物质的量 模板教案(黄七欣).doc

知识点一：物质的量导入:已知铁与硫在加热的情况下发生如下反应：Fe+SFeS，现有56g的铁，求理论上使56g铁恰好完全反应，需要硫的质量为多少，生成硫化亚铁的质量为多少。Fe + S FeS 56 32 88 56份质量的铁与32份质量的硫恰好完全反应生成88份质量的硫化亚铁56g 32g 88g 56g铁与32g硫恰好完全反应生成88g硫化亚铁 该反应方程式中的实质是每有1个铁原子参加反应时就消耗1个硫原子，生成1个硫化亚铁分子，这是微观角度上的意义，但是我们是根据什么关系列出上面关系的呢？上面的式子又是怎样得出来的呢！接下来就开始学习一个新的物理量物质的量。正是由于有了物质的量，才能使我们把微观粒子和宏观可称量的质量联系起来，所以物质的量也称作是连接微观粒子和宏观物质的桥梁。在日常生活、生产和科学研究中，人们常常根据需要使用不同的计量单位。例如，用千米、米、厘米、毫米等来计量长度；用年、月、日、时、分、秒等来计量时间；用千克、克、毫克等来计量质量。而在化学上，用摩尔作为计量分子、原子、离子、电子等微观粒子数目的单位。（一）物质的量：表示构成物质的微观粒子多少的物理量，表示含有一定数目（阿伏伽德罗常数）粒子的集合体，符号n，单位摩尔(mol)。 国际单位制的七个基本单位物理量单位名称长度米（m）质量千克（kg）时间秒（s）电流安培（A）热力学温度开尔文（K）发光强度坎德拉（cd）物质的量摩尔（mol）1.物质的量物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一，它是一个物理量的名称，符号用“n”表示。摩尔是物质的量的单位，作为计量原子、分子或离子等微观粒子的物质的量的单位，简称摩，符号位mol。物质含有阿伏伽德罗常数个微粒，其物质的量就是1mol。“物质的量”是专用名词，是七个基本物理量之一，在口头或书面表达中四个字不可增减，把握其含义，不能理解成物质的质量或体积。“物质的量”一词不能用“摩尔数”来代替。虽然在数值上两者是相同的，但意义完全不同，前者是有量纲的量，有单位，而后者只是一个数，无单位。物质的量及其单位摩尔，只适用于表示微观粒子（分子、原子、离子、电子、中子、质子等微粒及这些微粒的某些特定组合，如SO42-等）。在使用摩尔时，必须指明量度的微观粒子的名称或者化学式。通常将粒子名称或符号写在物质的量名称或符号后面，例：1mol O2，1mol O。物质的量不适合于表示宏观概念，如：1mol氧元素，2mol大米等说法都是错误的。2.摩尔物质的量的单位，符号：mol。阿伏伽德罗常数：0.012kg 12C 中所含的碳原子数，在计算中通常使用6.021023这个近似值，它可以用符号 NA 来表示，其单位是mol-1。已知一个碳原子的质量是1.9331023g，可以求算出阿伏加德罗常数 注意：阿伏伽德罗常数与相对原子质量一样，都是人为规定的物理量，如果“规定”发生改变，“物质的量”“摩尔质量”等量也随之改变。阿伏伽德罗常数的值等于0.012kg 12C 中所含的碳原子数目，是一个精确值，人们没有测得其真实值，不同的方法测定出的NA的数值略有不同，但近似值为6.021023。所以，常用来进行有关计算，但当进行概念表述时，只能用阿伏伽德罗常数的值来表示粒子的个数。使用对象：微观粒子及微观粒子的特定组合。3.粒子数（N）、物质的量（n）与阿伏伽德罗常数（NA）的关系N=nNA 变式：n = N/NA如：1mol F 中约含个6.021023 F；0.5molCO2中约含有0.56.021023个CO2；1.5 mol Na2CO310H2O中约含有1.56.021023个 Na2CO310H2O，即含有36.021023个 Na+、1.56.021023个CO32-、156.021023个H2O。例题1：判断下列说法是否正确，并说明理由。（1）1mol氧（2）0.25molCO2。（3）摩尔是7个基本物理量之一。（4）1mol是6.021023个微粒的粒子集合体。（5）0.5molH2含有3.011023个氢原子。（6）3molNH3中含有3molN原子，9molH原子。答案：（1）错误。没有指明微粒的种类。改成1mol O，1mol O2，都是正确的。因此使用摩尔作单位时，所指粒子必须十分明确，且粒子的种类用化学式表示。 （2）正确。 （3）错误。物质的量是基本物理量之一。摩尔只是它的单位，不能把二者混为一谈。 （4）错误。6.021023是阿伏加德罗常数的近似值。二者不能简单等同。 （5）错误。0.5molH2含有0.521molH原子，6.02102316.021023个。 （6）正确。3molNH3中含有313 mol N原子，339molH原子。