知识讲解_物质的量(基础)

1、铭师教研组整理，仅供内部教研参考使用物质的量【学习目标】1 了解物质的量的单位 摩尔。2掌握物质的量、物质的质量、微粒数目、标准状况下气体体积之间的关系。【要点梳理】要点一、物质的量及其单位（摩尔）物质的量】化学实验中，取用的药品无论是单质还是化合物，都是可以用器具称量的。而物质间发生的化学反应是原子、离子或分子之间按一定的数目关系进行的，对此， 不仅我们用肉眼直接看不到，也难以称量。国际科学家建议用“物质的量”将一定数目的原子、离子或分子等微观粒子与可称量物质联系起来，所以物质的量是联系宏观物质与微观粒子的一种物理量。1、物质的量的定义及单位：物质的量通常是表示物质所含微观粒子数目多少的物理

2、量，符号通常为n。单位：“摩尔”简称“摩”，符号 mol 。要点诠释：“物质的量”四个字是一个整体，不可分割或插入其他字。它不具有字面含义，不能望文生义。将其理解为“物质的质量”或 “物质的数量”，这些都是错误的。2、物质的量的对象：物质的量的计量对象是构成物质的微观粒子（如分子、原子、离子、电子、质子、中子等）或某些微观粒子的特定组合（如NaCl 可看成Na+、 Cl 的微粒组合，每摩尔NaCl 晶体含 1 mol Na+和1 mol Cl 。 ）等。因此在使用物质的量这一物理量时必须指明微粒的种类。例如：如1 mol H 表示 1 摩尔氢原子，1 mol H 2表示 1 摩尔氢分子，1 m

3、ol H 表示 1 摩尔氢离子。不能笼统地称1 mol 氢，应该说1 mol 氢原子 （或分子或离子）。物质的量不可用于计量宏观物质。如“ 1 mo铁钉l”、 “ 1 mo牛l ”等说法都是错误的。3、国际单位制中的基本物理量：物质的量表示含有一定数目粒子的集合体。物质的量（符号为n） ，是国际单位制中的七个基本物理量之一，其单位为摩尔（符号为mol） 。它与国际单位制中的其他六个基本物理量呈并列关系。“物质的量”与 “摩尔 ”的关系，就像“长度”与“米”、 “质量”与“千克”、“时间”与“秒”的关系一样，是基本物理量与其单位名称的关系。物理量名称单位名称国际符号长度米m质量千克kg时间秒s电

4、流强度安 培 A热力学温度开 尔文k光强度坎 德拉cd物质的量摩 尔 mol要点二、阿伏加德罗常数1、阿伏加德罗常数的定义：国际上规定，1 mol 粒子集体所含的粒子数与0.012 kg 12C 中所含的碳原子数相同，约为6.02 × 1023。 把 1 mol 任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，符号为 NA， 通常用6.02 × 1023mol 1表示。要点诠释：有人曾做过这样有趣的计算：如果把 6.02× 1023个直径为2.5cm 的硬币排成一行，可以来回于地球与太阳之间240.8 亿次。如果把6.02× 1023 粒米给全球60 亿人吃，每人每

5、天吃一斤，要吃14 万年。可见用阿伏加德罗常数来描述的微观粒子是多么的渺小。阿伏加德罗常数是一个有单位（ mol1 ） 的物理量，而不是一个数。其数值与0.012 kg 12C中含有的碳原子数相等，而6.02× 1023 mol 1 是一个近似值。 1 mol 任何物质均含有阿伏加德罗常数个指定微粒。2、物质的量（n）与微粒个数（N ）、阿伏加德罗常数（N A）之间关系：NNA要点三、摩尔质量1 摩尔质量定义：单位物质的量的物质所具有的质量。符号为M ，单位为：g / mol（或g·mol1 ） 。2、相对原子质量：（ 1）、定义：以12C 原子质量的1/12 为标准，其它

6、原子的质量跟它相比较所得到的比值，作为这种原子的相对原子质量。（ 2） 、两种原子的质量之比与其相对原子质量之比有何关系：二者相等。因为任何一种原子的相对原子质量，都是以12C 质量的 1/12 为标准所得的比值。所以，任何原子的质量之比，就等于它们的相对原子质量之比。3、摩尔质量与相对原子质量（或相对分子质量）的关系：摩尔质量以g· mol 1 为单位时，在数值上与物质的相对分子质量或相对原子质量相等。要点诠释：推导过程（ 1 ）推导一：计算并完成下表微粒相对原子 质量一个微粒真实质量1mol 物质含微粒 数1mol 物 质的质量（ g）摩尔质量（ g/mol ）C121.993&

7、#215; 10-26 kg236.02× 102312 g12 g/molFe569.3× 10-26 kg236.02× 102356 g56 g/molS325.31× 10-26 kg236.02× 1032 g32 g/molH2SO4981.63× 10-25 kg236.02× 102398 g98 g/mol由上述计算结果可知：1mol 物质的质量以克为单位时，其数值等于其相对原子质量或相对分子质量。（ 2）推导二：，M (12C)=12 g m· ol1 ， 所以 M (X) 也就是以g·

