人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量同步训练题

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2.3.1  物质的量的单位---摩尔本课时是教材第二章第三节内容，物质的量是化学教学中的一个十分重要的概念，它贯穿于高中化学的始终，在化学计算中处于核心地位。在此之前，学生主要从定性的角度或简单的定量角度去学习化学知识，而这一节的学习会使学生对化学中的“量”有一个新的认识。因此学习好物质的量的概念，掌握好有关摩尔质量的计算，是以后进一步学习高中化学计算的基础。所以，物质的量的教学不仅是本章的重点，也是整个高中化学教学的重点之一。学生在初中阶段已经学习了化学中常见的微粒，能够从原子的重新排列组合的角度理解化学反应，也能够从质量守恒的角度理解化学反应的宏观现象，物质的量就是将初中化学的微观与宏观相结合的重要手段。宏观辨识与微观探析：通过对物质的量的学习，从微观上理解物质由不同粒子构成，进而从宏观上明确物质的量的应用。证据推理与模型认知：通过完成物质的量的学习，使学生了解科学的推理过程，理解微观粒子模型在化学研究中的重要作用。科学精神与社会责任：利用物质的量概念的建立过程，培养学生的科学精神，理解化学家从微观研究到宏观概念的哲学思想。物质的量、摩尔质量的概念和计算。学生复习初中微观粒子的知识，预习本课内容；教师准备多媒体课件。【引入】1994年美国俄亥俄州丹佛市的路易斯·史丹佛决定将他收藏了65年共40桶硬币存入银行，可是，他的财富对于银行的工作人员来说却意味着繁重的工作，该怎么办呢？【讲解】工作人员先数出1000个硬币称出质量，以1000为一个集合体，用硬币的总质量除以这1000个硬币集合体的质量，就求得了硬币的总数。【设疑】为什么不称量一个硬币的质量？（一个硬币的质量误差较大）【讲解】与上述问题相似，化学家在进行化学研究的时候，也会遇到如何得到物质中微粒数量的问题，例如，给同学们一杯水，这里面有多少水分子呢？我们也可以先得到一定数量的水分子的质量，再用一杯水的质量除以上面的数字，得到一杯水中的水分子数量。就如同上面的1000枚硬币一样，应该建立一个将质量和粒子数量联系起来的纽带。这节课我们就来学习这个纽带——物质的量【板书】物质的量【投影】物质的量【讲解】物质的量是一个物理量，它表示一定数目粒子的集合体，符号是n。所以，同学们必须理解物质的量是一个和长度、质量等地位相同的专有名词。【设疑】同学们能说一说，什么是长度吗？（可以理解为，长度是衡量物体长短的物理量）那根据上面的说法，物质的量是衡量什么的物理量呢？（物质的量是衡量物质所含微观粒子数目的物理量）【板书】物质的量一、物质的量：         1、物质的量是衡量物质所含微观粒子数目的物理量【投影】物质的量一、物质的量：  1、物质的量是衡量物质所含微观粒子数目的物理量【设疑】一个物理量会有很多不同的单位，例如，长度就会有米、厘米、毫米甚至光年等单位，国际单位制中选择长度的单位为米，原因是什么呢？（大小适中）物质的量选择“个”作为单位是不是合适呢？（不合适，单位太小）【讲解】明显物质的量选择的单位应该足够大，因为太小的单位使用不方便，就好像长度为什么不选择毫米而选择米作为国际单位一样，物质的量也不会选择“个”作为单位，而选择了摩尔作为单位，其符号为mol。【板书】2、摩尔（mol）：【投影】2、摩尔（mol）：【设疑】显然摩尔一定是一个庞大的数量单位，那么1mol代表的数量到底是多少呢？【讲解】科学家经过研究规定：1mol任何物质所含的粒子数量为阿伏加德罗常数（符号为NA），NA大约为6.02×1023mol-1。我们可以简单的理解为：物质中含有的粒子数量每达到NA，其物质的量就是1mol。由此，我们可以得到一个物质的量的计算公式，其中N代表物质中所含的粒子数。【板书】2、摩尔（mol）：1mol任何物质所含的粒子数量为阿伏加德罗常数（符号为NA），NA约为6.02×1023mol-1【投影】2、摩尔（mol）：1mol任何物质所含的粒子数量为阿伏加德罗常数（符号为NA），NA约为6.02×1023mol-1【讲解】在使用物质的量时，同学们应该注意以下问题：1、物质的量只能用来衡量微观粒子，不可用于衡量宏观物质。【设疑】我们能不能说1mol人呢？（不能，人不会多到值当用摩尔来度量）【讲解】2、初中的粒子数量一般用“个”衡量，高中用“摩尔”衡量。例如：初中可以说，1个CO2分子由1个C原子和2个O原子构成；而高中习惯说，1mol CO2分子中含有1mol C原子和2mol O原子。【练习】0.1molCH4中有       mol H；含有0.12mol O的SO3的物质的量为       mol；0.1mol CuSO4·5H2O中含有       mol H2O。【投影】0.1molCH4中有       mol H；1个CH4中有4个H→1mol CH4中有4mol H→0.1mol CH4中有0.4mol H含有0.12mol O的SO3的物质的量为       mol；1个SO3中有3个O→1mol SO3中有3mol O→0.04mol SO3中有0.12mol O0.1mol CuSO4·5H2O中含有       mol H2O。