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第一课时 物质的量的单位——摩尔
一、物质的量的单位
1．物质的量
国际单位制中7个基本物理量之一，它表示含有
的集合体，符号为 。
2．物质的量的单位——摩尔
(1)标准：1 mol粒子集体所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的碳原子
相同，约为 。
(2)符号： 。
一定数目粒子
n
6.02×1023
mol
微观粒子
1mol任何粒子的粒子数
6.02×1023mol－1
NA
原子
分子
离子
单位物质的量
M
g/mol
g·mol－1
一种微粒的摩尔质量就是1 mol该微粒的质量的说法对吗？
【提示】 不对，摩尔质量的单位是g/mol，物质质量的单位是g。只有在摩尔质量以g/mol为单位，质量以g为单位时，二者才在数值上相等。
一、物质的量及其单位
物质的量概念中提到的“粒子”指什么？“物质的量”能理解为“物质的多少”吗？
[师生互动]
【提示】 “粒子”可以指原子、分子、离子，也可以指质子、中子、电子，还可以是这些粒子的特定组合(如原子团SO42－)。“物质的量”不能理解为“物质的多少”，也不能理解为“物质的质量多少”或“物质粒子数的多少”，它表示的是“粒子集体”的多少。
如何用摩尔表示物质的量？举例说明。
[师生互动]
【提示】
必须具体指明物质“微粒”的名称或符号或化学式。比如“1 mol氢”的说法是错误的。
每摩尔物质含有的微粒个数是多少？物质的量相同的任何物质所含的粒子的数目是否相同？
[学生交流]
【提示】首先，“所含的粒子”指的是构成物质的“特定组成”，如1 mol CO2含有阿伏加德罗常数个二氧化碳分子，不是指二氧化碳分子内的氧原子、电子等。其次，“阿伏加德罗常数”在数值上约等于6.02×1023，可表示为6.02×1023 mol－1。因此，可以说“每摩尔物质约含有6.02×1023个微粒”或者说“每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒”。
最后，我们可以得出这样的结论：物质的量相同的任何物质所含粒子的数目相同，同样，含有相同粒子数目的物质其物质的量也相同。
下列关于物质的量的叙述中，错误的是( )
A．1 mol任何物质中都含有6.02×1023个分子
B．0.012 kg 12C中约含有6.02×1023个碳原子
C．1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧
D．1 mol Ne约含有6.02×1024个电子
【解析】 A项错在“都含有6.02×1023个分子”上，其一，物质不一定都是
分子构成的；其二，应该是“约含有”。C项错在“含有2 mol氢和1 mol
氧”\上，H2O分子中含有氢原子和氧原子，该项没有表达清楚氢原子和氧
原子。
【答案】AC
【规律总结】 该题考查了对物质的量与阿伏加德罗常数的理解。使用摩尔时，应注明微粒名称，不能模棱两可，同时也要注意阿伏加德罗常数的单位是mol－1。
下列叙述中正确的是( )
A．1 mol任何纯净物都含有相同的原子数
B．1 mol O2中约含有6.02×1023个氧气分子
C．1 mol氢中含有2 mol氢原子和2 mol电子
D．阿伏加德罗常数就是6.02×1023
【解析】 A项错，例如1 mol CO2与1 mol CO含有的分子数相同，原子数
不同；C项错，1 mol “氢”指的是原子还是离子、分子？不明确；D项
错，阿伏加德罗常数是一个有单位的物理量约为6.02×1023mol－1。
【答案】 B
二、摩尔质量
摩尔质量就是学过的“相对原子质量”或“相对分子质量”吗？
[师生互动]
【提示】 相对分子质量或相对原子质量的单位为1，而摩尔质量的单位为g·mol－1，只是数值上相等而己。
摩尔质量随物质的量的增多而增大吗？
[学生交流]
【提示】 由“摩尔质量”的定义可以看出，摩尔质量是一个定值，不会因物质的量的改变而改变。
下列说法正确的是( )
A．硫酸的摩尔质量是98 g
B．18 g水中含有水分子数为NA
C．O2的摩尔质量等于其相对分子质量
D．1 mol CO的质量为28 g·mol－1
【解析】 本题主要考查物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数、摩尔质量、 相对分子质量等概念之间的相互联系及注意事项。摩尔质量的单位是g/mol，A项错误；18 g水的物质的量为1 mol，其分子数为NA，B项正确；摩尔质量的单位是g/mol，相对分子质量单位为“1”，二者只是在数值上相等，故C项错误；质量的单位是g,1 mol CO的质量为28 g，而不是28 g/mol，D项错误。
