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1、
第三節(jié) 物質(zhì)的量
第1課時(shí) 物質(zhì)的量的單位——摩爾
目標(biāo)與素養(yǎng):1. 知道物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量的單位及含義。(宏觀辨識(shí))2.理解物質(zhì)的量的基準(zhǔn)——阿伏加德羅常數(shù)的含義。(宏觀辨識(shí)與微觀探析)3.能進(jìn)行物質(zhì)的質(zhì)量、微粒數(shù)目與物質(zhì)的量之間的換算。(宏觀辨識(shí)與微觀探析)
一、物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)
1.物質(zhì)的量
(1)物質(zhì)的量及其單位
①物質(zhì)的量是表示含有一定數(shù)目粒子的集合體的物理量,用符號(hào)n表示。
②物質(zhì)的量的單位——摩爾
(2)國際單位制(SI)中的7個(gè)基本單位
物理量
長度
質(zhì)量
時(shí)間
電流
熱力學(xué)溫度
物質(zhì)的量
發(fā)光強(qiáng)度
單位
(符
2、號(hào))
米(m)
千克(kg)
秒(s)
安(A)
開(K)
摩(mol)
坎(cd)
2.阿伏加德羅常數(shù)
(1)國際上規(guī)定,1mol粒子集合體所含的粒子數(shù)約為6.02×1023。
(2)阿伏加德羅常數(shù)是1摩爾任何粒子的粒子數(shù),符號(hào)是NA,單位是mol-1。
(3)物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)與粒子數(shù)之間的關(guān)系:n=N/NA。
二、摩爾質(zhì)量
(1)一種微粒的摩爾質(zhì)量就是1 mol該微粒的質(zhì)量,這種說法對嗎?為什么?
[提示] 不對。摩爾質(zhì)量的單位是g·mol-1,物質(zhì)的質(zhì)量單位是g,二者的意義不同。
(2)已知1個(gè)氧原子的質(zhì)量為2.657×10-26 kg,請計(jì)算
3、O2的摩爾質(zhì)量為多少?與O2的相對分子質(zhì)量的關(guān)系是什么?
[提示] M(O2)=2.657×10-23 g×6.02×1023 mol-1×2=15.995 g·mol-1×2=31.99 g·mol-1,氧氣摩爾質(zhì)量以g·mol-1為單位,數(shù)值上與氧氣相對分子質(zhì)量相等。
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)物質(zhì)的量可以理解為物質(zhì)的微觀粒子數(shù)目 ( )
(2)摩爾是國際單位制中七個(gè)基本物理量之一 ( )
(3)1 mol任何粒子所含有的粒子數(shù)相等 ( )
(4)H2O的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于18 ( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)×
4、
2.下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.1 mol任何物質(zhì)都含有約6.02×1023個(gè)原子
B.1 mol C含有約6.02×1023個(gè)碳原子
C.在使用摩爾表示物質(zhì)的量的單位時(shí),應(yīng)用化學(xué)式指明粒子的種類
D.物質(zhì)的量是國際單位制中七個(gè)基本物理量之一
A [1 mol物質(zhì)含有約6.02×1023個(gè)微粒,但不一定為原子,A錯(cuò)誤。]
3.(1)9 g H2O的物質(zhì)的量為________,含有的氫原子數(shù)為________。
(2)3.01×1023個(gè)H2SO4分子的物質(zhì)的量為________,質(zhì)量為________。
[答案] (1)0.5 mol 6.02×1023(或NA) (2)
5、0.5 mol49 g
物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量
1.物質(zhì)的量——“四化”
專有化
“物質(zhì)的量”四個(gè)字是一個(gè)整體,不能拆開,也不能添字。如不能說成“物質(zhì)量”或“物質(zhì)的數(shù)量”等
微觀化
