第1课时物质的量及其单位摩尔质量第1章2021内容索引0102课前篇 素养初探课堂篇 素养提升素养目标1.了解物质的量及其单位摩尔,了解物质的量与微观粒子数之间的关系。从物质的量的角度来认识物质的微观构成,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.通过对1mol物质的质量的交流研讨,提出摩尔质量的概念。能够运用物质的量、摩尔质量、阿伏加德罗常数的相互关系进行简单计算,形成证据推理与模型认知的化学核心素养。课前篇 素养初探知识铺垫1.微粒的表示方法:如2个氧原子可表示为2O;3个葡萄糖分子可表示为3C6H12O6。2.相对原子质量及其数学表达式:(1)定义:相对原子质量是指一个原子的质量与一个碳12原子质量的的比值。3.相对分子质量:化学式中各原子的相对原子质量的总和,就是相对分子质量。必备知识一、物质的量1.物质的量(1)含义:物质的量是一个基本物理量,通过它可以把物质的宏观量(如质量、体积)与原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来。(2)符号:n。(3)单位是摩尔,简称摩;符号是mol。2.阿伏加德罗常数(1)国际上规定,1mol任何微粒所含的微粒数与0.012kg12C所含碳原子数相等,0.012kg12C原子所含的原子数约为6.021023,阿伏加德罗常数可近似表示为6.021023mol-1。(2)单位:mol-1。符号:NA。3.物质的量、阿伏加德罗常数与微粒数目(N)之间的关系 【微思考1】物质的量可以用来描述宏观物质吗?提示 不可以。物质的量及其单位摩尔只能描述微观粒子,常见微观粒子是指分子、原子、离子、质子、中子、电子或这些粒子的特定组合等。二、摩尔质量1.定义单位物质的量的物质所具有的质量。2.符号M。3.单位gmol-1或kgmol-1。4.数值当摩尔质量以gmol-1为单位时,在数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。5.物质的量、质量、摩尔质量三者之间的关系【微思考2】2molH2O的摩尔质量是1molH2O的摩尔质量的2倍,对吗?提示 不对。具体物质的摩尔质量是不变的,与其物质的量的多少无关,如H2O的摩尔质量是18gmol-1。正误判断判断下列说法是否正确,正确的画“”,错误的画“”。1.6.021023就是阿伏加德罗常数。()2.1mol任何物质都含有6.021023个分子。()3.H2O的摩尔质量与它的相对分子质量相等。()4.1molS的质量是96gmol-1。()5.1molNa2SO4和1molHCl含有相同的粒子数目。()6.3molHCl的摩尔质量是109.5gmol-1。()7.摩尔是七个基本物理量之一。()8.32gO2中含有2NA个氧原子。() 课堂篇 素养提升探究1物质质的量及其基本概念的理解与应应用问题探究下列为生活中常见的一些物质。以固定数目的集合体作为一个整体,其他任意量的物质均描述为这个集体的倍数,如两盒曲别针。同理,将一定数目的微观粒子作为一个集体,以这个集体作为基准,然后将任意量的物质所含微粒数目均表示为这个集体的若干倍,用此方法描述微观粒子非常方便。(1)摩尔是基本物理量吗?提示 不是。物质的量是基本物理量之一,摩尔是物质的量的单位。(2)1mol小麦和1mol氧的说法正确吗?提示 说法均不正确。物质的量只适用于描述微观粒子,不能用来描述宏观物质,故1mol小麦的说法不正确;使用摩尔时必须指明微粒的种类,1mol氧没有说明是氧原子、氧分子还是氧离子,这里的氧指代不明确,所以1mol氧的说法不正确。(3)0.5molCO2中含CO2分子数与原子数各为多少?提示 分子数:0.5mol6.021023mol-1=3.011023;原子总数:3.0110233=9.031023。(4)1molH2O的质量、相对分子质量、摩尔质量分别是多少?提示 18g;18;18gmol-1。【微探究】如何理解阿伏加德罗常数(NA)与6.021023mol-1之间的关系?提示 阿伏加德罗常数(NA)指的是0.012kg12C中含有的碳原子数,是一个精确数值;6.021023mol-1是一个近似值,阿伏加德罗常数(NA)近似为6.021023mol-1。