《2022-2023學(xué)年高中化學(xué) 第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第二節(jié) 第1課時《物質(zhì)的量 摩爾質(zhì)量》知識點歸納及例題解析 新人教版必修2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022-2023學(xué)年高中化學(xué) 第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第二節(jié) 第1課時《物質(zhì)的量 摩爾質(zhì)量》知識點歸納及例題解析 新人教版必修2(10頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022-2023學(xué)年高中化學(xué) 第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第二節(jié) 第1課時《物質(zhì)的量 摩爾質(zhì)量》知識點歸納及例題解析 新人教版必修2
[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.知道物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量的單位及含義。2.理解物質(zhì)的量的基準(zhǔn)——阿伏加德羅常數(shù)的含義。3.能進行物質(zhì)的質(zhì)量、微粒數(shù)目與物質(zhì)的量之間的換算。
一 物質(zhì)的量及其單位——摩爾
1.國際單位制(SI)中的七個基本單位
物理量
長度
質(zhì)量
時間
電流
熱力學(xué)溫度
物質(zhì)的量
發(fā)光強度
單位名稱及符號
米(m)
千克(kg)
秒(s)
安(A)
開(K)
摩(mol)
坎(cd)
2.物質(zhì)的量是表示含有一
2、定數(shù)目粒子集合體的物理量,用符號n表示。“物質(zhì)的量”四個字是一個整體概念,為專用名詞,不可任意加減字,既不是物質(zhì)的質(zhì)量,也不是物質(zhì)的數(shù)量。
3.物質(zhì)的量的單位——摩爾
1.下列說法不正確的是( )
A.物質(zhì)的量可以理解為物質(zhì)的數(shù)量
B.物質(zhì)的量是國際單位制中七個基本物理量之一
C.摩爾是物質(zhì)的量的單位
D.物質(zhì)的量描述對象是分子、原子等微觀粒子
答案 A
二 阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量
1.根據(jù)表中已知條件進行計算,將結(jié)果填入表中空格內(nèi):
物質(zhì)微粒
物質(zhì)質(zhì)量
1個微粒實際質(zhì)量
所含微粒數(shù)目
12C
12 g
1.993 3×10-23 g
6.02
3、0×1023
Fe
56 g
9.301×10-23 g
6.021×1023
O2
32 g
5.315×10-23 g
6.021×1023
通過上表計算結(jié)果,你能得出的結(jié)論是12 g 12C所含的原子個數(shù)約為6.02×1023(阿伏加德羅常數(shù));物質(zhì)含有6.02×1023個微粒的物質(zhì)的量為1摩爾。
2.試通過計算,填寫下表:
物質(zhì)微粒
1個微粒的實際質(zhì)量(g)
6.02×1023個微粒的質(zhì)量(g)
相對分子(或原子)質(zhì)量
H2O
2.990×10-23
17.999 8
18
Al
4.485×10-23
26.999 7
27
通過上表計算
4、結(jié)果,你能得出的結(jié)論是6.02×1023個微粒(1摩爾)的質(zhì)量在數(shù)值上(近似)等于其相對分子(或原子)質(zhì)量(摩爾質(zhì)量)。
歸納總結(jié)
1.阿伏加德羅常數(shù)
(1)阿伏加德羅常數(shù)是0.012 kg 12C所含的原子個數(shù),約為6.02×1023個,用符號NA表示。
(2)物質(zhì)若含有阿伏加德羅常數(shù)(6.02×1023)個微粒,其物質(zhì)的量為1 mol。
(3)阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA,約為6.02×1023 mol-1,其單位是mol-1。
2.摩爾質(zhì)量
