高中化学专题化学家眼中的物质世界第一单元第2课时物质的量教学案.docx
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高中化学专题化学家眼中的物质世界第一单元第2课时物质的量教学案
第二课时 物质的量
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[课标要求]
1．了解物质的量的单位——摩尔。
2．认识物质的量及摩尔质量的含义。
3．掌握物质的量与NA、质量、微粒数的关系。
1．物质的量表示含有一定数目微粒的集合体的物理量，其符号为n，单位为摩尔。
2．阿伏加德罗常数是指0.012kgC 12中所含的原子数，符号为NA，单位为mol－1，NA近似为6.02×1023mol－1。
3．摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量，在以g·mol－1为单位时，其数值等于相对分子质量或相对原子质量。
4．物质的微粒数、质量与物质的量的关系：
n＝
＝
。
5．化学方程式中各物质的化学计量数之比等相应物质的微粒数之比和物质的量之比。
1．物质的量
（1）含义：
表示含有一定数目微观粒子的集合体，符号为n。
物质的量是国际单位制中的7个基本物理量之一。
（2）意义：
物质的量把一定数目的微观粒子与可称量的宏观物质联系起来。
[特别提醒]
“物质的量”是一个专有名词，是一个整体，不能拆开来理解，不能说成“物质量”或“物质的质量”等。
2．摩尔：
摩尔是物质的量的单位，如同米是长度的单位一样。
摩尔简称摩，符号为mol。
3．阿伏加德罗常数
（1）概念：
0.012_kgC 12中所含的原子数称为阿伏加德罗常数，符号为NA，其近似为6.02×1023_mol－1。
（2）1mol的标准：
1mol某种微粒集合体中所含的微粒数与0.012_kg_C 12中所含的原子数相同。
（3）物质的量（n）、阿伏加德罗常数（NA）与微粒数（N）之间的关系：
N＝n·NA。
4．摩尔质量
（1）概念：
单位物质的量的物质所具有的质量，符号：
M，单位：
g·mol－1。
（2）数值：
当微粒的摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于该微粒的相对分子（或原子）质量。
（3）关系：
物质的量（n）、物质的质量（m）与摩尔质量（M）之间存在的关系为n＝m/M。
1．1molH,1molH＋，1molH2的涵义一样吗？
为什么？
提示：
涵义不同，尽管都是1mol微粒，但微粒种类不同，它们分别表示1mol氢原子，1mol氢离子，1mol氢分子。
2．阿伏加德罗常数就是6.02×1023吗？
提示：
不是；阿伏加德罗常数是指0.012kgC 12所含有的原子数，其近似为6.02×1023mol－1。
3．0.5molH2O中含有的分子数是多少？
含有的氢原子数是多少？
提示：
0.5NA；NA。
1．使用物质的量时，必须指明微粒的种类，表述要确切。
如：
“1molO”表示1mol氧原子，“1molO2”表示1mol氧分子，“1molO2－”表示1mol氧离子，而不能说“1mol氧”。
因为“氧”是元素名称，而不是微粒名称。
2．用“摩尔”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，如不能说“1mol大米”。
3．NA指1mol任何微粒的微粒数，一定要明确指出是何种微粒，如1molCH4含有的分子数为NA，原子总数为5NA。
4．涉及稀有气体时要注意He、Ne、Ar为单原子分子，O2、N2、H2等为双原子分子，臭氧（O3）为三原子分子等。
1．下列说法中正确的是（ ）
A．1molH2中含有6.02×1023个H
B．1mol氧含有6.02×1023个O2
C．1molNaCl中含有1mol离子
D．1molH＋中含有H＋数为NA
解析：
选D A选项，应为1molH2中含有6.02×1023个H2；B选项应为1mol氧气含有6.02×1023个O2；C选项未指明离子的种类；D选项正确。
2．下列说法中正确的是（ ）
A．硫酸的摩尔质量是98g
B．18g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．1molCO的质量为28g·mol－1
解析：
