鲁科版高中化学必修一第一章第三节常用的物理量物质的量第二课时导学案
文档属性
| 名称 | 鲁科版高中化学必修一第一章第三节常用的物理量物质的量第二课时导学案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 855.7KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-08-26 20:50:43 | ||
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文档简介
第三节常用的物理量物质的量第二课时导学案
摩尔质量 气体摩尔体积
【课标分析】
1．认识物质的量在化学定量研究中的重要作用，能结合实验或生产、生活中的实际数据，并应用物质的量计算物质的组成和物质转化过程中的质量关系。
2．了解物质的量及其相关物理量的含义和应用，体会定量研究对化学科学的重要作用。
【教学目标】
1. 了解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. 能从宏观和微观相结合的角度理解影响物质体积大小的因素，知道气体摩尔体积的含义，能叙述阿伏加德罗定律的内容；
3. 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、Vm和微观粒子数之间计算的思维模型，熟悉阿伏加德罗定律的应用。
【评价目标】
通过“交流·研讨”栏目的数据分析，引导学生找出1mol不同物质的质量和体积的特点，进而建立摩尔质量和气体摩尔体积的概念，将物质的宏观量与其所含微粒数量联系起来。
通过“迁移·应用”栏目的计算，让学生明白物质的量是如何把一定量的物质的宏观量与其所含微粒的数量联系起来的。
能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间进行简单计算，体会物质的量在化学定量研究中的重要作用和应用价值。
【教学重难点】
重点：摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系；气体摩尔体积；阿伏加德罗定律
难点：摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系；气体摩尔体积的应用条件；阿伏加德罗定律的应用
【教法与学法】
问题导引式教学；自主探究与合作探究相结合式学习
【教学准备】
气球
【教学过程】
[情境引入]
某同学在元旦晚会上表演的化学节目为猜气球——他先在实验室中用等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球，然后在晚会的现场让同学猜测气球是用哪种气体吹起的？
[驱动问题]
物质的量是一个基本物理量，通过它可以把物质的宏观量（m 、V）与原子 分子 离子等微观粒子的量联系起来，那么n与m 、V有什么关系呢？1mol物质的质量多大？1mol物质的体积多大？
试通过计算填写下表：
物质微粒 一个微粒的实际质量（g） 6.02×1023个微粒的质量（g） 相对分子质量
H2O 2.99×10-23 17.999 8 18
Al 4.485×10-23 26.999 7 27
【讨论】 分析以上计算结果可得出什么规律？
【自主学习1】什么是摩尔质量？其符号、单位怎样？（阅读课本p.23中下部。）摩尔质量与相对分子质量或相对原子质量有何关系？
1.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 ；
（3）单位及表示方法 。
（4）数值：（当以克为单位时）等于粒子的式量。即：
任何原子摩尔质量以 为单位时，在数值上等于该种原子的相对原子质量。
任何分子摩尔质量以 为单位时，在数值上等于该种分子的相对分子质量。
任何离子摩尔质量以 为单位时，在数值上等于形成该种离子的原子的相对原子质量。
【合作学习1】分组填下列表格，并总结
粒子符号 相对分子质量（Mr）或相对原子质量（Ar） 每个粒子的质量/g 1mol物质的质量/g 摩尔质量 g/mol
H2O 2.99×10-23
Al 4.485×10-23
C 1.933×10-23
Fe 9.302×10-23
H2SO4 1.628×10-23
Na+ 3.821×10-23
OH- 2.824×10-23
【例1】正误判断：
(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( )
【例2】下列说法中正确的是( )
A. 1 mol OH－的质量是17
B. 二氧化碳的摩尔质量是44 g
C. 铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D. 一个钠原子的质量等于 g
【归纳总结1】
(1) 质量的单位是g，摩尔质量的单位是g·mol－1，相对分子质量的单位是1，进行概念辨析时要注意这点。摩尔质量在数值上等于它们的相对分子质量或相对原子质量。
(2) 对具体的物质，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的多少而变化，也不随物质的聚集状态的变化而变化。
【问题1】物质的质量与物质的物质的量之间有何换算关系？
（5）公式
【问题2】物质的量是如何联系宏观与微观的？
2．物质的量的意义：是联系宏观和微观的纽带或桥梁。
【练习1】
(1)24gCH4的物质的量是___________；
(2)8.4gNaHCO3的物质的量是_____________；