练习1：（1）1molO中约含有_个O；（2）3molH2SO4中约含有_个H2SO4，可电离出_molH；（3）4molO2含有_molO原子，_mol质子；（4）10molNa+中约含有_个Na。知识点二：摩尔质量前面学习了物质的量与微观粒子的数目的关系，物质的量作为连接微观粒子及宏观物质的桥梁已经完成一半，下面继续学习另外一半，下面我们看看1mol物质的质量到底有多大呢？我们先看下面的表格，看是否可以从这些数据中得出有用的结论。粒子符号物质的相对原子（分子）量每个粒子的质量（g/个）1摩尔物质含有的粒子数（个）1摩尔物质质量（g）126.02102312566.02102356986.02102398186.02102318236.02102323176.02102317C的相对原子质量为12，1mol碳原子含有6.021023 个碳原子，1mol碳原子的质量为 6.021023个 1.99310-23g=12g。同理Fe的相对原子质量是56，1mol铁原子含 6.021023个铁原子，是56g。 H2SO4的相对分子质量是98，1mol硫酸含 6.021023个硫酸分子，是98g。 H2O的相对分子质量是18，1mol水含 6.021023个水分子，质量是18g。电子质量过于微小，因此失去或得到电子的质量可忽略不计，所以Na+的式量是23。1mol钠离子含有 6.021023个钠离子，是23g。OH-的式量为17。1mol氢氧根离子含6.021023 个氢氧根离子，是17g。结论1mol任何原子的质量在数值上等于这种原子的相对原子质量。1mol任何分子的质量在数值上等于这种分子的相对分子质量。1mol任何离子的质量在数值上等于这种离子的式量。（二）摩尔质量（单位： g/mol 或者 kg/mol，符号：M）1.定义：单位物质的量的物质所具有的质量。任何一种原子的相对原子质量，是以12C的1/12为标准所得的比值。所以，1 mol任何原子的质量比，就等于它们的相对原子质量比。由此我们可求出x值和y值：x = 16 g y = 32 g2.摩尔质量与粒子的相对原子质量或相对分子质量（Mr）的关系：1mol粒子的质量以克为单位时，在数值上都与该粒子的相对原子质量或者相对分子质量相等。即摩尔质量的单位为g/mol时，M = Mr g/mol。1mol粒子的质量以千克为单位时，在数值上为该粒子的相对原子质量或者相对分子质量的1/1000。即摩尔质量的单位为kg/mol时，M = Mr 10-3 kg/mol。原子是由原子核和核外电子构成的，但是相对于原子核来说，电子的质量非常小，基本可以忽略不计，所以简单离子（如：Na+、Cl-）或者带电原子团（如：NH4+、SO42-）的摩尔质量等于构成它们的原子的相对原子量之和，所得到或者失去的电子的质量忽略不计。例如Cl的相对原子质量为35.5,1mol Cl的质量为35.5g，Cl 的摩尔质量为 35.5g/mol；H2O 的相对分子质量为18,1mol H2O 的质量为18g，H2O 的摩尔质量为18 g/mol；Ca2+的相对原子质量为40，1mol Ca2+的质量为40g，Ca2+的摩尔质量为 40g/mol；CO32_的相对原子之和为60，1mol CO32_的质量为,60g，CO32_ 的摩尔质量为 60g/mol。（记住：摩尔质量是带有单位的，数值上等于其相对原子量或相对分子量。）3.摩尔质量的计算物质的量（n）、质量（m）与摩尔质量（M）之间的关系：M = m/n （或者m = nM）将物质的量（n）、质量（m）以及微粒数（N）通过阿伏伽德罗常数（NA）和摩尔质量（M）联系起来，得出下列关系：已知阿伏伽德罗常数（NA）和摩尔质量（M），则某一个粒子的质量（ma）为：ma = M/NA化学计量数与物质的量的关系Fe + S FeS 相对分子量之比 56 32 88 化学计量数之比 1 1 1 粒子数之比 1 1 1 扩大6.021023倍 6.021023 6.021023 6.021023 物质的量之比 1 1 1 使用公式m=nM，得到下列质量之比 质量之比 56g 32g 88g 由此可得：化学计量数之比等于物质的量之比。 例题2.NA表示阿伏伽德罗常数，下列说法中，正确的是 （ ） A.2.4g金属镁变成镁离子时失去的电子数为0.1NA B.2g氢气中含有的原子数为NAC.3.011023个氮分子中含有的原子数为NA D.17g氨气中含有的电子数为10NA解析：此类题目为比较粒子数多少的类型，做该类题目，主要是找出所要求的粒子的物质的量，再进行比较。