选B 摩尔质量的单位是g·mol－1，A项错误；18g水的物质的量为1mol，其分子数为NA，B项正确；摩尔质量的单位是g·mol－1，相对分子质量单位为“1”，二者只是在数值上相等，C项错误；质量的单位是g，1molCO的质量为28g，而不是28g·mol－1，D项错误。
3．O2、SO2、SO3三者的质量比为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∶1D．2∶2∶3
解析：
选C 由题意可设O2、SO2、SO3的质量分别为2g、4g、5g，又知O2、SO2、SO3的摩尔质量分别为32g·mol－1,64g·mol－1、80g·mol－1，由m＝n·M，得n＝m/M，三种物质的物质的量分别为：
2g÷32g·mol－1，
4g÷64g·mol－1,5g÷80g·mol－1，其比值为1∶1∶1。
1．物质的量与微粒数、质量之间的关系
计算公式
（公式）
主要应用
注意事项
n＝
在n、N和NA中，已知任意两项可求第三项
①NA有单位：
mol－1
②求n或N时，概念性问题用NA；数字性问题用6.02×1023mol－1
n＝
①在M、n和m中，已知任意两项可求第三项
②先求M，后求Mr
M的单位取g·mol－1时，m的单位取g
＝n＝
①在m、M、NA和N中，已知任意三项可求第四项
②以n恒等列代数方程式解答较复杂的问题
与N有关的问题莫忽视微粒的组成和种类
[特别提醒]
物质的量是物质的质量和微粒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。
2．物质的量在化学方程式计算中的应用
（1）推导过程（以H2与O2反应生成H2O为例）
2H2＋O2
2H2O
质量之比4g∶32g∶36g
计量数之比2∶1∶2
微粒数之比2∶1∶2
扩大NA倍2NA∶NA∶2NA
物质的量之比2mol∶1mol∶2mol
（2）结论：
化学方程式中，各物质的化学计量数之比等于相应物质的微粒数之比，也等于物质的量之比。
（3）应用：
根据化学方程式中物质的化学计量数之比等于相应物质的物质的量之比，可以列比例式计算各反应物或生成物的物质的量。
1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是（ ）
A．18g水中含有的氢原子数为2NA
B．46g二氧化氮和46g四氧化二氮含有的原子数均为3NA
C．2mol硝酸镁固体中含有的硝酸根离子数为4NA
D．1mol氧中含有的氧原子数为2NA
解析：
选D A项，18gH2O为1mol，含H原子数为2NA，正确；B项，依据化学式进行计算，正确；C项，Mg（NO3）2===Mg2＋＋2NO
，2molMg（NO3）2中含有NO
4mol，正确；D项，未指明是哪种微粒，不正确。
2．完全中和0.10molNaOH，需要硫酸的物质的量为（ ）
A．1mol B．0.10mol
C．0.50molD．0.05mol
解析：
选D 2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O
2mol 1mol
0.10mol n（H2SO4）
n（H2SO4）＝
＝0.05mol。
3．已知16gA和20gB恰好完全反应生成0.04molC和31.76gD，则C的摩尔质量为________________________________________________________________________。
解析：
16gA和20gB恰好完全反应生成31.76gD，则由质量守恒定律知，生成C的质量m（C）＝16g＋20g－31.76g＝4.24g，而生成C的物质的量n（C）＝0.04mol，由m＝n·M得M（C）＝m（C）/n（C）＝4.24g÷0.04mol＝106g·mol－1。
答案：
106g·mol－1
[方法技巧]
摩尔质量的三种计算方法
（1）M＝m/n
（2）Mr＝m/
m（C 12），M＝Mrg·mol－1
（3）M＝m（粒子）·NA
[三级训练·节节过关]
1．下列说法中，正确的是（ ）
A．物质的量就是物质的数量或质量
B．1mol氢约含有6.02×1023个微粒
C．水的摩尔质量是它的相对分子质量
D．1molCO2含有1mol碳原子和2mol氧原子
解析：
选D 物质的量和质量是两个不同的基本物理量，A项错误；使用物质的量时必须指明微粒的种类（如分子、原子、离子、质子、中子、电子等），B项中“氢”指代不明，错误；摩尔质量与相对分子质量不同，摩尔质量的单位是g·mol－1，而相对分子质量单位为“1”，C项错误。
