高中化学人教版必修1学案第一章 第二节 第一课时 物质的量的单位摩尔.docx

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高中化学人教版必修1学案第一章第二节第一课时物质的量的单位摩尔

第二节

化学计量在实验中的应用

第一课时

物质的量的单位——摩尔

[课标要求]

1．了解物质的量及其单位——摩尔。

2．了解阿伏加德罗常数，并能运用NA进行计算。

3．了解摩尔质量的含义。

1.物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，其符号为n，单位为摩尔。

2．阿伏加德罗常数表示1mol任何粒子的粒子数，符号为NA，单位为“mol－1”，约为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．物质的粒子数、质量与物质的量的关系：

n＝＝。

1．物质的量的概念

物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，表示含有一定数目粒子的集合体，符号：

n。

[特别提醒]　“物质的量”是一个专有名词，不能说成“物质量”或“物质的质量”。

2．物质的量的单位——摩尔

摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号：

mol。

（1）标准：

1mol粒子集体所含的粒子数与0.012_kg12C中所含的碳原子数相同，约为6.02×1023。

（2）计量对象：

分子、原子、离子、电子、质子、中子等所有微观粒子及它们的特定组合。

[特别提醒]　使用摩尔作单位时，必须指明微粒的名称，如1molH,1molH2，而不能表示为1mol氢。

3．阿伏加德罗常数

（1）概念：

1mol任何粒子的粒子数，符号为NA。

（2）近似值：

6.02×1023。

（3）单位：

mol－1。

（4）物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系：

n＝

。

4．摩尔质量

（1）概念

单位物质的量的物质所具有的质量，符号为M，单位是g/mol（或g·mol－1）。

（2）物质的摩尔质量以g/mol（或g·mol－1）为单位时，在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。

（3）物质的量、质量和摩尔质量的关系：

n＝

。

[特别提醒]　对具体物质来讲，摩尔质量都是常数，不随物质的量的多少而改变。

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0.012kg12C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，必须指明粒子的种类，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任何粒子的粒子数，一定要明确指出是何种粒子，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．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）1mol铅笔（×）

（2）2mol氧（×）

（3）4molH2（√）

（4）1molNa2CO3中含有2molNa＋（√）

（5）0.012kg12C中约含有6.02×1023个碳原子（√）

2．下列关于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

B．0.012kg12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数

C．含有阿伏加德罗常数个粒子的物质的量是1mol

D．1molNH3所含原子数约是2.408×1024

解析：

选A　化学上以0.012kg12C所含碳原子数作为1mol的基准，即0.012kg12C所含的碳原子个数即为阿伏加德罗常数（NA），NA的近似值为6.02×1023mol－1。

1molNH3分子中含有1mol氮原子和3mol氢原子，共4mol原子，4mol原子的原子个数约是4×6.02×1023＝2.408×1024。

3．计算下列物质的摩尔质量。

（1）H2：

________；

（2）O2：

________；

（3）H2O：

________；

（4）CO2：

________；

（5）Fe：

________；

（6）H2SO4：

________。

答案：

（1）2g·mol－1　

（2）32g·mol－1

（3）18g·mol－1　（4）44g·mol－1　（5）56g·mol－1

（6）98g·mol－1

n、m、M、N、NA之间的关系

N

n

m

（粒子数）　（物质的量）　（质量）

1．下列说法正确的是（　　）

A．16gO2所含的分子数为6.02×1023个

B．0.5molH2SO4含有的原子数目为3.5NA

C．18gH2O中原子的物质的量为1mol

D．22g物质A中含有的分子数为3.01×1023，则A的摩尔质量为44g

解析：

选B　A项，16gO2的物质的量为0.5mol，其分子数为3.01×1023，A错误；B项，1molH2SO4中含7mol原子，故0.5molH2SO4含有的原子数目为3.5NA，B正确；C项，18gH2O为1mol，其原子的物质的量为3mol，C错误；D项，摩尔质量的单位不是“g”，D项错误。

2．3.2g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．16　　　　　　　　B．64

C．32D．96

解析：

选C　该物质的物质的量n＝0.1mol，M＝

＝

＝32g·mol－1，所以相对分子质量为32。

[方法技巧]

摩尔质量的计算方法

（1）M＝

。

（2）Mr＝

，M＝Mr（g·mol－1）。

（3）M＝m（粒子）·NA。

[三级训练·节节过关]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．下列叙述中正确的是（　　）

A．1molH2O的质量是18g·mol－1

B．硫酸根离子的摩尔质量是96g

C．SO2的摩尔质量是64g·mol－1

D．HCl的相对分子质量是36.5mol－1

解析：

选C　A项，应为18g；B项，应为96g·mol－1；D项，应为36.5。

2．关于2mol二氧化碳的叙述中，正确的是（　　）

A．质量为44g

B．有6mol原子

C．分子数为6.02×1023

D．摩尔质量为44g

解析：

选B　CO2的摩尔质量为44g·mol－1，则2molCO2的质量m（CO2）＝2mol×44g·mol－1＝88g；因1molCO2中含有3mol原子，故2molCO2含6mol原子；2molCO2所含分子数N（CO2）＝2mol·NA＝2mol×6.02×1023mol－1＝1.204×1024。

