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鲁科版必修1第3节 化学中常用的物理量-物质的量第1课时导学案
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这是一份鲁科版必修1第3节 化学中常用的物理量-物质的量第1课时导学案，共15页。学案主要包含了 物质的量及其单位，摩尔质量等内容，欢迎下载使用。
一、 物质的量及其单位
1．物质的量：
(1)概念：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)单位：摩尔，简称：摩。
(3)符号：n。
2．摩尔——物质的量的单位：
(1)标准：国际计量大会规定，1 ml包含6.022 140 76×1023个基本单元(原子、分子或离子等微观粒子或它们的组合)。
(2)符号：ml。
(3)计量对象：分子、原子、离子、原子团、电子、质子、中子等所有微观粒子。
3．阿伏加德罗常数：
4．物质的量、阿伏加德罗常数与微粒数(N)的关系n＝ eq \f(N,NA) 。
二、摩尔质量
1．摩尔质量：
2.摩尔质量与相对原子质量(或相对分子质量)的关系：
以g·ml－1为单位时，摩尔质量在数值上等于该微粒的相对原子质量(或相对分子质量)。
1.判断下列说法是否正确：
(1)物质的量可以理解为物质的微观粒子数目。( )
提示：×。物质的量是一个基本物理量，不是数目。
(2)1 ml物质中含有6.02×1023个微粒。( )
提示：×。1 ml物质中含有的微粒个数不确定。
(3)阿伏加德罗常数就是6.02×1023。( )
提示：×。阿伏加德罗常数不仅仅是一个数据，还有单位：ml－1。
(4)H2的摩尔质量为2 g。( )
提示：×。摩尔质量的单位为g·ml－1，因此H2的摩尔质量应为2 g·ml－1。
2．下列说法中正确的是( )
A.1 ml氧
B.1.5 ml H2O
C.2 ml铁钉
D.3 ml大米
提示：选B。摩尔的适用范围是微观粒子。
3．教材中叙述“物质的量这一物理量为我们提供了一个定量认识物质组成的新视角”，则3 ml H2SO4中约含有________个H2SO4分子，含有______ml O，约含有______个H。
提示：1.806×1024个H2SO4分子，3 ml H2SO4中含有3×4 ml＝12 ml O，含有3×2 ml＝6 ml H，因此含有约3.612×1024个H。
4．2020年，全球很多国家都出现了新型冠状病毒肺炎疫情。疫情期间，次氯酸钠(NaClO)是常用的消毒剂。
1 ml NaClO的质量为______g。
提示：74.5。
物质的量及其相关概念的理解
以固定数目的集合体作为一个整体，其他任意量的物质均为描述这个集合体的倍数，如两盒别针；同理，将一定数目的微观粒子作为一个集合体，以这个集合体作为基准，然后将任意量的物质所含微粒数目均表示为这个集合体的若干倍，显然要方便得多。
理解物质的量的概念
(1)化学上描述一定数目粒子集合体的物理量是什么？其单位是什么？
提示：化学上描述一定数目粒子集合体的物理量是物质的量。物质的量的单位是摩尔。
(2)1 ml小麦和1 ml氧的说法正确吗？为什么？
提示：上述说法均不正确，物质的量只适用于微观粒子，不能用来说明宏观物质，故1 ml小麦的说法不正确；用物质的量时必须指明微粒的种类，1 ml氧既可表示氧原子、氧分子还能表示氧离子，这里的氧指代不明确，所以1 ml氧的说法不正确。
理解微粒数与阿伏加德罗常数
(1)如何理解阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023ml－1之间的关系？
提示：NA近似为6.02×1023ml－1。
(2)0.5 ml CO2中含CO2分子数与原子数各为多少？
提示：分子数：0.5 ml×6.02×1023ml－1＝3.01×1023；原子总数：3.01×1023×3＝9.03×1023。
认识摩尔质量
(1)1 ml H2O的质量、相对分子质量、摩尔质量分别是多少？
提示：18 g 18 18 g·ml－1
(2)1 ml物质的质量在数值上有什么特点？物质的摩尔质量在数值上有什么特点？
提示：①1 ml任何物质的质量，以克为单位时，在数值上都等于它的相对原子质量或相对分子质量。
②各物质的摩尔质量，以g·ml－1为单位时，在数值上都等于它们的相对分子质量或相对原子质量。
1．对基本概念的理解：
2.物质的量、阿伏加德罗常数与6.02×1023之间的关系：
(1)物质的量是代表微观粒子的集合体。
(2)阿伏加德罗常数表示微观粒子的个数，是一个精确值。
(3)6.02×1023也表示微观粒子的个数，它是一个近似值，如1 ml O2中含有NA个氧气分子，或者说约含6.02×1023个氧气分子。
【思考讨论】
(1)1 ml任何物质都含有约6.02×1023个分子吗？
提示：不一定。物质不一定是由分子构成的，有些物质不含分子，如NaCl等。
(2)2 ml H2O的摩尔质量是1 ml H2O的摩尔质量的2倍吗？
提示：不是。物质的分子组成确定，其摩尔质量就是个确定的值。
(3)(情境应用)《物理化学中的量、单位和符号》一书指出，在使用“物质的量”时，一定要清楚地指出基本单元，即是分子还是离子、原子等。
请你判断下列说法是否符合书中的要求。
①1 ml氧中约含有6.02×1023个原子。
②1 ml H2含有2 ml氢原子。
③阿伏加德罗常数就是6.02×1023。
提示：①和③不对，②正确。
【典例】(2021·芜湖高一检测)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；
②1 ml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1.008 g；
⑤HCl的摩尔质量等于1 ml HCl的质量；
⑥1 ml CO2中含有1 ml碳和2 ml氧。
A.①②③ B．②③④
C.②③④⑥ D．全部
【解题指南】解答本题时应注意以下几点：
(1)摩尔是物质的量的单位；
(2)构成物质的微粒可以是原子、分子或离子。
(3)应用物质的量时要注明微粒的种类。
【解析】选D。①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，错误；②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，故错误；③阿伏加德罗常数的单位是ml－1，错误；④摩尔质量的单位应是g·ml－1，错误；⑤摩尔质量的单位是g·ml－1，而1 ml HCl的质量单位是g，两者只是在数值上相等，错误；⑥“1 ml碳和2 ml氧”指代不明确，不符合使用要求，应该写成“1 ml C和2 ml O”，错误。
(1)HCl的摩尔质量为________，1 ml HCl的质量为________。
提示：36.5 g·ml－1 36.5 g
(2)CO2中碳原子与氧原子的物质的量之比是________。
提示：1∶2
【备选例题】
(2021·泉州高一检测)下列说法正确的是( )
A．硫酸的摩尔质量是98 g
B．18 g水中含有1 ml H2
C．O2的摩尔质量在数值上(单位是g·ml－1)等于其相对分子质量
D．1 ml一氧化碳的质量为28 g·ml－1
【解析】选C。硫酸的摩尔质量为98 g·ml－1；18 g水中含2 ml H，但不含H2；1 ml CO的质量为28 g。
