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高一化学必修一物质的量
高一化学必修一物质的量、阿伏伽德罗常数辅导讲义
授课主题
化学计量在实验中的应用
教学目的
1、认识摩尔是物质的量的基本单位,了解物质的量与微观粒子之间的关系,了解摩尔质量的概念,懂得阿伏加德罗常数的涵义。
2、了解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系,能用于进行简单的化学计算。
教学重难点
物质的量及单位;摩尔质量的概念和有关摩尔质量的计算
教学内容
一、本节知识点讲解
知识点一 物质的量
1.物质的量的概念
表示含有一定数目粒子的集合体,符号为n,物质的量是一个整体,不能说成“物质量”或“物质的质量”。
2.物质的量的单位——摩尔
①物质的量作为一个物理量,同其他物理量一样,也有其单位。
物质的量的单位是摩尔,简称摩,符号是mol。
②“摩尔”的标准:
如果在一定量的粒子集合体中所含的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同,该粒子的物质的量就是1mol。
③1mol任何粒子所含有的粒子数都相等。
科学实验表明,在0.012kg12C中所含有的碳原子数约为6.02×1023。
因此,我们常常表述为1molO中约含有6.02×1023个O;1molH2O中约含有6.02×1023个H2O;
1molNO3-中约含有6.02×1023个NO3-等。
即1mol粒子集体都约含6.02×1023个粒子。
⑴使用物质的量时,表述要确切,指代须明确。
一般用数量+单位+粒子(一般用适当的符号或化学式)来表示具体微粒的物质的量。
如1molH表示1mol氢原子,1molH2表示1mol氢分子(或氢气),1molH+表示1mol氢离子,但是如果说“1mol氢”则错误。
⑵摩尔作为物质的量的单位,可以计量所有的微观粒子(包括原子、分子、离子、质子、中子、电子、原子团等),但不能表示宏观物质,例如,不能说“1mol小米”、“1mol乒乓球”等。
⑶对于电解质,要明确内在联系,如1molNa2SO4中含2molNa+和1molSO42-。
例题:
1、下列有关物质的量的说法,正确的是( )
A.物质的量就是指物质的多少
B.原子、电子、中子、桌子等都可用物质的量来描述
C.物质的量是用来描述微观粒子的物理量
D.相同物质的量的SO2和SO3中,S原子的物质的量不同
2、下列说法中正确的是( )
A.1mol任何物质都含有6.02×1023个原子
B.阿伏加德罗常数就是1mol粒子数的集体,0.012kg12C中含有约6.02×1023个12C
C.摩尔是一个基本的物理量
D.1mol水中含有2mol氢和1mol氧
3、下列说法正确的是( )
A.物质的量可理解为物质的质量
B.物质的量就是物质的粒子数目
C.物质的量是量度物质所含微观粒子多少的一个物理量
D.物质的量的单位——摩尔只适用于分子、原子和离子
4、下列对“摩尔(mol)”的叙述不正确的是( )
A.摩尔是一个单位,用于表示物质所含微观粒子的多少
B.摩尔既能用来计量纯净物,又能用来计量混合物
C.可以说“1molH2”,但不能说“1mol氢”
D.用“摩尔”(而不用“个”)计量微观粒子与用“纳米”(而不用“米”)计量原子直径的计量思路都是扩大单位
2.阿伏伽德罗常数
⑴定义:
1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏伽德罗常数。
①阿伏伽德罗常数是一个物理量,符号是NA,单位是mol-1。
②阿伏伽德罗常数的准确值是0.012kg12C中所含有的碳原子数目,在实际计算中通常采用其近似值:
6.02×1023mol-1
⑵物质的量n、微粒数N、阿伏伽德罗常数NA三者之间的关系n=
例题:
1、设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.含NA个H的H2的物质的量为1mol
B.NA个CO和1molN2所含分子数相等
C.NA个H2SO4与1molH3PO4所含氢原子的个数比为1:
1
D.0.1molC含1.2NA个质子
2、下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是( )
A.32gO2所含的原子数目为NA
B.0.5molH2O含有的原子数目为1.5NA
C.1molH2O含有的H2O分子数目为NA
D.0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5mol
3、用NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.0.5molAl与足量盐酸反应生成的H2分子数为NA
B.0.2molH2O所含的H原子数为0.2NA
C.0.1molCH4所含的电子数为NA
D.46gNO2和N2O4的混合物含有的分子数为NA
4、下列各物质中所含原子数(包括离子)判断正确的是( )
A.0.5molNH3中含2NA个原子
B.22gC3H8(丙烷)气体中含5.5NA个氢原子
C.4℃时9mL水中含NA个分子
D.0.2molNa3PO4中含0.8NA个Na+
5、下列物质含分子数最多的是( )
A.0.8molSO2
B.1.806×1022H2O
C.11.2gCO
D.32gSO2
6、在0.1molNa2SO4中所含Na+数目为( )
A.6.02×1022个B.1.202×1023个
C.0.1个D.0.2个
7、下列说法正确的是( )
A.阿伏加德罗常数是人们规定的数,没有单位
