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鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 化学中常用的物理量——物质的量优质第1课时学案
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这是一份鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 化学中常用的物理量——物质的量优质第1课时学案，共17页。
第1课时 物质的量及其单位——摩尔 摩尔质量
[知 识 梳 理]
知识点一 物质的量的单位——摩尔
化学反应是原子、分子等粒子之间的反应，如何把微观的水分子的量和宏观的水的量联系起来？完成下列知识点我相信你就会知道：
1．物质的量七个基本物理量：长度(m)、时间(s)、质量(kg)、热力学温度(K)、电流(A)、发光强度(cd)、物质的量(ml)
(1)概念：表示含有一定数目粒子的集合体的基本物理量。
(2)符号及单位：符号为n，单位为摩尔。
2．摩尔
3．阿伏加德罗常数 人为规定的一个数值，用以联系物质的量与微观粒子个数之间的定量关系，类似一打指“12”个，一双指“2”个
提醒：阿伏加德罗常数是指1 ml任何微粒所含的微粒数，这里的微粒是指同种“微粒”，如1 ml N2中的氮分子数为阿伏加德罗常数的值，1 ml N2中的氮原子数就不能为阿伏加德罗常数的值。
知识点二 摩尔质量
我们在用铁单质做化学实验时，不可能一个一个的查铁原子从而确定它的物质的量，我们只能通过测定铁的质量来确定它的量，那么如何把质量和物质的量联系在一起？
一种微粒的摩尔质量就是1 ml该微粒的质量，这种说法不正确，因为摩尔质量的单位是 g/ml，物质的质量单位是 g，二者的意义不同
微判断
(1)物质的量可以理解为物质的微观粒子数目。(×)
(2)摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一。(×)
(3)1 ml氧气中约含有6.02×1023个原子。(×)
(4)1 ml任何微粒所含有的微粒数相等。(√)
(5)阿伏加德罗常数就是6.02×1023。(×)
(6)H2O的摩尔质量以g·ml－1为单位时在数值上等于18。(√)
微训练
1．下列叙述错误的是( )
A．1 ml任何物质都含有约6.02×1023个原子
B．0.012 kg12C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
答案 A
2．(1)9 g H2O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__________。
(3)0.5 ml H2SO4分子中N(H)＝________，N(O)＝________。
(4)Fe的摩尔质量为56 g/ml，则1个Fe原子质量为________(列式)。
答案 (1)0.5 ml 6.02×1023(或NA)
(2)0.5 ml 49 g
(3)6.02×1023个 1.204×1024个
(4)eq \f(56,6.02×1023) g
微思考
1．引入物质的量的意义是什么？
提示 平时化学方程式所表示的为化学物质按个数比的反应，而实验室常用的量具为托盘天平 、量筒、滴定管等，如何把微观的微粒个数与宏观的质量、体积联系到一起，这就是引入物质的量，这个物理量的意义所在。
2．为什么以g/ml为单位时，摩尔质量在数值上与相对原子质量、相对分子质量相同？
提示 相对原子质量定义为以一个碳12原子质量的eq \f(1,12)作为标准，任何一种原子的平均原子质量跟1个碳12原子质量的eq \f(1,12)的比值，称为该原子的相对原子质量。阿伏加德罗常数的定义是0.012 kg碳12中包含的碳12的原子数量，从这两个定义就可以知道，以g/ml为单位时，某粒子的摩尔质量在数值上等于该粒子的相对原子质量、相对分子质量。
学习任务1 理解物质的量的基本概念
在日常生活和工作中我们经常用到一些小物品，比如曲别针。在商店里曲别针不是按个出售的，而是按盒出售的，一盒100个，而构成物质的原子、分子和离子非常微小，用数宏观物质的方式数微观粒子极其困难，也没有意义。因此科学家引入了“物质的量”这一基本物理量，来描述微观粒子集体数目的多少。
双、盒、打、箱针对宏观物质，物质的量(摩尔)只能针对具体的微观粒子
1．“物质的量”这一物理量表示的是微粒的质量还是微粒的数目？
提示 “物质的量”是一个专有名词，描述的是一定数目微观粒子集合体数目的多少，可反映微粒的多少。
2．“1 ml小米”，“1 ml氯”的说法正确吗？
提示 错误。物质的量不能表示宏观物质。“1 ml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吗？
提示 错误。阴、阳离子摩尔质量以 g/ml为单位时，数值上等于其相对原子质量或相对分子质量。
1．物质的量——“四化”
(1)专有化：物质的量是一个专用名词，在表述时不可增减，不能说成“物质量”“物质的质量”或“物质的数量”等。
(2)微观化：物质的量的单位是摩尔，只能用于表示分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子的多少，不适合表示宏观物质的数量。例：1 ml苹果、1 ml铁元素等说法都是错误的。
(3)具体化：在使用物质的量表示物质时，必须具体指明粒子的种类。如1 ml H2表示1摩尔氢分子，1 ml H表示1摩尔氢原子，1 ml H＋表示1摩尔氢离子。而1 ml氢的表述是错误的，因为“氢”是元素名称，是宏观物质名称，不是微观微粒名称。
(4)集体化：微粒个数的数值只能是正整数，而物质的量表示的是很多个微粒的集合体，其数值可以是整数，也可以是小数。例：5 ml H2O、0.5 ml H2O。
2．摩尔质量——“三性”
(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，其含义和单位是不同的。
(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，所以粒子的摩尔质量以 g·ml－1为单位时，其数值近似等于该粒子的相对分子质量或相对原子质量。
【例题1】 下列叙述中正确的是( )
A．物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一
B．1 ml氢
C．1 ml粒子集体所含的粒子数就是6.02×1023
D．摩尔是物质的量的单位，也是粒子数量的单位
解析 物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，其单位是摩尔，A正确，D错误；使用摩尔时必须指明具体的粒子，1 ml氢的说法指代不明确，B错误；1 ml粒子集体所含的粒子数与0.012 kg12C含有的碳原子数相同，约是6.02×1023，C错误。