深化拓展1.概念间的关系及注意事项 概念应用时的注意事项物质的量“物质的量”四个字是一个整体,不能拆开摩尔 (1)只用来衡量微观粒子,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等,也可以是这些粒子的特定组合,如1molNaCl。(2)用“mol”作单位时,粒子一般用化学式表示,如“1molO”“2molO2”,不能说“1mol氧”概念应用时的注意事项阿伏加德罗常数NA的基准是0.012kg12C中的碳原子个数,实验表明0.012kg12C中的碳原子个数约为6.021023,表示微观粒子数目时,可以用NA来表示,也可以用6.021023mol-1进行相关计算表示,如1molO2含有氧分子为NA个或6.021023个摩尔质量(1)适用于任何一种微观粒子。(2)纯净物和混合物都有摩尔质量,混合物的摩尔质量一般称为平均摩尔质量。(3)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,也不随物质聚集状态的变化而变化2.物质的量、阿伏加德罗常数与6.021023之间的关系(1)物质的量是表示一定数目微观粒子的集合体的一种物理量。(2)阿伏加德罗常数表示微观粒子的个数,它指的是12g12C含有的碳原子数,是一个精确值。(3)6.021023也表示微观粒子的个数,它是阿伏加德罗常数的近似值,如1molO2中含有NA个氧气分子,或者说约含6.021023个氧气分子。典例剖析例1(2020甘肃武威第一中学高一月考)(双选)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是()A.摩尔是可以把物质的质量与微观粒子数联系起来的物理量的单位B.0.012kg12C中所含的碳原子数为NAC.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量D.1mol任何物质都含有约6.021023个原子答案 AB解析 物质的量是把宏观物质与微观粒子联系起来的一个基本物理量,摩尔是物质的量的单位,故A正确;阿伏加德罗常数是指0.012kg12C中所含的碳原子数,故B正确;物质的摩尔质量(以gmol-1为单位)在数值上等于其相对原子质量或相对分子质量,故C错误;1mol任何粒子含有该粒子数约为6.021023,有的物质是由分子构成,如氧气,1mol氧气中含有氧原子数约为26.021023,故D错误。易错警示(1)“物质的量”四个字是一个整体,不能添字、漏字或换字,如不能说成“物质量”“物质的质量”或“物质的数量”等。(2)摩尔不是物质的数量单位,而是物质的量的单位。使用摩尔作单位时,须用微粒符号或具体名称指明粒子的种类。物质的量描述的对象只能是微观粒子,不能是宏观物体。变式训练1下列叙述错误的是()摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一1mol任何物质都含有约6.021023个原子6.021023就是阿伏加德罗常数氢原子的摩尔质量是1.008gHCl的摩尔质量等于1molHCl分子的质量1molCO2中含有1mol碳和2mol氧A.只有B.只有C.只有D.答案 D解析 物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,摩尔只是物质的量的单位;构成物质的微粒可以是分子、离子或原子,因为不能确定该物质是由哪种微粒构成的,所以该说法是错误的;阿伏加德罗常数的单位是mol-1,错误;摩尔质量的单位应是gmol-1,错误;摩尔质量的单位是gmol-1,而1molHCl分子的质量单位是g,只是在数值上与HCl的摩尔质量相等,错误;“1mol碳和2mol氧”指代不明确,应该写成1molC和2molO,错误。探究2物质质的量、物质质的质质量、微粒数之间间的相互计计算问题探究1.9.031023个CO2分子的物质的量、物质的质量分别是多少?2.9g水的物质的量、所含分子数目分别是多少?