(共25张PPT)
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第三节 物质的量
第1课时 物质的量的单位——摩尔
课程标准要求 1.了解物质的量及其单位——摩尔。
2．了解摩尔质量的含义及应用。
3．了解阿伏加德罗常数(NA)及其相关计算。
学科核心素养 1.宏观辨识与微观探析：利用物质的量将宏观的物理量(质量)与微观中微粒的个数相联系，能从宏观和微观相结合的角度分析与解决实际问题。
2．证据推理与模型认知：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。
学习目标 1.通过建立物质的量的概念，了解物质的量、摩尔质量、阿伏加德罗常数的含义与应用，能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。
2．通过物质的量，认识物质组成及其化学变化，能运用物质的量、摩尔质量之间的相互关系进行简单计算。
学习任务一 物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数
自主学习 认知形成
1．物质的量
(1)概念：表示含有_________________的集合体，符号为_______，是国际单位制中7个基本物理量之一。
(2)单位：物质的量的单位为________，简称摩。
一定数目粒子
n
摩尔
2．摩尔
3．阿伏加德罗常数
4．物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)的关系为__________。
1 mol H、1 mol H＋、1 mol H2所表示的含义是否相同？能说1 mol大米吗？
提示：不相同 虽然都是1 mol微粒，但微粒种类不同，它们分别表示1 mol氢原子，1 mol氢离子和1 mol氢分子。物质的量只能用来计量分子、原子等微观粒子，不能计量大米等宏观物质。
1．正误判断
(1)物质的量可以理解为物质的微观粒子数目。( )
提示：物质的量是表示含有一定数目粒子集合体的物理量。
(2)摩尔是国际单位制中7个基本物理量之一。( )
提示：物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一，摩尔是其单位。
(3)1 mol H2和1 mol H2O中所含的分子数和原子数都相同。( )
提示：分子数相同，原子数不同。
(4)阿伏加德罗常数就是6.02×1023。( )
提示：阿伏加德罗常数是1 mol任何粒子所含的粒子数，约为6.02×1023 mol－1。
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2．教材延伸
教材【资料卡片】介绍了“国际单位制的7个基本单位”。教材中描述“1 mol任何粒子集合体都约含有6.02×1023个粒子”。1 mol任何粒子含有的原子数都相等吗？举例说明。
提示：不一定 如1 mol O2和1 mol N2含有的原子数相等，但1 mol O2和1 mol O3含有的原子数不相等。
3．(2024·河北省邯郸市永年区第二中学高一上学期第一次月考)下列叙述错误的是( )
①摩尔是国际单位制中7个基本物理量之一 ②1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子 ③6.02×1023就是阿伏加德罗常数 ④1 mol CO2中含有1 mol碳和2 mol氧
A．①② B．②③
C．②③ D．全部
【解析】 ①摩尔不是物理量，是物质的量的单位，错误；②1 mol任何物质都含有约6.02×1023个结构粒子，不一定是原子，错误；③阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol－1，错误；④1 mol碳和2 mol氧均未指明粒子种类，错误。故选D。
互动探究 能力提升
●情境创设
欧洲有个故事：古时候有一个勇敢的小伙子想娶国王的女儿——美丽的公主，国王出题刁难，其中的一个问题是10 kg小米是多少粒？小伙子很快就想到了解决这个问题的办法，顺利的娶到了公主。其采用的方法为先数出1 g小米有多少粒，然后再转换成10 kg中有多少粒。
日常生活中，我们经常看到商品“打包”流通或销售的现象，如大米，构成单元是“粒”，以一定质量(如10 kg)打包后的单位是“袋”。曲别针不是按个出售的，而是按盒出售的，一盒100个。
●问题探究
问题1.物质的量这一物理量定义的过程中，我们对微观的微粒“打包”的国际标准是什么？
提示：阿伏加德罗常数 国际上规定1 mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。
问题2.1 mol任何物质含有的粒子数是否相等？含有的分子数都约为6.02×1023个吗？
提示：相等 不一定，1 mol任何物质含有的粒子数相等，但并不是所有物质都是由分子构成的，如铁、铜、氯化钠等不含分子。
问题3.1摩尔氧原子能否表示为“1 mol O”和“1 mol氧”？
提示：“1 mol氧”没有指明微粒的种类。1摩尔氧原子可表示为“1 mol O”。
●要点归纳
物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数的关系
