高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 物质的化学计量学案设计

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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，能进行简单的化学计算。
图说考点
学业基础——自学·思记·尝试
[新知预习]
1．物质的量
2．摩尔质量
[即时自测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)0.012 kg 12C含有约6.02×1023个碳原子。( )
(2)1 ml氧气中约含有6.02×1023个原子。( )
(3)1 ml任何微粒所含有的微粒数相等。( )
(4)阿伏加德罗常数就是6.02×1023。( )
(5)在使用摩尔表示物质的量的单位时，应用化学式指明微粒的种类。( )
2．“物质的量”是指( )
A．物质的质量
B．物质的微观微粒数
C．物质的质量与微观微粒数
D．把物质的质量同微观微粒数联系起来的一个基本物理量
3．下列有关摩尔质量的描述或应用中，正确的是( )
A．1 ml OH－的质量为17 g/ml
B．二氧化碳的摩尔质量为44 g
C．铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D．一个钠原子的质量约为236.02×1023 g
4．下列说法正确的是( )
A．H2SO4的摩尔质量是98 g
B．18 g水中含有1 ml H2和1 ml O
C．O2的摩尔质量(单位是g·ml－1)在数值上等于其相对分子质量
D．1 ml一氧化碳的质量为28 g·ml－1
5．下列关于阿伏加德罗常数的说法正确的是( )
A．阿伏加德罗常数是12 g碳中所含的碳原子数
B．已知微粒个数，可通过阿伏加德罗常数计算出微粒的物质的量
C.阿伏加德罗常数是6.02×1023
D．阿伏加德罗常数的符号为NA，通常用6.02×1023表示
6．在14.2 g Na2SO4中：
(1)含有的Na＋的数目是________；
(2)含有的SO42-的质量是________；
(3)含氧原子的物质的量是________。
核心素养——合作·探究·分享
提升点1 “n、ml、NA、M”的理解
[例1] (双选)下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是( )
A．当物质的摩尔质量以g·ml－1为单位时，在数值上等于其相对分子(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 kg12C中所含的碳原子数为NA个
D．1 ml任何物质都含有约6.02×1023个原子
[提升1] 下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是( )
熟练使用“物质的量”这一基本物理量的名称。
A.32 g O2所含的原子数目为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个氯气分子的物质的量是0.5 ml
关键能力
1.摩尔质量与物质的质量的区别
(1)概念不同。摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量，而质量是指物体所含物质多少的物理量。
(2)单位不同。摩尔质量的单位是g·ml－1，而物质的质量的单位是g或kg。
不能理解为一种微粒的摩尔质量就是1 ml该微粒的质量。当摩尔质量以g·ml－1为单位，质量以g为单位时，二者在数值上相等。
2．摩尔质量与相对分子质量或相对原子质量的关系
摩尔质量的单位用g·ml－1表示时，其数值与相对原子质量或相对分子质量相等。不能理解为摩尔质量与相对分子(或原子)质量相等。
状元随笔 阿伏加德罗常数——“三量”是指：
①基准量：0.012 kg 12C中所含的碳原子数。
②准确量：是一个物理量，用NA表示，单位是ml－1。
③近似量：6.02×1023 ml－1。
提升点二 “n、m、N”之间的计算
[例2] 下列说法正确的是( )
A．16 g O2所含的分子数为6.02×1023个
B．0.5 ml H2SO4含有的原子数为3.5NA
C．18 g H2O中质子的物质的量为1 ml
D．22 g物质A中含有的分子数为3.01×1023，则A的摩尔质量为44 g
[提升2] 147 g H2SO4的物质的量是________；0.5 ml H2SO4的质量是________g，其中含有________ml H，含有________ml O；2 ml H2SO4中含有H2SO4分子数为________个，含氢原子数为________个。 带单位计算是解答计算题的规范要求。
关键能力
物质的量、物质的质量、粒子数目之间的计算分析
