第三节　第1课时　物质的量的单位-摩尔

高中同步学案优化设计GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHUASHEJI第1课时物质的量的单位——摩尔第二章2022内容索引0102基础落实•必备知识全过关重难探究•能力素养全提升03学以致用•随堂检测全达标素养目标1.通过对比、类比、归纳、演绎等多种思维方法,了解物质的量、摩尔质量的含义,体会从物质的量层次定量研究化学问题的意义,发展宏观辨识与微观探析的学科核心素养。2.能基于物质的量认识物质组成及其变化,知道从定量的角度认识宏观物质和微观粒子的相互关系是研究化学问题的科学方法之一,发展宏观辨识与微观探析的学科核心素养。基础落实•必备知识全过关一、物质的量的单位——摩尔1.概念

联系宏观物质与微观粒子的“桥梁”物质的量是一个物理量,它表示含有

一定数目粒子

的集合体,符号为

n

。

2.摩尔3.规范表示使用摩尔作单位时,所指粒子必须十分明确,且粒子的种类要用

化学式

表示,如下:

x

+

mol―→H2SO4

↓

↓

↓

数值

单位指定化学式或微粒符号例如,2molH、1molH2、1.5molNaOH、1molOH-等。微点拨

表示某物质(或粒子)的物质的量,可用“n(粒子符号)”表示。例如,H2O、CO2的物质的量分别表示为n(H2O)、n(CO2)。4.阿伏加德罗常数(1)概念1mol任何粒子的

粒子数

叫做阿伏加德罗常数,符号为NA,通常用

6.02×1023

mol-1

表示。

(2)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)之间的关系:

教材阅读想一想阅读教材“资料卡片·国际单位制(SI)的7个基本单位”。结合表中信息,判断“质量”和“物质的量”这两个物理量是否相同?为什么?提示

不相同;“质量”从宏观角度描述物质,“物质的量”从微观角度描述

物质。易错辨析判一判(1)质量、时间、长度、摩尔是国际单位制中4个常用物理量。(

×

)(2)“物质的量”是一个基本物理量,其单位是摩尔。(

√

)(3)0.5

mol

H2SO4含有O2分子数为6.02×1023。(

×

)提示

(1)摩尔不是物理量,它是“物质的量”这一物理量的单位;(3)H2SO4由H2SO4分子构成,不含O2分子。二、摩尔质量1.1

mol物质的质量

质量是变量,随物质的量变化而变化(1)1mol不同物质中所含的粒子数是相同的,即约含有

6.02×1023

个粒子,但由于不同粒子的质量可能不同,1mol不同物质的质量也可能不同。

(2)1mol任何粒子或物质的质量以克为单位时,其数值都与该粒子的

相对原子质量

或

相对分子质量

相等。结合上述结论,填写下表:

2.摩尔质量

摩尔质量是定值,不随物质的量发生变化(1)概念微点拨

表示某物质(或粒子)的摩尔质量,可用“M(粒子符号)”表示。例如,H2O、CO2的摩尔质量分别表示为M(H2O)=18

g·mol-1、M(CO2)=44

g·mol-1。(2)物质的量(n)、质量(m)与摩尔质量(M)之间的关系:。

重难探究•能力素养全提升探究一物质的量的有关概念及理解【情境探究】从宏观角度看,矿泉水的质量和体积都可以测量,那么这瓶矿泉水中有多少个水分子呢?一滴水(约0.05

mL)大约含有17万亿亿个水分子。若一个个地去数这瓶矿泉水中含有的水分子,即使分秒不停,一个人穷其一生也无法完成这项工作。(1)已知:1个水分子的质量约为2.99×10-23g,试计算这瓶矿泉水(500mL)中含有水分子的数目。提示

1个水分子的质量约为2.99×10-23

g,500

mL矿泉水的质量约为500

g,则含有水分子的数目约为

≈1.67×1025。(2)1molH2O的摩尔质量是0.5molH2O的摩尔质量的2倍,这种观点正确吗?为什么?提示

不正确;物质的组成确定,其摩尔质量就是确定值,H2O的摩尔质量为18

g·mol-1,与其物质的量的大小无关。【方法突破】1.抓住“四化”,准确理解“物质的量”2.基于“三性”,认识“摩尔质量”【应用体验】【例1】(2022辽宁大连高一期末)国外宇航员吃着“牙膏和砖块”时,中国宇航员已经在太空泡茶了,茶叶装在特制包装袋中,注水后用加热器进行加热就可以喝了。下列说法正确的是(

A

)A.4℃、101kPa时,18mL水的物质的量为1molB.宇航员喝茶时注入的2molH2O的摩尔质量是36C.1molH2O中含有3mol电子D.在太空中0.5molH2O的摩尔质量为9g·mol-1解析

4

℃、101

kPa时,水的密度为1

g·cm-3,18

mL

水的质量为18

g,则其物质的量为

=1

mol,A正确;H2O的摩尔质量与其物质的量无关,2

mol

H2O的摩尔质量仍为18

g·mol-1,B错误;1个H2O分子含有10个电子,则1

mol

H2O中含有10

mol电子,C错误;摩尔质量可看作物质的属性,在太空中H2O的摩尔质量仍为18

g·mol-1,D错误。考题点睛

针对训练1下列说法正确的是(

B

)A.单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量,如CO2的摩尔质量为44gB.3molO2与2molH2O所含原子数相等C.摩尔是一个基本物理量,1mol粒子的数目约为6.02×1023D.1molH2O中含有2mol氢和1mol氧解析