(1)摩爾質(zhì)量是單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量;用符號M表示,單位是g·mol-1。
(2)上表中1 mol各物質(zhì)的質(zhì)量各不相同,但在
5、數(shù)值上分別(近似)等于該物質(zhì)的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量。
2.下列有關(guān)物質(zhì)的量和摩爾質(zhì)量的敘述,正確的是( )
A.水的摩爾質(zhì)量是18 g
B.0.012 kg 12C中約含有6.02×1023個碳原子
C.1 mol水中約含有6.02×1023個氫原子
D.1 mol任何物質(zhì)都含有6.02×1023個分子
答案 B
解析 摩爾質(zhì)量的單位是g·mol-1,A錯誤;碳是由原子構(gòu)成的,根據(jù)規(guī)定,0.012 kg 12C中所含的碳原子數(shù)即為阿伏加德羅常數(shù),近似為6.02×1023 mol-1,B正確;在1 mol水中約含有2×6.02×1023個氫原子,錯誤;構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子
6、有分子、原子和離子等,并非任何物質(zhì)都是由分子構(gòu)成的,D錯誤。
易錯警示 在運用物理量的過程中,務(wù)必要正確注明單位。看清粒子的種類是解題的關(guān)鍵。
3.下列說法正確的是( )
A.1 mol H+的質(zhì)量是1 g
B.H2的摩爾質(zhì)量是2 g
C.1 mol O2的質(zhì)量是32 g·mol-1
D.1 mol Na+的質(zhì)量是11 g
答案 A
解析 1 mol H+的質(zhì)量是1 mol×1 g·mol-1=1 g,A正確;H2的摩爾質(zhì)量是2 g·mol-1,B不正確;1 mol O2的質(zhì)量是1 mol×32 g·mol-1=32 g,C不正確;1 mol Na+的質(zhì)量是1 mol×23
7、g·mol-1=23 g,D不正確。
理解感悟 (1)質(zhì)量的單位是g,摩爾質(zhì)量的單位是g·mol-1,相對分子質(zhì)量的單位是1,進行概念辨析時要注意這點。摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于它們的相對分子質(zhì)量或相對原子質(zhì)量。(2)對具體的物質(zhì),其摩爾質(zhì)量是確定的,不隨物質(zhì)的量的多少而變化,也不隨物質(zhì)的聚集狀態(tài)的變化而變化。
三 關(guān)于物質(zhì)的量的簡單計算
1.3.01×1022個O2的物質(zhì)的量是0.05 mol;2 mol H2O所含的分子個數(shù)是1.204×1024個,所含氫原子的物質(zhì)的量是4 mol。
2.硫酸的摩爾質(zhì)量是98 g·mol-1,24.5 g硫酸的物質(zhì)的量是0.25 mol,氧原子的物質(zhì)
8、的量是1 mol。
3.氫氧化鈉的摩爾質(zhì)量是40 g·mol-1,1.5 mol氫氧化鈉的質(zhì)量是60 g。
4.已知26.5 g某化合物的物質(zhì)的量為0.25 mol,則該化合物的摩爾質(zhì)量是106 g·mol-1,相對分子質(zhì)量是106。
歸納總結(jié)
1.基本關(guān)系式
(1)n=(n表示物質(zhì)的量,N表示粒子數(shù))。
關(guān)系式中NA的單位是mol-1。
(2)M=(M為摩爾質(zhì)量,m為物質(zhì)的質(zhì)量)。
在M、n和m中,已知任意兩項求第三項;若M的單位是g·mol-1時,則m的單位是g。
2.恒等關(guān)系式
由基本關(guān)系式n=和n=可得恒等關(guān)系式:=。在 N、NA、m、M中,已知任意三項可求第四項。
9、一般情況下,NA、M是已知的,則N與m可互求。
4.NA代表阿伏加德羅常數(shù),下列說法中正確的是( )
A.2.3 g鈉由原子變成離子時,失去的電子數(shù)為 0.2NA
B.0.2NA個硫酸分子與19.6 g磷酸含有相同的氧原子數(shù)
C.28 g氮氣所含的原子數(shù)為NA
D.NA個氧分子與NA個氫分子的質(zhì)量比為8∶1
答案 B