状元随笔 通过计算，准确理解“阿伏加德罗常数”把微观物理量和宏观物理量联系起来的“桥梁”作用。
学考评价——夯实·测控·演练
1．下列说法正确的是( )
A．摩尔是物质的量的单位
B．物质的量表示物质的质量
C．阿伏加德罗常数是12 kg 12C中含有的碳原子数目
D．1 ml H2O中含有10个电子
2．设阿伏加德罗常数的数值用NA代表，则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
3．下列说法中，正确的是( )
A．1 ml氢约含有阿伏加德罗常数个氢
B．1 ml CaCl2含有1 ml Cl－
C．1 ml电子约含有6.02×1023个电子
D．1 ml H2O含有1 ml H2和1 ml O
4．(双选)NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( )
A．含NA个H的H2的物质的量为0.5 ml
B．NA个CO和1 ml N2所含分子数相等
C．NA个H2SO4与1 ml H3PO4所含氢原子的个数比为1∶1
D.0.1 ml C含1.2NA个质子
5．等物质的量的CO和CO2相比较，下列有关叙述相等的是( )
①它们所含的分子数目 ②它们所含的O原子数目 ③它们所含的原子总数目 ④它们所含的C原子数目
A．①和④ B．②和③
C．③和④ D．①②③④
6．已知NH3可与O2发生反应：4NH3＋5O24NO＋6H2O，下列说法中正确的是( )
A．NH3的摩尔质量为17 g
B．32 g O2中所含原子总数为NA
C．17 g NH3与30 g NO所含N原子数目相等
D．36 g H2O中含有2NA个H原子
7．1 ml下列物质①CH4 ②H2O ③H2O2 ④CH3OH，请用相应的序号回答问题：
(1)含2 ml H的有________，含4 ml H的有________，含1 ml C的有________，含1 ml O的有________。
(2)含10 ml电子的有________，含18 ml质子的有________。
8．12.4 g Na2R含Na2R 0.2 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________。
练后感悟
(1)物质的量是物质的质量和微粒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。特别要注意微粒数目可能是分子，也可能是所含的原子、离子、电子等。解题时要审清题意。
(2)高中化学计算主要是以物质的量为中心的计算，学习时要养成把“其他物理量转化为物质的量”这一思维模式。如已知物质的质量求其粒子数，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。
第二单元 物质的化学计量
第1课时 物质的量
学业基础
新知预习
集合体 n ml 0.012 NA 6.02×1023 ml－1  eq \f(N,NA) 原子 分子 eq \(□,\s\up1(10)) 离子 eq \(□,\s\up1(11)) 物质的量 eq \(□,\s\up1(12)) M
eq \(□,\s\up1(13)) g·ml－1 eq \(□,\s\up1(14)) 相对分子质量 eq \(□,\s\up1(15)) 相对原子质量 eq \(□,\s\up1(16)) eq \f(m,M) (m为物质的质量)
即时自测
1．答案：(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√
2．答案：D
3．解析：A项中1 ml OH－的质量为(16＋1＋me－)g＝17 g(由于e－的质量很小，可以忽略不计)；B项单位应为g·ml－1；C项没有指出以g·ml－1为单位，也没有指出在数值上相等；D项中是用1 ml Na的质量除以1 ml Na的原子数，求得每个钠原子的质量。
答案：D
4．解析：摩尔质量的单位是g·ml－1，A项错误；18 g水中含有1 ml水分子，B项错误；1 ml CO的质量是NA个CO的总质量，其单位应是“g”，而不是“g·ml－1”，D项错误。
答案：C
5．解析：12 g 12C中所含的原子数是阿伏加德罗常数。阿伏加德罗常数与粒子数关系为N＝n·NA。它是一个有单位(ml－1)的物理量，而不是一个数。
答案：B
6．解析：由化学式Na2SO4可得如下关系式：
Na2SO4～2Na＋～SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ～4O
n(Na2SO4)＝ eq \f(14.2 g,142 g·ml－1) ＝0.1 ml
所以有：
(1)n(Na＋)＝2n(Na2SO4)＝0.2 ml，即0.2NA，
N(Na＋)＝0.2 ml×6.02×1023 ml－1＝1.204×1023。
(2)n(SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )＝n(Na2SO4)＝0.1 ml，