答案 A
变式训练1 下列说法正确的是( )
A．1 ml氢约含有6.02×1023个微粒
B．H2的摩尔质量是2 g
C．1 ml O2的质量是32 g，含有的氧原子数为2NA
D．2NA个H2SO4的摩尔质量为196 g·ml－1
解析 A项未指出1 ml氢具体是什么微粒，无法确定其个数，如1 ml H2含1 ml氢气分子，含2 ml氢原子；B项摩尔质量的单位为 g·ml－1；D项2NA个H2SO4的质量为196 g，但其摩尔质量仍然为98 g·ml－1。
答案 C
学习任务2 摩尔质量的含义
古时候有一个勇敢的小伙子想娶国王女儿——美丽的公主，国王出题刁难，其中的一个问题是：10 kg小米是多少粒？小伙子很快就想到了解决这个问题的办法，顺利地娶到了公主。
提示 先称出5 g小米，看一下有多少粒，就知道10 kg小米有多少粒。
1．已知某物质的质量如何求其粒子数？
提示 首先根据摩尔质量求出其物质的量，然后根据阿伏加德罗常数转化为粒子数。如求16 g O2中含有的氧原子数的过程是n(O)＝eq \f(16 g,32 g·ml－1)×2＝1 ml，N(O)＝1 ml×6.02×1023 ml－1＝6.02×1023。
2．一种微粒的摩尔质量就是1 ml该微粒的质量，这种说法对吗？
提示 不对；摩尔质量的单位是 g/ml，质量的单位是 g，两者的意义不同。
3．3.01×1022个H2O分子的物质的量是多少？
提示 eq \f(3.01×1022,6.02×1023 ml－1)＝0.05 ml。
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)，以g/ml为单位时，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。
【例题2】 准确理解概念内涵才能准确把握概念本质。下列有关1 ml 的含义叙述中错误的是( )
A．1 ml任何物质都含有6.02×1023个分子
B．16 g O2约含有6.02×1023个氧原子
C．4 ml水中含有8 ml H和4 ml O
D．1 ml Ne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；16 g O2的物质的量为0.5 ml，所含氧原子数为0.5 ml×6.02×1023ml－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1 ml Ne中含6.02×1024个电子，D正确。
答案 A
变式训练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eq \f(14,22)＝7∶11，⑤正确。
答案 D
学习任务3 (核心素养)探究物质的量、物质的质量、微粒数目之间的计算关系
一、知识要点
1．物质的量、阿伏加德罗常数、物质的质量及粒子数之间的相关计算
eq \f(m,M)＝n＝eq \f(N,NA)
二、核心素养
【素养解题】
[典例示范] 下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是( )
A．44 g CO2所含的原子数为NA
B．0.5 ml H2O含有的原子数目为1.5NA
C．1 ml H2O含有的H2O分子数目为NA
D．0.5NA个O2的物质的量是0.5 ml
[有关NA的计算解题思维模型]
答案 A
三、对点训练
1．下列叙述中正确的是( )
A．摩尔是表示物质所含微粒数量以及物质质量的具有双重意义的单位
B．摩尔是国际单位制中7个基本物理量之一
C．含有6.02×1023个氧原子的H3PO4的物质的量是0.25 ml
D．2H既可以表示2个氢原子又可以表示2 ml氢原子
解析 物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，它表示含有一定数目粒子的集合体，其单位是摩尔，A、B项错误；1个H3PO4分子中含有4个O，即1 ml H3PO4中含有4 ml O，含有6.02×1023个氧原子的H3PO4的物质的量是0.25 ml，C项正确；2H可以表示2个氢原子，但不能表示2 ml氢原子，2 ml氢原子应表示为2 ml H。
答案 C
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40 g
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96 g·ml－1
D．1 ml CO2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·ml－1，1 ml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相对原子质量，A、B错误，D正确；H2SO4的摩尔质量为98 g·ml－1，C错误。
答案 D
3．下列物质中，摩尔质量最大的是( )
A．10 mL H2O B．0.8 ml H2SO4
C．54 g AlD．1 g CaCO3
解析 A、B、C、D中四种物质的摩尔质量分别为18 g·ml－1、98 g·ml－1、27 g·ml－1、100 g·ml－1，摩尔质量最大的是D项。
答案 D
4．0.5 ml O2中含有( )
A．1个氧原子B．1 ml氧分子
C．NA个氧原子D．0.5个氧分子
解析 0.5 ml O2中含有0.5 ml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)。
答案 C
5．在①、②、③、④处的横线上填上适当的内容。
解析 1 ml CO(NH2)2含有4 ml H、1 ml O，故2 ml CO(NH2)2含有8 ml H、2 ml O；分子数N＝n×NA＝2NA＝2×6.02×1023＝1.204×1024；CO(NH2)2的相对分子质量为60，故其质量m＝n×M＝2 ml×60 g·ml－1＝120 g。
答案 ①2NA或1.204×1024 ②120 g ③2 ④8
[学 考 练]
1．下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
A．摩尔是七个基本物理量之一
B．阿伏加德罗常数就是6.02×1023 ml－1
C．1 ml氢的质量是2 g
D．1 ml甲烷的质量与NA个甲烷分子的质量之和相等
解析 摩尔是物质的量的单位，A项错误；6.02×1023ml－1是阿伏加德罗常数的近似值，B项错误；C项“氢”指代不明，错误。
答案 D
2．下列表示错误的是( )
A．1 ml H2B．1 ml Fe
C．1 ml NHeq \\al(＋,4)D．1 ml 小米
解析 物质的量不适用于表示宏观物质。
答案 D