2．设NA表示阿伏加德罗常数的数值，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的质量比为8∶1
解析：
选B A项，2.3gNa的物质的量为0.1mol
，由N
→N
＋时，失去的电子数为0.1NA，错误；B项，19.6gH3PO4的物质的量为0.2mol
，等物质的量的H2SO4与H3PO4含有相同的氧原子数，正确；C项，28gN2的物质的量为1mol
，含2NA个N原子，错误；D项，NA个O2的质量为32g，NA个H2的质量为2g，则其质量比为16∶1，错误。
3．下列说法中，正确的是（ ）
A．KOH的摩尔质量是56g
B．一个碳原子的质量就是其相对原子质量
C．硫原子的质量就是硫的相对原子质量
D．氦气的摩尔质量当以g·mol－1为单位时在数值上等于它的相对原子质量
解析：
选D 摩尔质量的单位是g·mol－1，而不是g，A不正确；碳原子的相对原子质量是指一个碳原子质量除以一个C 12原子质量的1/12所得的比值，B不正确；硫原子的质量除以一个C12原子质量的1/12所得的比值才是硫的相对原子质量，C不正确。
4．用NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ）
A．0.5molAl3＋含有电子数为NA
B．0.2molH2O所含的H数为0.2NA
C．0.1molNH3所含的电子数为10NA
D．28gN2和CO的混合物含有的分子数为NA
解析：
选D 0.5molAl3＋含有5mol电子，即电子数为5NA，A错误；0.2molH2O中含H0.4NA，B错误；1molNH3含10mol电子，故0.1molNH3所含电子数为NA，C错误；N2和CO的摩尔质量均为28g·mol－1，故28g两者的混合物，其物质的量等于1mol，D正确。
5．147gH2SO4的物质的量是____________；0.5molH2SO4的质量是__________g，其中含有__________molH，含有________molO；2molH2SO4中含有硫酸分子数为________个，含氢原子数为________个。
解析：
n（H2SO4）＝
＝
＝1.5mol；0.5molH2SO4的质量为49g，其中含2×0.5molH；4×0.5molO；按N＝n·NA得2molH2SO4中有H2SO4分子数为2mol×6.02×1023mol－1＝1.204×1024，同理可得氢原子数为2.408×1024。
答案：
1.5mol 49 1 2 1.204×1024 2.408×1024
1．下列结论中，正确的是（ ）
A．摩尔是七个基本物理量之一
B．每摩尔物质都含有NA个指定微粒
C．1molH就是指1mol氢
D．18gH2O中含有6.02×1023个原子
解析：
选B 物质的量是七个基本物理量之一，摩尔是其单位。
1molH表示1摩尔氢原子，但如果说“1摩尔氢”就违反了使用准则，因为“氢”是元素名称，不是微粒名称，也不是微粒的符号或化学式，不符合要求。
1mol水的质量在数值上等于其相对分子质量，18gH2O就是1molH2O，一个H2O分子中含有2个氢原子和1个氧原子，故18gH2O中应含有3mol原子。
2．下列说法中正确的是（ ）
A．1molH2SO4的质量为98g·mol－1
B．SO2的摩尔质量为64g·mol－1
C．SO2的摩尔质量与SO2的相对分子质量相等
D．1mol氧的质量为32g
解析：
选B A中1molH2SO4的质量是98g；C中两者数值相等，单位不同；D中1mol氧指代不明。
3．下列有关阿伏加德罗常数的说法，不正确的是（ ）
A．6.02×1023就是阿伏加德罗常数，其符号是NA
B．0.012kgC 12含有的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的量是1mol
D．0.1molH2中约含有6.02×1022个氢分子
解析：
选A 0.012kgC 12中所含的原子数为阿伏加德罗常数，其符号是NA,6.02×1023mol－1是NA的近似值，而不是准确值，A错误，B、C正确；0.1molH2中含有的氢分子数为0.1mol×6.02×1023mol－1＝6.02×1022，D正确。
4．下列说法正确的是（ ）
A．1molH2的质量是1g
B．1molHCl的质量是36.5g·mol－1