(3)0.25molCO2的质量是_______________；
(4)1.5molH2SO4的质量是_____________。
【学法指导】n=，这个公式中，n、m、M三者表示同一粒子，不可表示不同的离子。
H2O ～ 2 H ～ O
1mol 2mol 1mol
【自主学习2】
观察图片思考，物质有固、液、气三种状态，三种状态有何差异？从微观角度解释这三种状态存在差异的原因？
（1）从微观角度分析物质体积大小的影响因素填写下表（打“√”或“×”）
粒子的数目 粒子的大小 粒子间的距离
固体体积
液体体积
气体体积
（2）决定气体体积的因素
影响气体分子间平均距离的因素
①压强：_____________________。
压强大，分子间平均距离小；压强小，分子间平均距离大。
②温度：_____________________________________________________________。
温度高，分子间平均距离大；温度低，分子间平均距离小。
③在相同状况(同温同压)下气体分子间的平均距离几乎相等。
【合作学习2】
分析课本p.23表1—3—1中的有关数据，讨论以下问题：
在相同的温度和压强下，1mol不同气体的体积在数值上有点
【结论】①在相同条件下，1mol气体所占的体积比1mol固体或液体所占的体积大得多
②在相同条件下，1mol固体或液体的体积各不相同，而1mol气体的体积却几乎完全相同
【自主学习3】
什么是气体摩尔体积？其符号、单位怎样？（阅读课本p.24上部。）什么是标准状况？标准状况下气体摩尔体积是多少？
(1) 定义：气体摩尔体积是单位物质的量的 所占的体积。
(2) 符号是
(3) 常用的单位是
(4) 标准状况是指0℃和101kPa；标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1。
【例3】判断正误：
(1) 1 mol任何气体的体积都为22.4 L( )
(2) 1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 L( )
(3) 标准状况下，1 mol水所占的体积是22.4 L( )
(4) 在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA( )
(5) 标况下的Vm＝22.4 L·mol－1，那么Vm＝22.4 L·mol－1时也一定是标准状况( )
【例4】下列说法中正确的是( )
A.1 mol O2和1 mol N2所占的体积约为22.4 L
B.标准状况下，H2的气体摩尔体积约为22.4 L
C.在标准状况下，1 mol H2和1 mol H2O所占的体积都约为22.4 L
D.在标准状况下，22.4 L由N2、N2O组成的混合气体中所含有的N原子的物质的量约为2 mol
【例5】(1)标准状况下，某气体的密度为1.43 g·L－1，则该气体的摩尔质量约为 。
(2)标准状况下，0.51 g某气体的体积为672 mL，则该气体的摩尔质量为 。
【问题3】气体物质的体积与该气体的物质的量之间有何换算关系？
Vm＝或V＝n·Vm或n＝
【归纳总结2】对于气体摩尔体积的理解，应注意以下几点：
(1) 气体摩尔体积的适用范围是气态物质。在标准状况下，1 mol 任何气体所占的体积约是22.4 L。
(2) 气体的体积与温度、压强有关。相同温度下，单位物质的量的气体压强越小，气体体积越大；相同压强下，单位物质的量的气体温度越高，气体体积越大。
(3) 气体摩尔体积不仅适用于纯气体，也适用于混合气体。如0.3 mol H2与0.7 mol O2的混合气在标准状况下的体积约为22.4 L。
(4) 1 mol气体在非标准状况下的体积，可能是22.4 L，也可能不是22.4 L。
【练习2】(1)标准状况下，0.5molN2的体积约为_______；1.5molO2的体积约为_______。
(2)标准状况下，33.6LN2的物质的量为______；8.96LCO2气体的物质的量为________。
(3)标准状况下，2gH2的体积约为_______；11.2LCH4的质量为_______。
【归纳总结3】对标准状况下的气体摩尔体积“22.4 L·mol－1”的使用条件设置陷阱
(1)忽视外界条件是标准状况，如常温常压下，1 mol H2的体积不是22.4 L。
(2)忽视研究对象是气体，如标准状况下H2O、酒精、SO3等不是气体。
(3)将1 mol气体的体积与气体摩尔体积的单位混淆，前者单位为L，后者单位为L·mol－1。
突破的关键是抓住“三看”：
【自主学习4】
东东买回一瓶可乐，瓶子硬硬的，打开喝了几口，瓶子就变得有点软，盖上盖子，不久瓶子又变硬了，东东的好友小雪解释说这是瓶内的CO2造成的，可以用阿伏加德罗定律进行解释。小雪的解释对吗？阅读课本p25“资料在线”阿伏加德罗定律的内容是什么？定律的使用范围是什么？两种气体体积相同，所含的分子数一定相同吗？
1.阿伏伽德罗定律：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子
可简单总结为“四同”：同温、同压、同体积、同分子数，并且“三同定一同”。
2.阿伏加德罗定律适用对象
阿伏加德罗定律适用于任何气体，包括混合气体。
【深度思考】在同温同压(以0 ℃，101 kPa即标准状况为例)下，讨论并完成下列问题：
(1) 1 mol O2的体积是 ，2 mol H2的体积是 ，＝ 。
由此可推知：同温同压下，气体的体积之比等于其 之比。