3．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是( )
A．2.4 g金属镁变成镁离子时失去的电子数为0.1NA
B．2 g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．17 g氨气中含有的电子数为10NA
解析 2.4 g Mg的物质的量为0.1 ml，而1 ml Mg变成Mg2＋时失去2 ml电子，所以2.4 g Mg应失去0.2NA个电子，故A项错误；H2为双原子分子，2 g氢气即1 ml H2，应含有2 ml H，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17 g NH3的物质的量为1 ml，含有的电子数为10NA，D项正确。
答案 D
4．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．0.012 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个原子
解析 A选项二者的单位不同；B选项物质的量是基本物理量，不是单位；D选项1 ml任何物质都含阿伏加德罗常数个该物质的微粒，但不一定是原子，如水。
答案 C
5．下列叙述正确的是( )
A．1 ml任何物质的质量都等于该物质的相对分子质量
B．H的摩尔质量是1 g·ml－1
C．1 ml H2O的质量是18 g·ml－1
D．CO2的摩尔质量为44 g
解析 A项质量和相对分子质量单位不一样，错误；C项1 ml H2O的质量是18 g，错误；D项CO2的摩尔质量是44 g·ml－1，错误。
答案 B
6．下列有关NA(阿伏加德罗常数的值)说法错误的是( )
A．0.012 kg 12C含有的12C原子数是NA
B．NA个水分子的质量是18 g/ml
C．1 ml O2中含有的氧分子数为NA
D．含有NA个氧原子的H2SO4的物质的量是0.25 ml
解析 NA个水分子的物质的量为1 ml，其质量为18 g。
答案 B
7．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 a ml H2SO4中氧原子的物质的量为4a ml，NA＝eq \f(N,n)＝eq \f(b,4a) ml－1。
答案 D
8．有15 g A物质与10.5 g B物质恰好完全反应，生成7.2 g C物质、1.8 g D物质和0.3 ml E物质。则E的摩尔质量是( )
A．27.5 g·ml－1B．55 g·ml－1
C．100 g·ml－1D．111 g·ml－1
解析 根据质量守恒，生成的0.3 ml E的质量为15 g＋10.5 g－7.2 g－1.8 g＝16.5 g，则E的摩尔质量为eq \f(16.5 g,0.3 ml)＝55 g·ml－1。
答案 B
9．已知Q与R的摩尔质量之比为9∶22，在反应X＋2Y===2Q＋R中，当1.6 g X与Y完全反应后，生成4.4 g R，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 设Q、R的摩尔质量分别是9a、22a，根据化学方程式及1.6 g X生成4.4 g R，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。
答案 D
10．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．6.02×1023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
D．6 g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60 g/ml；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。
答案 B
11．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
B．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为ml
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，0.012 kg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(ml)。物质的量作为一种物理量描述的是微观物质。国际上规定，0.012 kg12C这种碳原子所含有的碳原子数目约为6.02×1023。(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观粒子，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)
12．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，含原子数目最少的是________(填序号，下同)。
(2)当它们含有的分子数相同时，含氢原子数目最少的是________。
(3)当它们含有的原子数相同时，含分子数目最多的是________。
(4)当它们含有的氢原子数相同时，含原子数目最少的是________。
(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
13．(1)2 ml CO2中含有 ________ ml C和 ________ ml O ，含有 ________ 个CO2分子。
(2)1 ml H2SO4中含有 ________ ml H, ________ ml S, ________ ml O, 共含有 ________ ml原子。
(3)1 ml CaCl2中含 ________ ml Ca2＋， ________ ml Cl－，共 ________ ml离子。
(4) ________ ml H2O中含有的氧原子数与1.5 ml CO2中含有的氧原子数相同。
(5) 3.01×1023个O2的物质的量是 _____________________________，
与其物质的量相等的臭氧(O3)中含氧原子 ________个。
解析 根据物质的量、微粒数以及物质质量之间的关系列式计算。
答案 (1)2 4 2NA (2)2 1 4 7 (3)1 2 3 (4)3 (5)0.5 ml 1.5NA
14．在下面的横线上填上适当的内容。
(1)6.02×1023个Na＋约含________ml Na＋，其质量为________ g。
(2)4.5 ml CH4约含有________个CH4，其质量为________ g。
(3)3.01×1023个SOeq \\al(2－,4)约含________ ml SOeq \\al(2－,4)，其质量为________ g；49 g H2SO4约含有________个H，共含有________个原子。
