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1、第3节 化学中常用的物理量物质的量 第1课时 物质的量及其单位摩尔 摩尔质量,1.了解物质的量及其单位摩尔。 2.了解物质的量与微观粒子数之间的关系。 3.了解摩尔质量的含义。了解物质的量、摩尔质量和物质的质量之间的关系。,一、物质的量及其单位 1.物质的量 (1)物质的量: 性质:把物质的宏观量(如质量、体积)与原子、分子或离子 等微观粒子的数量联系起来的物理量。是国际单位制中的七个 基本物理量之一。 符号:_。 单位:_(符号_)。,n,摩尔,mol,(2)阿伏加德罗常数: 阿伏加德罗常数是_,数值 为_。 符号:_。 阿伏加德罗常数为_,单位是_。 根据以上学习内容填写以下空白: 若物质
2、含有阿伏加德罗常数(6.021023)个微粒,其物质的量 为_。 若物质的物质的量为2 mol,则该物质含有的微粒数是 _或_个。,0.012 kg 12C所含的碳原子的个数,6.021023,NA,6.021023,mol-1,1 mol,26.021023,2NA,2.物质的量、阿伏加德罗常数、粒子数三者之间的关系式 n=_。,二、摩尔质量 1.概念 _。 2.符号 _。 3.单位 _或kgmol-1。,单位物质的量的物质具有的质量,M,g mol-1,4.数值 当以g mol-1为单位时,在数值上与该粒子的相对原子质量 或相对分子质量相等。 请完成以下空白: 二氧化碳的相对分子质量是_,
3、其摩尔质量是_; 氧原子的相对原子质量是_,其摩尔质量是_;硫 酸根离子的相对分子质量是_,其摩尔质量是_。 5.物质的量、质量、摩尔质量三者之间的关系 n=_。,44,44 g mol-1,16,16 g mol-1,96,96 g mol-1,【思考辨析】 1.判断正误 (1)物质的量就是物质的数量。( ) 分析:物质的量是一个整体名词,不能简单地理解成物质的质 量或者物质的数量。 (2)阿伏加德罗常数只是一个常数,没有单位。( ) 分析:阿伏加德罗常数虽然是一个常数,但是有单位,单位是 mol-1。,(3)1 mol物质的质量当以g为单位时在数值上等于其相对原子 质量或相对分子质量。(
4、) 分析: 1 mol物质的质量当以g为单位时,等于其物质的量与 其摩尔质量的乘积,即与其相对分子质量或相对原子质量是相 等的。 (4)1 mol大米含有6.021023个米粒。( ) 分析:物质的量只适用于微观粒子,不适用于宏观物质。,2.问题思考 (1)0.5 mol H2O含有多少个水分子?这些水中含有多少个氢原子? 分析:在0.5 mol H2O中含有的H2O分子数为3.011023,其中含氢原子数为6.021023。,(2)12 g 12C中所含原子的个数、阿伏加德罗常数与6.021023的关系是怎样的? 分析:通常把0.012 kg 12C中所含的碳原子数定义为阿伏加德罗常数的基准
5、,符号为NA,其单位为 mol-1,阿伏加德罗常数的数值为6.021023,但不能说6.021023就是阿伏加德罗常数。,【知识链接】 国际单位制中的七个基本物理量,相对原子质量 相对原子质量以一个碳原子(原子核内有6个质子和6个中子的一种碳原子,即12C)的质量的1/12作为标准,任何一种原子的平均原子质量跟一个12C原子质量的1/12的比值,就是这种原子的相对原子质量。,一、对物质的量、摩尔质量等概念的理解 1.物质的量“四化” (1)专有化:物质的量是一个专用名词,在表述时不可增减,不能说成“物质量”“物质的质量”或“物质的数量”等。 (2)微观化:物质的量的单位是摩尔,只用于表示分子、
6、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子的多少,不适合表示宏观物质的数量。例:1 mol苹果、1 mol铁元素等说法都是错误的。,(3)具体化:在使用物质的量表示物质时,必须具体指明粒子的种类。如1 mol H2表示一摩尔氢分子,1 mol H表示一摩尔氢原子,1 mol H+表示一摩尔氢离子。而1 mol氢的表述是错误的,因为“氢”是元素名称,是宏观物质名称,不是微观微粒名称。 (4)集体化:微粒个数的数值只能是正整数,而物质的量表示的是很多个微粒的集合体,其数值可以是整数,也可以是小数。例:5 mol H2O、0.5 mol H2O。,2.阿伏加德罗常数“三量” (1)基准量:0.012 k
7、g 12C中所含的原子数。 (2)准确量:是一个物理量,用NA表示,单位是 mol-1。 (3)数值量:6.021023 mol-1。,3.摩尔质量“四性” (1)等同性: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)近似性:由于电子的质量非常微小,所以离子的摩尔质量以g mol-1为单位时,其数值近似等于该离子的相对分子质量或相对原子质量。 (4)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。,【知识备选】摩尔质量与
8、相对原子质量、相对分子质量辨析,【学而后思】 (1)“1 mol氧”这个说法正确吗?为什么? 提示:不正确,因为1 mol氧是指1 mol氧原子,还是指1 mol 氧分子,含义不明确。 (2)摩尔质量与物质的质量相同吗? 提示:不相同。首先,对于给定的物质,其摩尔质量的数值是 固定不变的,而物质的质量数值是任意的;其次,单位不同, 摩尔质量的单位是g mol-1,而物质的质量的单位是g或kg。,二、一个重要的“三角”关系和三个重要的“计算公式” 1.一个重要的“三角”关系,2.三个重要的“计算公式” (1)n= 。 在M、n和m中,已知任意两项求第三项; 物质的相对分子质量(或相对原子质量)是
