化学必修 第一册第3节 化学中常用的物理量——物质的量导学案及答案

这是一份化学必修 第一册第3节 化学中常用的物理量——物质的量导学案及答案，共12页。学案主要包含了物质的量，摩尔质量等内容，欢迎下载使用。

学业要求
1．了解物质的量及其单位——摩尔，了解物质的量与微观粒子数之间的关系。从物质的量的角度来认识物质的微观构成，培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
2．通过对1 ml物质的质量的交流研讨，提出摩尔质量的概念，了解物质的量及其单位——摩尔，了解物质的量与微观粒子数之间的关系，能够运用物质的量、摩尔质量、阿伏加德罗常数的相互关系进行简单计算，形成证据推理与模型认知的化学核心素养。
知识网络
一、物质的量
1．物质的量
(1)含义：物质的量是一个基本物理量，通过它可以把物质的________(如质量、体积)与原子、分子或离子等____________的数量联系起来。
(2)符号：________。
(3)单位是________，简称________；符号是________。
2．阿伏加德罗常数
(1)国际计量大会规定，1 ml任何微粒所含的微粒数与0.012 kg 12C所含碳原子数相等，0.012 kg 12C所含的碳原子数约为6.02×1023，________________称为阿伏加德罗常数。
(2)单位：ml－1。符号：NA。
3．物质的量、阿伏加德罗常数与微粒数(N)之间的关系
n＝________。
二、摩尔质量
1．定义
____________________________。
2．符号
。
3．单位
________________或kg·ml－1。
4．数值
当以g·ml－1为单位时，在数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。
5．物质的量、质量、摩尔质量三者之间的关系
n＝________________。
[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)6.02×1023就是阿伏加德罗常数。( )
(2)1 ml任何物质都含有6.02×1023个分子。( )
(3)H2O的摩尔质量与它的相对分子质量相等。( )
41 ml SO42-的质量是96 g·ml－1。( )
(5)1 ml Na2SO4和1 ml HCl含有相同的粒子数目。( )
(6)3 ml HCl的摩尔质量是1 ml HCl的摩尔质量的3倍。( )
(7)摩尔是七个基本物理量之一。( )
2．下列叙述正确的是( )
A．摩尔是物质的量的单位，1 ml H2含有约6.02×1023个原子
B．1 ml氢气的质量为1 g，它含有NA个氢分子
C．摩尔是七个基本物理量之一
D．每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个组成该物质的微粒
3．下列关于物质的量和摩尔质量的叙述，正确的是( )
A．水的摩尔质量是18 g
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任何物质都含有6.02×1023个分子
4．屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法而获得诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素的分子式为C15H22O5，相对分子质量为282。下面关于青蒿素的说法正确的是( )
A．1 ml C15H22O5的质量为282 g·ml－1
B．C15H22O5的摩尔质量等于它的相对分子质量
C．一个C15H22O5微粒的质量约为2826.02×1023 g
D．含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为1 ml
5．下列说法中，正确的是( )
A．1 ml CO2中含有1 ml O2
B．14 g N2中含有3.01×1023个氮分子
C．6.02×1023称为阿伏加德罗常数
D．1 ml H2O含有1 ml H2分子和1 ml O原子
6．设一个12C原子的质量为a g，一个R原子的质量为b g，阿伏加德罗常数为NA ml－1，则R的相对原子质量可以表示为( )
A．12ab B．b12a
C．bNA D．aNA