3．绿色植物是空气天然的“净化器”，研究发现，1万平方米柳杉每月可以吸收160kgSO2，则1万平方米柳杉每月吸收的SO2的物质的量为（　　）

A．164kg　　　　　　　B．2.5mol

C．2500g·mol－1D．2500mol

解析：

选D　160kgSO2的物质的量是n＝

＝

＝2500mol。

4．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的质量为12g

解析：

选B　NA个H的物质的量为1mol，氢分子为双原子分子，则H2的物质的量为0.5mol，A错误；1个H2SO4分子中含有2个氢原子，1个H3PO4分子中含有3个氢原子，则NA个H2SO4与1molH3PO4所含氢原子的个数比为2∶3，C错误；C的摩尔质量为

12g·mol－1，0.1molC的质量为1.2g，D错误。

5．根据所学知识填空。

（1）1molO含有________个O；

（2）1.5molH2O含有________个H2O；

（3）1mol电子含有________个电子；

（4）6.02×1023个12C的物质的量为________mol；

（5）6.02×1023个CO2中含有O的物质的量为______mol；

（6）6.02×1024个OH－的物质的量为________mol。

答案：

（1）6.02×1023　

（2）9.03×1023　（3）6.02×1023　（4）1　（5）2　（6）10

1．下列对“摩尔（mol）”的叙述不正确的是（　　）

A．摩尔是一个单位，用于计量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．摩尔是物质的微粒个数

解析：

选D　摩尔只表示物质的量的单位，不表示物质的微粒个数。

2．下列说法不正确的是（　　）

A．H2的摩尔质量是2g

B．1molNaCl的质量是58.5g

C．氧气的摩尔质量是32g·mol－1

D．2gH2含2molH

解析：

选A　摩尔质量的单位是“g·mol－1”，A项不正确，C项正确；NaCl的摩尔质量是58.5g·mol－1，根据m＝nM，可求出1molNaCl的质量为58.5g，B项正确，2gH2为1mol，含H为2mol，D项正确。

3．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．一个钠原子质量等于

g

解析：

选D　1molOH－的质量为m（OH－）＝n（OH－）·M（OH－）＝1mol×17g·mol－1＝

17g，A错误；摩尔质量的单位为g·mol－1，B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，所以两者不能构建等式关系，C错误；1molNa的质量为23g，故1个钠原子的质量为

g，D正确。

4．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．1molCaCl2中含有1mol离子

D．1molH＋中含有H＋数为NA

解析：

选D　A选项不正确，1molH2中应含有1.204×1024个H；B项不正确，1mol氧指代不明；C项不正确，1molCaCl2中含1molCa2＋和2molCl－，其离子总数为3mol。

5．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CO2的物质的量是0.5mol

解析：

选A　32gO2的物质的量是1mol，所含的原子数目为2NA，A错误；0.5molH2O含有的原子数目为0.5mol×3×NA＝1.5NA，B正确；1molH2O含有的H2O分子数目为NA，C正确；0.5NA个CO2分子的物质的量是0.5mol，D正确。

6．与9.6gSO2所含的氧原子数相等的NO2的质量为（　　）

A．9.6g　　　　　　　B．6.9g

C．4.6gD．2.3g

解析：

选B　9.6gSO2的物质的量是9.6g÷64g·mol－1＝0.15mol，其中氧原子的物质的量是0.15mol×2＝0.3mol，因此所含的氧原子数相等的NO2的物质的量是0.3mol÷2＝

0.15mol，其质量为0.15mol×46g·mol－1＝6.9g。

7．下列哪种物质所含原子数与0.3molH2O2所含原子数相等（　　）

A．0.6molCaOB．0.2molH2SO4

C．0.15molH3PO4D．0.4molMgCl2

解析：

选C　0.3molH2O2所含原子的物质的量是0.3mol×4＝1.2mol。

A项，CaO是离子化合物，是由离子构成的，不含原子，错误；B项，0.2molH2SO4所含原子的物质的量是0.2mol×7＝1.4mol，错误；C项，0.15molH3PO4所含原子的物质的量是0.15mol×8＝1.2mol，正确；D项，MgCl2是离子化合物，是由离子构成的，不含原子，错误。