C．Cl2的摩尔质量等于它的相对分子质量
D．硫酸根离子的摩尔质量是96g·mol－1
解析：
选D 1molH2的质量为1mol×2g·mol－1＝2g，A不正确；质量的单位是g，B不正确；摩尔质量以g·mol－1为单位时，其在数值上等于该物质的相对分子质量或原子质量，C不正确，D正确。
5．下列关于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相对分子质量或相对原子质量
D．水的摩尔质量是氢气摩尔质量的9倍
解析：
选D A项，摩尔质量的单位是g·mol－1；B项，摩尔质量的数值取决于物质的种类，而与物质的多少无关；C项，物质的摩尔质量只有以g·mol－1为单位时数值上才等于该物质的相对分子质量或相对原子质量；D项，水的摩尔质量为18g·mol－1，H2的摩尔质量为2g·mol－1，所以D正确。
6．下列有关说法正确的是（ ）
A．12g碳所含的原子数就是阿伏加德罗常数
B．物质的量既表示微粒个数，又表示物质的质量
C．CO2的摩尔质量为44g
D．NA的数值约为6.02×1023，单位为mol－1
解析：
选D 作为阿伏加德罗常数标准的碳原子是C 12，即0.012kgC 12中所含的原子数称为阿伏加德罗常数，A错误；物质的量是一个物理量，不表示个数或质量，B错误；摩尔质量的单位为g·mol－1，C错误。
7．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和1molH3PO4中所含氢原子的个数比为1∶1
D．0.1molC中含1.2NA个电子
解析：
选B 含NA个H，即H的物质的量为1mol，则H2的物质的量为0.5mol，A项错误；NA个H2SO4中含有2NA个H,1molH3PO4中含有3NA个H，C项错误；1个C中含6个电子，0.1molC中含0.6NA个电子，D项错误。
8．用NA表示阿伏加德罗常数的值。
下列说法中，正确的是（ ）
A．2.4g金属镁变成镁离子时失去的电子数为0.1NA
B．2g氢气中含有的原子数为NA
C．3.01×1023个氮分子中含有的原子数为2NA
D．17g氨气中含有的电子数为10NA
解析：
选D 2.4gMg的物质的量为0.1mol，而1molMg变成Mg2＋时失去2mol电子，2.4gMg应失去0.2mol电子，即为0.2NA，A项错误；H2为双原子分子，2g氢气即1molH2，应含有2molH，原子个数为2NA，B项错误；N2为双原子分子，3.01×1023个氮分子为0.5mol，其中氮原子为1mol，即所含原子数应为NA，C项错误；17gNH3的物质的量为1mol，含有的电子数为10NA，D项正确。
9．填写下列表格：
物质
分子数
质量
物质的量
摩尔质量
氧气
16g
硫酸
3.01×1023
水
2mol
答案：
物质
分子数
质量
物质的量
摩尔质量
氧气
3.01×1023
0.5mol
32g·mol－1
硫酸
49g
0.5mol
98g·mol－1
水
1.204×1024
36g
18g·mol－1
10.在一定条件下，有下列物质：
①8gCH4，②6.02×1023个HCl分子，③2molO2。
按由小到大的顺序填写下列空白（填写序号）：
（1）摩尔质量_______________________________________________________；
（2）物质的量_______________________________________________________；
（3）分子数目_______________________________________________________；
（4）原子数目_______________________________________________________；
（5）质量___________________________________________________________。
解析：
（1）摩尔质量分别是16g·mol－1,36.5g·mol－1，32g·mol－1，故顺序是①<③<②。
（2）8gCH4的物质的量：
n（CH4）＝
＝
＝0.5mol，
6．02×1023个HCl分子的物质的量：
n（HCl）＝
＝
＝1mol，
故顺序是：
①<②<③。
（3）分子数目与物质的量成正比，故顺序同
（2）。
（4）原子的物质的量：
①中，0.5mol×5＝2.5mol；②中，1mol×2＝2mol；③中，2mol×2＝4mol。
