高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 化学中常用的物理量——物质的量第1课时导学案

第1课时　物质的量　摩尔质量

1．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，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。

2．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，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．物质的量及其单位

(1)物质的量

①概念：用0.012 kg12C所含的原子数目作为标准来衡量其他微粒集体所含微粒数多少的物理量，用符号表示。

②应用范围：微观粒子，如分子、原子、离子、质子、中子、电子等或一些特定组合。

③意义：把物质的宏观量和微观粒子的数量联系起来。

④单位：摩尔，符号mol。

(2)阿伏加德罗常数

(3)计算公式

物质的量(n)、粒子数(N)、阿伏加德罗常数(NA)之间的关系是n＝或者N＝n·NA。

2．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·mol－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．概念间的关系及注意事项

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，它指的是0.012 kg 12C含有的碳原子数，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 mol O2中含有NA个氧气分子，或者说约含6.02×1023个氧气分子。

3．摩尔质量的“三性”

(1)等同性：以g·mol－1为单位时，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)混合性：对于混合物来说，只要其组成一定，1 mol该混合物的质量就是该混合物的平均摩尔质量。

1．下列说法中错误的是(　　)

A．0.3 mol H2SO4　　　　　 B．1 mol H2O

C．0.5 mol硫 D．3 mol氢原子

解析：选C　物质的量是含有一定数目粒子的集合体，物质的量只能表示微观粒子不能表示宏观物质，微观粒子包括分子、离子、原子、质子、中子、电子等。H2SO4、H2O均是分子，为微观粒子，可用物质的量表示，故A、B正确；硫可以是分子、宏观物质还可以是原子，题中叙述不明确，故C错误；氢原子为微观粒子，可用物质的量表示，故D正确。

2．下列对于“摩尔”的理解正确的是(　　)

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mol

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碳原子所含有的碳原子数目为1摩

解析：选B　摩尔是物质的量的单位，不是物理量，A错误；物质的量可以把物质的宏观量与微观粒子数量联系起来，C错误；国际上规定0.012 kg 12C所含的碳原子数为1 mol，D错误；答案选B。

3．下列说法正确的是(　　)

A．Fe的摩尔质量是56 g

B．NH3的摩尔质量是17 g·mol－1

C．氧气的摩尔质量是16 g·mol－1

D．1 mol Na的质量是23 g·mol－1

解析：选B　Fe的摩尔质量是56 g·mol－1，A错误；NH3的相对分子质量是17，其摩尔质量是17 g·mol－1，B正确；氧气的相对分子质量是32，其摩尔质量是32 g·mol－1，C错误；1 mol Na的质量是23 g，23 g·mol－1是钠的摩尔质量，D错误。

4．下列叙述中正确的是(　　)

A．CO2的摩尔质量为44 g

B．1 mol CO2的质量为44 g·mol－1

C．CO2的摩尔质量等于CO2的相对分子质量

D．NA个CO2的质量(以g为单位)与CO2的相对分子质量在数值上相同

解析：选D　摩尔质量的单位是g·mol－1，质量的单位是g，A、B错误；摩尔质量在以g·mol－1做单位时，在数值上等于其相对分子质量，C错误；NA个CO2即1 mol CO2，其质量以g为单位时与CO2的相对分子质量在数值上相同，D正确。

5．下列说法不正确的是(　　)

A．磷酸的摩尔质量与6.02×1023个磷酸分子的质量在数值上相等

B．6.02×1023 个N2 和6.02×1023个H2 的质量比等于14∶1

C．1 mol臭氧和1.5 mol氧气含有相同数目的氧原子

D．常温、常压下，0.5×6.02×1023 个一氧化碳分子的质量是28 g

解析：选D　磷酸的摩尔质量为98 g·mol－1,6.02×1023个磷酸分子的物质的量为1 mol，质量为98 g，二者在数值上相等，故A正确；6.02×1023个N2和6.02×1023个H2的物质的量相等，其质量比等于二者摩尔质量之比＝28 g·mol－1∶2 g·mol－1＝14∶1，故B正确；1 mol臭氧分子中含有3 mol氧原子，1.5 mol氧气分子中含有3 mol氧原子，二者含有相同数目的氧原子，故C正确；0.5×6.02×1023个一氧化碳分子的物质的量为0.5 mol,0.5 mol CO的质量为28 g·mol－1×0.5 mol＝14 g，故D错误。

物质的量、物质的质量、粒子数目之间的相关计算

　 N　　n　　m

(粒子数)　(物质的量)　(质量)