1．(2021·茂名高一检测)下列关于物质的量的叙述中，错误的是( )
A．1 ml氦气含有的原子数约为6.02×1023
B．0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子
C．1 ml水中含有2 ml氢和1 ml氧
D．1 ml Ne中约含有6.02×1024个电子
【解析】选C。C项没有指明微粒名称，应表述为1 ml H2O中含有2 ml H和1 ml O。
2．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．物质的量就是用来表示物质所含微粒数目多少的物理量，也就是物质的质量
B．1 ml任何物质所含的分子数均与0.012 kg 12C所含的碳原子的个数相等
C．1 ml青蒿素(C15H22O5)分子中含有15NA个碳原子
D．在月球上0.5 NA个N2的物质的量小于0.5 ml
【解析】选C。物质的量不是物质的质量或物质的数量，A项错误；用物质的量表示微粒多少时应指明微粒的名称、符号，组成物质的微粒可能为分子、原子或离子等，B项错误；1 ml C15 H22 O5中含15 ml碳原子，则含15NA个碳原子，C项正确；物质的量的标准是固定的，与所处的环境无关，所以0.5 NA个N2的物质的量等于0.5 ml，D项错误。
【拔高题组】
1．(2021·桂林高一检测)a ml H2SO4中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数可以表示为( )
A． eq \f(a,4b) ml－1 B． eq \f(b,a) ml－1
C． eq \f(a,b) ml－1 D． eq \f(b,4a) ml－1
【解析】选D。a ml H2SO4中含有4a ml氧原子，即NA·4a＝b，所以NA＝
eq \f(b,4a) ml－1。
2．(2021·南昌高一检测)设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．1 ml CH4的质量为16 g·ml－1
B．H2O的摩尔质量为18 g
C．44 g CO2中所含原子数为NA
D．9.8 g H2SO4中含0.1NA个H2SO4分子
【解析】选D。1 ml CH4的质量m(CH4)＝n×M＝1 ml×16 g·ml－1＝16g，A项错误；H2O的摩尔质量为18 g·ml－1，B项错误；44 g CO2中所含原子数为3×n(CO2)×NA＝3× eq \f(m（CO2）,M) ×NA＝3× eq \f(44 g,44 g·ml－1) ×NA＝3NA，C项错误；n(H2SO4)＝ eq \f(m,M) ＝ eq \f(9.8 g,98 g·ml－1) ＝0.1 ml，N(H2SO4)＝n(H2SO4)×NA＝0.1NA，D项正确。
1.我国科学家合成了一种全新的环[18]碳分子(C18，如图)，下列说法正确的是( )
A．C18属于一种新型化合物
B．C18与C60的摩尔质量相等
C．等质量的C18与C60所含的原子个数比为1∶1
D．等质量的C18与C60所含的分子个数比为1∶1
【解析】选C。C18属于碳的一种单质，故A错误；C18的摩尔质量是216 g·ml－1，C60的摩尔质量是720 g·ml－1，摩尔质量不相等，故B错误；两种物质都只由碳原子构成，等质量的C18与C60所含的原子个数相等，故C正确；设质量为m g，则C18与C60所含的分子个数比为 eq \f(m g,216 g·ml－1) ∶ eq \f(m g,720 g·ml－1) ＝10∶3，故D错误。
2．“人类若不珍惜水资源，在地球上看到的最后一滴水将是我们的眼泪。”水在环境中占有特殊的地位，是一切生物赖以生存的不可缺少的条件。人类的文明和发展与水有着极为密切的关系。总之，人与水休戚相关，珍惜水资源、节约水资源是我们每一位公民应尽的义务。
那么一滴水中含有多少水分子呢？假若50滴水正好是2.5 mL，试计算一下1滴水所含的分子数是________个。假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数，每人每小时可以数5 000个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6.02×1023 ml－1)________。
A．10年 B．1千年
C．10万年 D．1千万年
【解析】已知1滴水的体积为2.5/50＝0.05(mL)，又因为H2O的密度为
1 g·mL－1，故1滴水的质量即为0.05 g，相当于0.05/18≈0.002 8(ml)，则所含的分子数为0.05/18×6.02×1023≈1.67×1021个。60亿人一年数水分子数为365天×24小时/天×60×108×5 000个/小时，1 g水的分子个数为 eq \f(1 g,18 g·ml－1) ×6.02×1023个/ml， eq \f(1 g,18 g·ml－1) ×6.02×1023个/ml÷(365×24×60×108×5 000个)≈105年。
答案：1.67×1021 C
物质的量、物质的质量、粒子数目的关系
质量、物质的量和微粒数之间的换算
(1)9.03×1023个CO2分子的物质的量、物质的质量分别是多少？
提示：n＝ eq \f(N,NA) ＝ eq \f(9.03×1023,6.02×1023 ml－1) ＝1.5 ml，m＝n·M＝1.5 ml×44 g·ml－1＝66 g。
(2)9 g水的物质的量、所含分子数目分别是多少？
提示：n＝ eq \f(m,M) ＝ eq \f(9 g,18 g·ml－1) ＝0.5 ml，N＝n·NA＝0.5 ml×6.02×1023ml－1＝3.01×1023。
质量、物质的量与微粒数之间的关系
1．n＝ eq \f(N,NA)
(1)n、N、NA三个量中，已知任意两项可求第三项。
(2)求N时，概念性问题用NA，数字性问题近似用6.02×1023 ml－1。
(3)N与n成正比，比较微粒数多少时只判断n的大小即可。
2．n＝ eq \f(m,M) ：
m、n、M三个量中，已知任意两项可求第三项。
3. eq \f(N,NA) ＝ eq \f(m,M) ：
(1)N、NA、m、M四个量中，已知任意三项可求第四项。
(2)该等式中一般NA、M为已知，则N与m可互求。
【规律方法】
摩尔质量的四性：
(1)等同性：摩尔质量只是在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等，其内涵和单位是不同的。
(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。
(3)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· ml－1为单位时，其数值近似等于该原子的相对分子质量或相对原子质量。
(4)混合性：对于混合物来说，只要其组成一定，1 ml该混合物的质量就是该混合物的平均摩尔质量。
【思考讨论】
(1)32 g的O2和32 g O3所含氧原子数的个数比是多少？
提示：32 g O2所含氧原子数的个数为N＝n·NA×2＝32 g÷32 g·ml－1×NA×2＝
2 NA；32 g O3所含氧原子数的个数为N＝n·NA×3＝32 g÷48 g·ml－1×NA×3＝
2 NA；即相同质量的O2 和O3所含氧原子数的个数比是1∶1。