8．科学家发现一种化学式为H3的氢分子。

1molH3和1molH2具有相同的（　　）

A．分子数B．原子数

C．质子数D．电子数

解析：

选A　1molH3和1molH2分子数均为NA，原子数分别为3NA和2NA，质子数分别为3NA和2NA，电子数分别为3NA和2NA，故A正确。

9．含有相同氧原子数的二氧化硫和三氧化硫其物质的量之比为______，质量之比为______，分子数之比为______，硫原子个数之比为________。

解析：

SO2与SO3的氧原子数相同，根据最小公倍数可知，两者的个数比为3∶2时氧原子数相同，所以物质的量之比为3∶2；根据n＝m/M关系式，两者质量之比为

＝

；分子数之比即为物质的量之比；每个分子里含硫原子数相同，所以，硫原子个数之比也是3∶2。

答案：

3∶2　6∶5　3∶2　3∶2

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）CH4、HCl、O2的摩尔质量分别是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分子的物质的量为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．下列关于物质的量的叙述中，正确的是（　　）

A．1mol任何物质中都含有6.02×1023个分子

B．0.012kg12C中含有约6.02×1023NA个碳原子

C．1mol水中含有1mol氢分子和1mol氧原子

D．1molNe中约含有6.02×1024个电子

解析：

选D　因为有些物质由分子组成（如水、硫酸等），有些物质由离子组成[如NaCl、Ca（OH）2等]，还有些物质是由原子直接构成的（如金刚石等），A项错误；碳是由原子构成的，根据规定，0.012kg12C中所含的碳原子数即为阿伏加德罗常数，其近似值为6.02×

1023mol－1，B项错误；水中不含氢分子，C项错误；氖原子核外有10个电子，则1molNe中应含有10×6.02×1023个电子，D正确。

2．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。

A．①②③B．②③④

C．②③④⑥D．全部

解析：

选D　①中，摩尔不是物理量，是物质的量的单位；②中，1mol任何物质都含有约6.02×1023个结构粒子，不一定是原子；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。

3．下列哪种物质所含氢原子数与0.2molH3PO4所含氢原子数相等（　　）

A．0.4molH2O2B．0.3molH2SO4

C．0.6molCH3COOHD．0.3molHNO3

解析：

选B　0.2molH3PO4中含有0.6molH。

0.4molH2O2中含有0.8molH；0.3molH2SO4中含有0.6molH；0.6molCH3COOH中含有2.4molH；0.3molHNO3中含有

0.3molH。

4．下列各组物质中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．6.02×1023个CO2与0.1molKMnO4

解析：

选C　A项，n（O）分别为0.6mol和0.3mol，错误；B项，0.1molH2SO4中，n（O）＝0.4mol,3.6gH2O中n（O）＝

×1＝0.2mol，错误；C项，0.1molMgSO4·7H2O中，n（O）为1.1mol,0.1molC12H22O11中，n（O）也为1.1mol，正确；D项，6.02×1023个CO2中，n（O）＝

×2＝2mol,0.1molKMnO4中n（O）＝0.4mol，D错误。

5．若1gCO2中含有x个原子，则阿伏加德罗常数可表示为（　　）

A．

mol－1B．

mol－1

C．

mol－1D．

mol－1

解析：

选D　1gCO2的物质的量为

＝

mol，1molCO2中含有3mol原子，即3NA个。

molCO2中含有

mol原子。

即

×NA＝x，NA＝

mol－1。

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．64gB．64

C．64g·mol－1D．32g·mol－1

解析：

选C　1.28g该气体的物质的量n＝

＝

＝0.02mol，则该气体的摩尔质量M＝

＝

＝64g·mol－1，C正确。

7．amolH2SO4中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数可以表示为（　　）

A．

mol－1B．

mol－1

C．

mol－1D．

mol－1

解析：

选D　amolH2SO4中氧原子的物质的量为4amol，NA＝

＝

mol－1。

8．NO、CO2、N2O4三种气体分别都含有0.5mol氧原子，三种气体的物质的量之比为（　　）

A．1∶1∶2B．4∶2∶1

C．1∶1∶1D．1∶2∶4

解析：

选B　NO、CO2、N2O4三种气体分别都含有0.5mol氧原子，则根据三种气体的分子式可知三种气体的物质的量分别是0.5mol、0.25mol、0.125mol，其物质的量之比为4∶2∶1。

9．12.4gNa2R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________。

解析：

据电离方程式Na2R===2Na＋＋R2－，得1molNa2R电离生成2molNa＋，题目中有Na＋0.4mol，则有0.2molNa2R。

M（Na2R）＝

＝

＝62g·mol－1，Mr（Na2R）＝62，求得Ar（R）＝62－2×23＝16。

已知m（R），根据n＝

，得n（R）＝0.1mol，则n（Na2R）＝0.1mol。

答案：

62g·mol－1　16　0.1mol

10．19g某二价金属氯化物（ACl2）中含有0.4molCl－，则ACl2的摩尔质量是________，A的相对原子质量是________，ACl2的化学式是________。

解析：

19g某二价金属氯化物中含有0.4molCl－，即19g某二价金属氯化物的物质的量为0.2mol，则M＝

＝

＝95g·mol－1，A的相对原子质量为95－35.5×2＝24，即ACl2为MgCl2。

答案：

95g·mol－1　24　MgCl2