(1)n＝

①n、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，数字性问题用6.02×1023 mol－1。

③N与n成正比，判断粒子数多少时只判断其n的大小即可。

(2)n＝

①m、n、M三个量中，已知任意两项可求第三项。

②由M可求相对分子(原子)质量。

(3)＝

①N、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。

1．下列说法中正确的是(　　)

A．16 g O2所含的分子数为6.02×1023个

B．0.5 mol H2SO4含有的原子数目为3.5NA

C．18 g H2O中质子的物质的量为1 mol

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

解析：选B　16 g O2的物质的量为0.5 mol，其分子数为3.01×1023个，A错误；1 mol H2SO4中含 7 mol 原子，故0.5 mol H2SO4含有的原子数目为 3.5NA，B正确；n(H2O)＝1 mol，其质子的物质的量为10 mol，C错误；n(A)＝ ＝0.5 mol，M＝＝＝44 g·mol－1，其单位不是“g”，D项错误。

2．已知3.2 g某气体所含有的分子数约为3.01×1022，则此气体的摩尔质量为(　　)

A．64 g·mol－1　　　　　 B．64 mol

C．64 g D．32 g·mol－1

解析：选A　法一：分子数N＝3.01×1022，则此气体的物质的量n＝＝＝0.05 mol，摩尔质量M＝＝＝64 g·mol－1。

法二：由n＝和n＝，可推知：＝，则M＝＝＝64 g·mol－1。

3．32 g某气体的分子数目与22 g二氧化碳的分子数目相同，则该气体的摩尔质量为(　　)

A．32 g B．32 g·mol－1

C．64 g·mol－1 D．64 g

解析：选C　二氧化碳的物质的量＝22 g÷44 g·mol－1＝0.5 mol，该气体的物质的量与二氧化碳的物质的量相同，该气体的摩尔质量＝32 g÷0.5 mol＝64 g·mol－1。

[分级训练·课课过关]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．下列物质中，与0.3 mol H2O含相同氢原子数的物质是(　　)

A．0.3 mol HNO3　　 B．3.612×1023个HNO3分子

C．0.1 mol H3PO4 D．0.2 mol CH4

解析：选B　0.3 mol H2O中含有氢原子的物质的量为0.6 mol；0.3 mol HNO3中含氢原子的物质的量为0.3 mol，A不选；3.612×1023个HNO3分子的物质的量为3.612×1023÷(6.02×1023 mol－1)＝0.6 mol，其含氢原子的物质的量为0.6 mol，B选；0.1 mol H3PO4中含氢原子的物质的量为0.3 mol，C不选；0.2 mol CH4中含氢原子的物质的量为0.8 mol，D不选。

2．下列叙述中正确的是(　　)

A．1 mol CO的质量是28 g

B．硝酸的摩尔质量是63 g

C．2 g氢气所含原子数目为1 mol

D．铁的摩尔质量等于铁原子的相对原子质量

解析：选A　摩尔质量的单位为g·mol－1，硝酸的摩尔质量是63 g·mol－1，故B错误；2 g氢气的物质的量为1 mol，其含有的H原子为2 mol，故C错误；摩尔质量的单位为g·mol－1时，相对原子质量无单位，铁的摩尔质量与铁原子的相对原子质量在数值上相等，单位不同，意义也不一样，故D错误。

3．下列关于阿伏加德罗常数的说法错误的是(　　)

A．6.02×1023就是阿伏加德罗常数

B．0.012 kg 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数

C．含有阿伏加德罗常数个粒子的物质的量是1 mol

D．1 mol 氨气所含的原子数约为2.408×1024

解析：选A　阿伏加德罗常数近似数值为6.02×1023，A错误；阿伏加德罗常数其基准量为0.012 kg 12C中所含的碳原子数，B正确；阿伏加德罗常数是一个物理量，其单位是mol－1，含有阿伏加德罗常数个粒子的物质的物质的量是1 mol，C正确；1 mol 氨气所含的原子数为N＝nNA＝4NA≈2.408×1024，D正确。

4．a mol H2SO4中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数表示为(　　)

A． mol－1　　　　　　　 B． mol－1

C． mol－1 D． mol－1

解析：选D　1个硫酸分子中含有4个氧原子，a mol H2SO4中含4a mol氧原子，可得4a mol·NA＝b，则NA＝ mol－1。

5．根据所学知识填空。

(1)1 mol O含有________个O；

(2)1.5 mol H2O含有________个H2O；

(3)1 mol电子含有________个电子；

(4)6.02×1023个12C的物质的量为________ mol；

(5)6.02×1023个CO2中含有O的物质的量为______ mol；

(6)6.02×1024个OH－的物质的量为________ mol。

答案：(1)6.02×1023　(2)9.03×1023　(3)6.02×1023　(4)1　(5)2　(6)10