B.0.012kg12C中所含有的碳原子数的精确值是6.02×1023
C.0.5molNaCl中含有NaCl的微粒数约为3.01×1023
D.1mol任何物质都约含有6.02×1023个分子
3.摩尔质量
⑴定义:
单位物质的量的物质所具有的质量,符号是M。
⑵单位:
g/mol(或g·mol-1)
⑶数值:
1mol任何粒子或物质的质量以克为单位时,其数值与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。
⑷定义式:
摩尔质量(M)=
⑴质量的单位是g,摩尔质量的单位是g/mol,相对原子质量的单位是1,进行概念辨析时要注意相应的单位。
⑵对具体的物质而言,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的变化而变化,也不随物质的状态的变化而变化。
⑶平均摩尔质量是单位物质的量的混合物(即1mol)的质量。
例题:
1、(双选题)下列有关摩尔质量的描述或应用中,正确的是( )
A.1molOH-的质量为17g
B.二氧化碳的摩尔质量为44g
C.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.一个钠原子的质量约为
g
2、1.6g某物质中含有6.02×1022个分子,则该物质的相对分子质量为( )
A.16B.64
C.32D.96
3、比较1molN2和1molCO的下列物理量:
①质量;②分子总数;③原子总数。
其中相同的是( )
A.①B.①②
C.①②③D.②③
4、下列说法不正确的是( )
A.硫酸的摩尔质量与6.02×1023个磷酸分子的质量在数值上相等
B.6.02×1023个N2和6.02×1023个O2的质量比等于7:
8
C.3.2gO2所含的原子数目约为0.2×6.02×1023
D.常温、常压下,0.5×6.02×1023个二氧化碳分子质量是44g
5、某原子的摩尔质量为Mg/mol,则一个该原子的实际质量是( )
A.MgB.
g
C.
gD.6.02×1023×Mg
6、2011年7月中国发射了“天宫一号”太空舱,火箭发射的燃料有很多,偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生巨大能量,可作为航天运载火箭的推动力。
下列叙述中正确的是( )2·1·c·n·j·y
A.偏二甲肼的摩尔质量为60g
B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量为60g
C.1mol偏二甲肼的质量为60g/mol
D.6g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
7、12.4gNa2R含Na+0.4mol,则Na2R的摩尔质量为________,R的相对原子质量为________。
含R的质量为1.6g的Na2R,其物质的量为________。
8、
(1)相同物质的量的SO2和SO3,所含分子的数目之比为______,所含原子数目之比为________,所含氧原子的物质的量之比为________,它们的质量之比为___________________。
(2)相同质量的SO2和SO3,所含分子的数目之比为________,所含原子数目之比为________,所含氧原子的物质的量之比为________。
9、
(1)6.02×1023个氢氧根离子的物质的量是________mol,其摩尔质量为________。
(2)3.01×1023个H2O的物质的量为________mol,其中,所有的原子的物质的量为________mol,所有的电子的物质的量为________mol。
(3)1.204×1023个NH
的物质的量为________mol,质量为________g。
[重难导学]
1.物质的量——“四化”
(1)专有化:
物质的量是一个专用名词,在表述时不可增减,不能说成“物质量”“物质的质量”或“物质的数量”等。
(2)微观化:
物质的量的单位是摩尔,只用于表示分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子的多少,不适合表示宏观物质的数量。
例:
1mol大米、1mol铁元素等说法都是错误的。
(3)具体化:
在使用物质的量表示物质时,必须具体指明粒子的种类。
如1molH2表示1摩尔氢分子,1molH表示1摩尔氢原子,1molH+表示1摩尔氢原子。
而1mol氢的表述是错误的,因为“氢”是元素名称,是宏观物质名称,不是微观粒子名称。
(4)集体化:
微粒个数的数值只能是正整数,而物质的量表示的是很多个微粒的集合体,其数值可以是整数,也可以是小数。
例:
5molH2O、0.5molH2O。
2.阿伏加德罗常数——“三量”
(1)基准量:
0.012kg12C中所含的碳原子数。
(2)准确量:
是一个物理量,用NA表示,单位是mol-1。
(3)近似量:
6.02×1023mol-1。
3.摩尔质量——“三性”
(1)等同性:
摩尔质量只是在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等,其含义和单位是不同的。
(2)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。
(3)近似性:
由于电子的质量非常微小,所以粒子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,其数值近似等于该粒子的相对分子质量或相对原子质量。
物质的量等基本概念应用的注意事项
1.阿伏加德罗常数的基准是什么?