9、已知的。 (2)n= 。 在n、N和NA中,已知任意两项求第三项; 求n或N时,概念性问题用NA;数字性问题用 6.021023 mol1。,(3) 。 在m、NA、M和N中,已知任意三项求第四项; 该计算式中,一般NA、M是已知的,N和m可互求。,【学而后思】 (1)在计算质量和微粒数之间的关系时,必须计算的一个物理量是什么? 提示:计算微粒数和质量之间的关系时,必须首先计算的一个物理量是物质的量,也就是说二者是通过物质的量联系在一起的。,(2)若已知一定量的某分子的质量和物质的量,能否求出该分子的相对分子质量?请说明原因。 提示:能。若已知一定量某分子的质量和物质的量,则可求出该分子的摩尔
10、质量,而摩尔质量当以gmol-1为单位时,在数值上与其相对分子质量是相等的。,类型一 物质的量及其单位摩尔 【典例】下列说法正确的是( ) A.物质的量就是用来表示物质所含微粒数目多少的物理量,也就是物质的质量 B.1 mol任何物质所含的分子数均与0.012 kg 12C所含的碳原子的个数相等 C.1 mol三聚氰胺(C3H6N6)分子中含有6NA个氮原子 D.在月球上3.011023个N2的物质的量小于0.5 mol,【解题指南】解答本题要注意以下2点: (1)正确理解物质的量及其单位摩尔的含义。 (2)正确理解阿伏加德罗常数及其与物质的量的关系。 【解析】选C。物质的量不是物质的质量或物
11、质的数量,A项错;用摩尔表示微粒数目多少时应指明微粒的名称、符号,组成物质的微粒可能为分子、原子或离子等,B不正确;1 mol C3H6N6分子中含有6 mol氮原子,则含有6NA个氮原子,C正确;物质的量的标准是固定的,与所处的环境无关,所以3.011023个N2的物质的量等于0.5 mol,D不正确。,【误区警示】(1)对物质的量的概念不能有正确的理解。 (2)使用“摩尔”表示“物质的量”时,首先必须弄清微观粒子的种类,而摩尔只是它的单位。 (3)物质的量的标准是固定的,与所处的环境无关。,【变式训练】对于摩尔的理解正确的是 ( ) A.物质的数量单位 B.表示物质的质量单位 C.表示物质
12、的量的单位 D.既是物质的数量单位又是物质的质量单位 【解析】选C。摩尔是物质的量的单位。,【变式备选】(双选)下列叙述正确的是 ( ) A.1 mol任何物质都含有约6.021023个原子 B.0.012 kg 12C含有约6.021023个碳原子 C.在使用摩尔表示物质的量的单位时,应用化学式指明粒子的 种类 D.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,【解析】选B、D。物质不一定均是由原子构成的,所以1 mol任何物质都含有约6.021023个原子的说法不正确;0.012 kg 12C含有的碳原子约是6.021023个;使用摩尔时必须指明粒子的种类,但是粒子的种类不一定非得用化学式指明
13、;物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一。,类型二 物质的量、微粒数、质量之间的计算 【典例】下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是( ) A.32 g O2所含的原子数目为NA B.0.5 mol H2O含有的原子数目为1.5NA C.1 mol 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 mol 【解题指南】解答本题注意以下2点: (1)知道质量求微粒个数要先计算物质的量。 (2)注意审题,看清是求原子数还是求分子数。,【解析】选 A。32 g氧气是1 mol,1 mol氧气中含有2 mol氧原子,所以氧原子数为2NA;1个水分子中含有3个原子,所
14、以0.5 mol水分子含有1.5 mol原子,含有的原子个数为1.5NA个;1 mol H2O含有的H2O分子数目为NA个;0.5NA个氯气分子的物质的量就是0.5 mol。,【名师点评】讲解本题时应注意以下3点: (1)进一步让学生熟悉物质的量、微粒数与物质的质量之间的 关系。 (2)让学生明确所求的是什么粒子,如分子、原子、离子、电 子、质子等及粒子所包含的粒子的种类和数目。 (3)明确常见的物质的组成,即:双原子分子、单原子分子等。,【互动探究】 (1)若把B选项改成“1.5NA个水分子的质量是18 g”是否正确?为什么? 提示:不正确。1.5NA个水分子应该是1.5 mol,所以对应的
15、水分子的质量应该是27 g。 (2)若把D选项改成“71 g氯气含氯原子的个数是2NA”是否正确?为什么? 提示:正确。71 g氯气是1 mol,由于氯气是双原子分子,所以含有2 mol氯原子,即氯原子的个数是2NA。,【变式备选】下列说法正确的是( ) A.H2的摩尔质量是2 g B.1 mol氧的质量是16 g C.氧气的摩尔质量是32 g mol-1 D.2 g H2含NA 个H 【解析】选C。摩尔质量的单位是g mol-1,A不正确;使用摩尔时指向不明,B错;氧气的摩尔质量是32 g mol-1,C正确;2 g H2是1 mol,含有2 mol H,所以含有2NA个H,D错。,1.关于2 mol二氧化碳的叙述中,正确的是( ) A.质量为44 g B.有4 mol原子 C.分子数为6.021023 D.摩尔质量为44 g mol-1,【解析】选D。2 mol二氧化碳的质量应该是2 mol 44 g mol-1=88 g,A不正确;2 mol二氧化碳含有的原子数 应该是6 mol,B不正确;分子数为2 mol6.021023 mol-1= 1.2041024,C不正确;二氧化碳的摩尔质量不会随着物质的 量的改变而改变,为44 g mol-1,D正确。,2