高中化学新人教版必修第一册第2章第3节第1课时物质的量摩尔质量学案

第三节物质的量第1课时物质的量摩尔质量[核心素养发展目标]1.了解物质的量及其单位摩尔质量、阿伏加德罗常数的含义与应用，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、物质的质量和微观粒子数之间计算的思维模型。一、物质的量的单位——摩尔1．物质的量(1)物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，用符号n表示。(2)物质的量的单位——摩尔(3)书写方法及含义表述微观粒子的物质的量时，必须指明微观粒子的种类：如1molH指1mol氢原子，1molH2指1mol氢分子。2．阿伏加德罗常数3．物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系(1)关系式：n＝eq\f(N,NA)。(2)结论：微粒之间的物质的量之比等于微粒的粒子数之比。(1)物质的量可以理解为物质的数量()(2)1mol任何粒子所含有的粒子数相等()(3)物质的量描述的对象是分子、原子等微观粒子()(4)摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一()(5)阿伏加德罗常数就是×1023()答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×1．1个CO2分子中有1个C原子、2个O原子。那么1molCO2中有1molC和2molO,molCO2中有molC和1molO。含有molO的CO2的物质的量为mol。2．(1)1molNa2SO4中含有Na＋的数目是×1024，与其含有相同Na＋数目的NaCl的物质的量为2mol。(2)若测得某Na2SO4溶液中含有molSOeq\o\al(2－,4)，则溶液中含有1molNa＋。(3)molNH3与molH2O中所含H原子一样多。(4)molH2O中含mol原子，含×1024个电子。3．通过下图可进一步认识水的组成，请完成图中空格。物质的量的理解——“四化”二、摩尔质量1．摩尔质量2．物质的量、质量和摩尔质量之间的关系n＝eq\f(m,M)。3．以物质的量(n)为桥梁联系宏观物质质量(m)与微观微粒数(N)之间的关系。eq\f(m,M)＝n＝eq\f(N,NA)。1．摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是否等同？提示不等同。摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是两个不同的概念。当摩尔质量以“g·mol－1”为单位时，两者在数值上相等，但前者单位是g·mol－1，后者单位是1，故两者不等同。2．计算下列物质的摩尔质量。(1)已知氨气的相对分子质量为17，则氨气的摩尔质量为。(2)g某气体含有的分子数目为×1022，则该气体的摩尔质量为。(3)已知一个铁原子的质量为bg，则铁的摩尔质量为。(4)NA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。提示(1)17g·mol－1(2)64g·mol－1(3)bNAg·mol－1(4)eq\f(aNA,b)g·mol－13．(1)9gH2O的物质的量为mol，含有的氢原子数为×1023。(2)×1023个H2SO4分子的物质的量为mol，质量为49g。(3)molH2SO4分子中N(H)＝×1023，N(O)＝×1024。(4)Fe的摩尔质量为56g·mol－1，则1个Fe原子质量为eq\f(×1023)或eq\f(56,NA)g(列式)。(1)摩尔质量概念的理解①等值性：摩尔质量以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。(2)摩尔质量的计算方法①已知任意状态物质的质量时：M＝eq\f(m,n)(定义式)。②已知一个分子的质量时：M＝m(分子)×NA。1．下列说法中错误的是()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．使用摩尔作单位时必须指明微粒的名称C．1mol任何物质都含有阿伏加德罗常数个原子D．物质的量适用于计量分子、原子、离子等粒子答案C解析物质的量是含有一定数目粒子集合体的物理量，其单位是摩尔，使用摩尔所指的对象是微粒，而微粒种类繁多，需要指明其名称；构成物质的粒子除原子外，还有分子、离子等。2．已知硫酸中含有×1023个氧原子，硫酸的物质的量是()A．mol B．molC．mol D．mol答案D解析氧原子的物质的量n＝eq\f(N,NA)＝eq\f(×1023×1023mol－1)＝mol，硫酸的物质的量＝mol÷4＝mol。3．下列有关摩尔质量的描述或应用正确的是()A．1molOH－的质量为17g·mol－1B．