故顺序是②<①<③。
（5）1molHCl的质量是36.5g,2molO2的质量是64g，故顺序是①<②<③。
答案：
（1）①<③<②
（2）①<②<③ （3）①<②<③ （4）②<①<③ （5）①<②<③
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、质子、中子、桌子都可以用物质的量来描述
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中含有的原子数相等
解析：
选C 物质的量表示的是一定数目微观粒子的集合体，并不是指物质的多少，A项错误；物质的量只适用于微观粒子，而不能用来描述桌子等宏观物质，B项错误，C项正确；等物质的量的SO2和SO3中所含的分子数相等，但1molSO2中含有3mol原子、1molSO3中含有4mol原子，D项错误。
2．下列关于摩尔质量的描述或应用中正确的是（ ）
A．1molOH－的质量是17
B．二氧化碳的摩尔质量是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
解析：
选D 1molOH－的质量为m（OH－）＝n（OH－）·M（OH－）＝1mol×17g·mol－1＝17g，A项错误；摩尔质量的单位为g·mol－1，B项错误；摩尔质量的单位为g·mol－1，而相对分子质量或相对原子质量的单位为1，二者不能建立等式关系，C项错误；1molNa的质量为23g，故1个钠原子的质量约为
g，D项正确。
3．下列各组物质中，组成物质微粒的物质的量最多的是（ ）
A．0.4molO2
B．4℃时5.4mL水（水的密度为1g·cm－3）
C．10g氖气
D．6.02×1023个硫酸分子
解析：
选D 将上述物质的质量和物质中微粒数换算成物质的量再进行比较。
4℃时水的密度为1g·cm－3，5.4mL水即5.4g，相当于0.3molH2O；Ne的摩尔质量是20g·mol－1,10gNe的物质的量为0.5mol；6.02×1023个硫酸分子相当于1molH2SO4分子。
4．下列说法正确的是（ ）
A．18g水中所含电子的物质的量为10mol
B．N2和CO的摩尔质量相等，都是28
C．H2O中氢和氧的物质的量之比为2∶1
D．1molCO2的质量为44g·mol－1
解析：
选A 18g水的物质的量为1mol，而1个H2O分子中含有10个电子，1mol水中含有10mol电子，A项正确；摩尔质量的单位为g·mol－1，B项错误；H2O分子中含有氢原子和氧原子，而选项中未说明微粒种类，C项错误；质量单位应为g，而不是g·mol－1，D项错误。
5．相等物质的量的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O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C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．①④ B．②③
C．④⑤D．全部
解析：
选D 题中CO和CO2的物质的量相同，所含有的CO和CO2的分子数目也相同，①正确；又因CO和CO2分子中的O原子数分别为1和2，相同物质的量的CO和CO2，所含的O原子数目之比为1∶2，②正确；CO和CO2的分子中原子总数之比为2∶3，③正确；相同物质的量的CO和CO2，C原子数目之比也是1∶1，④正确；CO和CO2分子中电子总数分别为14和22，相同物质的量的CO和CO2电子总数之比为14∶22＝7∶11，⑤正确。
6．下列叙述正确的是（ ）
①常温常压下，14g由N2和CO组成的混合气体含有的原子数目为NA ②常温常压下，8gO2含有4NA个电子 ③分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有氧原子数为2NA ④18gH2O中含的电子数为10NA
A．①③④B．①②③④
C．①②③D．②③④
解析：
选B 由于N2和CO的摩尔质量相等，都为28g·mol－1，14g混合气体的物质的量为0.5mol，原子总数为NA，①正确；一个O2分子中含16个电子，8gO2中含电子数：
×16×NA＝4NA，②正确；NO2、CO2分子中均含2个氧原子，故氧原子数必为分子总
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