(2)苹果是我们生活中常见的水果。但不能用物质的量来描述苹果的数量。假设我们每天吃10个苹果，全球有60亿人，1 ml的苹果够我们全世界人吃多少年呢？请你通过计算感受一下这个数目的庞大。
提示：一天全球人要吃10×6×109＝6×1010个苹果，1 ml苹果够我们吃约为1×1013天，约为3×1010年，即300亿年。
【典例】(2021·济南高一检测)(1)0.2 ml Na2SO4能解离出__________(用含NA的代数式表示)个Na＋，0.04 ml某物质的质量为7.2 g，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．6 g H2 B．0.5 ml CO2
C．1.204×1024个HCl分子 D．98 g H2SO4
E．92 g乙醇(C2H5OH)
【思维建模】解答物质的量、摩尔质量题目的思路如下：
【解析】(1)0.2 ml Na2SO4能解离出Na＋的物质的量为0.2 ml×2＝0.4 ml，故Na＋的个数为0.4NA；0.04 ml某物质的质量为7.2 g，则该物质的摩尔质量为M＝ eq \f(7.2 g,0.04 ml) ＝180 g·ml－1。(2)设CO和CO2的物质的量均为a ml，则两种物质中所含O原子的物质的量之比为a ml∶2a ml＝1∶2；CO的质量为28 g·ml－1×a ml＝28a g，CO2的质量为44 g·ml－1×a ml＝44a g，则二者的质量之比为28a g∶44a g＝7∶11。(3)6 g H2的物质的量为 eq \f(6 g,2 g·ml－1) ＝3 ml，含有原子的物质的量为3 ml×2＝6 ml；0.5 ml CO2含有原子的物质的量为0.5 ml×3＝
1.5 ml；1.204×1024个HCl分子的物质的量为 eq \f(1.204×1024,6.02×1023) ＝2 ml，含有原子的物质的量为2 ml×2＝4 ml；98 g H2SO4的物质的量为 eq \f(98 g,98 g·ml－1) ＝1 ml，含有原子的物质的量为1 ml×7＝7 ml；92 g乙醇的物质的量为 eq \f(92 g,46 g·ml－1) ＝
2 ml，含有原子的物质的量为2 ml×9＝18 ml；则物质的量最大的是6 g H2，含有原子个数最多的是92 g乙醇。
答案：(1)0.4NA 180 g·ml－1 (2)1∶2 7∶11 (3)A E
(1)若将第(2)小题中的“等物质的量”改为“等质量的CO和CO2中所含O原子物质的量之比是__________”。
提示：11∶14。等质量的CO和CO2中所含O原子物质的量之比为 eq \f(1,28) ∶ eq \f(1,44) ×2＝11∶14。
(2)将第(3)小题中B、D、E的物质中含有的氧原子数目按由大到小的顺序排列。
提示：D＞E＞B。B、D、E三种物质的物质的量分别为0.5 ml、1 ml和2 ml，因此三种物质中氧原子的物质的量分别为0.5 ml×2＝1 ml、1 ml×4＝4 ml、
2 ml×1＝2 ml。
【备选例题】
(2021·潍坊高一检测)12.4 g Na2R含Na＋ 0.4 ml，则Na2R的摩尔质量为________，R的相对原子质量为________。含R的质量为1.6 g的Na2R，其物质的量为________。
【解析】1 ml Na2R含有2 ml Na＋，题目中有Na＋ 0.4 ml，则有0.2 ml Na2R。M(Na2R)＝ eq \f(m（Na2R）,n（Na2R）) ＝ eq \f(12.4 g,0.2 ml) ＝62 g·ml－1。则M(R)＝(62－2×23)g·ml－1＝16 g·ml－1，则R的相对原子质量为16。已知m(R)，根据n＝ eq \f(m,M) ，得n(R)＝0.1 ml，则n(Na2R)＝0.1 ml。
答案：62 g·ml－1 16 0.1 mlＫ
1．(2021·潍坊高一检测)若1g CO2中含有x个原子，则阿伏加德罗常数可表示为( )
A． eq \f(1,44) ml－1 B． eq \f(x,22) ml－1
C． eq \f(44x,3) D． eq \f(44x,3) ml－1
【解析】选D。1 g CO2的物质的量为 eq \f(1 g,44 g·ml－1) ＝ eq \f(1,44) ml，1 ml CO2中含有
3 ml 原子，即3NA个原子。 eq \f(1,44) ml CO2中含有 eq \f(3,44) ml原子。即 eq \f(3,44) ml×NA＝x，NA＝ eq \f(44x,3) ml－1。
2．(2021·石家庄高一检测)设NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( )
A．2.3 g金属钠变成钠离子时失去的电子数目为0.2NA
B．2 g氢气所含原子数目为NA
C．17 g NH3所含的分子数目为2NA
D．NA个氧分子和NA个氢分子的质量比等于16∶1
【解析】选D。2.3 g金属钠的物质的量为0.1 ml，Na―→Na＋，失去1个电子，故0.1 ml Na失去0.1NA个电子变成0.1 ml Na＋，A错误；2 g H2即1 ml H2，含有的氢原子数为2NA，B错误；17 g NH3即1 ml NH3，所含分子数为NA，C错误；NA个氧分子即1 ml O2，其质量为1 ml×32 g·ml－1＝32 g，NA个氢分子即1 ml H2，其质量为1 ml×2 g·ml－1＝2 g，故其质量比为16∶1，D正确。
【拔高题组】
1．(2021·莆田高一检测)下列物质的物质的量最大的是( )
A．1 g H2 B．11 g CO2
C．8 g O2 D．4.5 g H2O
【解析】选A。n(H2)＝ eq \f(1 g,2 g·ml－1) ＝0.5 ml，n(CO2)＝ eq \f(11g,44 g·ml－1) ＝0.25 ml，n(O2)＝ eq \f(8 g,32 g·ml－1) ＝0.25 ml，n(H2O)＝ eq \f(4.5 g,18 g·ml－1) ＝0.25 ml。
2．(2021·清远高一检测)已知1.505×1023个X气体分子的质量为8 g，则X气体的摩尔质量是( )
A．16 g B．32 g
C．64 g·ml－1 D．32 g·ml－1
【解析】选D。 eq \f(1.505×1023,6.02×1023 ml－1) ＝0.25 ml，则M＝ eq \f(8 g,0.25 ml) ＝32 g·ml－1，D项正确。
利用太阳能等可再生能源分解水制氢，是实现绿色氢能经济的必经之路，也是未来氢燃料电池的氢源发展方向。2019年，中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室和太阳能研究部李灿院士团队开发出新一代电解水催化剂，达到目前已知的规模化电解水制氢的最高效率。
若光解0.02 ml水：
(1)生成H2的质量为__________；
(2)可生成氢的原子数为__________；
(3)生成O2的物质的量为__________；
(4)生成H2的量理论上等于______ml Fe与稀硫酸反应产生H2的量。
【解析】根据2H2O eq \(=====,\s\up7(光解),\s\d5( )) 2H2↑＋O2↑，光解0.02 ml水，可产生0.02 ml H2和0.01 ml O2；生成H2的质量为0.04 g；可生成氢的原子数为2.408×1022个；
0.02 ml Fe与稀硫酸反应产生0.02 ml H2。