(2024·湖南省名校联盟高一阶段性调研)下列说法中正确的是( )
A．摩尔只适用于分子、原子、离子
B．物质的量就是1 mol物质的质量
C．摩尔是物质的量的单位
D．1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧
题点1
对物质的量及其单位摩尔理解
●题点例练
【解析】 摩尔适用于描述所有微观粒子，包括分子、原子、离子、电子、质子、中子等，A错误；物质的量表示一定数目微观粒子的集合体，不表示物质的质量，B错误；物质的量的单位是摩尔，C正确；1 mol H2O含2 mol氢原子和1 mol氧原子，选项中氢、氧指代不明，D错误。故选C。
思维建模 》
(1)“四化”理解物质的量
专有化 “物质的量”四个字是一个整体，不能拆开，也不能添字
微观化 只用来描述微观粒子，如原子、分子、离子、中子、质子、电子等及这些粒子的特定组合，如NaCl；不能表示宏观的物质，如苹果
具体化 必须指明具体粒子的种类，如1 mol O、2 mol O2、1.5 mol O3，不能说1 mol氧
集体化 物质的量可以表示多个微粒的特定组合或集合体，如1 mol NaCl、0.5 mol H2SO4
(2)“三量”理解阿伏加德罗常数
基准量 1 mol粒子集合体所含的粒子数
准确量 是一个物理量，用NA表示，单位是mol－1
近似量 6.02×1023 mol－1
1.(2024·北京市第一六一中学高一月考)下列说法正确的是( )
A．摩尔是国际单位制中的一个基本物理量
B．摩尔是物质的量的单位，每摩尔物质含有6.02×1023个分子
C．2 mol H表示2 mol氢原子
D．1 mol氯含有6.02×1023个氯原子
【解析】 物质的量是国际单位制中的一个基本物理量，摩尔是物质的量的单位，A错误；物质不一定由分子构成，每摩尔物质不一定含有6.02×1023个分子，B错误；2 mol H表示2 mol氢原子，C正确；物质的量描述的对象是微粒，1 mol氯指代不清楚，D错误。故选C。
(2024·北京理工大学附属中学高一期中)下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是( )
A．1 mol 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
【解析】 1 mol O2所含的原子数目为2NA，A错误；水分子是三原子分子，所以0.5 mol H2O含有的原子数目为1.5NA，B正确；1 mol H2O含有的H2O分子数目为NA，C正确；0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5 mol，D正确。故选A。
题点2
阿伏加德罗常数的应用(共25张PPT)
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第三节 物质的量
第1课时 物质的量的单位——摩尔
学习任务二 摩尔质量
自主学习 认知形成
?填表
结论：6.02×1023个(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。
物质微粒 6.02×1023个(1 mol)微粒的质量/g 相对分子(或原子)质量
H2O 18 ______
Al 27 ______
18
27
相对原子质量或相对分子质量
?摩尔质量
(1)1 mol H2O的质量是18 g·mol－1对吗？为什么？
提示：不对 质量的单位是g，摩尔质量的单位是g·mol－1。
(2)有人认为2 mol H2O的摩尔质量是36 g·mol－1对吗？为什么？
提示：不对 物质摩尔质量是一个定值，2 mol H2O的摩尔质量仍是18 g·mol－1。
1．H2S的相对分子质量为________，摩尔质量为_____________。0.5 mol H2S的质量为_______g,51 g H2S的物质的量为_________mol。
34
34 g/mol
17
1.5
2．(2024·广东省东莞市高一期中四校联考)下列说法中正确的是( )
A．1 mol H2SO4的质量为98 g·mol－1
B．SO2的摩尔质量为64 g·mol－1
C．SO2的摩尔质量与SO2的相对分子质量相等
D．1 mol氧的质量为32 g
【解析】 1 mol H2SO4的质量是98 g，A错误；SO2的摩尔质量为64 g·mol－1，B正确；两者数值相等，单位不同，C错误；1 mol氧指代不明，D错误。故选B。
互动探究 能力提升
●情境创设
利用太阳能等能源分解水制备氢气，是实现绿色氢能经济的必由之路，也是未来氢燃料电池的氢源发展方向。我国科研团队开发出新一代电解水催化剂，达到目前已知的规模化电解水制氢的最高效率。
●问题探究
若光解0.02 mol水
问题1.生成H2的质量为多少克？
提示：0.04 g。
问题2.生成O2的物质的量为多少？
提示：0.01 mol。
问题3.生成H2的量理论上等于多少mol Fe与稀硫酸反应产生H2的量？
提示：0.02 mol。0.02 mol Fe与稀硫酸反应产生0.02 mol H2。
●要点归纳
“四性”理解摩尔质量
1．等值性：摩尔质量以g/mol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．近似性：由于电子的质量非常微小，所以离子的摩尔质量以g/mol为单位时，其数值近似等于相对原子质量，如Na和Na＋的摩尔质量都为23 g/mol。