解析 (1)6.02×1023个Na＋的物质的量为：n＝N/NA＝(6.02×1023)/(6.02×1023ml－1)＝1 ml，对应的质量为：m＝n·M＝1 ml×23 g·ml－1＝23 g。
(2)4.5 ml CH4的个数为：N＝n·NA＝4.5 ml×6.02×1023 ml－1＝2.709×1024，其质量为：m＝n·M＝4.5 ml×16 g·ml－1＝72 g。
(3)3.01×1023个SOeq \\al(2－,4)的物质的量为：n＝N/NA＝(3.01×1023)/(6.02 ×1023ml－1)＝0.5 ml，质量为：m＝n·M＝0.5 ml× 96 g·ml－1＝48 g，49 g H2SO4含有的分子个数：N＝(m·NA)/M＝3.01×1023，含有的H个数为：2×3.01×1023＝6.02×1023，含有的原子数为：7×3.01×1023＝2.107×1024。
答案 (1)1 23 (2)2.709×1024 72 (3)0.5 48 6.02×1023 2.107×1024
[能 力 练]
15．(1)0.3 ml NH3分子中所含原子数与________个H2O分子中所含原子数相等。
(2)含0.4 ml Al3＋的Al2(SO4)3中所含的硫酸根离子的物质的量是________ml。
(3)相同质量的CO2、CO的物质的量之比为________；氧原子的个数之比为________ 。
(4)19 g某二价金属氯化物(ACl2)中含有0.4 ml Cl－，则ACl2的摩尔质量是________。
解析 (1)0.3 ml NH3分子中含有的原子的物质的量为0.3 ml×4＝1.2 ml，则n(H2O)＝eq \f(1.2 ml,3)＝0.4 ml，二者含有的原子个数相等。
(2)硫酸铝溶液中铝离子和硫酸根离子物质的量之比为2∶3，所以n(SOeq \\al(2－,4))＝eq \f(0.4 ml,2) ×3＝0.6 ml。
(3)根据n＝eq \f(m,M)可知，质量相同的CO2和CO的物质的量与摩尔质量成反比，即n(CO2)∶n(CO)＝M(CO)∶M(CO2)＝28 g/ml∶44 g/ml＝7∶11；二者含有的氧原子个数之比为：(7×2)∶(11×1)＝14∶11。
(4)19 g某二价金属氯化物(ACl2)中含有0.4 ml Cl－，则ACl2的物质的量为eq \f(0.4 ml,2)＝0.2 ml，ACl2的摩尔质量是eq \f(19 g,0.2 ml)＝95 g·ml－1。
答案 (1) 0.4NA (2) 0.6 (3) 7∶11 14∶11 (4) 95 g/ml
16．(1)3.01×1023个氯气分子的物质的量是________。
(2)1.5 ml Na2SO4·10H2O中所含的Na＋的物质的量是________，所含的SOeq \\al(2－,4)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)0.5 ml NaOH中含有电子的物质的量是________，在________ml Na2CO3中所含Na＋数目与上述0.5 ml NaOH所含Na＋数目相等。
(5)12.4 g Na2R含0.4 ml Na＋，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)n＝eq \f(N,NA)＝eq \f(3.01×1023,6.02×1023 ml－1)＝0.5 ml。
(2)每个Na2SO4·10H2O含有Na＋、SOeq \\al(2－,4)、H2O数目分别为：2、1、10，故1.5 ml Na2SO4·10H2O所含Na＋、SOeq \\al(2－,4)物质的量分别是：1.5 ml×2＝3 ml、1.5 ml，含H2O的数目为：1.5 ml×10×6.02×1023 ml－1＝9.03×1024。
(4)每个NaOH所含电子数目为20，故0.5 ml NaOH中含10 ml电子。
(5)1 ml Na2R含有2 ml Na＋，题目中有0.4 ml Na＋，则应有0.2 ml Na2R。M(Na2R)＝eq \f(m（Na2R）,n（Na2R）)＝eq \f(12.4 g,0.2 ml)＝62 g·ml－1。Mr(Na2R)＝62，求得Mr(R)＝62－2×23＝16。已知m(R)＝1.6 g，根据n＝eq \f(m,M)，得n(R)＝0.1 ml，则n(Na2R)＝0.1 ml。
答案 (1)0.5 ml (2)3 ml 1.5 ml 9.03×1024或15NA (3)1∶3 (4)10 ml 0.25 (5)62 g·ml－1 16 0.1 ml
17．(1)相同质量的SO2和SO3的物质的量之比为________，所含氧原子的物质的量之比为________，若欲使SO2和SO3中氧元素的质量相等，则SO2和SO3的质量之比为________。
(2)在一密闭容器中充入a ml NO和b ml O2，可发生如下反应：2NO＋O2===2NO2，充分反应后容器中氮原子和氧原子的个数之比为________。
(3)48 g ROeq \\al(2－,4)中，核外电子总数比质子总数多6.02×1023个，则R的摩尔质量为________。
解析 (1)n(SO2)＝eq \f(m,64 g·ml－1)，n(SO3)＝eq \f(m,80 g·ml－1)，故二者物质的量之比为5∶4。若氧元素的质量相等，则有m(SO2)＝eq \f(m（O）,16 g·ml－1)×eq \f(1,2)×64 g·ml－1，m(SO3)＝eq \f(m（O）,16 g·ml－1)×eq \f(1,3)×80 g·ml－1，其质量比为6∶5。
(2)根据质量守恒定律，反应前后各元素种类不变、原子个数不变可得出结果。
(3)每个ROeq \\al(2－,4)中，核外电子数比核内质子数多2个，现48 g ROeq \\al(2－,4)的核外电子数比质子数多6.02×1023个，故ROeq \\al(2－,4)的个数为3.01×1023个，为0.5 ml，故ROeq \\al(2－,4)的摩尔质量为96 g·ml－1，R的相对原子质量为96－16×4＝32，其摩尔质量为32 g·ml－1。
答案 (1)5∶4 5∶6 6∶5 (2)a∶(a＋2b)
(3)32 g·ml－1
学业要求
核心素养对接
1.能说出物质的量及阿伏加德罗常数和摩尔质量的含义。
2.能运用物质的量、摩尔质量之间的相互关系进行简单计算。
1.宏观辨识与微观探析：认识物质的量是联系宏观物质和微观粒子的重要工具，能从宏观和微观相结合的视角分析和解决实际问题。
2.证据推理和模型认知：在有关物质的量计算过程中，通过分析、推理等方法认识计算的方法，建立摩尔质量、物质的量、阿伏加德罗常数等题目的解答模型。
(1)
(2)M、NA→模型参数⇒提升学生的模型认知素养
明确物理量
选计算公式
易错防范
A项，mCO2为44 g