答案：(1)0.04 g (2)2.408×1022个 (3)0.01 ml (4)0.02
1．(水平1)2018年11月13日至16日，第26届国际计量大会在巴黎召开，会上，对物质的量的单位——摩尔的定义进行了修改。摩尔来源于拉丁文mles，原意为大量、堆积，是在1971年10月，有41个国家参加的第14届国际计量大会决定增加的国际单位制(SI)的第七个基本单位。下列对于“摩尔”的理解正确的是( )
A．1 ml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ml
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，0.012 kg 12C中所含有的碳原子数目为1摩
【解析】选B。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。0.012 kg 12C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。
【补偿训练】
(2021·商丘高一检测)下列说法中不正确的是( )
A．物质的量就是物质的质量
B．摩尔是物质的量的单位
C．物质的量是以摩尔为单位计量微粒数目的物理量
D．物质的量是含有一定数目粒子的集合体
【解析】选A。物质的量是描述一定数目粒子集合体的物理量，不是物质的质量。
2．(水平1)苹果是一种低热量的食物，营养价值很高，富含矿物质和维生素，含钙量丰富，有助于代谢掉体内多余的盐分，是人们喜爱的水果之一。因含有戊酸戊酯(C10H20O2)而散发出苹果香味。下列四个选项中，关于C10H20O2的叙述正确的是( )
A．C10H20O2中碳氢元素质量比为1∶2
B．C10H20O2的摩尔质量为172 g
C．17.2 g C10H20O2中含有0.2 ml氧
D．1 ml C10H20O2约含有1.204×1025个H
【解析】选D。1 ml C10H20O2中含10 ml碳原子、20 ml氢原子，故碳氢元素的质量之比为(10 ml×12 g·ml－1)∶(20 ml×1 g·ml－1)＝6∶1，故A错误；摩尔质量的单位为g·ml－1，在数值上等于相对分子质量，故C10H20O2的摩尔质量为172 g·ml－1，故B错误；指代不明，一个C10H20O2分子中含2个氧原子，故
0.1 ml C10H20O2中含有0.2 ml氧原子，故C错误；一个C10H20O2分子中含20个H原子，故1 ml C10H20O2约含有1.204×1025个H，故D正确。
【拔高题组】
1．下列关于0.5 ml CaSO4的说法正确的是( )
A．含有3.01×1023个SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
B．含有0.5个CaSO4
C．含有1 ml Ca2＋
D．含有1 ml氧原子
【解析】选A。0.5 ml CaSO4即为3.01×1023个CaSO4，含有0.5 ml SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，即3.01×1023个SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，含有0.5 ml Ca2＋，2 ml氧原子。综上分析，A项正确。
2．(2021·济宁高一检测)0.1 ml CaCl2固体中含有( )
A．0.1 ml Cl2 B．1.204×1024个Cl－
C．0.1 ml Ca2＋ D．3.01×1023个Ca2＋
【解析】选C。CaCl2固体是由Ca2＋和Cl－构成，0.1 ml CaCl2中含有0.1 ml Ca2＋、0.2 ml Cl－，Ca2＋的个数为6.02×1022，Cl－的个数为1.204×1023，其中不存在Cl2。
3．(水平1)下列关于摩尔质量的说法中，正确的是( )
A．水的摩尔质量是18 g
B．2 ml水的摩尔质量是1 ml水的摩尔质量的2倍
C．任何物质的摩尔质量都等于它的相对原子(或分子)质量
D．水的摩尔质量是氢气的摩尔质量的9倍
【解析】选D。摩尔质量的单位是g·ml－1，水的摩尔质量是18 g·ml－1，故A错误；对于某一确定的物质，其摩尔质量是定值，不随物质的物质的量的多少改变，故B错误；摩尔质量的单位是g·ml－1，相对分子质量或相对原子质量的单位是“1”，所以摩尔质量和相对分子质量或相对原子质量不相等，故C错误；水的摩尔质量是18 g·ml－1，氢气的摩尔质量是2 g·ml－1，所以水的摩尔质量是氢气的摩尔质量的9倍，故D正确。
4．(水平2)水是生命之源。了解水的组成也是化学学习的内容之一。下列有关说法正确的是( )
A．1 ml H2O约含有6.02×1023个氢原子
B．H2O的摩尔质量是18 g
C．1 ml O2的质量是32 g，含有的氧原子数为2NA
D．2NA个H2O的摩尔质量为36 g·ml－1
【解析】选C。A项1 ml H2O含有2 ml氢原子约2×6.02×1023个氢原子；B项摩尔质量的单位为g·ml－1；D项摩尔质量与物质的量的多少无关，错误。
5．(水平2)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60 g
B．NA个偏二甲肼分子的质量为60 g
C．1 ml偏二甲肼的质量为60 g·ml－1
D．6 g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
【解析】选B。偏二甲肼的摩尔质量为60 g·ml－1；1 ml这种物质的质量为
60 g；6 g偏二甲肼含有0.1NA个偏二甲肼分子。
6．(水平2)CH4是21世纪的重要能源，NH3是重要的工业原料，现代工业生产中需要一定量的CH4和NH3：请回答下列问题。
(1)若有等物质的量的两种气体，试完成下表：
(2)若有等质量的两种气体，试完成下表：
【解析】(1)因物质的量相同，故其质量之比等于摩尔质量之比，为16∶17；物质的量相同，故分子数相同，分子个数比为1∶1；1 ml CH4含有5 ml原子(1 ml C＋4 ml H)，1 ml NH3含有4 ml原子(1 ml N＋3 ml H)，原子个数比为5∶4，氢原子个数比为4∶3。(2)若质量均为m g，CH4和NH3的物质的量比为(m/16)∶(m/17)＝17∶16；分子个数比为17∶16；原子个数比为(17×5)∶(16×4)＝85∶64；氢原子个数比为(17×4)∶(16×3)＝17∶12。
答案：(1)16∶17 1∶1 5∶4 4∶3
(2)17∶16 17∶16 85∶64 17∶12项目
内容
概念
单位物质的量的物质所具有的质量
符号
M
单位
g·ml－1或kg·ml－1
M、n、m三者关系
n＝ eq \f(m,M)
物质的量
“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”“物质的数量”等
摩尔
只能用来描述微观粒子，如原子、分子、离子、电子、质子、中子等，也可以是这些微粒的特定组合，如1 ml NaOH
阿伏加德
罗常数
NA是6.022 140 76×1023ml－1，表示微观粒子数目时，可以用NA来表示，也可以用6.02×1023近似表示，如1 ml O2中含有氧分子数为NA个或约为6.02×1023个
摩尔质量
(1)适用于任何物质
(2)混合物的摩尔质量一般称为平均摩尔质量
(3)以g·ml－1为单位时数值上等于物质的相对原子(分子)质量(单位为1)，等于1 ml物质的质量(单位：g)