(2) 44.8 L O2的物质的量是 ，质量是 ，44.8 L H2的物质的量是 ，质量是 ，＝ 。
由此可推知：同温同压下，同体积的气体的质量之比等于其 之比。
3 1 mol O2的质量是 ，体积是 ，ρ(O2)＝＝ g·L－1(列式不化简，下同)。1 mol H2的质量是 ，体积是 ，ρ(H2)＝＝ g·L－1。
由此可推知：同温同压下，气体的密度之比等于其 之比。
3. 阿伏加德罗定律的推论
公式 语言叙述
T、p 相同 ＝ 同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比
＝ 同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
T、V 相同 ＝ 温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比
推论可利用pV＝nRT和n＝＝＝推导(其中p为压强，V为气体的体积，R为常数，T为温度)。
【例6】判断正误：
(1) 同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子( )
(2) 同温同压下，相同体积的氧气和氨气，前者质量小于后者( )
(3) 同温同压下，1 mol氢气与1 mol氧气，它们的分子数相同，质量不同( )
(4) 同温同压下，CO与CO2的密度之比为7∶11( )
【例7】在两个容积相同的容器中，一个盛装氯化氢气体，另一个盛装氢气和氯气的混合气体。在同温同压下，两容器内的气体一定具有相同的( )
A．原子数 B．密度 C．质量 D．相对分子质量
【归纳总结4】计算摩尔质量(M)的6种方法
①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。
以g·mol－1作单位时，在数值上与其相对分子质量或相对原子质量相等。
②已知任意状态物质的质量时：M＝(定义式)。
③已知一个分子的质量（m）时：M＝m(分子)×NA。
④根据标准状况下气体的密度ρ：M＝ρ×22.4 L·mol－1。
⑤根据气体的相对密度(D＝)：＝D。
⑥ 对于混合气体求其平均摩尔质量，上述计算式仍然成立；还可以用下式计算：
M＝M1×a%＋M2×b%＋M3×c%……
a%、b%、c%……指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
【回扣引课】猜气球——等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球，猜测是用哪种气体吹起的？
[学习评价]
1.(1)0.5 mol (NH4)2S的质量为 g。
(2)标准状况下，1.6 g某气态氧化物RO2的体积为0.56 L，该气体的物质的量为 mol，RO2的相对分子质量为 。
(3)与0.2 mol H2含有相同电子数的氦气分子的物质的量为 。
(4)标准状况下，NH3与CH4组成的混合气体的平均密度为0.75 g·L－1，该混合气体的平均摩尔质量为 ，该混合气体与氢气的相对密度为 ，NH3的体积分数为 。
(5)同温同压下，等体积的CO和CO2的物质的量之比为 。
2.将4.6g Na 放入水中，若使所得溶液中Na+和 H2O 分子数之比为 1:100 ，则所加水 g。
[归纳提升]
本节课涉及到摩尔质量和气体摩尔体积这两个概念，可对比理解。其次，本节有两个关系式应用于计算中，教师在课堂中应加强书写的规范性，最好板书完整书写并强调，给学生养成良好是习惯，为今后的学习打下良好的基础。
必修1第1章第3节化学中常用的物理量第2课时
摩尔质量 气体摩尔体积 导学案
答案：
物质微粒 一个微粒的实际质量（g） 6.02×1023个微粒的质量（g） 相对分子质量
H2O 2.99×10-23 17.999 8 18
Al 4.485×10-23 26.999 7 27
【讨论】 分析以上计算结果可得出什么规律？
【自主学习1】
1.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）单位及表示方法 g · mol-1 （或g / mol） 。
（4）数值：（当以克为单位时）等于粒子的式量。即：
任何原子摩尔质量以g · mol-1为单位时，在数值上等于该种原子的相对原子质量。
任何分子摩尔质量以g · mol-1为单位时，在数值上等于该种分子的相对分子质量。
任何离子摩尔质量以g · mol-1为单位时，在数值上等于形成该种离子的原子的相对原子质量。
【合作学习1】分组填下列表格，并总结
粒子符号 相对分子质量（Mr）或相对原子质量（Ar） 每个粒子的质量/g 1mol物质的质量/g 摩尔质量 g/mol
H2O 18 2.99×10-23 18 18
Al 27 4.485×10-23 27 27
C 12 1.933×10-23 12 12
Fe 56 9.302×10-23 56 56
H2SO4 98 1.628×10-23 98 98
Na+ 23 3.821×10-23 23 23
OH- 17 2.824×10-23 17 17
【例1】
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
【解析】(1) 氯化氢的摩尔质量是36.5 g·mol－1
(2) 氮指代不明
(3) CH4的摩尔质量和NA个甲烷分子的质量在数值上相等
【例2】
【答案】 D