1个CuSO4·5H2O中有5个H2O→1mol CuSO4·5H2O中有5mol H2O →0.1mol CuSO4·5H2O中有0.5mol H2O【讲解】这种“整体”和“部分”的物质的量求算问题，可以先讨论1个“整体”中有几个“部分”，再延伸至1mol“整体”中有多少mol“部分”。例如，计算0.2mol CuSO4·5H2O中含有多少mol的O原子，就可以先计算1个CuSO4·5H2O中含有9个O原子，所以1mol CuSO4·5H2O中含有9mol O原子，即0.2mol CuSO4·5H2O中含有1.8 mol的O原子。【练习】（1）有1molCl2与足量氢氧化钠溶液反应，生成           mol NaCl，转移        mol电子。（2）过氧化钠与水的反应中，当转移0.2mol电子时得到             mol氧气。（3）0.1mol NH4+中有         mol电子，有          mol质子。【投影】（1）有1molCl2与足量氢氧化钠溶液反应，生成           mol NaCl，转移        mol电子。Cl2 + 2NaOH= NaCl + NaClO + H2O，该反应转移1个电子。每反应1个Cl2应该得到1个NaCl，所以1molCl2与足量氢氧化钠溶液反应，生成1mol NaCl；每反应1个Cl2应该转移1个电子，所以1molCl2与足量氢氧化钠溶液反应，转移1mol 电子。（2）过氧化钠与水的反应中，当转移0.2mol电子时得到             mol氧气。2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑，该反应转移2个电子。每生成1个O2，转移2个电子，所以当转移0.2mol电子时得到0.1mol氧气（3）0.1mol NH4+中有         mol电子，有          mol质子。N是第7号元素，原子内有7个电子和7个质子；H是第1号元素，原子内有1个电子和1个质子；所以1个NH4+中有4×1+7-1=10个电子和4×1+7=11个质子。所以0.1mol NH4+中有1mol电子，有1.1mol质子【过渡】我们已经学习了一个计算物质的量的公式，但是这个公式的意义不大，因为在实际生活中，我们不可能数出物质中微观粒子的数量，必须要将微观粒子数量这个微观问题宏观化，这个工具就是摩尔质量。【讲解】摩尔质量的定义是：单位物质的量的物质所具有的质量，符号为M，单位为g/mol。【板书】二、摩尔质量：单位物质的量的物质所具有的质量，符号为M，单位为g/mol【投影】二、摩尔质量：单位物质的量的物质所具有的质量，符号为M，单位为g/mol【讲解】摩尔质量实际就是每1mol物质的质量，如果可以知道物质的摩尔质量，就可以通过物质的质量来得到物质的粒子数量。例如，已知金属Fe的摩尔质量为56g/mol，则可以用天平称取56g Fe，其物质的量为1mol，含有大约6.02×1023个Fe原子，如果称取28g Fe就是0.5mol，如果需要大约6.02×1022个Fe原子，就需要称取5.6g的Fe。由上，我们就可以理解，利用摩尔质量这个概念，可以将物质的粒子数量这一微观问题转化为物质质量这一宏观问题。我们也可以得到计算物质的的量的公式：。【过渡】上面这个公式如果要有很大的应用价值，就要求物质的摩尔质量应该比较容易得到，那么，我们怎么才能知道一个物质的摩尔质量呢？【讲解】其实同学们有没有想过，为什么规定1mol代表的数量大约是6.02×1023呢？原因是：当这样规定的时候，1mol任何物质的质量（以克为单位）都与该物质粒子的相对原子质量或相对分子质量的数值相同。例如：Na的摩尔质量就是23g/mol，KCl的摩尔质量是74.5g/mol，Cl2的摩尔质量是71g/mol，CO32-的摩尔质量是60g/mol。【例题】26.5gNa2CO3物质的量是多少？【投影】n(Na2CO3)=【练习】根据上述的计算思路，完成下列问题：（1）9.8g H2SO4的物质的量是         mol    （2）5.3gNa2CO3的物质的量是       mol（3）0.25mol CaCO3的质量是        g        （4）2.0mol H2O的质量是        g（5）0.02mol某物质的质量为0.73g,，则该物质的摩尔质量为        g/mol【投影】根据上述的计算思路，完成下列问题：（1）9.8g H2SO4的物质的量是         mol    （2）5.3gNa2CO3的物质的量是       mol（3）0.25mol CaCO3的质量是        g        （4）2.0mol H2O的质量是        g（5）0.02mol某物质的质量为0.73g,，则该物质的摩尔质量为        g/mol【练习】完全中和10.2g某二元酸H2A需要氢氧化钠24g，则此二元酸H2A的物质的量是多少？A的相对原子质量是多少？【讲解】方程式为：H2A + 2NaOH = Na2A + 2H2O，1个H2A和2个NaOH中和，所以1mol H2A和2mol NaOH中和。因为24g氢氧化钠的物质的量为0.6mol，所以中和的H2A的物质的量为0.3mol。H2A的物质的量为0.3mol，已知其质量为10.2g，所以其摩尔质量为34g/mol，因为摩尔质量和相对分子质量在数值上相等，所以H2A的分子量为34，进而得到A的相对原子质量为32。【投影】本节小结。