B项，原子数目为1.5NA
C项，分子数目为NA
D项，0.5NA个O2
n＝eq \f(m,M)
n＝eq \f(N,NA)
(1)M的值要计算准确，单位为g·ml－1
(2)要注意对应物质的化学式，明确对应研究对象的个数
第1课时 物质的量及其单位——摩尔 摩尔质量
[知 识 梳 理]
知识点一 物质的量的单位——摩尔
化学反应是原子、分子等粒子之间的反应，如何把微观的水分子的量和宏观的水的量联系起来？完成下列知识点我相信你就会知道：
1．物质的量七个基本物理量：长度(m)、时间(s)、质量(kg)、热力学温度(K)、电流(A)、发光强度(cd)、物质的量(ml)
(1)概念：表示含有一定数目粒子的集合体的基本物理量。
(2)符号及单位：符号为n，单位为摩尔。
2．摩尔
3．阿伏加德罗常数 人为规定的一个数值，用以联系物质的量与微观粒子个数之间的定量关系，类似一打指“12”个，一双指“2”个
提醒：阿伏加德罗常数是指1 ml任何微粒所含的微粒数，这里的微粒是指同种“微粒”，如1 ml N2中的氮分子数为阿伏加德罗常数的值，1 ml N2中的氮原子数就不能为阿伏加德罗常数的值。
知识点二 摩尔质量
我们在用铁单质做化学实验时，不可能一个一个的查铁原子从而确定它的物质的量，我们只能通过测定铁的质量来确定它的量，那么如何把质量和物质的量联系在一起？
一种微粒的摩尔质量就是1 ml该微粒的质量，这种说法不正确，因为摩尔质量的单位是 g/ml，物质的质量单位是 g，二者的意义不同
微判断
(1)物质的量可以理解为物质的微观粒子数目。(×)
(2)摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一。(×)
(3)1 ml氧气中约含有6.02×1023个原子。(×)
(4)1 ml任何微粒所含有的微粒数相等。(√)
(5)阿伏加德罗常数就是6.02×1023。(×)
(6)H2O的摩尔质量以g·ml－1为单位时在数值上等于18。(√)
微训练
1．下列叙述错误的是( )
A．1 ml任何物质都含有约6.02×1023个原子
B．0.012 kg12C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
答案 A
2．(1)9 g H2O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__________。
(3)0.5 ml H2SO4分子中N(H)＝________，N(O)＝________。
(4)Fe的摩尔质量为56 g/ml，则1个Fe原子质量为________(列式)。
答案 (1)0.5 ml 6.02×1023(或NA)
(2)0.5 ml 49 g
(3)6.02×1023个 1.204×1024个
(4)eq \f(56,6.02×1023) g
微思考
1．引入物质的量的意义是什么？
提示 平时化学方程式所表示的为化学物质按个数比的反应，而实验室常用的量具为托盘天平 、量筒、滴定管等，如何把微观的微粒个数与宏观的质量、体积联系到一起，这就是引入物质的量，这个物理量的意义所在。
2．为什么以g/ml为单位时，摩尔质量在数值上与相对原子质量、相对分子质量相同？
提示 相对原子质量定义为以一个碳12原子质量的eq \f(1,12)作为标准，任何一种原子的平均原子质量跟1个碳12原子质量的eq \f(1,12)的比值，称为该原子的相对原子质量。阿伏加德罗常数的定义是0.012 kg碳12中包含的碳12的原子数量，从这两个定义就可以知道，以g/ml为单位时，某粒子的摩尔质量在数值上等于该粒子的相对原子质量、相对分子质量。
学习任务1 理解物质的量的基本概念
在日常生活和工作中我们经常用到一些小物品，比如曲别针。在商店里曲别针不是按个出售的，而是按盒出售的，一盒100个，而构成物质的原子、分子和离子非常微小，用数宏观物质的方式数微观粒子极其困难，也没有意义。因此科学家引入了“物质的量”这一基本物理量，来描述微观粒子集体数目的多少。
双、盒、打、箱针对宏观物质，物质的量(摩尔)只能针对具体的微观粒子
1．“物质的量”这一物理量表示的是微粒的质量还是微粒的数目？
提示 “物质的量”是一个专有名词，描述的是一定数目微观粒子集合体数目的多少，可反映微粒的多少。
2．“1 ml小米”，“1 ml氯”的说法正确吗？
提示 错误。物质的量不能表示宏观物质。“1 ml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吗？
提示 错误。阴、阳离子摩尔质量以 g/ml为单位时，数值上等于其相对原子质量或相对分子质量。
1．物质的量——“四化”
(1)专有化：物质的量是一个专用名词，在表述时不可增减，不能说成“物质量”“物质的质量”或“物质的数量”等。
(2)微观化：物质的量的单位是摩尔，只能用于表示分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子的多少，不适合表示宏观物质的数量。例：1 ml苹果、1 ml铁元素等说法都是错误的。
(3)具体化：在使用物质的量表示物质时，必须具体指明粒子的种类。如1 ml H2表示1摩尔氢分子，1 ml H表示1摩尔氢原子，1 ml H＋表示1摩尔氢离子。而1 ml氢的表述是错误的，因为“氢”是元素名称，是宏观物质名称，不是微观微粒名称。
(4)集体化：微粒个数的数值只能是正整数，而物质的量表示的是很多个微粒的集合体，其数值可以是整数，也可以是小数。例：5 ml H2O、0.5 ml H2O。
2．摩尔质量——“三性”
(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，其含义和单位是不同的。
(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，所以粒子的摩尔质量以 g·ml－1为单位时，其数值近似等于该粒子的相对分子质量或相对原子质量。
【例题1】 下列叙述中正确的是( )
A．物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一
B．1 ml氢
C．1 ml粒子集体所含的粒子数就是6.02×1023
D．摩尔是物质的量的单位，也是粒子数量的单位
解析 物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，其单位是摩尔，A正确，D错误；使用摩尔时必须指明具体的粒子，1 ml氢的说法指代不明确，B错误；1 ml粒子集体所含的粒子数与0.012 kg12C含有的碳原子数相同，约是6.02×1023，C错误。
答案 A
变式训练1 下列说法正确的是( )
A．1 ml氢约含有6.02×1023个微粒
B．H2的摩尔质量是2 g
C．1 ml O2的质量是32 g，含有的氧原子数为2NA
D．2NA个H2SO4的摩尔质量为196 g·ml－1