【解析】 1 mol OH－的质量为m(OH－)＝n(OH－)·M(OH－)＝1 mol×17 g·mol－1＝17 g，A错误；摩尔质量的单位为g·mol－1，B错误；摩尔质量的单位为g·mol－1，而相对分子质量或相对原子质量的单位为1，所以两者不能构建等式关系，C错误；1 mol Na的质量为23 g，故1个钠原子的质量为 g，D正确。
【问题1】物质的质量与物质的物质的量之间有何换算关系？
（5）公式
【问题2】物质的量是如何联系宏观与微观的？
2．物质的量的意义：是联系宏观和微观的纽带或桥梁。
【练习1】
(1)1.5mol；0.1mol；11g；147g
【学法指导】n=，这个公式中，n、m、M三者表示同一粒子，不可表示不同的离子。
H2O ～ 2 H ～ O
1mol 2mol 1mol
影响气体分子间平均距离的因素
① 压强大，分子间平均距离小；压强小，分子间平均距离大。
②温度：温度高，分子间平均距离大；温度低，分子间平均距离小。
③在相同状况(同温同压)下气体分子间的平均距离几乎相等。
【自主学习3】
(1) 定义：气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占的体积。
(2) 符号是 Vm
(3) 常用的单位是 L·mol－1 或L/mol
(4) 标准状况是指0℃和101kPa；标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1。
【例3】【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
【解析】(1) 1 mol任何气体的体积在标况下都为22.4 L
(2) 气体摩尔体积仅适用于气体，故1 mol任何气体的体积在标况下都为22.4 L
(3) 气体摩尔体积仅适用于气体，水为液体
(4) 标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1，常温常压不能使用22.4 L·mol－1
(5) 1 mol气体在非标准状况下的体积，可能是22.4 L，也可能不是22.4 L
【例4】【答案】 D
【解析】A项未指明温度、压强；B项气体摩尔体积单位为L·mol－1；C项标准状况下，水为非气态，不适用于气体摩尔体积；标准状况下，22.4 L混合气体中分子总数为NA，N2和N2O每个分子都含有两个N，则混合气体中所含有的N原子的数目为2NA，物质的量为2 mol，D正确。
【例5】【答案】 (1)32 g·mol－1 (2)17 g·mol－1
【解析】 (1)气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1；代入数据求得M≈32 g·mol－1。
(2)标准状况下，0.51 g某气体的体积为672 mL，该气体的物质的量为＝0.03 mol，该气体的摩尔质量为＝17 g·mol－1。
【问题3】气体物质的体积与该气体的物质的量之间有何换算关系？
Vm＝或V＝n·Vm或n＝
【练习2】(1)11.2L 33.6L (2)1.5mol 0.4mol (3)22.4L 8g
【深度思考】在同温同压(以0 ℃，101 kPa即标准状况为例)下，讨论并完成下列问题：
(1) 1 mol O2的体积是 22.4L ，2 mol H2的体积是 44.8L ，＝1:2 。
由此可推知：同温同压下，气体的体积之比等于其 物质的量 之比。
(2) 44.8 L O2的物质的量是 2 mol ，质量是 64g ，44.8 L H2的物质的量是 2 mol ，质量是 4g ，＝ 16：1 。
由此可推知：同温同压下，同体积的气体的质量之比等于其 相对分子质量之比。
3 1 mol O2的质量是 32g ，体积是 22.4L ，ρ(O2)＝＝ 32/22.4 g·L－1(列式不化简，下同)。1 mol H2的质量是 2g ，体积是 22.4L，ρ(H2)＝＝ 2/22.4 g·L－1。
由此可推知：同温同压下，气体的密度之比等于其 摩尔质量 之比。
【例6】【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)√
【解析】(1) 同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子
(2) 同温同压下，相同体积的氧气和氨气的质量之比等于其相对分子质量之比，前者质量大于后者
(3) 同温同压下，1 mol氢气与1 mol氧气，它们的分子数相同，质量不同
(4) 同温同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
【例7】【答案】 A
【解析】同温同压下，气体密度与其摩尔质量成正比，两个容器中气体的平均摩尔质量不一定相等，所以其密度不一定相等，故B错误；根据m＝nM知，物质的量相等时，二者的质量与其摩尔质量成正比，二者的摩尔质量不一定相等，所以其质量不一定相等，故C错误；混合气体的相对分子质量是介于氢气的相对分子质量和氯气的相对分子质量之间的，氯化氢气体的相对分子质量为36.5，故D错误。
【回扣引课】猜气球——等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球，猜测是用哪种气体吹起的？
【答案】A为SO2，B为CO2，C为O2，D为CH4
[学习评价]
1.【答案】 (1)34 (2)0.025 64 (3)0.2 mol (4)16.8 g·mol－1 8.4 80% (5)1∶1
2.将4.6g Na 放入水中，若使所得溶液中Na+和 H2O 分子数之比为 1:100 ，则所加水 363.6 g。