深化拓展有关物质的量(n)的一些计算及应用 计算关系式(公式)主要应用注意事项在n、N和NA中,已知任意两项求第三项在M、n和m中,已知任意两项求第三项M的单位取“gmol-1”时,m的单位取“g”;M的单位取“kgmol-1”时,m的单位取“kg”计算关系式(公式)主要应用注意事项在m、M、NA和N中,已知任意三项求第四项与N有关的问题莫忽视微粒的组成和种类方法规律 物理量之间的换算需要注意的地方(1)要明确各物理量与物质的量的关系。(2)找出联系各物理量的公式,注意单位的换算。(3)注意公式应用的条件,物质的组成等。典例剖析例2(2020山东济南第一中学高一检测)(1)0.2molNa2SO4能解离出(设NA表示阿伏加德罗常数的值,用含NA的代数式表示)个Na+,0.04mol某物质的质量为7.2g,则该物质的摩尔质量为。(2)等物质的量的CO和CO2中所含O原子物质的量之比是,二者的质量之比是。(3)下列物质中,物质的量最大的是(填字母,下同);含原子个数最多的是。A.6gH2B.0.5molCO2 C.1.2041024个HCl分子D.98gH2SO4 E.92g乙醇(C2H5OH)答案 (1)0.4NA180gmol-1(2)12711(3)AE解析 (1)0.2molNa2SO4能解离出Na+的物质的量为0.2mol2=0.4mol,故Na+的个数为0.4NA;0.04mol某物质的质量为7.2g,则该物质的摩尔质量为(2)设CO和CO2的物质的量均为amol,则两种物质中所含O原子的物质的量之比为amol2amol=12;CO的质量为28gmol-1amol=28ag,CO2的质量为44gmol-1amol=44ag,则二者的质量之比为28ag44ag=711。易错警示以物质的量为中心的计算需要注意的地方物质的量是物质的质量和微观粒子数目之间计算的桥梁,已知物质的质量求其微粒数目或已知物质的微粒数目求其质量都是先转换成物质的量,再计算微粒数或质量,特别要注意微粒可能是分子,也可能是所含的原子、离子、电子等,直接代入公式时,各符号代表的微粒要统一。变式训练2物质的量是高中化学中常用的物理量,请完成以下有关其内容的计算。(1)0.2gH2含有个氢原子。(2)含有相同氧原子数的CO与CO2的质量之比为。(3)在9.5g某二价金属的氯化物中含0.2molCl-,此氯化物的摩尔质量为;该金属元素的相对原子质量为。(4)a个X原子的总质量为bg,则X的相对原子质量可表示为。答案 (1)1.2041023(2)1411(3)95gmol-124解析 (1)0.2gH2的物质的量为0.1mol,含有0.2mol氢原子,其个数为1.2041023。(2)含有相同氧原子数的CO与CO2的物质的量之比为21,其质量之比为1411。(3)某二价金属的氯化物可以表示为MCl2,在9.5g该二价金属的氯化物中含0.2molCl-,则9.5g该氯化物的物质的量为0.1mol,该氯化物的摩尔质量为95gmol-1;该金属元素的相对原子质量为95-235.5=24。素养脉络络随堂检测检测1.(2021北师大附中高一期中)设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的是()A.物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量B.物质的量是国际单位制中的一个基本物理量C.0.012kg12C中所含的碳原子数为NAD.1mol任何物质都含有约6.021023个分子答案 D解析 物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,A正确;物质的量是国际单位制中的一个基本物理量,B正确;0.012kg12C的物质的量是1mol,其中所含的碳原子数为NA,C正确;1mol任何物质不一定都含有约6.021023个分子,如1molFe中含有约6.021023个原子,没有分子,D错误。2.(2020山东济宁高一期末)0.1molCaCl2固体中含有()A.0.1molCl2B.1.2041024个Cl-C.0.1molCa2+D.3.011023个Ca2+答案 C解析 CaCl2固体是由Ca2+和Cl-构成,0.1molCaCl2中含有0.1molCa2+