解析 A项未指出1 ml氢具体是什么微粒，无法确定其个数，如1 ml H2含1 ml氢气分子，含2 ml氢原子；B项摩尔质量的单位为 g·ml－1；D项2NA个H2SO4的质量为196 g，但其摩尔质量仍然为98 g·ml－1。
答案 C
学习任务2 摩尔质量的含义
古时候有一个勇敢的小伙子想娶国王女儿——美丽的公主，国王出题刁难，其中的一个问题是：10 kg小米是多少粒？小伙子很快就想到了解决这个问题的办法，顺利地娶到了公主。
提示 先称出5 g小米，看一下有多少粒，就知道10 kg小米有多少粒。
1．已知某物质的质量如何求其粒子数？
提示 首先根据摩尔质量求出其物质的量，然后根据阿伏加德罗常数转化为粒子数。如求16 g O2中含有的氧原子数的过程是n(O)＝eq \f(16 g,32 g·ml－1)×2＝1 ml，N(O)＝1 ml×6.02×1023 ml－1＝6.02×1023。
2．一种微粒的摩尔质量就是1 ml该微粒的质量，这种说法对吗？
提示 不对；摩尔质量的单位是 g/ml，质量的单位是 g，两者的意义不同。
3．3.01×1022个H2O分子的物质的量是多少？
提示 eq \f(3.01×1022,6.02×1023 ml－1)＝0.05 ml。
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)，以g/ml为单位时，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。
【例题2】 准确理解概念内涵才能准确把握概念本质。下列有关1 ml 的含义叙述中错误的是( )
A．1 ml任何物质都含有6.02×1023个分子
B．16 g O2约含有6.02×1023个氧原子
C．4 ml水中含有8 ml H和4 ml O
D．1 ml Ne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；16 g O2的物质的量为0.5 ml，所含氧原子数为0.5 ml×6.02×1023ml－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1 ml Ne中含6.02×1024个电子，D正确。
答案 A
变式训练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eq \f(14,22)＝7∶11，⑤正确。
答案 D
学习任务3 (核心素养)探究物质的量、物质的质量、微粒数目之间的计算关系
一、知识要点
1．物质的量、阿伏加德罗常数、物质的质量及粒子数之间的相关计算
eq \f(m,M)＝n＝eq \f(N,NA)
二、核心素养
【素养解题】
[典例示范] 下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是( )
A．44 g CO2所含的原子数为NA
B．0.5 ml H2O含有的原子数目为1.5NA
C．1 ml H2O含有的H2O分子数目为NA
D．0.5NA个O2的物质的量是0.5 ml
[有关NA的计算解题思维模型]
答案 A
三、对点训练
1．下列叙述中正确的是( )
A．摩尔是表示物质所含微粒数量以及物质质量的具有双重意义的单位
B．摩尔是国际单位制中7个基本物理量之一
C．含有6.02×1023个氧原子的H3PO4的物质的量是0.25 ml
D．2H既可以表示2个氢原子又可以表示2 ml氢原子
解析 物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，它表示含有一定数目粒子的集合体，其单位是摩尔，A、B项错误；1个H3PO4分子中含有4个O，即1 ml H3PO4中含有4 ml O，含有6.02×1023个氧原子的H3PO4的物质的量是0.25 ml，C项正确；2H可以表示2个氢原子，但不能表示2 ml氢原子，2 ml氢原子应表示为2 ml H。
答案 C
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40 g
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96 g·ml－1
D．1 ml CO2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·ml－1，1 ml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相对原子质量，A、B错误，D正确；H2SO4的摩尔质量为98 g·ml－1，C错误。
答案 D
3．下列物质中，摩尔质量最大的是( )
A．10 mL H2O B．0.8 ml H2SO4
C．54 g AlD．1 g CaCO3
解析 A、B、C、D中四种物质的摩尔质量分别为18 g·ml－1、98 g·ml－1、27 g·ml－1、100 g·ml－1，摩尔质量最大的是D项。
答案 D
4．0.5 ml O2中含有( )
A．1个氧原子B．1 ml氧分子
C．NA个氧原子D．0.5个氧分子
解析 0.5 ml O2中含有0.5 ml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)。
答案 C
5．在①、②、③、④处的横线上填上适当的内容。
解析 1 ml CO(NH2)2含有4 ml H、1 ml O，故2 ml CO(NH2)2含有8 ml H、2 ml O；分子数N＝n×NA＝2NA＝2×6.02×1023＝1.204×1024；CO(NH2)2的相对分子质量为60，故其质量m＝n×M＝2 ml×60 g·ml－1＝120 g。
答案 ①2NA或1.204×1024 ②120 g ③2 ④8
[学 考 练]
1．下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
A．摩尔是七个基本物理量之一
B．阿伏加德罗常数就是6.02×1023 ml－1
C．1 ml氢的质量是2 g
D．1 ml甲烷的质量与NA个甲烷分子的质量之和相等
解析 摩尔是物质的量的单位，A项错误；6.02×1023ml－1是阿伏加德罗常数的近似值，B项错误；C项“氢”指代不明，错误。
答案 D
2．下列表示错误的是( )
A．1 ml H2B．1 ml Fe
C．1 ml NHeq \\al(＋,4)D．1 ml 小米
解析 物质的量不适用于表示宏观物质。
答案 D
3．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是( )
A．2.4 g金属镁变成镁离子时失去的电子数为0.1NA
B．2 g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．17 g氨气中含有的电子数为10NA