二氧化碳的摩尔质量为44gC．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eq\f(×1023)g答案D为单位，也没有指出在数值上相等。4．下列说法中不正确的是()A．×1023个钠离子的物质的量为1molB．1mol氧含×1023个氧分子C．1mol氯化钙里含3mol离子D．1molH＋中含有的氢离子数为NA答案B解析用摩尔表示物质的量时，要指明微粒的种类。“1mol氧”没有指明是氧分子还是氧原子。5．计算填空：(1)mol的Fe含个铁原子(用×1023表示阿伏加德罗常数的值)，质量是g。(2)2molCO2中含mol碳原子，个氧原子(用NA表示阿伏加德罗常数的值)，个质子(用NA表示阿伏加德罗常数的值)，质量是g。(3)已知mol的CO和CO2的混合气体共g，则①CO的质量为；②混合气体的平均摩尔质量为。答案(1)×102328(2)24NA44NA88(3)①g②36g·mol－1解析(1)mol的Fe含有Fe原子的数目N＝mol××1023mol－1＝×1023，其质量m＝mol×56g·mol－1＝28g。(2)每个CO2分子中含有1个C原子、2个O原子，则n(C)＝n(CO2)＝2mol，n(O)＝2n(CO2)＝4mol，故含有氧原子的数目为4NA，1个二氧化碳分子含有的质子数目为6＋8×2＝22，2molCO2中含44NA个质子，质量为2mol×44g·mol－1＝88g。(3)设混合气体中CO的物质的量为xmol，CO2的物质的量为ymol，则28g·mol－1×xmol＋44g·mol－1×ymol＝14.4g，xmol＋ymol＝0.4mol，解得x＝，y＝，则①m(CO)＝mol×28g·mol－1＝g；②混合气体的平均摩尔质量为eq\f(mol)＝36g·mol－1。题组一物质的量及单位1．(2019·青岛高一检测)下列说法正确的是()A．物质的量是物质粒子的数量的简称B．摩尔是用来描述物质所含微粒数目多少的基本物理量C．我们把含有×1023个粒子的任何粒子的集合体计量为1摩尔D．1molH2中含2mol电子答案D解析物质的量是一个固定概念，专有名词，是用来描述微观粒子数量的物理量，不是物质的数量或质量，A错；摩尔是物质的量的单位，不是物理量，B错；含有×1023个粒子的集合体不一定计量为1摩尔，如含×1023个O的O2的物质的量为mol，C错；每个H2中含有2个电子，故×1023个H2中含有2××1023个电子，即1molH2中含有2mol电子。【考点】物质的量及单位【题点】物质的量及单位的理解和应用2．(2019·河南正阳高中期中)下列叙述中不正确的是()A．2mol铁原子 B．1molFe3＋C．mol氧 D．mol氮气答案C解析mol氧，是指mol氧气还是mol氧原子不清楚，指代不明确，故C错误。【考点】物质的量的单位【题点】物质的量的单位的使用方法3．下列关于阿伏加德罗常数的说法错误的是()A．×1023就是阿伏加德罗常数B．1mol水中约含有×1023个水分子C．含有阿伏加德罗常数个粒子的物质的量是1molD．1mol氨气所含的原子数约为×1024答案A【考点】阿伏加德罗常数【题点】阿伏加德罗常数的理解4．下列叙述中正确的是()A．摩尔是表示物质所含微粒数量以及物质质量的具有双重意义的单位B．摩尔是国际单位制中7个基本物理量之一C．含有×1023个氧原子的H3PO4的物质的量是molD．2H既可以表示2个氢原子又可以表示2mol氢原子答案C解析物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，它表示含有一定数目粒子的集合体，其单位是摩尔，A、B项错误；1个H3PO4分子中含有4个O，即1molH3PO4中含有4molO，含有×1023个氧原子的H3PO4的物质的量是mol，C项正确；2H可以表示2个氢原子，但不能表示2mol氢原子，2mol氢原子应表示为2molH。【考点】物质的量和单位【题点】物质的量和单位的理解和使用题组二摩尔质量5．(2019·河南正阳高中期中)下列说法中正确的是()A．硫酸的摩尔质量是98gB．2molOH－的质量是34gC．铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量D．1molN2的质量是14g答案B解析硫酸的摩尔质量是98g·mol－1，故A错误；铁原子的摩尔质量是以g·mol－1为单位，＝28g，故D错误。【考点】摩尔质量【题点】摩尔质量的理解6．2019年3月10日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将“中星6C”卫星发射升空。“中星6C”主要用于广播和通信，可提供高质量语音、数据、广播电视传输业务。卫星的发射需要用到运载火箭，偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料，燃烧产生巨大的能量，可作为航天运载火箭的推动力来源。