质量比
分子
个数比
原子
个数比
氢原子
个数比
CH4∶NH3
物质的
量比
分子
个数比
原子
个数比
氢原子
个数比
CH4∶NH3
一、 物质的量及其单位
1．物质的量：
(1)概念：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)单位：摩尔，简称：摩。
(3)符号：n。
2．摩尔——物质的量的单位：
(1)标准：国际计量大会规定，1 ml包含6.022 140 76×1023个基本单元(原子、分子或离子等微观粒子或它们的组合)。
(2)符号：ml。
(3)计量对象：分子、原子、离子、原子团、电子、质子、中子等所有微观粒子。
3．阿伏加德罗常数：
4．物质的量、阿伏加德罗常数与微粒数(N)的关系n＝ eq \f(N,NA) 。
二、摩尔质量
1．摩尔质量：
2.摩尔质量与相对原子质量(或相对分子质量)的关系：
以g·ml－1为单位时，摩尔质量在数值上等于该微粒的相对原子质量(或相对分子质量)。
1.判断下列说法是否正确：
(1)物质的量可以理解为物质的微观粒子数目。( )
提示：×。物质的量是一个基本物理量，不是数目。
(2)1 ml物质中含有6.02×1023个微粒。( )
提示：×。1 ml物质中含有的微粒个数不确定。
(3)阿伏加德罗常数就是6.02×1023。( )
提示：×。阿伏加德罗常数不仅仅是一个数据，还有单位：ml－1。
(4)H2的摩尔质量为2 g。( )
提示：×。摩尔质量的单位为g·ml－1，因此H2的摩尔质量应为2 g·ml－1。
2．下列说法中正确的是( )
A.1 ml氧
B.1.5 ml H2O
C.2 ml铁钉
D.3 ml大米
提示：选B。摩尔的适用范围是微观粒子。
3．教材中叙述“物质的量这一物理量为我们提供了一个定量认识物质组成的新视角”，则3 ml H2SO4中约含有________个H2SO4分子，含有______ml O，约含有______个H。
提示：1.806×1024个H2SO4分子，3 ml H2SO4中含有3×4 ml＝12 ml O，含有3×2 ml＝6 ml H，因此含有约3.612×1024个H。
4．2020年，全球很多国家都出现了新型冠状病毒肺炎疫情。疫情期间，次氯酸钠(NaClO)是常用的消毒剂。
1 ml NaClO的质量为______g。
提示：74.5。
物质的量及其相关概念的理解
以固定数目的集合体作为一个整体，其他任意量的物质均为描述这个集合体的倍数，如两盒别针；同理，将一定数目的微观粒子作为一个集合体，以这个集合体作为基准，然后将任意量的物质所含微粒数目均表示为这个集合体的若干倍，显然要方便得多。
理解物质的量的概念
(1)化学上描述一定数目粒子集合体的物理量是什么？其单位是什么？
提示：化学上描述一定数目粒子集合体的物理量是物质的量。物质的量的单位是摩尔。
(2)1 ml小麦和1 ml氧的说法正确吗？为什么？
提示：上述说法均不正确，物质的量只适用于微观粒子，不能用来说明宏观物质，故1 ml小麦的说法不正确；用物质的量时必须指明微粒的种类，1 ml氧既可表示氧原子、氧分子还能表示氧离子，这里的氧指代不明确，所以1 ml氧的说法不正确。
理解微粒数与阿伏加德罗常数
(1)如何理解阿伏加德罗常数(NA)与6.02×1023ml－1之间的关系？
提示：NA近似为6.02×1023ml－1。
(2)0.5 ml CO2中含CO2分子数与原子数各为多少？
提示：分子数：0.5 ml×6.02×1023ml－1＝3.01×1023；原子总数：3.01×1023×3＝9.03×1023。
认识摩尔质量
(1)1 ml H2O的质量、相对分子质量、摩尔质量分别是多少？
提示：18 g 18 18 g·ml－1
(2)1 ml物质的质量在数值上有什么特点？物质的摩尔质量在数值上有什么特点？
提示：①1 ml任何物质的质量，以克为单位时，在数值上都等于它的相对原子质量或相对分子质量。
②各物质的摩尔质量，以g·ml－1为单位时，在数值上都等于它们的相对分子质量或相对原子质量。
1．对基本概念的理解：
2.物质的量、阿伏加德罗常数与6.02×1023之间的关系：
(1)物质的量是代表微观粒子的集合体。
(2)阿伏加德罗常数表示微观粒子的个数，是一个精确值。
(3)6.02×1023也表示微观粒子的个数，它是一个近似值，如1 ml O2中含有NA个氧气分子，或者说约含6.02×1023个氧气分子。
【思考讨论】
(1)1 ml任何物质都含有约6.02×1023个分子吗？
提示：不一定。物质不一定是由分子构成的，有些物质不含分子，如NaCl等。
(2)2 ml H2O的摩尔质量是1 ml H2O的摩尔质量的2倍吗？
提示：不是。物质的分子组成确定，其摩尔质量就是个确定的值。
(3)(情境应用)《物理化学中的量、单位和符号》一书指出，在使用“物质的量”时，一定要清楚地指出基本单元，即是分子还是离子、原子等。
请你判断下列说法是否符合书中的要求。
①1 ml氧中约含有6.02×1023个原子。
②1 ml H2含有2 ml氢原子。
③阿伏加德罗常数就是6.02×1023。
提示：①和③不对，②正确。
【典例】(2021·芜湖高一检测)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；
②1 ml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1.008 g；
⑤HCl的摩尔质量等于1 ml HCl的质量；
⑥1 ml CO2中含有1 ml碳和2 ml氧。
A.①②③ B．②③④
C.②③④⑥ D．全部
【解题指南】解答本题时应注意以下几点：
(1)摩尔是物质的量的单位；
(2)构成物质的微粒可以是原子、分子或离子。
(3)应用物质的量时要注明微粒的种类。
【解析】选D。①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，错误；②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，故错误；③阿伏加德罗常数的单位是ml－1，错误；④摩尔质量的单位应是g·ml－1，错误；⑤摩尔质量的单位是g·ml－1，而1 ml HCl的质量单位是g，两者只是在数值上相等，错误；⑥“1 ml碳和2 ml氧”指代不明确，不符合使用要求，应该写成“1 ml C和2 ml O”，错误。
(1)HCl的摩尔质量为________，1 ml HCl的质量为________。
提示：36.5 g·ml－1 36.5 g
(2)CO2中碳原子与氧原子的物质的量之比是________。
提示：1∶2
【备选例题】
(2021·泉州高一检测)下列说法正确的是( )
A．硫酸的摩尔质量是98 g
B．18 g水中含有1 ml H2
C．O2的摩尔质量在数值上(单位是g·ml－1)等于其相对分子质量
D．1 ml一氧化碳的质量为28 g·ml－1
【解析】选C。硫酸的摩尔质量为98 g·ml－1；18 g水中含2 ml H，但不含H2；1 ml CO的质量为28 g。
1．(2021·茂名高一检测)下列关于物质的量的叙述中，错误的是( )
A．1 ml氦气含有的原子数约为6.02×1023
B．0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子
C．1 ml水中含有2 ml氢和1 ml氧