解析 2.4 g Mg的物质的量为0.1 ml，而1 ml Mg变成Mg2＋时失去2 ml电子，所以2.4 g Mg应失去0.2NA个电子，故A项错误；H2为双原子分子，2 g氢气即1 ml H2，应含有2 ml H，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17 g NH3的物质的量为1 ml，含有的电子数为10NA，D项正确。
答案 D
4．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．0.012 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个原子
解析 A选项二者的单位不同；B选项物质的量是基本物理量，不是单位；D选项1 ml任何物质都含阿伏加德罗常数个该物质的微粒，但不一定是原子，如水。
答案 C
5．下列叙述正确的是( )
A．1 ml任何物质的质量都等于该物质的相对分子质量
B．H的摩尔质量是1 g·ml－1
C．1 ml H2O的质量是18 g·ml－1
D．CO2的摩尔质量为44 g
解析 A项质量和相对分子质量单位不一样，错误；C项1 ml H2O的质量是18 g，错误；D项CO2的摩尔质量是44 g·ml－1，错误。
答案 B
6．下列有关NA(阿伏加德罗常数的值)说法错误的是( )
A．0.012 kg 12C含有的12C原子数是NA
B．NA个水分子的质量是18 g/ml
C．1 ml O2中含有的氧分子数为NA
D．含有NA个氧原子的H2SO4的物质的量是0.25 ml
解析 NA个水分子的物质的量为1 ml，其质量为18 g。
答案 B
7．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 a ml H2SO4中氧原子的物质的量为4a ml，NA＝eq \f(N,n)＝eq \f(b,4a) ml－1。
答案 D
8．有15 g A物质与10.5 g B物质恰好完全反应，生成7.2 g C物质、1.8 g D物质和0.3 ml E物质。则E的摩尔质量是( )
A．27.5 g·ml－1B．55 g·ml－1
C．100 g·ml－1D．111 g·ml－1
解析 根据质量守恒，生成的0.3 ml E的质量为15 g＋10.5 g－7.2 g－1.8 g＝16.5 g，则E的摩尔质量为eq \f(16.5 g,0.3 ml)＝55 g·ml－1。
答案 B
9．已知Q与R的摩尔质量之比为9∶22，在反应X＋2Y===2Q＋R中，当1.6 g X与Y完全反应后，生成4.4 g R，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 设Q、R的摩尔质量分别是9a、22a，根据化学方程式及1.6 g X生成4.4 g R，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。
答案 D
10．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．6.02×1023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
D．6 g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60 g/ml；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。
答案 B
11．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
B．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为ml
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，0.012 kg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(ml)。物质的量作为一种物理量描述的是微观物质。国际上规定，0.012 kg12C这种碳原子所含有的碳原子数目约为6.02×1023。(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观粒子，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)
12．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，含原子数目最少的是________(填序号，下同)。
(2)当它们含有的分子数相同时，含氢原子数目最少的是________。
(3)当它们含有的原子数相同时，含分子数目最多的是________。
(4)当它们含有的氢原子数相同时，含原子数目最少的是________。
(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
13．(1)2 ml CO2中含有 ________ ml C和 ________ ml O ，含有 ________ 个CO2分子。
(2)1 ml H2SO4中含有 ________ ml H, ________ ml S, ________ ml O, 共含有 ________ ml原子。
(3)1 ml CaCl2中含 ________ ml Ca2＋， ________ ml Cl－，共 ________ ml离子。
(4) ________ ml H2O中含有的氧原子数与1.5 ml CO2中含有的氧原子数相同。
(5) 3.01×1023个O2的物质的量是 _____________________________，
与其物质的量相等的臭氧(O3)中含氧原子 ________个。
解析 根据物质的量、微粒数以及物质质量之间的关系列式计算。
答案 (1)2 4 2NA (2)2 1 4 7 (3)1 2 3 (4)3 (5)0.5 ml 1.5NA
14．在下面的横线上填上适当的内容。
(1)6.02×1023个Na＋约含________ml Na＋，其质量为________ g。
(2)4.5 ml CH4约含有________个CH4，其质量为________ g。
(3)3.01×1023个SOeq \\al(2－,4)约含________ ml SOeq \\al(2－,4)，其质量为________ g；49 g H2SO4约含有________个H，共含有________个原子。
解析 (1)6.02×1023个Na＋的物质的量为：n＝N/NA＝(6.02×1023)/(6.02×1023ml－1)＝1 ml，对应的质量为：m＝n·M＝1 ml×23 g·ml－1＝23 g。
(2)4.5 ml CH4的个数为：N＝n·NA＝4.5 ml×6.02×1023 ml－1＝2.709×1024，其质量为：m＝n·M＝4.5 ml×16 g·ml－1＝72 g。