8、; mol1 为单位， 数值上等于其相对原子质量。说明：对于纯净物而言，其摩尔质量是固定不变的，而物质的质量则随着物质的物质的量不同而不同。如1 mol O 2的质量为32 g， 2 mol O2的质量为64 g，而 O2的摩尔质量并不发生变化，还是32 g ·mol 1 。要点四、物质的量、阿伏加德罗常数、质量和粒子数目之间的关系计算关系式（公式）主要应用注意事项N nNA在 n、 N 和 NA中，已知任 意两项求第三项 NA 有单位：mol 1求n 或 N 时，概念性问题用N A；数字性问题用6.02 × 10231molMm n在M 、 n 和 m 中，已知任意两项求

9、第三项先求M ，后求M rM 的单位取g / mol 时， m 的单位取g； M 的单位取kg / mol 时，m 的单位取kg要点诠释：在m、 M、 NA和 N 中，已知任意三项求第四项 n 是计算的核心和桥梁，从n 恒等列代数方程式解决较复杂的问题与N 有关的问题莫忽视微粒的组成和种类【典型例题】类型一、物质的量及其单位（摩尔）例 1下列叙述正确的是（）A每摩尔物质约含有6.02 × 1023个粒子B 摩尔是七个基本物理量之一C摩尔是物质的质量单位D 摩尔是物质的数量单位【思路点拨】了解摩尔是物质的的量的单位，物质的量是七个基本物理量之一， “物质的量”四个字是个整体，不能说成是

10、物质的质量或物质的数量。【答案】A【解析】根据物质的量的概念要点分析：A 项，每摩尔物质约含有6.02 ×1023个粒子，正确；物质的量是七个基本物理量之一，其单位是摩尔，B、 C、 D 错误。【总结升华】考查摩尔概念和应用，要善于把握其内含外延，准确把握和应用。举一反三：【变式 1 】下列对于“摩尔”的理解正确的是（ ）A摩尔是国际科学办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molC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 mol【答案】B例 2与2mol MgCl 2电离出的Cl-数目相同的

11、是（）A 2mol NaClB 4mol KClO 3C 4 mol AlCl 3D 1.5mol CaCl 23【思路点拨】首先计算2molMgCl 2 电离出的Cl-数目，然后再计算四个选项中电离出的Cl-数目，找出数目相同的即可。需要注意的是KClO 3并不能电离出Cl-。【答案】C【解析】已知 2mol MgCl2电离出的Cl-数目为4mol， A 中 2mol NaCl 电离出的Cl-数目为2mol ， C 中 4 mol AlCl 3电离出的Cl-数目也为4mol， D 中 1.5mol CaCl2电离出的Cl-数目为33mol ，而 B 中 KClO 3不能电离出Cl-，所以答案

12、为C。【总结升华】做这类题除了要求计算准确外，还需注意的是物质是否能电离出指定的离子。举一反三：【变式 1 】下列物质中含原子个数最多的是（）A 0.4 mol O2B 4 时 5.4 mL 水22C 10 g 氖D 6.02 × 1022 个 CO2 分子【答案】B【解析】 A： 0.4 mol O2 含 0.8 mol 氧原子；B： 5.4 mL 水含 0.3 mol 水分子， 0.9 mol 原子；C： 10 g 氖含有 0.5 mol 氖原子；D： 6.02 ×1022 个CO2 分子即 0.1 mol CO2， 含 0.3 mol 原子。类型二、阿伏加德罗常数例

13、3下列说法正确的是（）A阿伏加德罗常数是人们规定的数，没有单位B 0.012 kg 12C 中所含有的碳原子数的精确值是6.02 × 1023C H 2O 的相对分子质量为18， 1 mol 水的质量也是18D 1.5 mol NaCl 中含有 NaCl 的微粒数为9.03×1023【思路点拨】对于阿伏加德罗常数，要理解其概念以及来源；有关阿伏加德罗常数的计算，要善于利用物质的量作为桥梁过渡。【答案】D【解析】国际上规定，阿伏加德罗常数的值与0.012 kg 12C 中所含的碳原子数相同，单位是每摩，所以A 选项不对；阿伏加德罗常数为6.0221367× 1023

14、 / mol ， 6.02 × 1023是它用于计算时约化后的值，故B 不对； 1 mol 任何物质的质量，以克作单位时，在数值上等于其相对原子或相对分子质量，所以1 mol 水的质量应是18 g 而不是 18，故 C 不对。【总结升华】有关阿伏加德罗常数的概念，注意三个问题：（ 1 ）它是一个物理量，不是一个单纯的“数”； （ 2）通过阿伏加德罗常数为纽带可以进行物质的微粒数与物质的量的相互换算； （ 3） 从阿伏加德罗常数的规定可以推出：1 mol 任何粒子或物质的质量，以克为单位时，在数值上等于其相对原子或相对分子质量。举一反三：【变式 1 】下列有关阿伏加德罗常数（N A）的