n(Na)==0.2 mol = n(H2O)=20mol
2Na + 2 H2O = 2 NaOH + H2 ↑
0.2mol 0.2mol 0.2mol 0.1mol
水的物质的量：20mol+0.2mol=20.2mol m（H2O）=20.2mol×18g/mol=363.6g
摩尔质量 气体摩尔体积
【课标分析】
1．认识物质的量在化学定量研究中的重要作用，能结合实验或生产、生活中的实际数据，并应用物质的量计算物质的组成和物质转化过程中的质量关系。
2．了解物质的量及其相关物理量的含义和应用，体会定量研究对化学科学的重要作用。
【教学目标】
1. 了解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. 能从宏观和微观相结合的角度理解影响物质体积大小的因素，知道气体摩尔体积的含义，能叙述阿伏加德罗定律的内容；
3. 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、Vm和微观粒子数之间计算的思维模型，熟悉阿伏加德罗定律的应用。
【评价目标】
通过“交流·研讨”栏目的数据分析，引导学生找出1mol不同物质的质量和体积的特点，进而建立摩尔质量和气体摩尔体积的概念，将物质的宏观量与其所含微粒数量联系起来。
通过“迁移·应用”栏目的计算，让学生明白物质的量是如何把一定量的物质的宏观量与其所含微粒的数量联系起来的。
能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间进行简单计算，体会物质的量在化学定量研究中的重要作用和应用价值。
【教学重难点】
重点：摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系；气体摩尔体积；阿伏加德罗定律
难点：摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系；气体摩尔体积的应用条件；阿伏加德罗定律的应用
【教法与学法】
问题导引式教学；自主探究与合作探究相结合式学习
【教学准备】
气球
【教学过程】
[情境引入]
某同学在元旦晚会上表演的化学节目为猜气球——他先在实验室中用等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球，然后在晚会的现场让同学猜测气球是用哪种气体吹起的？
[驱动问题]
物质的量是一个基本物理量，通过它可以把物质的宏观量（m 、V）与原子 分子 离子等微观粒子的量联系起来，那么n与m 、V有什么关系呢？1mol物质的质量多大？1mol物质的体积多大？
试通过计算填写下表：
物质微粒 一个微粒的实际质量（g） 6.02×1023个微粒的质量（g） 相对分子质量
H2O 2.99×10-23 17.999 8 18
Al 4.485×10-23 26.999 7 27
【讨论】 分析以上计算结果可得出什么规律？
【自主学习1】什么是摩尔质量？其符号、单位怎样？（阅读课本p.23中下部。）摩尔质量与相对分子质量或相对原子质量有何关系？
1.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 ；
（3）单位及表示方法 。
（4）数值：（当以克为单位时）等于粒子的式量。即：
任何原子摩尔质量以 为单位时，在数值上等于该种原子的相对原子质量。
任何分子摩尔质量以 为单位时，在数值上等于该种分子的相对分子质量。
任何离子摩尔质量以 为单位时，在数值上等于形成该种离子的原子的相对原子质量。
【合作学习1】分组填下列表格，并总结
粒子符号 相对分子质量（Mr）或相对原子质量（Ar） 每个粒子的质量/g 1mol物质的质量/g 摩尔质量 g/mol
H2O 2.99×10-23
Al 4.485×10-23
C 1.933×10-23
Fe 9.302×10-23
H2SO4 1.628×10-23
Na+ 3.821×10-23
OH- 2.824×10-23
【例1】正误判断：
(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( )
【例2】下列说法中正确的是( )
A. 1 mol OH－的质量是17
B. 二氧化碳的摩尔质量是44 g
C. 铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D. 一个钠原子的质量等于 g
【归纳总结1】
(1) 质量的单位是g，摩尔质量的单位是g·mol－1，相对分子质量的单位是1，进行概念辨析时要注意这点。摩尔质量在数值上等于它们的相对分子质量或相对原子质量。
(2) 对具体的物质，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的多少而变化，也不随物质的聚集状态的变化而变化。
【问题1】物质的质量与物质的物质的量之间有何换算关系？
（5）公式
【问题2】物质的量是如何联系宏观与微观的？
2．物质的量的意义：是联系宏观和微观的纽带或桥梁。
【练习1】
(1)24gCH4的物质的量是___________；
(2)8.4gNaHCO3的物质的量是_____________；
(3)0.25molCO2的质量是_______________；
(4)1.5molH2SO4的质量是_____________。
【学法指导】n=，这个公式中，n、m、M三者表示同一粒子，不可表示不同的离子。
H2O ～ 2 H ～ O
1mol 2mol 1mol
【自主学习2】