记录:
阿伏加德罗常数以12g12C中所含原子数为基准。
2.“1mol氧”的说法正确吗?
记录:
不正确,使用“mol”时一定要指明微粒种类。
3.简单离子的摩尔质量在数值上也等于其相对原子质量吗?
记录:
是,简单离子是由原子得失电子而形成,电子的质量可以忽略,故离子的摩尔质量在数值上也等于其相对原子质量。
例题:
1、[2015·衡水十四中月考]下列有关摩尔质量的说法正确的是( )
A.水的摩尔质量是18g
B.2mol水的摩尔质量是1mol水摩尔质量的2倍
C.任何物质的摩尔质量都等于它的式量
D.水的摩尔质量是氢气摩尔质量的9倍
物质的量、物质的质量、粒子数目之间的相关计算
1.3.01×1022个H2分子的物质的量是多少?
记录:
由n=
=
=0.05mol。
2.16gO2中含有的氧原子数是多少?
记录:
n(O2)=
=
=0.5mol,
故n(O)=1mol,氧原子数为6.02×1023。
3.摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量有何关系?
记录:
当摩尔质量以g/mol为单位时,数值与该粒子的相对原子质量(或相对分子质量)相等。
2、下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数)( )
A.28g氮气含有的原子数为NA
B.4g金属钙的物质的量为1mol
C.1molO2分子的质量等于1mol氧原子的质量
D.24gO2分子和24gO3分子所含的氧原子数目相等
3、下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是( )
A.32gO2所含的原子数目为NA
B.0.5molH2O含有的原子数目为1.5NA
C.1molH2O含有的H2O分子数目为NA
D.0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5mol
4、1.28g某气体含有的分子数目为1.204×1022,则该气体的摩尔质量为
( )
A.64g B.64
C.64g/molD.32g/mol
5、amolH2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为( )
A.(a/4b)mol-1B.(b/a)mol-1
C.(a/b)mol-1D.(b/4a)mol-1
6、
(1)与0.5molH2O含有的氢原子数目相同的CH4的物质的量是多少?
(2)含4NA个氧原子O2的质量是多少?
7、有以下四种物质:
①22g二氧化碳;
②8g氢气;
③1.204×1024个氮气分子;
④4℃时18mL水。
它们所含分子数最多的是________,
所含原子数最多的是________,
质量最大的是________,
所含电子数最多的是________(填序号)。
平均摩尔质量
1.每种纯净物都有固定的摩尔质量,混合物的摩尔质量又怎么确定?
记录:
常用的计算平均相对分子质量的公式有两种:
①
=
②
=M1×V1%+M2×V2%+……
(注:
V%指对应气体的体积分数)
2.如何理解体积分数,混合气体中各组分的体积分数又如何确定?
记录:
混合气体中各组分的体积分数就等于其物质的量分数,可按如下公式计算:
体积分数=
。
1.平均摩尔质量的含义
每种纯净物都有固定的摩尔质量,平均摩尔质量指每摩尔混合物所具有的质量。
比如,氧气的摩尔质量为32g·mol-1,氮气的摩尔质量为28g·mol-1,空气的平均摩尔质量为29g·mol-1。
平均摩尔质量适用于任何混合物,包括固体、液体和气体,常用于混合物的计算。
2.平均摩尔质量的计算方法
(1)已知混合物质的总质量m(总)和总物质的量n(总)
=m(总)÷n(总)
(2)已知混合物各成分的摩尔质量和在混合体系内的物质的量分数或体积分数(气体物质)
=M1×n1%+M2×n2%+…
=M1×V1%+M2×V2%+…
[
:
混合物的平均摩尔质量;M1:
第一种物质的摩尔质量;n1%:
第一种物质的物质的量的分数;V1%:
第一种物质(气体)的体积分数]
例题:
1、将N2和H2等质量混合,求该混合气体的平均相对分子质量。
2、氢气与氧气的混合气体,点燃后恰好反应生成水,求此混合气体的平均摩尔质量。
计算混合气体的平均摩尔质量时的三点注意
(1)计算出混合气体的总质量;
(2)计算出混合气体的总物质的量;
(3)利用公式
=m(总)÷n(总)计算平均摩尔质量。
三、当堂检测
1.下列说法正确的是( )
A.物质的量是一个基本物理量,表示物质所含粒子的多少
B.1mol氢中含有2mol氢原子和2mol电子
C.1molH2O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
2.下列有关物质的量和摩尔质量的叙述,正确的是( )
A.水的摩尔质量是18g