【答案】 B
18 g水中含的原子数为多少？电子总数为多少？
【提示】 一个H2O中含3个原子，10个电子，故18 g水中含原子数为3NA，
含电子总数为10NA。
物质的量、阿伏加德罗常数、质量和粒子数目之间的关系
【点拨】高中化学计算主要是以物质的量为中心的计算，学习中要养成把其他物理量转化为物质的量这一思维模式，如已知物质的质量，求其粒子数，首先根据摩尔质量求出其物质的量，然后根据阿伏加德罗常数转化为粒子数。
1．下列说法中，正确的是( )
A．1 mol氢的质量是 2 g
B．含0.5 mol硫酸的溶液中，H2SO4分子的数目是3.01×1023个
C．28 g CO与32 g O2所含质子数相等
D．6.02×1023个氧原子的质量是16 g
【解析】 A项“1 mol 氢”指的不是具体物质，硫酸溶于水以H＋、
SO42－形式存在于溶液中，不存在H2SO4分子，A、B项错误。28 g CO
与32 g O2物质的量相同，但每摩尔CO和O2中所含的质子数分别是14
和16，所以二者虽然分子数相同但所含质子数不同，C项错误，D项
正确。
【答案】 D
2．下列关于阿伏加德罗常数的说法中正确的是( )
A．6.02×1023叫做阿伏加德罗常数
B．12 g碳－12含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数
C．含有阿伏加德罗常数个微粒的物质是1摩尔
D．1摩尔氯含有6.02×1023个氯分子
【解析】 摩尔的基准是0.012 kg 12C所含碳原子数，每摩尔物质含有阿
伏加德罗常数个微粒。阿伏加德罗常数为6.02×1023mol－1，而不是
6.02×1023。用摩尔来表示粒子时应指明具体微粒。如1 mol Fe、
1 mol H＋、1 mol e－等，不能说1摩尔氯。
【答案】 BC
3．某气体物质的质量为6.4 g，含有6.02×1022个分子，则该气体的相对分
子质量是( )
A．64 B．32
C．96 D．124
【答案】 A
4．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合、
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1 mg。那么一个铅笔字含有的碳原子个数约
为( )
A．2.5×1019 B．2.5×1022
C．5×109 D．5×1022
【解析】 本题中要注意的是铅笔芯的成分中石墨只占总质量的一半，
写一个字消耗的铅笔芯的质量约为1 mg，实际消耗石墨的质量只有
0.5 mg，所以其中含有的碳原子个数约为
0.5×10－3 g/12 g·mol－1×6.02×1023 mol－1＝2.5×1019。
【答案】 A
5．147 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中含有硫酸
分子数为__________个，含氢原子数为________个。
【答案】 1.5 mol 49 1 2 1.204×1024 2.408×1024
【答案】 ② ② ③ ③第二节 第一课时
物质的量的单位——摩尔
(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)
一、选择题
1．下列说法正确的是( )
A．物质的量是一个基本物质量，表示物质所含粒子的多少
B．1 mol氢中含有2 mol氢原子和2 mol电子
C．1 mol H2O的质量等于NA个H2O分子质量的总和(NA表示阿伏加德罗常数)
D．摩尔表示物质的量的数量单位
【解析】 A项“物质的量是一个基本物理量”是对的，但物质的量不是表示物质所含“粒子的多少”，而是表示物质所含“一定数目的粒子集体”的多少。B项，在用物质的量表示物质的多少时，必须用“数字＋单位(mol)＋化学式”的形式来表示，“1 mol氢”表示方法错误。C项，1 mol H2O中含NA个H2O分子，1 mol H2O的质量就等于NA个H2O分子质量的总和，结论正确。D项，摩尔是物质的量的单位，不是数量单位。故正确答案为C。
【答案】 C
2．下列关于摩尔质量的说法中，正确的是( )
A．水的摩尔质量是18 g
B．2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍
C．任何物质的摩尔质量都等于它的相对原子(或分子)质量
D．水的摩尔质量是氢气的摩尔质量的9倍
【解析】 A项错，摩尔质量的单位是g·mol－1；B项错，一种物质的摩尔质量是固定不变的；C项错，物质的摩尔质量在数值上可以与相对原子(或分子)质量相等，但二者单位不同。
【答案】 D
3．用NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( )