只用來描述微觀粒子,如原子、分子、離子、中子、質(zhì)子、電子等及這些粒子的特定組合,如NaCl;不能表示宏觀的物質(zhì),如米
具體化
必須指明具體粒子的種類,常用化學(xué)式表示,如“1 mol O”“2 mol O2”“1.5 mol O3”;不能說“1 mol 氧”
集體化
物質(zhì)的量可以表示多個(gè)微粒的特定組合或集合體,如1 mol NaCl,0.5 mol H2SO4
2.阿伏加德羅
6、常數(shù)
(1)準(zhǔn)確量:是一個(gè)物理量,用NA表示,單位是mol-1。
(2)近似量:6.02×1023 mol-1。
3.摩爾質(zhì)量——“三性”
(1)等值性:摩爾質(zhì)量只是以g·mol-1作單位時(shí),在數(shù)值上與相對分子質(zhì)量或相對原子質(zhì)量相等。
(2)近似性:由于電子的質(zhì)量非常微小,所以離子的摩爾質(zhì)量以g·mol-1為單位時(shí),其數(shù)值近似等于相對分子質(zhì)量或相對原子質(zhì)量,如Na和Na+的摩爾質(zhì)量都為23 g·mol-1。
(3)確定性:對于指定的物質(zhì)來說,其摩爾質(zhì)量的值是一個(gè)定值,不隨物質(zhì)的量多少而改變。
1.在拉丁文中摩爾的本義是“堆,堆量”?;瘜W(xué)家對數(shù)量巨大的粒子的計(jì)數(shù)也像我們生活中數(shù)
7、蘋果、硬幣一樣“一堆堆”地去數(shù)。以下關(guān)于物質(zhì)的量的相關(guān)說法中不正確的是( )
A.物質(zhì)的量是國際七個(gè)基本物理量之一。我們可以用熟悉的質(zhì)量、長度等基本物理量的相關(guān)知識(shí)類比學(xué)習(xí)物質(zhì)的量
B.和12條毛巾是一“打”,60分鐘是一個(gè)“小時(shí)”一樣,化學(xué)家們規(guī)定了 “摩爾”,其數(shù)值恰好是6.02×1023
C.曹沖稱象所采用的是“化整為零”的思想,從而進(jìn)入可稱量的范圍
D.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中采用的“百粒重”“千粒重”,體現(xiàn)的是“積小成大,聚微成宏”思想,從而進(jìn)入可稱量范圍,物質(zhì)的量也體現(xiàn)了這一思想
B [6.02×1023只是一個(gè)實(shí)驗(yàn)值、近似值,不是精確值。]
2.偏二甲肼(C2H8N2)是一種高能
8、燃料,燃燒產(chǎn)生的巨大能量可作為航天運(yùn)載火箭的推動(dòng)力。下列敘述正確的是( )
A.偏二甲肼的摩爾質(zhì)量為60 g
B.6.02×1023個(gè)偏二甲肼分子的質(zhì)量約為60 g
C.1 mol偏二甲肼的質(zhì)量為60 g·mol-1
D.6 g偏二甲肼含有NA個(gè)偏二甲肼分子
B [偏二甲肼的摩爾質(zhì)量應(yīng)為60 g·mol-1;6.02×1023個(gè)偏二甲肼約為1 mol,其質(zhì)量約為60 g;6 g偏二甲肼的物質(zhì)的量為6 g÷60 g·mol-1=0.1 mol,含有的分子數(shù)為0.1NA。]
關(guān)于物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量的簡單計(jì)算
1.基本關(guān)系式
(1)n=(n表示物質(zhì)的量,N表示粒子數(shù))。關(guān)系式中
9、NA的單位是mol-1。
(2)M=(M為摩爾質(zhì)量,m為物質(zhì)的質(zhì)量)。在M、n和m中,已知任意兩項(xiàng)求第三項(xiàng);若M的單位是g·mol-1時(shí),則m的單位是g。
2.恒等關(guān)系式
由n=和n=可得恒等關(guān)系式:=n=。在N、NA、m、M中,已知任意三項(xiàng)可求第四項(xiàng)。一般情況下,NA、M是已知的,則N與m可互求。
3.摩爾質(zhì)量的計(jì)算方法
(1)已知任意狀態(tài)物質(zhì)的質(zhì)量時(shí):M=(定義式)。
(2)已知一個(gè)分子的質(zhì)量時(shí):M=m(分子)×NA。
(3)已知一個(gè)分子的質(zhì)量和一個(gè)12C原子的質(zhì)量時(shí):M=×12 g·mol-1。
3.下列各組物質(zhì)中所含氧原子的物質(zhì)的量相同的是( )
A.0.3 m
10、ol O2和0.3 mol H2O
B.6.02×1023個(gè)CO2與0.1 mol KMnO4