15、说法错误的是（）A 32 g O2所含的原子数目为NAB 0.5 mol H 2O含有的原子数目为1.5 NAC 1 mol H 2O 含有的H2O 分子数目为NAD 0.5 NA个氯气分子的物质的量是0.5 mol【答案】A例 4用NA 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中，不正确的是（）A 32 g 氧气和 32 g 臭氧均含有2 NA 个氧原子B 32 g 氧气和 32 g 臭氧含有的分子数相等C 32 g 氧气和臭氧混合气体中含有2 NA 个氧原子D 1 mol 氧气和臭氧的混合气体中含有2 N A 个氧原子【思路点拨】氧气由O2分子构成，每个O2分子由 2 个氧原子构成；臭氧由O3分子

16、构成，每个O3分子由3个氧原子构成。质量和物质的量的关系为：物质的量=质量/摩尔质量。【答案】BD【解析】32g 氧气的物质的量为1mol，含有2NA个氧原子，32g 臭氧的物质的量为2/3mol，同样也含有2N A个氧原子，由此可见，32 g 氧气和 32 g 臭氧含有的氧原子数相等，但二者含有的分子数并不相等，故A 正确、 B 不正确。由于32 g 氧气和 32 g 臭氧含有的氧原子数相等，所有32 g 氧气和臭氧混合气体中同样含有2 N A 个氧原子，则C 正确。 1mol 氧气含有 2N A个氧原子，而 1mol 臭氧含有3 N A 个氧原子，则 1mol 氧气和臭氧的混合气体中含有的

17、氧原子个数是与臭氧和氧气的物质的量之比相关的，本题无法计算，故D 不正确。【总结升华】阿伏加德罗常数问题是常考的“热点”问题。正确解答本类题目，要在认真审题的基础上利用自己掌握的概念仔细分析、比较，从而正确解答。举一反三：【变式 1 】用 N A 代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A 0.5 mol Al 与足量盐酸反应生成的H2分子数为NAB 0.2 mol H 2O 所含的 H 原子数为0.2 NAC 0.1 mol CH 4所含的电子数为NAD 46 g NO2和 N2O4的混合物含有的分子数为NA【答案】C【解析】Al 与盐酸反应时，根据化学方程式可知2 mol Al 完全反应可

18、生成3 mol H 2， 则 0.5mol Al 完全反应可生成0.75 mol H2，即H2分子数为0.75 NA， A 错误。 1 mol H2O 中含H 原子数为2 NA， 0.2 mol H 2O 中含 H 原子数为0.4 NA， B 错误。 1 mol CH 4含10 mol 电子，故0.1 mol CH 4所含电子数为NA， C 正确。 NO2和 N2O4的平均摩尔质量介于46 g ·mol1 至 92g·mol1 之间，故46 g 两者的混合物，其物质的量小于1 mol， D 错误。类型三：摩尔质量例 5下列说法正确的是()A H2的摩尔质量是2 gB 1 m

19、ol H 2O 的质量是18 g/molC 64 g 氧气的摩尔质量是32 g/molD 2 g H2含 1 mol H【思路点拨】摩尔质量是有单位的，质量、摩尔质量、物质的量三种之间的关系为：物质的量 =质量/摩尔质量。【答案】C【解析】摩尔质量的单位是g/mol，在质量以g 为单位时，摩尔质量在数值上与其相对分子质量相等，故A 项错误，C 项正确；1 mol H2O 的质量是18 g， B 项错误；D 项中 2 g H2的物质的量是1 mol ，含有 2 mol H ， D 项错误。【总结升华】注意摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量，单位为g / mol 。举一反三：【变式 1 】下

20、列说法中正确的是()A铁的摩尔质量就是铁的相对原子质量B CO32 的摩尔质量是60g/molC 1molO 2的质量是32g/molD CO2的摩尔质量是44g【答案】B【变式2】 1.6 g 某物质中含有6.02×1022个分子，则该物质的相对分子质量为()A 16B 64C 32D 96【答案】A【解析】 相对分子质量在数值上等于该物质的摩尔质量，因而只要求出该物质的摩尔质量即质的相对分子质量为16。例 6.在 X+2Y=R+2M 中， 已知 R 和 M 的摩尔质量之比为22 9， 当 1.6 g X 与 Y 完全反应后，生成4.4 g R。则参加反应的Y 与生成的M 的质量之

21、比为()A169 B239C329 D469【思路点拨】本题依据质量守恒关系列式解题，只要“守恒法”使用得当，可收到解题步骤简捷、快速、准确之功效。【答案】A【解析】由反应：X + 2Y = R + 2MM r (R) 2M r (M)4.4 g m由题意得Mr (R) 2Mr (M)=22 18=4.4 g m， 解之得m=3.6 g， 根据质量守恒定律，参加反应的Y 的质量为4.4 g+3.6 g 1.6 g=6.4 g，所以参加反应的Y 与生成的M 的质量之比为 6.4 g 3.6 g=16 9。【总结升华】本题考查学生对物质的量、摩尔质量、质量以及质量守恒定律的理解和运用。“守恒法”解题是指在解题过程中利用化学反应或化学现象中的一些守恒关系来解决化学问题的一种独特的解题方法。举一反三：【变式 1】 20 g A 物质和 14 g B 物质恰好完全反应