创新设计必修一第一章 第二节 第1课时Word格式文档下载.docx
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(3)1mol氧气中约含有6.02×
1023个原子。
(4)1mol任何粒子所含有的粒子数相等。
(5)阿伏加德罗常数就是6.02×
1023。
(6)H2O的摩尔质量在数值上等于18。
答案
(1)×
(2)×
(3)×
(4)√ (5)×
(6)×
2.下列叙述错误的是( )
A.1mol任何物质都含有约6.02×
1023个原子
B.0.012kg12C含有约6.02×
1023个碳原子
C.在使用摩尔表示物质的量的单位时,应用化学式指明粒子的种类
D.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一
解析 1mol物质含有约6.02×
1023个微粒,但不一定为原子,A错误。
答案 A
3.
(1)9gH2O的物质的量为________,含有的氢原子数为________。
(2)3.01×
1023个H2SO4分子的物质的量为________,质量为________。
答案
(1)0.5mol 6.02×
1023(或NA)
(2)0.5mol 49g
探究一、有关四个概念的理解及摩尔质量与相对分子质量的区别
【探究讨论】
1.阿伏加德罗常数的基准是什么?
提示 以0.012kg12C所含碳原子数为基准。
2.“1mol小米”,“1mol氯”的说法正确吗?
提示 错误。
物质的量不能表示宏观物质。
“1mol氯”指代不明。
3.阴、阳离子的摩尔质量在数值上也等于其相对原子质量,对吗?
阴、阳离子摩尔质量以g/mol为单位时,数值上等于其相对原子质量。
【点拨提升】
1.物质的量——“四化”
专有化
“物质的量”四个字是一个整体,不能拆开,也不能添字。
如不能说成“物质量”或“物质的数量”等
微观化
只用来描述微观粒子,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等及这些粒子的特定组合,如NaCl;
不能表示宏观的物质,如米
具体化
必须指明具体粒子的种类,常用化学式表示,如“1molO”、“2molO2”、“1.5molO3”;
不能说“1mol氧”
集体化
物质的量可以表示多个微粒的特定组合或集合体,如1molNaCl,0.5molH2SO4
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:
1023mol-1。
3.摩尔质量——“三性”
(1)等值性:
摩尔质量只是以g·
mol-1作单位时,在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等。
(2)近似性:
由于电子的质量非常微小,所以离子的摩尔质量以g·
mol-1为单位时,其数值近似等于相对分子质量或相对原子质量,如Na和Na+的摩尔质量都为23g·
mol-1。
(3)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多少而改变。
【典题例证1】 下列叙述错误的是( )
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一;
②1mol任何物质都含有约6.02×
1023个原子;
③6.02×
1023就是阿伏加德罗常数;
④氢原子的摩尔质量是1g;
⑤HCl的摩尔质量等于1molHCl分子的质量;
⑥1molCO2中含有1mol碳和2mol氧;
⑦0.012kg12C中含有12C的数目为1mol。
A.仅①②③B.仅②③④
C.仅②③④⑥D.全部
解析 ①中,摩尔不是物理量,是物质的量的单位;
②中,物质不一定是由单个原子构成的,可能是由离子或多原子构成的;
③中,阿伏加德罗常数为6.02×
1023mol-1;
④中,H的摩尔质量为1g·
mol-1;
⑤中,摩尔质量与质量单位不同;
⑥中,1mol碳和2mol氧均未指明粒子种类;
⑦中,0.012kg12C的物质的量为1mol,数目为NA或约为6.02×
答案 D
【学以致用1】 下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是( )
A.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量
B.“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位
C.0.012kg12C中所含的碳原子数为NA个
D.1mol任何物质都含有约6.02×
解析 当物质的摩尔质量以g·
mol-1为单位时,在数值是等于其相对分子(原子)质量,A错误;
“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量,不是单位,摩尔才是基本单位,B错误;
0.012kg12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,即NA个,C正确;
1mol任何物质都含有约6.02×
1023个相应的微粒,但原子数不一定为6.02×
1023,如1molO2含有的原子数约为2×
1023个,D错误。
答案 C
探究二、物质的量、物质的质量、微粒数目之间计算关系
1.3.01×
1022个H2O分子的物质的量是多少?
提示
=0.05mol
2.16gO2中含有的氧原子数是多少?