(3)3.01×1023个SOeq \\al(2－,4)的物质的量为：n＝N/NA＝(3.01×1023)/(6.02 ×1023ml－1)＝0.5 ml，质量为：m＝n·M＝0.5 ml× 96 g·ml－1＝48 g，49 g H2SO4含有的分子个数：N＝(m·NA)/M＝3.01×1023，含有的H个数为：2×3.01×1023＝6.02×1023，含有的原子数为：7×3.01×1023＝2.107×1024。
答案 (1)1 23 (2)2.709×1024 72 (3)0.5 48 6.02×1023 2.107×1024
[能 力 练]
15．(1)0.3 ml NH3分子中所含原子数与________个H2O分子中所含原子数相等。
(2)含0.4 ml Al3＋的Al2(SO4)3中所含的硫酸根离子的物质的量是________ml。
(3)相同质量的CO2、CO的物质的量之比为________；氧原子的个数之比为________ 。
(4)19 g某二价金属氯化物(ACl2)中含有0.4 ml Cl－，则ACl2的摩尔质量是________。
解析 (1)0.3 ml NH3分子中含有的原子的物质的量为0.3 ml×4＝1.2 ml，则n(H2O)＝eq \f(1.2 ml,3)＝0.4 ml，二者含有的原子个数相等。
(2)硫酸铝溶液中铝离子和硫酸根离子物质的量之比为2∶3，所以n(SOeq \\al(2－,4))＝eq \f(0.4 ml,2) ×3＝0.6 ml。
(3)根据n＝eq \f(m,M)可知，质量相同的CO2和CO的物质的量与摩尔质量成反比，即n(CO2)∶n(CO)＝M(CO)∶M(CO2)＝28 g/ml∶44 g/ml＝7∶11；二者含有的氧原子个数之比为：(7×2)∶(11×1)＝14∶11。
(4)19 g某二价金属氯化物(ACl2)中含有0.4 ml Cl－，则ACl2的物质的量为eq \f(0.4 ml,2)＝0.2 ml，ACl2的摩尔质量是eq \f(19 g,0.2 ml)＝95 g·ml－1。
答案 (1) 0.4NA (2) 0.6 (3) 7∶11 14∶11 (4) 95 g/ml
16．(1)3.01×1023个氯气分子的物质的量是________。
(2)1.5 ml Na2SO4·10H2O中所含的Na＋的物质的量是________，所含的SOeq \\al(2－,4)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)0.5 ml NaOH中含有电子的物质的量是________，在________ml Na2CO3中所含Na＋数目与上述0.5 ml NaOH所含Na＋数目相等。
(5)12.4 g Na2R含0.4 ml Na＋，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)n＝eq \f(N,NA)＝eq \f(3.01×1023,6.02×1023 ml－1)＝0.5 ml。
(2)每个Na2SO4·10H2O含有Na＋、SOeq \\al(2－,4)、H2O数目分别为：2、1、10，故1.5 ml Na2SO4·10H2O所含Na＋、SOeq \\al(2－,4)物质的量分别是：1.5 ml×2＝3 ml、1.5 ml，含H2O的数目为：1.5 ml×10×6.02×1023 ml－1＝9.03×1024。
(4)每个NaOH所含电子数目为20，故0.5 ml NaOH中含10 ml电子。
(5)1 ml Na2R含有2 ml Na＋，题目中有0.4 ml Na＋，则应有0.2 ml Na2R。M(Na2R)＝eq \f(m（Na2R）,n（Na2R）)＝eq \f(12.4 g,0.2 ml)＝62 g·ml－1。Mr(Na2R)＝62，求得Mr(R)＝62－2×23＝16。已知m(R)＝1.6 g，根据n＝eq \f(m,M)，得n(R)＝0.1 ml，则n(Na2R)＝0.1 ml。
答案 (1)0.5 ml (2)3 ml 1.5 ml 9.03×1024或15NA (3)1∶3 (4)10 ml 0.25 (5)62 g·ml－1 16 0.1 ml
17．(1)相同质量的SO2和SO3的物质的量之比为________，所含氧原子的物质的量之比为________，若欲使SO2和SO3中氧元素的质量相等，则SO2和SO3的质量之比为________。
(2)在一密闭容器中充入a ml NO和b ml O2，可发生如下反应：2NO＋O2===2NO2，充分反应后容器中氮原子和氧原子的个数之比为________。
(3)48 g ROeq \\al(2－,4)中，核外电子总数比质子总数多6.02×1023个，则R的摩尔质量为________。
解析 (1)n(SO2)＝eq \f(m,64 g·ml－1)，n(SO3)＝eq \f(m,80 g·ml－1)，故二者物质的量之比为5∶4。若氧元素的质量相等，则有m(SO2)＝eq \f(m（O）,16 g·ml－1)×eq \f(1,2)×64 g·ml－1，m(SO3)＝eq \f(m（O）,16 g·ml－1)×eq \f(1,3)×80 g·ml－1，其质量比为6∶5。
(2)根据质量守恒定律，反应前后各元素种类不变、原子个数不变可得出结果。
(3)每个ROeq \\al(2－,4)中，核外电子数比核内质子数多2个，现48 g ROeq \\al(2－,4)的核外电子数比质子数多6.02×1023个，故ROeq \\al(2－,4)的个数为3.01×1023个，为0.5 ml，故ROeq \\al(2－,4)的摩尔质量为96 g·ml－1，R的相对原子质量为96－16×4＝32，其摩尔质量为32 g·ml－1。
答案 (1)5∶4 5∶6 6∶5 (2)a∶(a＋2b)
(3)32 g·ml－1
学业要求
核心素养对接
1.能说出物质的量及阿伏加德罗常数和摩尔质量的含义。
2.能运用物质的量、摩尔质量之间的相互关系进行简单计算。
1.宏观辨识与微观探析：认识物质的量是联系宏观物质和微观粒子的重要工具，能从宏观和微观相结合的视角分析和解决实际问题。
2.证据推理和模型认知：在有关物质的量计算过程中，通过分析、推理等方法认识计算的方法，建立摩尔质量、物质的量、阿伏加德罗常数等题目的解答模型。
(1)
(2)M、NA→模型参数⇒提升学生的模型认知素养
明确物理量
选计算公式
易错防范
A项，mCO2为44 g
B项，原子数目为1.5NA
C项，分子数目为NA
D项，0.5NA个O2
n＝eq \f(m,M)
n＝eq \f(N,NA)
(1)M的值要计算准确，单位为g·ml－1
(2)要注意对应物质的化学式，明确对应研究对象的个数
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