观察图片思考，物质有固、液、气三种状态，三种状态有何差异？从微观角度解释这三种状态存在差异的原因？
（1）从微观角度分析物质体积大小的影响因素填写下表（打“√”或“×”）
粒子的数目 粒子的大小 粒子间的距离
固体体积
液体体积
气体体积
（2）决定气体体积的因素
影响气体分子间平均距离的因素
①压强：_____________________。
压强大，分子间平均距离小；压强小，分子间平均距离大。
②温度：_____________________________________________________________。
温度高，分子间平均距离大；温度低，分子间平均距离小。
③在相同状况(同温同压)下气体分子间的平均距离几乎相等。
【合作学习2】
分析课本p.23表1—3—1中的有关数据，讨论以下问题：
在相同的温度和压强下，1mol不同气体的体积在数值上有点
【结论】①在相同条件下，1mol气体所占的体积比1mol固体或液体所占的体积大得多
②在相同条件下，1mol固体或液体的体积各不相同，而1mol气体的体积却几乎完全相同
【自主学习3】
什么是气体摩尔体积？其符号、单位怎样？（阅读课本p.24上部。）什么是标准状况？标准状况下气体摩尔体积是多少？
(1) 定义：气体摩尔体积是单位物质的量的 所占的体积。
(2) 符号是
(3) 常用的单位是
(4) 标准状况是指0℃和101kPa；标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1。
【例3】判断正误：
(1) 1 mol任何气体的体积都为22.4 L( )
(2) 1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 L( )
(3) 标准状况下，1 mol水所占的体积是22.4 L( )
(4) 在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA( )
(5) 标况下的Vm＝22.4 L·mol－1，那么Vm＝22.4 L·mol－1时也一定是标准状况( )
【例4】下列说法中正确的是( )
A.1 mol O2和1 mol N2所占的体积约为22.4 L
B.标准状况下，H2的气体摩尔体积约为22.4 L
C.在标准状况下，1 mol H2和1 mol H2O所占的体积都约为22.4 L
D.在标准状况下，22.4 L由N2、N2O组成的混合气体中所含有的N原子的物质的量约为2 mol
【例5】(1)标准状况下，某气体的密度为1.43 g·L－1，则该气体的摩尔质量约为 。
(2)标准状况下，0.51 g某气体的体积为672 mL，则该气体的摩尔质量为 。
【问题3】气体物质的体积与该气体的物质的量之间有何换算关系？
Vm＝或V＝n·Vm或n＝
【归纳总结2】对于气体摩尔体积的理解，应注意以下几点：
(1) 气体摩尔体积的适用范围是气态物质。在标准状况下，1 mol 任何气体所占的体积约是22.4 L。
(2) 气体的体积与温度、压强有关。相同温度下，单位物质的量的气体压强越小，气体体积越大；相同压强下，单位物质的量的气体温度越高，气体体积越大。
(3) 气体摩尔体积不仅适用于纯气体，也适用于混合气体。如0.3 mol H2与0.7 mol O2的混合气在标准状况下的体积约为22.4 L。
(4) 1 mol气体在非标准状况下的体积，可能是22.4 L，也可能不是22.4 L。
【练习2】(1)标准状况下，0.5molN2的体积约为_______；1.5molO2的体积约为_______。
(2)标准状况下，33.6LN2的物质的量为______；8.96LCO2气体的物质的量为________。
(3)标准状况下，2gH2的体积约为_______；11.2LCH4的质量为_______。
【归纳总结3】对标准状况下的气体摩尔体积“22.4 L·mol－1”的使用条件设置陷阱
(1)忽视外界条件是标准状况，如常温常压下，1 mol H2的体积不是22.4 L。
(2)忽视研究对象是气体，如标准状况下H2O、酒精、SO3等不是气体。
(3)将1 mol气体的体积与气体摩尔体积的单位混淆，前者单位为L，后者单位为L·mol－1。
突破的关键是抓住“三看”：
【自主学习4】
东东买回一瓶可乐，瓶子硬硬的，打开喝了几口，瓶子就变得有点软，盖上盖子，不久瓶子又变硬了，东东的好友小雪解释说这是瓶内的CO2造成的，可以用阿伏加德罗定律进行解释。小雪的解释对吗？阅读课本p25“资料在线”阿伏加德罗定律的内容是什么？定律的使用范围是什么？两种气体体积相同，所含的分子数一定相同吗？
1.阿伏伽德罗定律：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子
可简单总结为“四同”：同温、同压、同体积、同分子数，并且“三同定一同”。
2.阿伏加德罗定律适用对象
阿伏加德罗定律适用于任何气体，包括混合气体。
【深度思考】在同温同压(以0 ℃，101 kPa即标准状况为例)下，讨论并完成下列问题：
(1) 1 mol O2的体积是 ，2 mol H2的体积是 ，＝ 。
由此可推知：同温同压下，气体的体积之比等于其 之比。
(2) 44.8 L O2的物质的量是 ，质量是 ，44.8 L H2的物质的量是 ，质量是 ，＝ 。
由此可推知：同温同压下，同体积的气体的质量之比等于其 之比。
3 1 mol O2的质量是 ，体积是 ，ρ(O2)＝＝ g·L－1(列式不化简，下同)。1 mol H2的质量是 ，体积是 ，ρ(H2)＝＝ g·L－1。