D．1 ml Ne中约含有6.02×1024个电子
【解析】选C。C项没有指明微粒名称，应表述为1 ml H2O中含有2 ml H和1 ml O。
2．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．物质的量就是用来表示物质所含微粒数目多少的物理量，也就是物质的质量
B．1 ml任何物质所含的分子数均与0.012 kg 12C所含的碳原子的个数相等
C．1 ml青蒿素(C15H22O5)分子中含有15NA个碳原子
D．在月球上0.5 NA个N2的物质的量小于0.5 ml
【解析】选C。物质的量不是物质的质量或物质的数量，A项错误；用物质的量表示微粒多少时应指明微粒的名称、符号，组成物质的微粒可能为分子、原子或离子等，B项错误；1 ml C15 H22 O5中含15 ml碳原子，则含15NA个碳原子，C项正确；物质的量的标准是固定的，与所处的环境无关，所以0.5 NA个N2的物质的量等于0.5 ml，D项错误。
【拔高题组】
1．(2021·桂林高一检测)a ml H2SO4中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数可以表示为( )
A． eq \f(a,4b) ml－1 B． eq \f(b,a) ml－1
C． eq \f(a,b) ml－1 D． eq \f(b,4a) ml－1
【解析】选D。a ml H2SO4中含有4a ml氧原子，即NA·4a＝b，所以NA＝
eq \f(b,4a) ml－1。
2．(2021·南昌高一检测)设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．1 ml CH4的质量为16 g·ml－1
B．H2O的摩尔质量为18 g
C．44 g CO2中所含原子数为NA
D．9.8 g H2SO4中含0.1NA个H2SO4分子
【解析】选D。1 ml CH4的质量m(CH4)＝n×M＝1 ml×16 g·ml－1＝16g，A项错误；H2O的摩尔质量为18 g·ml－1，B项错误；44 g CO2中所含原子数为3×n(CO2)×NA＝3× eq \f(m（CO2）,M) ×NA＝3× eq \f(44 g,44 g·ml－1) ×NA＝3NA，C项错误；n(H2SO4)＝ eq \f(m,M) ＝ eq \f(9.8 g,98 g·ml－1) ＝0.1 ml，N(H2SO4)＝n(H2SO4)×NA＝0.1NA，D项正确。
1.我国科学家合成了一种全新的环[18]碳分子(C18，如图)，下列说法正确的是( )
A．C18属于一种新型化合物
B．C18与C60的摩尔质量相等
C．等质量的C18与C60所含的原子个数比为1∶1
D．等质量的C18与C60所含的分子个数比为1∶1
【解析】选C。C18属于碳的一种单质，故A错误；C18的摩尔质量是216 g·ml－1，C60的摩尔质量是720 g·ml－1，摩尔质量不相等，故B错误；两种物质都只由碳原子构成，等质量的C18与C60所含的原子个数相等，故C正确；设质量为m g，则C18与C60所含的分子个数比为 eq \f(m g,216 g·ml－1) ∶ eq \f(m g,720 g·ml－1) ＝10∶3，故D错误。
2．“人类若不珍惜水资源，在地球上看到的最后一滴水将是我们的眼泪。”水在环境中占有特殊的地位，是一切生物赖以生存的不可缺少的条件。人类的文明和发展与水有着极为密切的关系。总之，人与水休戚相关，珍惜水资源、节约水资源是我们每一位公民应尽的义务。
那么一滴水中含有多少水分子呢？假若50滴水正好是2.5 mL，试计算一下1滴水所含的分子数是________个。假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数，每人每小时可以数5 000个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6.02×1023 ml－1)________。
A．10年 B．1千年
C．10万年 D．1千万年
【解析】已知1滴水的体积为2.5/50＝0.05(mL)，又因为H2O的密度为
1 g·mL－1，故1滴水的质量即为0.05 g，相当于0.05/18≈0.002 8(ml)，则所含的分子数为0.05/18×6.02×1023≈1.67×1021个。60亿人一年数水分子数为365天×24小时/天×60×108×5 000个/小时，1 g水的分子个数为 eq \f(1 g,18 g·ml－1) ×6.02×1023个/ml， eq \f(1 g,18 g·ml－1) ×6.02×1023个/ml÷(365×24×60×108×5 000个)≈105年。
答案：1.67×1021 C
物质的量、物质的质量、粒子数目的关系
质量、物质的量和微粒数之间的换算
(1)9.03×1023个CO2分子的物质的量、物质的质量分别是多少？
提示：n＝ eq \f(N,NA) ＝ eq \f(9.03×1023,6.02×1023 ml－1) ＝1.5 ml，m＝n·M＝1.5 ml×44 g·ml－1＝66 g。
(2)9 g水的物质的量、所含分子数目分别是多少？
提示：n＝ eq \f(m,M) ＝ eq \f(9 g,18 g·ml－1) ＝0.5 ml，N＝n·NA＝0.5 ml×6.02×1023ml－1＝3.01×1023。
质量、物质的量与微粒数之间的关系
1．n＝ eq \f(N,NA)
(1)n、N、NA三个量中，已知任意两项可求第三项。
(2)求N时，概念性问题用NA，数字性问题近似用6.02×1023 ml－1。
(3)N与n成正比，比较微粒数多少时只判断n的大小即可。
2．n＝ eq \f(m,M) ：
m、n、M三个量中，已知任意两项可求第三项。
3. eq \f(N,NA) ＝ eq \f(m,M) ：
(1)N、NA、m、M四个量中，已知任意三项可求第四项。
(2)该等式中一般NA、M为已知，则N与m可互求。
【规律方法】
摩尔质量的四性：
(1)等同性：摩尔质量只是在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等，其内涵和单位是不同的。
(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。
(3)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· ml－1为单位时，其数值近似等于该原子的相对分子质量或相对原子质量。
(4)混合性：对于混合物来说，只要其组成一定，1 ml该混合物的质量就是该混合物的平均摩尔质量。
【思考讨论】
(1)32 g的O2和32 g O3所含氧原子数的个数比是多少？
提示：32 g O2所含氧原子数的个数为N＝n·NA×2＝32 g÷32 g·ml－1×NA×2＝
2 NA；32 g O3所含氧原子数的个数为N＝n·NA×3＝32 g÷48 g·ml－1×NA×3＝
2 NA；即相同质量的O2 和O3所含氧原子数的个数比是1∶1。
(2)苹果是我们生活中常见的水果。但不能用物质的量来描述苹果的数量。假设我们每天吃10个苹果，全球有60亿人，1 ml的苹果够我们全世界人吃多少年呢？请你通过计算感受一下这个数目的庞大。
提示：一天全球人要吃10×6×109＝6×1010个苹果，1 ml苹果够我们吃约为1×1013天，约为3×1010年，即300亿年。