物质的量、物质的质量、微粒数之间的计算
[例] 设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是( )
A．2.3 g钠由原子变成离子时，失去的电子数为0.2NA
B．0.2NA个硫酸分子与19.6 g磷酸含有相同的氧原子数
C．28 g氮气所含的原子数为NA
D．NA个氧分子与NA个氢分子的质量比为8∶1
[提升] (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)
状元随笔 物质的量是物质的质量和微观粒子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，特别要注意微粒可能是
分子，也可能是所含的原子、离子、电子等，直接代入公式时，各符号代表的微粒要统一。
关键能力
状元随笔 物理量之间的换算需要注意的地方
(1)要明确各物理量与物质的量的关系。
(2)找出联系各物理量的公式，注意单位的换算。
(3)注意公式应用的条件，物质的组成等。
1．下列说法正确的是( )
A．CO2的摩尔质量是44 g
B．CaCO3的摩尔质量是100 g·ml－1
C．1 ml O2的质量是32 g·ml－1
D．铁的摩尔质量就是铁的相对原子质量
2．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
3．下列叙述不正确的是( )
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．物质的量是国际单位制中的一个基本物理量
C．0.012 kg 12C中所含的碳原子数为NA
D．1 ml任何物质都含有约6.02×1023个分子
4．0.1 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＋
5．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
6．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．以g·ml－1为单位时，水的摩尔质量是氢气的摩尔质量的9倍
第1课时 物质的量及其单位 摩尔质量
学 业 基 础
一、
1．(1)宏观量 微观粒子 (2)n (3)摩尔 摩 ml
2．(1)6.02×1023ml－1
3. NNA
二、
1．单位物质的量的物质所具有的质量
2．M
3．g·ml－1
5. mM
[即学即练]
1．(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)×
2．解析：1 ml H2含有的原子数约为1.204×1024，故A错误；氢气的摩尔质量是2 g·ml－1，1 ml氢气的质量为2 g，1 ml H2含有阿伏加德罗常数个氢分子，故B错误；物质的量是七个基本物理量之一，其单位是摩尔，故C错误；每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个组成该物质的微粒，故D正确。
答案：D
3．解析：A项，摩尔质量的单位是g·ml－1，错误；B项，根据规定，0.012 kg 12C中所含的碳原子数即为阿伏加德罗常数，近似为6.02×1023 ml－1，正确；C项，在使用“摩尔”作为物质的量的单位时，应该用化学式指明粒子的种类，氢、氧的含义不具体，错误；D项，构成物质的基本粒子有分子、原子和离子，并非任何物质都是由分子构成的，错误。
答案：B
4．解析：质量单位是g，1 ml C15H22O5的质量为282 g，故A错误；摩尔质量有单位，相对分子质量无单位，因此不相等，故B错误；NA个C15H22O5的质量为282 g，则1个C15H22O5的质量约为2826.02×1023 g，故C正确；1 ml C15H22O5中含有15 ml C，6.02×1023个碳原子的物质的量为1 ml，因此含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为115ml，故D错误。
答案：C
5．解析：CO2中不存在O2，A项错误；14 g N2的物质的量为0.5 ml，含有的氮分子数为0.5 ml×6.02×1023 ml－1＝3.01×1023，B项正确；通常把6.02×1023 ml－1称为阿伏加德罗常数，C项错误；水分子是由原子构成的，1 ml H2O含有2 ml H原子和1 ml O原子，D项错误。
答案：B
6．解析：Mr(R)＝b g112a g＝12ba，M(R)＝b g·NAml－1＝bNA g·ml－1，Mr(R)＝bNA，C项正确。
答案：C
核心 素 养
[例] 解析：2.3 g钠的物质的量为0.1 ml，变为0.1 ml Na＋时失去的电子数为0.1NA，故A错误；19.6 g磷酸中含有0.2NA个磷酸分子(19.6 g98 g·ml－1＝0.2 ml)，等物质的量的硫酸(H2SO4)与磷酸(H3PO4)中含有相同的氧原子数，故B正确；28 g氮气(N2)的物质的量为28 g28 g·ml－1＝1 ml，含有2NA个氮原子，故C错误；NA个氧分子的质量为32 g，NA个氢分子的质量为2 g，二者的质量比为16∶1，故D错误。
答案：B
[提升] 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7.2 g0.04 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6 g2 g·ml－1＝3 ml，含有原子为3 ml×2＝6 ml；0.5 ml CO2含有原子为0.5 ml×3＝1.5ml，1.204×1024个HCl分子的物质的量为1.204×10246.02×1023＝2 ml，含有原子为2 ml×2＝4 ml；98 g H2SO4的物质的量为98 g98 g·ml-1＝1 ml，含有原子为1 ml×7＝7 ml；92 g乙醇的物质的量＝92 g46 g·ml-1＝2 ml，含有原子为2 ml×9＝18 ml；则物质的量最大的是6 g H2，含有原子最多的是92 g乙醇。
答案：(1)0.4NA 180 g·ml－1
(2)1∶2 7∶11 (3)A E
学考评价
1．解析：M(CO2)＝44 g·ml－1，A项错误；M( CaCO3)＝100 g·ml－1，B项正确；M(O2)＝32 g·ml－1，1 ml O2的质量是32 g，C项错误；M(Fe)＝56 g·ml－1，而铁的相对原子质量为56，D项错误。
答案：B
2．解析：1 ml CH4的质量m(CH4)＝n(CH4)·M(CH4)＝1 ml×16 g·ml－1＝ 16 g，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×m（CO2）M（CO2）×NA＝3×44 g44 g·ml-1×NA＝3NA，C项错误；n(H2SO4)＝m（H2SO4）M（H2SO4）＝9.8 g98 g·ml-1＝0.1 ml，N(H2SO4)＝n(H2SO4)·NA＝0.1NA，D项正确。
答案：D
3．解析：物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，A正确；物质的量是国际单位制中的一个基本物理量，B正确；0.012 kg 12C的物质的量是1 ml，其中所含的碳原子数为NA，C正确；1 ml任何物质不一定都含有约6.02×1023个分子，如1 ml Fe中含有约6.02×1023个原子，没有分子，D错误。
答案：D
4．解析：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。
答案：C
5．解析：n(H2)＝1 g2 g·ml-1＝0.5 ml，n(CO2)＝11 g44 g·ml-1＝0.25 ml，n(O2)＝8 g32 g·ml-1＝0.25 ml，n(H2O)＝4.5 g18 g·ml-1＝0.25 ml。
答案：A
6．解析：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摩尔质量的9 倍，故D正确。
答案：D
学业基础——自学·思记·尝试
核心素养——合作·探究·分享
计算关系
式(公式)
主要应用
注意事项
n＝NNA
在n、N和NA中，已知任意两项求第三项
—
n＝mM
在M、n和m中，已知任意两项求第三项
M的单位取“g·ml－1”时，m的单位取“g”；M的单位取“kg·ml－1”时，m的单位取“kg”
在m、M、NA和N中，已知任意三项求第四项
与N有关的问题莫忽视微粒的组成和种类
学考评价——夯实·测控·演练