由此可推知：同温同压下，气体的密度之比等于其 之比。
3. 阿伏加德罗定律的推论
公式 语言叙述
T、p 相同 ＝ 同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比
＝ 同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
T、V 相同 ＝ 温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比
推论可利用pV＝nRT和n＝＝＝推导(其中p为压强，V为气体的体积，R为常数，T为温度)。
【例6】判断正误：
(1) 同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子( )
(2) 同温同压下，相同体积的氧气和氨气，前者质量小于后者( )
(3) 同温同压下，1 mol氢气与1 mol氧气，它们的分子数相同，质量不同( )
(4) 同温同压下，CO与CO2的密度之比为7∶11( )
【例7】在两个容积相同的容器中，一个盛装氯化氢气体，另一个盛装氢气和氯气的混合气体。在同温同压下，两容器内的气体一定具有相同的( )
A．原子数 B．密度 C．质量 D．相对分子质量
【归纳总结4】计算摩尔质量(M)的6种方法
①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。
以g·mol－1作单位时，在数值上与其相对分子质量或相对原子质量相等。
②已知任意状态物质的质量时：M＝(定义式)。
③已知一个分子的质量（m）时：M＝m(分子)×NA。
④根据标准状况下气体的密度ρ：M＝ρ×22.4 L·mol－1。
⑤根据气体的相对密度(D＝)：＝D。
⑥ 对于混合气体求其平均摩尔质量，上述计算式仍然成立；还可以用下式计算：
M＝M1×a%＋M2×b%＋M3×c%……
a%、b%、c%……指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
【回扣引课】猜气球——等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球，猜测是用哪种气体吹起的？
[学习评价]
1.(1)0.5 mol (NH4)2S的质量为 g。
(2)标准状况下，1.6 g某气态氧化物RO2的体积为0.56 L，该气体的物质的量为 mol，RO2的相对分子质量为 。
(3)与0.2 mol H2含有相同电子数的氦气分子的物质的量为 。
(4)标准状况下，NH3与CH4组成的混合气体的平均密度为0.75 g·L－1，该混合气体的平均摩尔质量为 ，该混合气体与氢气的相对密度为 ，NH3的体积分数为 。
(5)同温同压下，等体积的CO和CO2的物质的量之比为 。
2.将4.6g Na 放入水中，若使所得溶液中Na+和 H2O 分子数之比为 1:100 ，则所加水 g。
[归纳提升]
本节课涉及到摩尔质量和气体摩尔体积这两个概念，可对比理解。其次，本节有两个关系式应用于计算中，教师在课堂中应加强书写的规范性，最好板书完整书写并强调，给学生养成良好是习惯，为今后的学习打下良好的基础。
必修1第1章第3节化学中常用的物理量第2课时
摩尔质量 气体摩尔体积 导学案
答案：
物质微粒 一个微粒的实际质量（g） 6.02×1023个微粒的质量（g） 相对分子质量
H2O 2.99×10-23 17.999 8 18
Al 4.485×10-23 26.999 7 27
【讨论】 分析以上计算结果可得出什么规律？
【自主学习1】
1.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）单位及表示方法 g · mol-1 （或g / mol） 。
（4）数值：（当以克为单位时）等于粒子的式量。即：
任何原子摩尔质量以g · mol-1为单位时，在数值上等于该种原子的相对原子质量。
任何分子摩尔质量以g · mol-1为单位时，在数值上等于该种分子的相对分子质量。
任何离子摩尔质量以g · mol-1为单位时，在数值上等于形成该种离子的原子的相对原子质量。
【合作学习1】分组填下列表格，并总结
粒子符号 相对分子质量（Mr）或相对原子质量（Ar） 每个粒子的质量/g 1mol物质的质量/g 摩尔质量 g/mol
H2O 18 2.99×10-23 18 18
Al 27 4.485×10-23 27 27
C 12 1.933×10-23 12 12
Fe 56 9.302×10-23 56 56
H2SO4 98 1.628×10-23 98 98
Na+ 23 3.821×10-23 23 23
OH- 17 2.824×10-23 17 17
【例1】
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
【解析】(1) 氯化氢的摩尔质量是36.5 g·mol－1
(2) 氮指代不明
(3) CH4的摩尔质量和NA个甲烷分子的质量在数值上相等
【例2】
【答案】 D
【解析】 1 mol OH－的质量为m(OH－)＝n(OH－)·M(OH－)＝1 mol×17 g·mol－1＝17 g，A错误；摩尔质量的单位为g·mol－1，B错误；摩尔质量的单位为g·mol－1，而相对分子质量或相对原子质量的单位为1，所以两者不能构建等式关系，C错误；1 mol Na的质量为23 g，故1个钠原子的质量为 g，D正确。
【问题1】物质的质量与物质的物质的量之间有何换算关系？