【典例】(2021·济南高一检测)(1)0.2 ml Na2SO4能解离出__________(用含NA的代数式表示)个Na＋，0.04 ml某物质的质量为7.2 g，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．6 g H2 B．0.5 ml CO2
C．1.204×1024个HCl分子 D．98 g H2SO4
E．92 g乙醇(C2H5OH)
【思维建模】解答物质的量、摩尔质量题目的思路如下：
【解析】(1)0.2 ml Na2SO4能解离出Na＋的物质的量为0.2 ml×2＝0.4 ml，故Na＋的个数为0.4NA；0.04 ml某物质的质量为7.2 g，则该物质的摩尔质量为M＝ eq \f(7.2 g,0.04 ml) ＝180 g·ml－1。(2)设CO和CO2的物质的量均为a ml，则两种物质中所含O原子的物质的量之比为a ml∶2a ml＝1∶2；CO的质量为28 g·ml－1×a ml＝28a g，CO2的质量为44 g·ml－1×a ml＝44a g，则二者的质量之比为28a g∶44a g＝7∶11。(3)6 g H2的物质的量为 eq \f(6 g,2 g·ml－1) ＝3 ml，含有原子的物质的量为3 ml×2＝6 ml；0.5 ml CO2含有原子的物质的量为0.5 ml×3＝
1.5 ml；1.204×1024个HCl分子的物质的量为 eq \f(1.204×1024,6.02×1023) ＝2 ml，含有原子的物质的量为2 ml×2＝4 ml；98 g H2SO4的物质的量为 eq \f(98 g,98 g·ml－1) ＝1 ml，含有原子的物质的量为1 ml×7＝7 ml；92 g乙醇的物质的量为 eq \f(92 g,46 g·ml－1) ＝
2 ml，含有原子的物质的量为2 ml×9＝18 ml；则物质的量最大的是6 g H2，含有原子个数最多的是92 g乙醇。
答案：(1)0.4NA 180 g·ml－1 (2)1∶2 7∶11 (3)A E
(1)若将第(2)小题中的“等物质的量”改为“等质量的CO和CO2中所含O原子物质的量之比是__________”。
提示：11∶14。等质量的CO和CO2中所含O原子物质的量之比为 eq \f(1,28) ∶ eq \f(1,44) ×2＝11∶14。
(2)将第(3)小题中B、D、E的物质中含有的氧原子数目按由大到小的顺序排列。
提示：D＞E＞B。B、D、E三种物质的物质的量分别为0.5 ml、1 ml和2 ml，因此三种物质中氧原子的物质的量分别为0.5 ml×2＝1 ml、1 ml×4＝4 ml、
2 ml×1＝2 ml。
【备选例题】
(2021·潍坊高一检测)12.4 g Na2R含Na＋ 0.4 ml，则Na2R的摩尔质量为________，R的相对原子质量为________。含R的质量为1.6 g的Na2R，其物质的量为________。
【解析】1 ml Na2R含有2 ml Na＋，题目中有Na＋ 0.4 ml，则有0.2 ml Na2R。M(Na2R)＝ eq \f(m（Na2R）,n（Na2R）) ＝ eq \f(12.4 g,0.2 ml) ＝62 g·ml－1。则M(R)＝(62－2×23)g·ml－1＝16 g·ml－1，则R的相对原子质量为16。已知m(R)，根据n＝ eq \f(m,M) ，得n(R)＝0.1 ml，则n(Na2R)＝0.1 ml。
答案：62 g·ml－1 16 0.1 mlＫ
1．(2021·潍坊高一检测)若1g CO2中含有x个原子，则阿伏加德罗常数可表示为( )
A． eq \f(1,44) ml－1 B． eq \f(x,22) ml－1
C． eq \f(44x,3) D． eq \f(44x,3) ml－1
【解析】选D。1 g CO2的物质的量为 eq \f(1 g,44 g·ml－1) ＝ eq \f(1,44) ml，1 ml CO2中含有
3 ml 原子，即3NA个原子。 eq \f(1,44) ml CO2中含有 eq \f(3,44) ml原子。即 eq \f(3,44) ml×NA＝x，NA＝ eq \f(44x,3) ml－1。
2．(2021·石家庄高一检测)设NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( )
A．2.3 g金属钠变成钠离子时失去的电子数目为0.2NA
B．2 g氢气所含原子数目为NA
C．17 g NH3所含的分子数目为2NA
D．NA个氧分子和NA个氢分子的质量比等于16∶1
【解析】选D。2.3 g金属钠的物质的量为0.1 ml，Na―→Na＋，失去1个电子，故0.1 ml Na失去0.1NA个电子变成0.1 ml Na＋，A错误；2 g H2即1 ml H2，含有的氢原子数为2NA，B错误；17 g NH3即1 ml NH3，所含分子数为NA，C错误；NA个氧分子即1 ml O2，其质量为1 ml×32 g·ml－1＝32 g，NA个氢分子即1 ml H2，其质量为1 ml×2 g·ml－1＝2 g，故其质量比为16∶1，D正确。
【拔高题组】
1．(2021·莆田高一检测)下列物质的物质的量最大的是( )
A．1 g H2 B．11 g CO2
C．8 g O2 D．4.5 g H2O
【解析】选A。n(H2)＝ eq \f(1 g,2 g·ml－1) ＝0.5 ml，n(CO2)＝ eq \f(11g,44 g·ml－1) ＝0.25 ml，n(O2)＝ eq \f(8 g,32 g·ml－1) ＝0.25 ml，n(H2O)＝ eq \f(4.5 g,18 g·ml－1) ＝0.25 ml。
2．(2021·清远高一检测)已知1.505×1023个X气体分子的质量为8 g，则X气体的摩尔质量是( )
A．16 g B．32 g
C．64 g·ml－1 D．32 g·ml－1
【解析】选D。 eq \f(1.505×1023,6.02×1023 ml－1) ＝0.25 ml，则M＝ eq \f(8 g,0.25 ml) ＝32 g·ml－1，D项正确。
利用太阳能等可再生能源分解水制氢，是实现绿色氢能经济的必经之路，也是未来氢燃料电池的氢源发展方向。2019年，中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室和太阳能研究部李灿院士团队开发出新一代电解水催化剂，达到目前已知的规模化电解水制氢的最高效率。
若光解0.02 ml水：
(1)生成H2的质量为__________；
(2)可生成氢的原子数为__________；
(3)生成O2的物质的量为__________；
(4)生成H2的量理论上等于______ml Fe与稀硫酸反应产生H2的量。
【解析】根据2H2O eq \(=====,\s\up7(光解),\s\d5( )) 2H2↑＋O2↑，光解0.02 ml水，可产生0.02 ml H2和0.01 ml O2；生成H2的质量为0.04 g；可生成氢的原子数为2.408×1022个；
0.02 ml Fe与稀硫酸反应产生0.02 ml H2。
答案：(1)0.04 g (2)2.408×1022个 (3)0.01 ml (4)0.02
1．(水平1)2018年11月13日至16日，第26届国际计量大会在巴黎召开，会上，对物质的量的单位——摩尔的定义进行了修改。摩尔来源于拉丁文mles，原意为大量、堆积，是在1971年10月，有41个国家参加的第14届国际计量大会决定增加的国际单位制(SI)的第七个基本单位。下列对于“摩尔”的理解正确的是( )