摩尔质量的单位是g·mol-1,CO2的摩尔质量为44

g·mol-1,A错误;3

mol

O2含有6

mol

O原子,2

mol

H2O含有4

mol

H原子和2

mol

O原子,故二者所含原子数相等,B正确;摩尔不是物理量,而是物质的量的单位,C错误;1

mol

H2O中含有2

mol

H和1

mol

O,题目中“2

mol

氢”和“1

mol氧”指代不明,D错误。探究二物质的量、质量和粒子数之间的换算关系【情境探究】2021年国际知名期刊《Science》杂志发表论文称,我国科学家利用二氧化碳在实验室成功实现淀粉的合成,这是继20世纪60年代我国人工合成结晶牛胰岛素后的再一次重大突破。利用CO2人工合成淀粉技术的主要流程如下:(1)等物质的量的H2O和H2O2,所含分子数之比为

1∶1

,所含O原子数之比为

1∶2

。

(2)与16gCH3OH所含碳原子数相同的CO2的质量为

22

g

;3.0gHCHO所含H原子数目为

1.204×1023

。

提示

16

g

CH3OH的物质的量为0.5

mol,含有0.5

mol

C,而含有0.5

mol

C时CO2的物质的量为0.5

mol,其质量为0.5

mol×44

g·mol-1=22

g。【方法突破】物质的量、质量和粒子数目之间的换算关系及应用【应用体验】【例2】(2022湖南三湘名校高一联考)实现“碳中和”的关键是控制碳氧化物的排放,CO和CO2是碳的两种重要氧化物,用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(

B

)A.NA个CO和1molCO2所含分子数相等B.相同质量的CO和CO2所含的氧原子数之比为1∶2C.相同物质的量的CO和CO2所含碳原子数之比为1∶1D.28gCO全部转化为CO2,所转移的电子数为2NA解析

1

mol

CO2含有NA个CO2分子,故与NA个CO所含分子数相同,A正确;CO和CO2的摩尔质量分别为28

g·mol-1、44

g·mol-1,二者等质量时,其物质的量之比为44∶28=11∶7,则所含氧原子数之比为11∶14,B错误;1个CO和1个CO2分子均含1个碳原子,相同物质的量时,二者所含碳原子的物质的量相等,则其数目之比为1∶1,C正确;CO转化为CO2时,1个CO失去2个电子,28

g

CO为1

mol,则转移电子数为2NA,D正确。【变式设问】若CO2和CO所含氧原子数相同,试求二者的质量之比。提示

CO2和CO所含氧原子数相同,其物质的量之比为1∶2,则CO2和CO的质量之比为(1×44)∶(2×28)=11∶14。针对训练2(2022江苏南通中学高一期末)1.28g某气体含有的分子数目为1.204×1022,则该气体的摩尔质量为(

C

)A.64g B.64C.64g·mol-1 D.32g·mol-1解析

某气体含有的分子数目为1.204×1022,则其物质的量为0.02

mol,又知该气体的质量为1.28

g,故该气体的摩尔质量为

=64

g·mol-1。学以致用•随堂检测全达标1.(2022山西吕梁高一期末)下列说法正确的是(

A

)A.N2的摩尔质量为28g·mol-1B.1molOH-的质量为18gC.NO2的相对分子质量为46g·mol-1D.1个H2O分子的质量为18g解析

1

mol

OH-的质量m=nM=1

mol×17

g·mol-1=17

g,B错误;相对分子质量的单位不是g·mol-1,NO2的相对分子质量为46,C错误;1个H2O分子的物质2.(2022北京朝阳区高一期末)0.5molNa2SO4中(

C

)A.含0.5molNa+B.含0.5个Na2SO4分子C.含3.01×1023个D.含1mol氧原子3.(2022湖南师大附中高一期末)下列叙述正确的是(

B

)A.H2SO4的摩尔质量是98B.等质量的O2和O3中所含的氧原子数相同C.等质量的CO与CO2中所含碳原子数之比为7∶11D.1mol任何物质都约含6.02×1023个原子解析

H2SO4的摩尔质量是98

g·mol-1,A错误;等质量的O2和O3的物质的量之比为3∶2,则所含氧原子数之比为(3×2)∶(2×3)=1∶1,故所含氧原子数相同,B正确;等质量的CO与CO2的物质的量之比为11∶7,则所含碳原子数之比为11∶7,C错误;构成物质的粒子可能是原子、分子或离子,故1

mol任何物质不一定含有6.02×1023个原子,如1

mol

H2含1.204×1024个H原子,D错误。4.(2022河北定州高一期末)顺铂是一种用于治疗癌症的药物,其结构如图所示。关于1mol顺铂的下列说法正确的是(

D

)A.含氮元素的质量为14gB.含铂原子的数目约为6.02×1022C.含氯元素的质量为35.5gD.含氢原子的物质的量为6mol解析

由顺铂的结构可知,其化学式为PtH6N2Cl2,则1

mol

顺铂含有1

mol

Pt、6

mol

H、2

mol

N和2

mol

Cl,D正确;含氮元素的质量为2

mol×14

g·mol-1=28

g,A错误;含1

mol

Pt,则Pt原子的数目约为6.02×1023,B错误;