（5）公式
【问题2】物质的量是如何联系宏观与微观的？
2．物质的量的意义：是联系宏观和微观的纽带或桥梁。
【练习1】
(1)1.5mol；0.1mol；11g；147g
【学法指导】n=，这个公式中，n、m、M三者表示同一粒子，不可表示不同的离子。
H2O ～ 2 H ～ O
1mol 2mol 1mol
影响气体分子间平均距离的因素
① 压强大，分子间平均距离小；压强小，分子间平均距离大。
②温度：温度高，分子间平均距离大；温度低，分子间平均距离小。
③在相同状况(同温同压)下气体分子间的平均距离几乎相等。
【自主学习3】
(1) 定义：气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占的体积。
(2) 符号是 Vm
(3) 常用的单位是 L·mol－1 或L/mol
(4) 标准状况是指0℃和101kPa；标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1。
【例3】【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
【解析】(1) 1 mol任何气体的体积在标况下都为22.4 L
(2) 气体摩尔体积仅适用于气体，故1 mol任何气体的体积在标况下都为22.4 L
(3) 气体摩尔体积仅适用于气体，水为液体
(4) 标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1，常温常压不能使用22.4 L·mol－1
(5) 1 mol气体在非标准状况下的体积，可能是22.4 L，也可能不是22.4 L
【例4】【答案】 D
【解析】A项未指明温度、压强；B项气体摩尔体积单位为L·mol－1；C项标准状况下，水为非气态，不适用于气体摩尔体积；标准状况下，22.4 L混合气体中分子总数为NA，N2和N2O每个分子都含有两个N，则混合气体中所含有的N原子的数目为2NA，物质的量为2 mol，D正确。
【例5】【答案】 (1)32 g·mol－1 (2)17 g·mol－1
【解析】 (1)气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1；代入数据求得M≈32 g·mol－1。
(2)标准状况下，0.51 g某气体的体积为672 mL，该气体的物质的量为＝0.03 mol，该气体的摩尔质量为＝17 g·mol－1。
【问题3】气体物质的体积与该气体的物质的量之间有何换算关系？
Vm＝或V＝n·Vm或n＝
【练习2】(1)11.2L 33.6L (2)1.5mol 0.4mol (3)22.4L 8g
【深度思考】在同温同压(以0 ℃，101 kPa即标准状况为例)下，讨论并完成下列问题：
(1) 1 mol O2的体积是 22.4L ，2 mol H2的体积是 44.8L ，＝1:2 。
由此可推知：同温同压下，气体的体积之比等于其 物质的量 之比。
(2) 44.8 L O2的物质的量是 2 mol ，质量是 64g ，44.8 L H2的物质的量是 2 mol ，质量是 4g ，＝ 16：1 。
由此可推知：同温同压下，同体积的气体的质量之比等于其 相对分子质量之比。
3 1 mol O2的质量是 32g ，体积是 22.4L ，ρ(O2)＝＝ 32/22.4 g·L－1(列式不化简，下同)。1 mol H2的质量是 2g ，体积是 22.4L，ρ(H2)＝＝ 2/22.4 g·L－1。
由此可推知：同温同压下，气体的密度之比等于其 摩尔质量 之比。
【例6】【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)√
【解析】(1) 同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子
(2) 同温同压下，相同体积的氧气和氨气的质量之比等于其相对分子质量之比，前者质量大于后者
(3) 同温同压下，1 mol氢气与1 mol氧气，它们的分子数相同，质量不同
(4) 同温同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
【例7】【答案】 A
【解析】同温同压下，气体密度与其摩尔质量成正比，两个容器中气体的平均摩尔质量不一定相等，所以其密度不一定相等，故B错误；根据m＝nM知，物质的量相等时，二者的质量与其摩尔质量成正比，二者的摩尔质量不一定相等，所以其质量不一定相等，故C错误；混合气体的相对分子质量是介于氢气的相对分子质量和氯气的相对分子质量之间的，氯化氢气体的相对分子质量为36.5，故D错误。
【回扣引课】猜气球——等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球，猜测是用哪种气体吹起的？
【答案】A为SO2，B为CO2，C为O2，D为CH4
[学习评价]
1.【答案】 (1)34 (2)0.025 64 (3)0.2 mol (4)16.8 g·mol－1 8.4 80% (5)1∶1
2.将4.6g Na 放入水中，若使所得溶液中Na+和 H2O 分子数之比为 1:100 ，则所加水 363.6 g。
n(Na)==0.2 mol = n(H2O)=20mol
2Na + 2 H2O = 2 NaOH + H2 ↑
0.2mol 0.2mol 0.2mol 0.1mol
水的物质的量：20mol+0.2mol=20.2mol m（H2O）=20.2mol×18g/mol=363.6g