m(SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )＝0.1 ml×96 g·ml－1＝9.6 g。
(3)n(O)＝4n(Na2SO4)＝0.4 ml。
答案：(1)1.204×1023(或0.2NA) (2)9.6 g
(3)0.4 ml
核心素养
例1 【解析】 当物质的摩尔质量以g·ml－1为单位时，在数值上等于其相对分子(原子)质量，A正确；“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量，不是单位，摩尔才是基本单位，B错误；0.012 kg12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数，即NA个，C正确；1 ml任何物质都含有约6.02×1023个相应的微粒，但原子数不一定为6.02×1023，如1 mlO2含有的原子数约为2×6.02×1023个，D错误。
【答案】 AC
提升1 解析：32 g O2为1 ml，氧原子数为2NA，A错误；0.5 ml H2O中原子数为0.5×3×NA，B正确；1 ml H2O中含有H2O分子数为NA，C正确；0.5NA个Cl2分子的物质的量为0.5 ml，D正确。
答案：A
例2 【解析】 A项，16 g O2的物质的量为0.5 ml，其分子数为3.01×1023，A错误；B项，1 ml H2SO4中含7 ml原子，故0.5 ml H2SO4中含有的原子数目为3.5NA，B正确；C项，n(H2O)＝1 ml，其质子的物质的量为10 ml，C错误；D项，n(A)＝ eq \f(3.01×1023,6.02×1023ml－1) ＝0.5 ml，M(A)＝ eq \f(m（A）,n（A）) ＝ eq \f(22 g,0.5 ml) ＝44 g·ml－1，其单位不是“g”，D项错误。
【答案】 B
提升2 解析：根据n＝ eq \f(m,M) ，n(H2SO4)＝ eq \f(147 g,98 g·ml－1) ＝1.5 ml；0.5 ml H2SO4的质量为49 g，其中含2×0.5 ml H、4×0.5 ml O；按N＝n·NA，2 ml H2SO4中含有的H2SO4分子数为2 ml×6.02×1023 ml－1＝1.204×1024，同理可得氢原子数为2.408×1024。
答案：1.5 ml 49 1 2 1.204×1024 2.408×1024
学考评价
1．解析：物质的量的单位是摩尔；物质的量表示含有一定数目粒子的集合体，是专门用于计量粒子数目的物理量；0.012 kg的12C中含有的碳原子数目约为6.02×1023个；1个H2O中含有10个电子，则1 ml H2O中含有10 ml电子。
答案：A
2．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
3．解析：A项错误，未注明微粒的种类，氢是氢分子、氢原子还是氢离子不明确；B项错误，1 ml CaCl2应含有2 ml Cl－；D项错误，由初中化学可知H2O中无H2，正确的表述为1 ml H2O含有2 ml H和1 ml O。
答案：C
4．解析：NA个H2SO4所含氢原子为2 ml，1 ml H3PO4所含氢原子为3 ml，故C错误；1 ml C含6 ml质子，故0.1 ml C含0.6NA质子，D错误。
答案：AB
5．解析：1个CO和CO2分子所含的C原子数目均为1个，O原子数目分别为1个和2个，原子总数目分别为2个和3个。等物质的量的CO和CO2含有相同的分子数目也含有相同的C原子数目。原子总数目之比为2∶3。
答案：A
6．解析：NH3的摩尔质量为17 g·ml－1，A错误；32 g O2中所含原子总数为2NA，B错误；17 g NH3与30 g NO所含N原子数均为1 ml，C正确；36 g水为2 ml，含4NA个H原子，D错误。
答案：C
7．解析：(1)1 ml CH4含4 ml H，1 ml C；1 ml H2O含2 ml H，1 ml O；1 ml H2O2含2 ml H，2 ml O；1 ml CH3OH含4 ml H，1 ml C，1 ml O。
(2)1 ml CH4、H2O、H2O2、CH3OH含有的电子或质子分别是10 ml、10 ml、18 ml、18 ml。
答案：(1)②③ ①④ ①④ ②④ (2)①② ③④
8．解析：运用公式M＝m/n得M(Na2R)＝ eq \f(m（Na2R）,n（Na2R）) ＝ eq \f(12.4 g,0.2 ml) ＝62 g/ml。根据摩尔质量以g/ml为单位时，在数值上与物质的相对分子质量相等，得：Mr(Na2R)＝62，求得R的相对原子质量Mr(R)＝62－2×23＝16。最后一问已知m(R)，根据n＝m/M，得n(R)＝0.1 ml，则n(Na2R)＝0.1 ml。
答案：62 g/ml 16 0.1 ml