C.0.1 mol CuSO4·5H2O和0.1 mol C6H12O6
D.0.1 mol H2SO4和0.4NA個(gè)H2O
D [在D項(xiàng)中0.1 mol H2SO4中含氧原子0.4 mol,在0.4NA個(gè)H2O中氧原子也為0.4 mol。]
4.(1)3.01×1023個(gè)氯氣分子的物質(zhì)的量是________。
(2)1.5 mol Na2SO4·10H2O中所含的Na+的物質(zhì)的量是________,所含的SO的物質(zhì)的量是________,所含H2O的數(shù)目是________。
(3)一
11、定量的Na2CO3中,碳原子和氧原子的物質(zhì)的量之比為________。
(4)0.5 mol NaOH中含有電子的物質(zhì)的量是________,在________mol Na2CO3中所含Na+數(shù)目與上述0.5 mol NaOH所含Na+數(shù)目相等。
[解析] (1)n===0.5 mol。
(2)每個(gè)Na2SO4·10H2O含有Na+、SO、H2O數(shù)目分
別為:2、1、10,故1.5 mol Na2SO4·10H2O所含Na+、SO物質(zhì)的量分別是:1.5 mol×2=3 mol、1.5 mol,含H2O的數(shù)目:1.5 mol×10×6.02×1023=9.03×1024。
(4)每個(gè)N
12、aOH所含電子數(shù)目為20,故0.5 mol NaOH中含10 mol電子。
[答案] (1)0.5 mol (2)3 mol 1.5 mol 9.03×1024或15NA (3)1∶3 (4)10 mol 0.25
1.下列說法正確的是( )
A.摩爾是表示物質(zhì)數(shù)量的單位
B.摩爾是表示物質(zhì)多少的單位
C.摩爾是既能表示物質(zhì)所含微粒數(shù)的數(shù)量,又能表示物質(zhì)質(zhì)量,具有雙重意義的單位
D.摩爾是物質(zhì)的量的國際單位
D [物質(zhì)的量是表示物質(zhì)所含微粒數(shù)目多少的物理量,摩爾是物質(zhì)的量的單位,1 mol物質(zhì)含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)微粒。]
2.下列物質(zhì)中,摩爾質(zhì)量最大的是( )
13、
A.10 mL H2O B.0.8 mol H2SO4
C.54 g Al D.1 g CaCO3
D [摩爾質(zhì)量以g·mol-1為單位時(shí),數(shù)值上等于相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量,與其質(zhì)量或體積的多少無關(guān)。四個(gè)選項(xiàng)中相對分子質(zhì)量分別為18、98、27、100,故選D。]
3.下列物質(zhì)所含有的原子個(gè)數(shù)為阿伏加德羅常數(shù)的是( )
A.1 mol Cl2 B.0.5 mol CO2
C.1 mol 氖氣 D.0.5 mol SO3
C [A項(xiàng)所含原子是2 mol,B項(xiàng)所含原子是1.5 mol,C項(xiàng)所含原子是1 mol,D項(xiàng)所含原子是2 mol,故C正確。]
4.下列
14、有關(guān)阿伏加德羅常數(shù)(NA)的說法錯(cuò)誤的是( )
A. 32 g O2所含的原子數(shù)目為NA
B. 0.5 mol SO2含有的原子數(shù)目為1.5NA
C. 1 mol H2O含有的H2O分子數(shù)目為NA
D.0.5NA個(gè)氯氣分子的物質(zhì)的量是0.5 mol
A [32 g O2的物質(zhì)的量是1 mol,氧原子的數(shù)目為2NA,A錯(cuò)誤;每摩SO2中含有3 mol原子,0.5 mol SO2中含有的原子數(shù)目為1.5NA,B正確; 1 mol H2O中含有的H2O分子數(shù)目為NA,C正確;根據(jù)n=N/NA可知0.5NA個(gè)氯氣分子的物質(zhì)的量是0.5 mol,D正確。]
5.現(xiàn)有4.9 g H3PO4,若用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,請完成下列各題:
(1)H3PO4的摩爾質(zhì)量為________。
(2)H3PO4的物質(zhì)的量為________。
(3)H3PO4中原子總數(shù)為________。
[答案] (1)98 g·mol-1 (2)0.05 mol (3)0.4NA