下列叙述中正确的是()A．偏二甲肼的摩尔质量为60gB．×1023个偏二甲肼分子的质量为60gC．1mol偏二甲肼的质量为60g·mol－1D．6g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子答案B解析偏二甲肼的摩尔质量应为60g·mol－1；×1023个偏二甲肼约为1mol，其质量约为60g；6g偏二甲肼的物质的量为6g÷60g·mol－1＝mol，含有的分子数为NA。【考点】摩尔质量【题点】摩尔质量的理解和计算7．(2019·河南正阳高中期中)g某金属氯化物RCl2含有mol氯离子，则金属R的摩尔质量为()A．135g B．135g·mol－1C．64g D．64g·mol－1答案D解析含mol氯离子的RCl2的物质的量为eq\f(1,2)×mol＝mol，金属氯化物RCl2的摩尔质量为eq\f(mol)＝135g·mol－1，R的摩尔质量为(135－×2)g·mol－1＝64g·mol－1。【考点】摩尔质量的综合计算【题点】摩尔质量的综合计算题组三物质的量、摩尔质量的综合计算8．(2019·宁夏育才中学高一检测)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NAB．molSO2含有的原子数目为NAC．1molH2O含有H2O分子的数目为NAD．NA个氯气分子的物质的量是mol答案A解析32gO2的物质的量是1mol，氧原子的数目为2NA，A错误；每摩尔SO2中含有3mol原子，molSO2中含有的原子数目为NA，B正确；1molH2O中含有H2O分子的数目为NA，C正确；根据n＝eq\f(N,NA)可知NA个氯气分子的物质的量是mol，D正确。【考点】阿伏加德罗常数【题点】以物质的量为中心的计算9．(2020·西安中学高一期末)已知×1023个X气体分子的质量为8g，则X气体的摩尔质量是()A．16g B．32gC．64g·mol－1 D．32g·mol－1答案D解析气体的物质的量n＝eq\f(×1023×1023mol－1)＝mol，气体的摩尔质量M＝eq\f(m,n)＝eq\f(8mol)＝32g·mol－1，故答案为D。10．1g氮气含a个分子，则阿伏加德罗常数可表示为()A.eq\f(a,28)mol－1 B．amol－1C．28amol－1 D.eq\f(a,14)mol－1答案C解析1gN2含a个分子，则eq\f(1g,28g·mol－1)×NA＝a，解得NA＝28amol－1。【考点】阿伏加德罗常数【题点】以物质的量为中心的计算11．科学家发现了某种元素的一个原子，其质量是ag，一个12C原子的质量是bg，NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．该原子的摩尔质量是aNAB．Wg该原子的物质的量是eq\f(W,aNA)molC．Wg该原子中含有eq\f(W,a)NA个该原子D．由已知信息可得NA＝eq\f(12,a)答案B则1mol原子的质量即NA个原子的质量为aNAg，所以该原子的摩尔质量应为aNAg·mol－1，A错误；该原子的摩尔质量为aNAg·mol－1，Wg该原子的物质的量为eq\f(Wg,aNAg·mol－1)＝eq\f(W,aNA)mol，B正确；由题意可知，一个该原子的质量为ag，故Wg该原子的数目为eq\f(Wg,ag)＝eq\f(W,a)，C错误；12C原子的摩尔质量为12g·mol－1，一个12C原子的质量为bg，故NAb＝12，所以NA＝eq\f(12,b)，D错误。【考点】物质的量的综合计算【题点】以物质的量为中心的综合计算12．有五种物质：①6g氢气；②mol二氧化碳；③×1024个氯化氢分子；④147g硫酸；⑤92g乙醇(C2H5OH)。回答下列问题(填序号)：(1)物质的量最大的是。(2)所含分子数最多的是。(3)含有原子个数最多的是。(4)质量最大的是。答案(1)①(2)①(3)⑤(4)④③n(HCl)＝2mol；④n(H2SO4)＝mol；⑤n(C2H5OH)＝2mol。物质的量最大的是①，所含分子数最多的是①。①～⑤物质中所含原子的物质的量分别为6mol、mol、4mol、mol、18mol，所含原子个数最多的是⑤。①～⑤物质的质量分别为6g、22g、73g、147g、92g，质量最大的是④。【考点】物质的量的综合计算【题点】以物质的量为中心的综合计算13．(2019·梅州高一检测)(1)等质量的CO和CO2，物质的量之比为；氧原子个数之比为。(2)molH2SO4的质量是g，其中含有molH，含有g氧原子。(3)×1023个氨分子含molNH3，mol氢原子，mol电子。答案(1)11∶711∶14(2)147396(3)15解析(1)由公式n＝eq\f(m,M)可知，质量相等时，物质的量与摩尔质量成反比，故等质量的CO和CO2，物