3．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。
4．混合性：对于混合物来说，只要其组成一定，1 mol该混合物的质量就是该混合物的平均摩尔质量。
题点
物质的量、物质的质量、微粒数目之间的计算关系
●题点例练
知识思维导图
课堂素养评价
2.(2024·湖北省A9高中联盟高一期中联考)物质的量是基本物理量之一，物质的量为宏观物质和微观粒子之间构建起一座桥梁。下列有关物质的量的说法正确的是( )
A．摩尔是一个物理量
B．CO2的摩尔质量为44 g
C．32 g O2中含有氧分子的数目约为6.02×1023
D．0.1 mol H2O中含有H2为0.1 mol
【解析】 摩尔是物质的量的单位，A错误；摩尔质量的单位是g/mol，B错误；32 g O2的物质的量为1 mol，1 mol O2中氧分子数目约为6.02×1023，C正确；H2O属于纯净物不含氢气分子，D错误。故选C。
3.(2024·广东省茂名市信宜市高一期中)16 g X气体含有3.01×1023个分子，则X的摩尔质量为( )
A．16 g/mol B．32 g
C．32 g/mol D．64 g/mol
4.完成下列问题。
(1)3.6 g H2O的物质的量是____________，含有______________个水分子，含有_________mol H。
(2)11.7 g NaCl的物质的量是__________，含有____________个Na＋，____________个Cl－，共含离子________mol。
0.2 mol
1.204×1023
0.4
0.2 mol
1.204×1023
1.204×1023
0.4
(3)3.01×1022个OH－的物质的量为____________，质量为______，含有质子的物质的量为___________，含有电子的物质的量________，这些OH－与________mol NH3的质量相同，和_______g Na＋含有的离子数相同。
0.05 mol
0.85 g
0.45 mol
0.5 mol
0.05
1.15 第二章 第三节 第1课时 学习任务二
课时达标分层练
学业考达标练
1.下列说法正确的是( )
A．摩尔是国际单位制中的基本物理量
B．1 mol H2O中所含氧原子的质量为16 g
C．铁原子的摩尔质量和它的相对原子质量相等
D．某物质含有6.02×1023个原子，则该物质的物质的量为1 mol
【解析】 摩尔是国际单位制中的基本单位，A错误；1 mol H2O中所含氧原子的物质的量为1 mol，则氧原子的质量为1 mol×16 g/mol＝16 g，B正确；铁原子的摩尔质量以g/mol为单位时和它的相对原子质量在数值上相等，C错误；某物质含有6.02×1023个原子，则该物质含有的原子为1 mol，但该物质的物质的量不一定为1 mol，D错误。故选B。
2.(2023·湖南省长沙市同升湖高级中学高一期中)已知3.2 g某气体中含有3.01×1022个分子，此气体的摩尔质量是( )
A．16 g/mol B.32 g/mol
C．64 g/mol D.56 g/mol
【解析】 根据n＝求出该气体的物质的量：＝0.05 mol；再根据M＝求出该气体的摩尔质量：＝64 g/mol，C正确。故选C。
3.(2024·天津市第四十七中学高一期中)硫单质的同素异形体有多种，比如S2、S4、S6、S8，对于其中的S8有关说法正确的是( )
A．该物质的摩尔质量为256 g
B．1 mol该分子中含有8NA个质子
C．0.5 mol该分子的质量为128 g
D．该分子中含有电子128NA
【解析】 摩尔质量的单位是g/mol，则该物质的摩尔质量为256 g/mol，A错误；1 mol该分子中含有8 mol硫原子，1个硫原子含有16个质子，则含有128NA个质子，B错误；0.5 mol该分子的质量为0.5 mol×256 g/mol＝128 g，C正确；1个硫原子含有16个电子，该分子中含有电子128个，D错误。故选C。
4.(2024·辽宁省沈阳市第十五中学高一月考)偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料，燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )
A．偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B．6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60 g
C．1 mol偏二甲肼的质量为60 g·mol－1
D．6.6 g偏二甲肼含有0.25NA个碳原子
【解析】 偏二甲肼的摩尔质量为60 g/mol，A错误；6.02×1023个偏二甲肼的物质的量约为1 mol，1 mol偏二甲肼的质量为60 g，B正确；C错误；6.6 g偏二甲肼的物质的量为0.11 mol，含有碳原子数为0.22NA，D错误。故选B。
5.下列说法正确的是( )
A．物质的量就是1 mol物质的质量
B．1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧
C．摩尔是国际单位制中一个物理量
D．3 mol O2与2 mol H2O所含原子数相等
【解析】 物质的量与物质的质量不同，物质的量的单位为mol，质量的单位为g，A错误；表述微观粒子的物质的量时，必须指明微观粒子的种类，因此表示水的构成时，应为1 mol水中含有2 mol氢原子和1 mol氧原子，B错误；摩尔是物质的量的单位，不是一种物理量，C错误；设NA为阿伏加德罗常数的值，3 mol O2所含原子数为6NA,2 mol H2O所含原子数也为6NA，D正确。故选D。
6.(2024·湖北省宜城市第一中学等六校高一期中)按要求填写下列空白：
(1)6.02×1023个Na＋的质量为 23 g。
(2)标准状况下，CH4的摩尔质量为 16 g·mol－1 ，1.5 mol CH4质量为 24 g 。
(3)49 g H2SO4含有 6.02×1023或NA 个氢原子，共含有 2.107×1024或3.5NA 个原子。
【解析】 (1)6.02×1023个Na＋的物质的量为1 mol，质量为23 g。(2)标准状况下，CH4的摩尔质量为16 g·mol－1，1.5 mol CH4质量为1.5 mol×16 g·mol－1＝24 g。(3)49 g H2SO4物质的量为0.5 mol，含有6.02×1023或NA个氢原子，共含有0.5 mol×7×NA mol－1＝3.5NA或2.107×1024个原子。
选择考提升练
7.(2024·河北省秦皇岛市第一中学高一期中)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．100 g质量分数为98%的浓硫酸中含氧原子数为4NA
B．4 g氦气所含有的电子数为2NA
C．1 mol Cl2与足量的铁发生反应，转移的电子总数为3NA
D．46 g Na与一定量O2完全反应生成Na2O和Na2O2时转移的电子数为3NA
【解析】 100 g质量分数是98%的浓硫酸中，所含H2SO4的质量为100 g×98%＝98 g，H2SO4中所含氧原子数为×4×NA mol－1＝4NA，水分子中也含有氧原子，故浓硫酸中所含氧原子数大于4NA，A错误；4g氦气所含有的电子数为×2×NA mol－1＝2NA，B正确；1 mol Cl2与足量的铁反应生成氯化铁转移2 mol电子，转移的电子总数为2NA，C错误；46 g Na与一定量O2完全反应生成Na2O和Na2O2时，Na转化为Na＋，转移电子数为×1×NA mol－1＝2NA，D错误。故选B。
8.(2024·山东省德州市第一中学高一月考)28 g CO气体在1 mol的氧气中燃烧后，所得的气体通过足量Na2O2固体中充分反应后，下列说法不正确的是( )
A．CO与氧气反应，只消耗了0.5 mol氧气
B．充分反应后Na2O2固体质量增加了28 g
C．通过以上两步反应后余下氧气物质的量为0.5 mol
D．若2 g H2替代28 g的CO发生上述反应，则Na2O2固体质量增加了2 g
【解析】 28 g CO气体的物质的量为＝1 mol，在1 mol的氧气中燃烧后，2CO＋O22CO2，生成1 mol二氧化碳，剩余0.5 mol氧气，通过足量Na2O2固体发生的反应为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，据此分析解答。CO与氧气反应，只消耗了0.5 mol氧气，A正确；2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，充分反应后Na2O2固体质量的增加量与CO的质量相等，为28 g，B正确；2CO＋O22CO2,2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，通过以上两步反应，余下氧气的量不变，物质的量仍为1 mol，C错误；2 g H2的物质的量为＝1 mol，燃烧生成水后与过氧化钠反应，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，Na2O2固体质量的增加量等于氢气的质量，为2 g，D正确。故选C。
9.CO2的减排已引起国际社会的广泛关注。中科院大连化物所用一种双金属固溶体氧化物催化剂，实现了CO2合成甲醇(CH3OH)，原理示意图如下：
(1)16 g CH3OH的物质的量是 0.5 mol ，含H原子的数目为 2NA 。
(2)H2与CO2混合气体的总质量为9.0 g，n(H2)∶n(CO2)＝1∶2。
①CO2的质量是 8.8 g 。
②混合气体的平均摩尔质量为 30 g·mol－1 。
【解析】 (1)16 g CH3OH的物质的量＝＝0.5 mol；一个甲醇分子中含有4个氢原子，则0.5 mol甲醇中含有2 mol氢原子，即2NA个氢原子。(2)已知H2与CO2混合气体的总质量为9.0 g，n(H2)∶n(CO2)＝1∶2，则n(H2)×2 g·mol－1＋n(CO2)×44 g·mol－1＝9.0 g，则n(CO2)＝0.2 mol，CO2的质量为0.2 mol×44 g·mol－1＝8.8 g；②混合气体的平均摩尔质量＝9.0 g÷0.3 mol＝30 g·mol－1。
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