提示 n(O)=
×
2=1mol,N(O)=1mol×
1023mol-1=6.02×
1.质量、摩尔质量与物质的量之间的计算关系
2.摩尔质量的计算方法:
(1)M=m/n,该公式表示的是单位物质的量的物质所具有的质量,物质确定,其摩尔质量就确定,不能认为摩尔质量与质量成正比,与其物质的量成反比。
(2)M=m(一个粒子)·
NA,即阿伏加德罗常数个粒子的质量。
(3)Mr=m(一个原子)÷
1/12m(12C),摩尔质量在数值上等于其相对原子质量,即一个原子的实际质量与一个12C原子质量的1/12的比值。
【典题例证2】 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.6.02×
1023个CO2与0.1molKMnO4
C.0.1molCuSO4·
5H2O和0.1molC6H12O6
D.0.1molH2SO4和0.4NA个H2O
解析 在D项中0.1molH2SO4中含氧原子0.4mol,在0.4NA个H2O中氧原子也为0.4mol。
【学以致用2】 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数目之比为1∶1
⑤它们所含的电子数目之比为7∶11
A.①②③④B.②③
C.④⑤D.①②③④⑤
解析 CO、CO2的物质的量相同,所含分子数目相同,①正确;
二者所含O数目之比,等于其分子中所含O个数比,②正确;
同理可知③、④正确;
CO分子中所含电子数为14,而CO2分子中所含电子数为22,故等物质的量的CO、CO2所含电子数目之比为
=7∶11,⑤正确。
1.下列对于“摩尔”的理解正确的是( )
A.1mol任何物质所含有的原子数都相同
B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
C.摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来
D.国际上规定,0.012kgC中所含有的碳原子数目为1摩
解析 因不同物质分子中所含有的原子个数不尽相同,所以A选项错误;
物质的量是一个物理量,摩尔是物质的量的单位,不是物理量,物质的量把宏观物质与微观粒子联系起来。
0.012kg12C中所含有的碳原子数目是阿伏加德罗常数。
B选项正确,C、D两项错误。
答案 B
2.下列关于摩尔质量的说法中正确的是( )
A.氢氧化钠的摩尔质量为40g
B.1摩尔氧原子的质量就是氧的相对原子质量
C.H2SO4的摩尔质量为96g·
mol-1
D.1molCO2的质量以克为单位时,在数值上等于CO2的相对分子质量
解析 摩尔质量的单位是g·
mol-1,1mol任何物质的质量以克为单位时,在数值上等于其相对分子或原子质量,A、B错误,D正确;
H2SO4的摩尔质量为98g·
mol-1,C错误。
3.准确理解概念内涵才能准确把握概念本质。
下列有关1mol的含义叙述中错误的是( )
A.1mol任何物质都含有6.02×
1023个分子
B.16gO2约含有6.02×
1023个氧原子
C.4mol水中含有8molH和4molO
D.1molNe中含有6.02×
1024个电子
解析 有的物质是由分子构成的,如CO2、O2等,而有的物质不含分子,如金属单质、NaCl等,A错误;
16gO2的物质的量为0.5mol,所含氧原子数为0.5mol×
1023mol-1×
2=6.02×
1023,B正确;
由水的组成可知C正确;
1个Ne中含10个电子,故1molNe中含6.02×
1024个电子,D正确。
4.0.5molO2中含有( )
A.1个氧原子B.1mol氧分子
C.NA个氧原子D.0.5个氧分子
解析 0.5molO2中含有0.5mol氧分子,氧分子数为3.01×
1023个(0.5NA个),含有的氧原子数为6.02×
1023个(NA个)。
5.在①、②、③、④处的横线上填上适当的内容。
解析 1molCO(NH2)2含有4molH、1molO,故2molCO(NH2)2含有8molH、2molO;
分子数N=n×
NA=2NA=2×
1023=1.204×
1024;
CO(NH2)2的相对分子质量为60,故其质量m=n×
M=2mol×
60g·
mol-1=120g。
答案 ①2NA或1.204×
1024 ②120g ③2 ④8
课时作业
基础巩固
1.课堂上同学们学习了“物质的量”这一物理量并做了大量的相关练习。
下课后大家根据个人体验,对物质的量这一新概念又展开了热烈的讨论,交流学习心得。
以下是几位同学的谈话记录。
你认为错误的是( )
A.物质的量将一定数目微观粒子与可称量的物质之间联系起来了,以后我们就可让“质量”这一个物理量“下岗”了
B.使用物质的量时要指明所计量的微观粒子是谁,最好用化学式表示,既规范,又显得简洁准确
C.化学方程式中的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比。
这样以后依据化学方程式进行计算时就可以用物质的量关系进行计算了
D.学习了物质的量后,我们就能大致知道一杯水中大约有多少个水分子了
解析 物质的量和质量都是基本的物理量,两者不可相互替代。
2.下列表示错误的是( )
A.1molH2B.1molFe
C.1molNH
D.1mol小米
解析 物质的量不适用于表示宏观物质。
3.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 2.4gMg的物质的量为0.1mol,而1molMg变成Mg2+时失去2mol电子,所以2.4gMg应失去0.2NA个电子,故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,故B项错误;
N2为双原子分子,3.01×
1023个氮气分子中所含原子数应为2×
3.01×
1023,即NA,故C项错误;