该题解题思路：MgMg2+ ，每1个镁原子转变成镁离子时失2 e-， 所以A答案中失去的电子数为2（2.4g/24 gmol-1）NA=0.2NA，A错；H2为双原子分子，所以B答案中氢原子数为 2（2g/2 gmol-1）NA=2NA，B错；N2为双原子分子，所以C答案中氮原子数为 2（3.011023/6.021023）NA=NA，C正确；1个NH2分子中的电子数为10，所以D答案中电子数为10（17g/17 gmol-1）NA=10NA，D正确。 练习2.下列物质分子数量最多的是（ ）A64gSO2 B3.011023个N2 C0.75mol H2SO4 D标准状况下33.6 L Cl2总结：质量相同的两种物质，其物质的量之比等于其摩尔质量之反比。例题3.下列各项中，跟0.5molSO3中所含的氧原子数相同的是 （ ） A. 0.5mol CO2 B. 32g SO2 C.1.5mol H2O D. 3.011023个SO42-解析：该题主要训练公式的熟练转化，0.5molSO3中所含氧原子为0.53=1.5 mol，A中为0.52=1 mol；B中为（32g/64 gmol-1） 2=1 mol；C中为1.5 mol；D中为（3.011023/6.021023）4=2；选C。练习3.有两份质量相等的SO2和SO3，它们所含的（ ） A氧原子个数比为2：3 B硫原子个数比为4：5C物质的量比为5：4 D物质的量比为4：5例题4.某固体仅由一种元素组成，其密度为5g/cm3，用X射线研究该固体的结果表明：在棱长为110-7cm3的立方体中含有20个原子，则此元素的相对原子质量最接近 （ ）A.32 B.65 C.120 D.150解析：先求出20个原子的质量 m=V=5（110-7）3=510-21（g），故1mol该原子质量为6.021023（510-2120）=150（g），所以该元素的相对原子质量接近于150. 练习4.如果1g水中含有m 个氢原子，则阿伏加德罗常数为（ ） Am/9 B9m C2m Dm 拓展例题：在反应X+2Y=R+2M中，已知R和M的摩尔质量之比为22:9，当1.6gX与Y完全反应后，生成4.4gR。则在此反应中Y和M的质量之比为 （ ）A. 16：9 B. 23:9 C. 32：9 D. 46:9 解析： X + 2Y = R + 2M M（R） 2M（M） 4.4g m 由题意得M（R）：2M（M）=22:18=4.4g：m，解之得m=3.6g，根据质量守恒，m（Y）=4.4g+3.6g-1.6g=6.4g，所以Y与M的质量之比为：6.4g：3.6g=16:9 拓展练习：已知钠与水反应的方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2，现将2.3g金属钠投入水中让其充分反应，要使每100个水分子中溶有1个Na+离子，求所需水的质量。 基础达标：1.NH4HCO3的相对分子质量为_，它的摩尔质量为_。2. 2molCO2的质量是_，所含的分子数目约为_，所含原子的数目约为_。3. Fe2(SO4)3的摩尔质量是 ；20g硫酸铁物质的量是 _ mol ，其中，Fe3+ mol ，SO42- _mol ，S mol，O的质量是 g。4._mol的CO2 中含有3g碳，_mol的CO2 中含有0.25mol的氧原子，_mol的CO2 中含有3.011024个CO2 分子，它的质量为_g。5.下列说法中正确的是 （ ） A. 1mol O 的质量是32 g/mol B. OH-的摩尔质量是17 C. 1mol H2O的质量是18g/mol D. CO2的摩尔质量是44g/mol6.质量相同的N2O4和NO2，下列说法正确的是 （ ） A. 氮元素的质量比是1:2 B. 氮原子的物质的量之比是1:1 C. N2O4和NO2的分子个数之比是1:1 D. 氮原子个数之比是 2:17.O2、SO2、SO3三者的质量之比为2:4:5时，它们的物质的量之比为 （ ） A. 2：4：5 B. 1：2：3 C. 1：1：1 D. 2：2：38.比较3mol N2 和3mol CO 中的下列物理量：分子的物质的量；原子的物质的量；质量；电子数；质子数。其中相同的是 （ ） A. B. C. D.9.已知16g A和20g B恰好完全反应生成mg C和4.5g D，在相同的条件下，15g B和8g A反应生成 0.125mol C，则C 的摩尔质量为 （ ） A. 126 B. 94.5g/mol C. 126g/mol D. 189g/mol能力提升：1.已知钾的氧化物有K2O2和KO2，在由这两种氧化物组成的混合物中，钾与氧的质量比为13：8，求混合物中K2O2与KO2的物质的量之比为 。2.下列物质分子数量最多的是（ ）A64gSO2 B3.011023个N2 C0.75mol H2SO4 D标准状况下33.6 L Cl23.欲使每10个水分子中含有1个Na+ 则90g 水中应投入钠