A．0.5 mol Al与足量盐酸反应生成的H2分子数为NA
B．0.2 mol H2O所含的H数为0.2NA
C．0.1 mol CH4所含的电子数为NA
D．46 g NO2和N2O4的混合物含有的分子数为NA
【解析】 Al与盐酸反应时，根据化学方程式可知2 mol Al完全反应可生成3 mol H2，则0.5 mol Al完全反应可生成0.75 mol H2，即H2分子数为0.75 NA，A错误。1 mol H2O中含H 2NA，0.2 mol H2O中含H 0.4 NA，B错误。1 mol CH4含10 mol电子，故0.1 mol CH4所含电子数为NA，C正确。NO2和N2O4的平均摩尔质量介于46 g·mol－1至92 g·mol－1之间，故46 g两者的混合物，其物质的量小于1 mol，D错误。
【答案】 C
4．对于1.204×1024个H2，下列说法不正确的是( )
A．它可与1 mol O2完全反应(点燃)
B．它是4 mol H
C．它与16 g CH4所含的H的数目相同
D．它与2NA个H2SO4所含的H的数目相同
【解析】 1.204×1024个H2的物质的量为2 mol,2 mol H2含4 mol H，但2 mol H2不是4 mol H。由2H2＋O22H2O可知，2个H2与1个O2完全反应，则2 mol H2与1 mol O2完全反应。CH4的相对分子质量是16，摩尔质量是16 g/mol,16 g CH4是1 mol，它含有4 mol H。2NA个H2SO4是2 mol,2 mol H2与2 mol H2SO4含有相同数目的H。
【答案】 B
5．当O2、SO2、SO3的质量比为2∶4∶5时，它们的物质的量之比为( )
A．2∶4∶5 B．1∶2∶3
C．1∶1∶1 D．2∶2∶3
【答案】 C
6．将4 g NaOH溶于水中，若要使每100个H2O分子中含有1个Na＋，则需要水的物质的量是( )
A．0.1 mol B．1 mol
C．10 mol D．100 mol
【解析】 n(NaOH)＝＝0.1 mol，由于n＝，所以要使每100个H2O分子中含有1个Na＋，则100 mol H2O中含1 mol Na＋，有n(H2O)∶n(NaOH)＝100 mol∶1 mol, n(H2O)＝＝＝10 mol。
【答案】 C
二、非选择题
7．(1)相同物质的量的CO2和O2，其分子数目之比为________，原子数目之比为________，氧原子数目之比为________；质量相同的CO2和O2，其物质的量之比为________。
(2)46 g NO2和N2O4的混合气体其分子数最多接近________，最少接近________，氧原子数目为________。
【解析】 (1)若n(CO2)＝n(O2)
则由n＝可知：
N(CO2)＝N(O2)
若m(CO2)＝m(O2)
则由n＝可知
＝＝＝
(2)由于M(NO2)＝46 g·mol－1
M(N2O4)＝92 g·mol－1
若全部为NO2时，n(NO2)＝1 mol，
若全部为N2O4时，n(N2O4)＝0.5 mol，
故分子数最多接近NA，最少接近0.5NA。
【答案】 (1)1∶1 3∶2 1∶1 8∶11 (2)NA 0.5NA 2NA
8．12.4 g Na2R含Na＋0.4 mol，则Na2R的摩尔质量为________，R的相对原子质量为________。含R的质量为1.6 g的Na2R，其物质的量为________。
【解析】 1 mol Na2R中含有Na＋ 2 mol，R2－ 1 mol，故含有0.4 mol Na＋的Na2R的物质的量应为0.2 mol。那么M(Na2R)＝＝＝62 g·mol－1
M(R)＝62 g·mol－1－2×23 g·mol－1＝16 g·mol－1
故1.6 g R的物质的量为n(R)＝＝0.1 mol
所以n(Na2R)＝n(R)＝0.1 mol
【答案】 62 g·mol－1 16 0.1 mol
9．(能力提高)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5 K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________；1 mol该晶体中含有的氧原子数目是________(比值可以用小数表示)。
【解析】 由晶体的化学式Na0.35CoO2·1.3H2O可得该晶体的摩尔质量为122 g·mol－1，钴原子与氧原子的物质的量之比是1∶3.3，其个数之比也是1∶3.3,1 mol该晶体中含有的氧原子数目是3.3 mol×6.02×1023mol－1＝1.99×1024个。
【答案】 122 g·mol－1 1∶3.3 1∶3.3 1.99×1024个