D中17gNH3的物质的量为1mol,含有的电子数为10NA,D项正确。
4.在拉丁文中摩尔的本义是“堆,堆量”。
化学家对数量巨大的粒子的计数也像我们生活中数苹果、硬币一样“一堆堆”地去数。
以下关于物质的量的相关说法中不正确的是( )
A.物质的量是国际七个基本物理量之一。
我们可以用熟悉的质量、长度等基本物理量的相关知识类比学习物质的量
B.和12条毛巾是一“打”,60分钟是一个“小时”一样,化学家们规定了0.012kg12C中所含有碳原子数为1“摩尔”,其数值恰好是6.02×
1023
C.曹冲称象所采用的是“化整为零”的思想,从而进入可称量的范围
D.农业生产中采用的“百粒重”、“千粒重”,体现的是“积小成大,聚微成宏”思想,从而进入可称量范围,物质的量也体现了这一思想
解析 6.02×
1023只是一个实验值、近似值,不是精确值。
物质的量的使用,不是化学家的专利,而是大众化的知识。
其思维的方式虽然相当快捷,但也是很“大众化”的,很通俗易懂的,很“亲民”的。
5.已知1.505×
1023个X气体分子的质量为8g,则X气体的摩尔质量是( )
A.16gB.32g
C.64g·
mol-1D.32g·
解析 1.505×
1023个X气体分子的物质的量是
=0.25mol,X气体的摩尔质量是
=32g·
6.下列有关阿伏加德罗常数的说法错误的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
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含有的水分子数目为NA
D.0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5mol
解析 解答此类问题一是要熟练掌握物质的量、物质的质量、物质含有的粒子数目之间的关系,并能正确相互求算(如32gO2的物质的量为
=1mol);
二是要注意看清所给物质与用NA表示粒子种类的关系(如1molH2O中含有3mol原子、2molH、1molO等)。
7.已知Q与R的摩尔质量之比为9∶22,在反应X+2Y===2Q+R中,当1.6gX与Y完全反应后,生成4.4gR,则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为( )
A.46∶9B.32∶9
C.23∶9D.16∶9
解析 该题考查的是质量守恒定律,设Q、R的摩尔质量是9a、22a,根据化学方程式及1.6gX生成4.4gR,可以求得X的摩尔质量是8a,由质量守恒定律可得Y的摩尔质量是16a,所以参与反应的Y和生成物Q的质量之比为其摩尔质量之比。
8.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( )
A.偏二甲肼的摩尔质量为60g
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
解析 偏二甲肼的摩尔质量为60g/mol;
1mol这种物质的质量为60g;
6g偏二甲肼含有0.1NA个偏二甲肼分子。
9.根据国际单位制及物质的量回答下列问题:
(1)下列物质不能用摩尔做单位的是________。
A.食盐B.纯碱
C.烧碱D.小米
(2)下列关于“物质的量”及其单位“摩尔”的理解中正确的是________。
A.摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
C.物质的量既可以衡量微观粒子的数量,也可以衡量宏观物质
D.国际上规定,0.012kg碳原子所含有的碳原子数目为1摩
(3)下列属于物理量的是________。
A.千克B.物质的量
C.电流D.秒
(4)请你列举三种能够用物质的量来衡量的微粒:
_________________________________________________________________
______________________________________________________________。
解析
(1)物质的量不能用来描述宏观的物质,如大米、土豆等,这个物理量描述的应该是微观的物质,如原子、分子、离子等,以及由特定的离子、原子构成的纯净物,如NaCl、Na2CO3等。
(2)物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一,其单位是摩尔(mol)。
物质的量作为一种物理量描述的是微观物质。
国际上规定,0.012kg12C所含有的碳原子数目为1mol。
(3)应用物理量时要注意物理量与其单位的区别,千克是质量这个物理量的单位,物质的量的单位是摩尔,电流的单位是安培,秒是时间这个物理量的单位。
(4)物质的量可以描述微粒物质,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等。
答案
(1)D
(2)B (3)BC (4)原子、分子、离子、电子、中子、质子等(三个即可)
10.下列6种物质:
①H2 ②C2H4 ③H2O ④PH3 ⑤CHCl3 ⑥H2SO4
(1)当它们含有的分子数相同时,含原子最少的是________(填序号,下同)。
(2)当它们含有的分子数相同时,含氢原子最少的是________。
(3)当它们含有的原子数相同时,含分子最多的是________。
(4)当它们含有的氢原子数相同时,含原子最少的是________。
(5)当它们含有的氢原子数相同时,含分子数目相同的是________。
解析 分析时要注意是“原子”还是“分子”,是“最多”还是“最少”,如
(1)分子个数相同时,含原子数目分别为2N(H2),6N(C2H4),3N(H2O),4N(PH3),5N(CHCl3),7N(H2SO4),则含原子最少的是H2,同理可得其他各小题的答案。
答案
(1)①
(2)⑤ (3)① (4)① (5)①③⑥
能力提升
11.