B.0.012kg12C中约含有6.02×1023个碳原子
C.1mol水中含有2mol氢和1mol氧
D.1mol任何物质都含有6.02×1023个分子
3.下列各组物质中,所含氧原子的物质的量相同的是( )
A.0.3molO2和0.3molH2O
B.0.1molH2SO4和3.6gH2O
C.0.1molMgSO4·7H2O和0.1molC12H22O11(蔗糖)
D.6.02×1022个CO2与0.1molKMnO4
4.下列说法正确的是( )
A.32gO2所含的原子数目为NA
B.0.5molH2SO4含有的原子数目为3.5NA
C.HNO3的摩尔质量是63g
D.0.5NA个氯气(Cl2)分子的物质的量是1mol
5.下列有关NA(阿伏加德罗常数)说法错误的是( )
A.0.012kg12C含有的12C是NA个
B.NA个水分子的质量是18g/mol
C.1molO2中含有的氧分子数为NA个
D.含有NA个氧原子的H2SO4的物质的量是0.25mol
6.1.28g某气体含有的分子数目为1.204×1022,则该气体的摩尔质量为( )
A.64g B.64
C.64g/molD.32g/mol
7.
(1)49gH2SO4的物质的量是________;1.5molH2SO4的质量是_______,其中含有_______molH,含有_______gO。
(2)摩尔质量是指单位物质的量的物质所含有的质量。
①已知NH3的相对分子质量为17,则NH3的摩尔质量为________。
②NA为阿伏加德罗常数,已知ag某气体中含分子数为b,则该气体的摩尔质量为________。
③已知一个铁原子的质量为bg,则铁原子摩尔质量为________。
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________。
(1)等质量的氧气和臭氧(O3)物质的量之比为________,所含氧原子数之比为________。
(2)NO和O2可发生反应:
2NO+O2===2NO2,现有amolNO和bmolO2充分反应后氮原子与氧原子的个数比为________。
四、课堂总结
五、家庭作业
1、醋酸钾(CH3COOK)是效果较好的融雪剂,下列关于1molCH3COOK的叙述正确的是( )
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.CH3COOK的摩尔质量为98g
C.1molCH3COOK含有2mol氧
D.1molCH3COOK含有3×6.02×1023个H
2、NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.2.3gNa变成Na+时,失去的电子数为0.2NA
B.0.2NA个H2SO4与19.6gH3PO4含有相同的氧原子数
C.28gN2所含的原子数为NA
D.NA个O2与NA个H2的质量之比为8:
1
3、下列叙述中正确的是( )
A.1mol任何纯净物都含有相同的原子数
B.1molO2中约含有6.02×1023个氧气分子
C.1molH2中含有2mol氢离子和2NA个电子
D.阿伏加德罗常数就是6.02×1023
4、在体积为VL的密闭容器中通入amolCO和bmolO2,点燃充分反应后容器内碳原子数和氧原子数之比为( )
A.a:
b B.a:
2b
C.a:
(a+2b)D.a:
2(a+b)
5、一定质量的NH3中含有的原子总数为N,若阿伏加德罗常数用NA表示,则NH3的物质的量是( )
A.
B.
C.
D.
6、下列叙述中正确的是( )
A.H2O的相对分子质量为18g
B.两种不同物质的物质的量相等,则这两种物质的质量一定相等
C.3.0molOH-的质量为51g
D.铁的摩尔质量就是它的相对原子质量
7、设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法不正确的是( )
A.醋酸的摩尔质量与NA个醋酸分子的质量在数值上相等
B.NA个氧气分子和NA个氢气分子的质量比等于16:
1
C.2.4g镁变成Mg2+时,失去的电子数目为0.1NA
D.17gNH3所含的原子数目为4NA,所含的电子数目为10NA
8、相等物质的量CO和CO2相比较,下列有关叙述中正确的是( )
①它们所含的分子数目之比为1:
1
②它们所含的氧原子数目之比为1:
2
③它们所含的原子总数目之比为2:
3
④它们所含的碳原子数目之比为1:
1
⑤它们所含的电子数目之比为7:
11
A.①④B.②③
C.④⑤D.①②③④⑤
9、15gA物质和10.5gB物质完全反应,生成7.2gC物质,1.8gD物质和0.3molE物质,则E的摩尔质量为( )
A.16.5g·mol-1B.85g·mol-1
C.55D.55g·mol-1
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