔质量就等于物质的相对分子质量或相对原子质量
C.HNO3的摩尔质量是63 g
D.H2SO4和H3PO4的摩尔质量相等
3.下列说法正确的是( )
A.16 g O2所含的分子数为6.02×1023个
B.0.5 mol H2SO4含有的原子数为3.5NA
C.18 g H2O中质子的物质的量为1 mol
D.22 g物质A中含有的分子数为3.01×1023,则A的摩尔质量为44 g
4.147 g H2SO4的物质的量是________;0.5 mol H2SO4的质量是__________g,其中含有______________mol H,含有______________mol O;2 mol H2SO4中含有H2SO4分子数为______________个,含氢原子数为______________个。
5.128 g SO2气体,摩尔质量为M,分子数目为N,质量为m,阿伏加德罗常数为NA,m(12C)为一个12C原子的质量,试说明下列各式所表示的意义并计算出具体数值。
(1),_________________________________________________
(2),________________________________________________
(3),_________________________________________________
(4),_________________________________________________
(5),_________________________________________________
1.摩尔起源于希腊文mole,原意为“堆量”,是在1971年10月,由41个国家参加的第14届国际计量大会上决定增加的国际单位制(SI)的第七个基本单位。下列关于“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.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
D.1 mol氧含6.02×1023个O2
2.下列有关物质的量的说法正确的是( )
A.CO的摩尔质量为28 g
B.摩尔是国际单位制中的七个基本物理量之一
C.物质的量适用于分子、离子、原子等微观粒子
D.10 g H2O的摩尔质量比1 g H2O的摩尔质量大
3.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个氯气分子的物质的量是0.5 mol
4.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.1 mol任何粒子的粒子数为NA
D.1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
5.下列说法中,正确的是( )
A.1 mol氢约含有阿伏加德罗常数个氢
B.1 mol CaCl2含有1 mol Cl-
C.1 mol电子约含有6.02×1023个电子
D.1 mol H2O含有1 mol H2和1 mol O
6.NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.含NA个H的H2的物质的量为1 mol
B.NA个CO和1 mol N2所含分子数相等
C.NA个H2SO4与1 mol H3PO4所含氢原子的个数比为1∶1
D.0.1 mol C含1.2NA个质子
7.计算填空:
(1)0.5 mol的Fe含________个铁原子(用6.02×1023表示阿伏加德罗常数的值),质量是________ g。
(2)2 mol CO2中含________ mol碳原子,________个氧原子(用NA表示阿伏加德罗常数的值),________个质子(用NA表示阿伏加德罗常数的值),质量是________ g。
(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________。
第1课时 物质的量 摩尔质量
分点突破一 物质的量的单位——摩尔
1.(1)一定数目粒子 (2)mol 6.02×1023 原子 分子 离子 (3)1 mol氢原子 1 mol氢分子
2.1 mol任何粒子的粒子数 NA 约6.02×1023mol-1
即学即练
1.答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√
2.答案:D
3.答案:C
4.答案:1 2 0.5 1 0.25
5.答案:(1)1.204×1024 2 mol (2)1 (3)0.2 (4)0.9 1.806×1024
分点突破二 摩尔质量
1.单位物质的量的物质所具有的质量 M
2.g/mol(或g·mol-1)
3.相对原子质量或相对分子质量
即学即练
1.答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
2.答案:D
3.解析:A项,16 g O2的物质的量为0.5 mol,其分子数为3.01×1023,A错误;B项,1 mol H2SO4中含7 mol原子,故0.5 mol H2SO4中含有的原子数目为3.5NA,B正确;C项,n(H2O)=1 mol,其质子的物质的量为10 mol,C错误;D项,n(A)==0.5 mol,M(A)===44 g·mol-1,其单位不是“g”,D错误。
答案:B
4.解析:根据n=,n(H2SO4)==1.5 mol;0.5 mol H2SO4的质量为49 g,其中含2×0.5 mol H、4×0.5 mol O;按N=n·NA,2 mol H2SO4中含有的H2SO4分子数为2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1024,同理可得氢原子数为2.408×1024。
答案:1.5 mol 49 1 2 1.204×1024
2.408×1024
5.答案:(1)表示SO2的物质的量 2 mol
(2)表示一个SO2分子的质量 1.06×10-22 g
(3)表示SO2的物质的量 2 mol
(4)表示一个SO2分子的质量 1.06×10-22 g
(5)表示SO2的相对分子质量 64
随堂演练全通关
1.解析:摩尔只是物质的量这一物理量的单位,不是一种物理量;含6.02×1023个粒子的集合体不一定计量为1摩尔,如含6.02×1023个氧原子的O2的物质的量是0.5 mol;1 mol氧含义不明确,应说1 mol O2含6.02×1023个氧分子。
答案:B
2.答案:C
3.解析:32 g O2为1 mol,氧原子数为2NA,A错误;0.5 mol H2O中原子数为0.5×3×NA,B正确;1 mol H2O中含有H2O分子数为NA,C正确;0.5NA个Cl2分子的物质的量为0.5 mol,D正确。
答案:A
4.解析:当物质的摩尔质量以g·mol-1为单位时,其数值是等于其相对分子(原子)质量,A错误;“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量,不是单位,摩尔才是基本单位,B错误;1 mol任何粒子的粒子数叫阿伏加德罗常数,符号为NA,C正确;1 mol任何物质都含有约6.02×1023个相应的微粒,但原子数不一定为6.02×1023,如1 mol O2含有的原子数约为2×6.02×1023个,D错误。
答案:C
5.解析:A项错误,未注明微粒的种类,氢是氢分子、氢原子还是氢离子不明确;B项错误,1 mol CaCl2应含有2 mol Cl-;D项错误,由初中化学可知H2O中无H2,正确的表述为1 mol H2O含有2 mol H和1 mol O。
答案:C
6.答案:B
7.解析:(1)0.5 mol的Fe含有Fe原子的数目N=0.5 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1023,其质量m=0.5 mol×56 g·mol-1=28 g。(2)每个CO2分子中含有1个C原子、2个O原子,则n(C)=n(CO2)=2 mol,n(O)=2n(CO2)=4 mol,故含有氧原子的数目为4NA,1个二氧化碳分子含有的质子数目为6+8×2=22,2 mol CO2中含有44NA个质子,质量为2 mol×44 g·mol-1=88 g。(3)设混合气体中CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,则28 g·mol-1×x mol+44 g·mol-1×y mol=14.4 g,x mol+y mol=0.4 mol,解得x=0.2,y=0.2,则①m(CO)=0.2 mol×28 g·mol-1=5.6 g;②混合气体的平均摩尔质量为=36 g·mol-1。
答案:(1)3.01×1023 28 (2)2 4NA 44NA 88
(3)①5.6 g ②36 g·mol-1