(1)3.01×
1023个氯气分子的物质的量是________。
(2)1.5molNa2SO4·
10H2O中所含的Na+的物质的量是________,所含的SO
的物质的量是________,所含H2O的数目是________。
(3)一定量的Na2CO3中,碳原子和氧原子的物质的量之比为________。
(4)0.5molNaOH中含有电子的物质的量是________,在________molNa2CO3中所含Na+数目与上述0.5molNaOH所含Na+数目相等。
解析
(1)n=
=
=0.5mol。
(2)每个Na2SO4·
10H2O含有Na+、SO
、H2O数目分别为:
2、1、10,故1.5molNa2SO4·
10H2O所含Na+、SO
物质的量分别是:
1.5mol×
2=3mol、1.5mol,含H2O的数目为:
10×
1023=9.03×
1024。
(4)每个NaOH所含电子数目为20,故0.5molNaOH中含10mol电子。
答案
(1)0.5mol
(2)3mol 1.5mol 9.03×
1024或15NA (3)1∶3 (4)10mol 0.25
12.
(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________。
解析
答案
(1)1∶1 3∶4 2∶3 4∶5
(2)5∶4 15∶16 5∶6
13.在下面的横线上填上适当的内容。
(1)6.02×
1024个Na+约含________molNa+,其质量为________g。
(2)4.5molCH4约含有________个CH4,其质量为________g。
(3)3.01×
1023个SO
约含________molSO
,其质量为________g;
49gH2SO4约含有________个H,共含有________个原子。
解析
(1)6.02×
1024个Na+的物质的量为:
n=N/NA=(6.02×
1024)/(6.02×
1023mol-1)=10mol,对应的质量为:
m=n·
M=10mol×
23g·
mol-1=230g。
(2)4.5molCH4的个数为:
N=n·
NA=4.5mol×
1023mol-1=2.709×
1024,其质量为:
M=4.5mol×
16g·
mol-1=72g。
的物质的量为:
n=N/NA=(3.01×
1023)/(6.02×
1023mol-1)=0.5mol,质量为:
M=0.5mol×
96g·
mol-1=48g,49gH2SO4含有的分子个数:
N=(m·
NA)/M=3.01×
1023,含有的H个数为:
2×
1023=6.02×
1023,含有的原子数为:
7×
1023=2.107×
答案
(1)10 230
(2)2.709×
1024 72 (3)0.5 48 6.02×
1023 2.107×
1024
14.现有4.9gH3PO4,若用NA表示阿伏加德罗常数的值,请完成下列各题:
(1)H3PO4的摩尔质量为________。
(2)H3PO4的物质的量为________。
(3)H3PO4中原子总数为________。
答案
(1)98g·
mol-1
(2)0.05mol (3)0.4NA
15.日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。
据报道,该晶体的化学式为Na0.35CoO2·
1.3H2O。
试计算:
该晶体的摩尔质量是__________;
该晶体中所含的钴原子与氧原子的物质的量之比是________(比值可以用小数表示,下同);
钴原子与氧原子的个数之比是____________;
1mol该晶体中含有的氧原子数目是__________。
解析 由晶体的化学式Na0.35CoO2·
1.3H2O可得该晶体的摩尔质量为122g·
mol-1,钴原子与氧原子的物质的量之比为1∶3.3,其个数之比也是1∶
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