A．1 ml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ml
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，0.012 kg 12C中所含有的碳原子数目为1摩
【解析】选B。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。0.012 kg 12C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。
【补偿训练】
(2021·商丘高一检测)下列说法中不正确的是( )
A．物质的量就是物质的质量
B．摩尔是物质的量的单位
C．物质的量是以摩尔为单位计量微粒数目的物理量
D．物质的量是含有一定数目粒子的集合体
【解析】选A。物质的量是描述一定数目粒子集合体的物理量，不是物质的质量。
2．(水平1)苹果是一种低热量的食物，营养价值很高，富含矿物质和维生素，含钙量丰富，有助于代谢掉体内多余的盐分，是人们喜爱的水果之一。因含有戊酸戊酯(C10H20O2)而散发出苹果香味。下列四个选项中，关于C10H20O2的叙述正确的是( )
A．C10H20O2中碳氢元素质量比为1∶2
B．C10H20O2的摩尔质量为172 g
C．17.2 g C10H20O2中含有0.2 ml氧
D．1 ml C10H20O2约含有1.204×1025个H
【解析】选D。1 ml C10H20O2中含10 ml碳原子、20 ml氢原子，故碳氢元素的质量之比为(10 ml×12 g·ml－1)∶(20 ml×1 g·ml－1)＝6∶1，故A错误；摩尔质量的单位为g·ml－1，在数值上等于相对分子质量，故C10H20O2的摩尔质量为172 g·ml－1，故B错误；指代不明，一个C10H20O2分子中含2个氧原子，故
0.1 ml C10H20O2中含有0.2 ml氧原子，故C错误；一个C10H20O2分子中含20个H原子，故1 ml C10H20O2约含有1.204×1025个H，故D正确。
【拔高题组】
1．下列关于0.5 ml CaSO4的说法正确的是( )
A．含有3.01×1023个SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
B．含有0.5个CaSO4
C．含有1 ml Ca2＋
D．含有1 ml氧原子
【解析】选A。0.5 ml CaSO4即为3.01×1023个CaSO4，含有0.5 ml SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，即3.01×1023个SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，含有0.5 ml Ca2＋，2 ml氧原子。综上分析，A项正确。
2．(2021·济宁高一检测)0.1 ml CaCl2固体中含有( )
A．0.1 ml Cl2 B．1.204×1024个Cl－
C．0.1 ml Ca2＋ D．3.01×1023个Ca2＋
【解析】选C。CaCl2固体是由Ca2＋和Cl－构成，0.1 ml CaCl2中含有0.1 ml Ca2＋、0.2 ml Cl－，Ca2＋的个数为6.02×1022，Cl－的个数为1.204×1023，其中不存在Cl2。
3．(水平1)下列关于摩尔质量的说法中，正确的是( )
A．水的摩尔质量是18 g
B．2 ml水的摩尔质量是1 ml水的摩尔质量的2倍
C．任何物质的摩尔质量都等于它的相对原子(或分子)质量
D．水的摩尔质量是氢气的摩尔质量的9倍
【解析】选D。摩尔质量的单位是g·ml－1，水的摩尔质量是18 g·ml－1，故A错误；对于某一确定的物质，其摩尔质量是定值，不随物质的物质的量的多少改变，故B错误；摩尔质量的单位是g·ml－1，相对分子质量或相对原子质量的单位是“1”，所以摩尔质量和相对分子质量或相对原子质量不相等，故C错误；水的摩尔质量是18 g·ml－1，氢气的摩尔质量是2 g·ml－1，所以水的摩尔质量是氢气的摩尔质量的9倍，故D正确。
4．(水平2)水是生命之源。了解水的组成也是化学学习的内容之一。下列有关说法正确的是( )
A．1 ml H2O约含有6.02×1023个氢原子
B．H2O的摩尔质量是18 g
C．1 ml O2的质量是32 g，含有的氧原子数为2NA
D．2NA个H2O的摩尔质量为36 g·ml－1
【解析】选C。A项1 ml H2O含有2 ml氢原子约2×6.02×1023个氢原子；B项摩尔质量的单位为g·ml－1；D项摩尔质量与物质的量的多少无关，错误。
5．(水平2)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60 g
B．NA个偏二甲肼分子的质量为60 g
C．1 ml偏二甲肼的质量为60 g·ml－1
D．6 g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
【解析】选B。偏二甲肼的摩尔质量为60 g·ml－1；1 ml这种物质的质量为
60 g；6 g偏二甲肼含有0.1NA个偏二甲肼分子。
6．(水平2)CH4是21世纪的重要能源，NH3是重要的工业原料，现代工业生产中需要一定量的CH4和NH3：请回答下列问题。
(1)若有等物质的量的两种气体，试完成下表：
(2)若有等质量的两种气体，试完成下表：
【解析】(1)因物质的量相同，故其质量之比等于摩尔质量之比，为16∶17；物质的量相同，故分子数相同，分子个数比为1∶1；1 ml CH4含有5 ml原子(1 ml C＋4 ml H)，1 ml NH3含有4 ml原子(1 ml N＋3 ml H)，原子个数比为5∶4，氢原子个数比为4∶3。(2)若质量均为m g，CH4和NH3的物质的量比为(m/16)∶(m/17)＝17∶16；分子个数比为17∶16；原子个数比为(17×5)∶(16×4)＝85∶64；氢原子个数比为(17×4)∶(16×3)＝17∶12。
答案：(1)16∶17 1∶1 5∶4 4∶3
(2)17∶16 17∶16 85∶64 17∶12项目
内容
概念
单位物质的量的物质所具有的质量
符号
M
单位
g·ml－1或kg·ml－1
M、n、m三者关系
n＝ eq \f(m,M)
物质的量
“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”“物质的数量”等
摩尔
只能用来描述微观粒子，如原子、分子、离子、电子、质子、中子等，也可以是这些微粒的特定组合，如1 ml NaOH
阿伏加德
罗常数
NA是6.022 140 76×1023ml－1，表示微观粒子数目时，可以用NA来表示，也可以用6.02×1023近似表示，如1 ml O2中含有氧分子数为NA个或约为6.02×1023个
摩尔质量
(1)适用于任何物质
(2)混合物的摩尔质量一般称为平均摩尔质量
(3)以g·ml－1为单位时数值上等于物质的相对原子(分子)质量(单位为1)，等于1 ml物质的质量(单位：g)
质量比
分子
个数比
原子
个数比
氢原子
个数比
CH4∶NH3
物质的
量比
分子
个数比
原子
个数比
氢原子
个数比
CH4∶NH3
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