解析 A中Na+為+1價,2.3 g鈉為0.1 mol鈉原子,失去的電子數(shù)為0.1NA,故A錯誤;B中19.6 g磷酸即為0.2NA個磷酸分子(19.6 g÷98 g·mol-1=0.2 mol),等物質(zhì)的量的硫酸(H2SO4)與磷酸(H3PO4)含有相同的氧
10、原子數(shù),故B正確;C中28 g氮氣(N2)即為1 mol氮分子(28 g÷28 g·mol-1=1 mol),所以應(yīng)含2NA個氮原子,故C錯誤;D中NA個氧分子質(zhì)量為32 g,NA個氫分子質(zhì)量為2 g,則其質(zhì)量比為16∶1,故D錯誤。
理解感悟 本題體現(xiàn)的是以物質(zhì)的量為中心的計算、NA與物質(zhì)的量的關(guān)系并由此延伸到微粒個數(shù)、物質(zhì)的質(zhì)量,應(yīng)熟練掌握它們的換算關(guān)系。在分析判斷時還要注意弄清用NA所表示的粒子的種類和所給物質(zhì)的關(guān)系。
5.在14.2 g Na2SO4中:
(1)含有的Na+的數(shù)目是 ;
(2)含有的SO的質(zhì)量是 ;
(3)含氧原子的物質(zhì)
11、的量是 。
答案 (1)1.204×1023 (2)9.6 g (3)0.4 mol
解析 由化學(xué)式Na2SO4可得如下關(guān)系式:
Na2SO4~2Na+~SO~4O
方法一 n(Na2SO4)==0.1 mol
所以有:
(1)n(Na+)=2n(Na2SO4)=0.2 mol,
N(Na+)=0.2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1023;
(2)n(SO)=n(Na2SO4)=0.1 mol,
m(SO)=0.1 mol×96 g·mol-1=9.6 g;
(3)n(O)=4n(Na2SO4)=0.4 mol。
方法二 在關(guān)系式中,
12、系數(shù)比等于粒子個數(shù)比,若都擴大6.02×1023倍,則化學(xué)計量數(shù)比就等于物質(zhì)的量比:
Na2SO4 ~ 2Na+ ~ SO ~ 4O
1 mol 2 mol 1 mol 4 mol
而在一個關(guān)系式中,等量的某一物質(zhì),可用不同的單位來表示。如2 mol Na+,可用質(zhì)量2×23 g來表示,也可用離子個數(shù)2×6.02×1023來表示。在計算時,為方便計算,通常是化學(xué)計量數(shù)反映的量與該物質(zhì)(已知量或待求量)的題給單位相同。如:本題中已知量Na2SO4是14.2 g,那么化學(xué)計量數(shù)反映的1 mol的Na2SO4就用“142 g”來計算;(1)中求Na+的個數(shù),化學(xué)計量數(shù)反映的2
13、 mol Na+就用“2×6.02×1023”來計算;以此類推,有如下計算式:
Na2SO4 ~ 2Na+ ~ SO ~ 4O
===
解得:N(Na+)=1.204×1023
m(SO)=9.6 g
n(O)=0.4 mol。
理解感悟 針對不同粒子之間的量(如質(zhì)量、物質(zhì)的量、粒子個數(shù))的換算,先用常規(guī)方法,再用關(guān)系式法計算,通過比較找出較好的方法。一題多解,不僅可熟練知識,掌握解題技巧,還可提高思維能力和解決問題的能力。
通過摩爾質(zhì)量、阿伏加德羅常數(shù)就可以順利知道一定質(zhì)量的物質(zhì)中含有的微粒個數(shù),物質(zhì)的量起著橋梁的作用。
質(zhì)量mn微粒數(shù)目N
1.下列說法中正
14、確的是( )
A.摩爾是用來描述微觀粒子的物理量
B.0.5 mol H2O中含有的原子數(shù)目為1.5NA
C.64 g氧相當(dāng)于2 mol氧
D.1 mol任何物質(zhì)都含有6.02×1023個原子
答案 B
解析 摩爾是物質(zhì)的量的單位,而不是物理量,A不正確;0.5 mol H2O中含有1 mol H原子和0.5 mol O原子共1.5 mol原子,即1.5NA,B正確;2 mol氧未指明微粒種類,C不正確;1 mol任何物質(zhì)不一定含有6.02×1023個原子,如1 mol O2,D不正確。
2.下列說法正確的是( )
A.1 mol氯含有6.02×1023個微粒
B.阿伏加
15、德羅常數(shù)的數(shù)值約等于6.02×1023
C.鈉的摩爾質(zhì)量等于它的相對原子質(zhì)量
D.H2O的摩爾質(zhì)量是18 g
答案 B
解析 使用摩爾時沒有指明微粒的名稱,或為1 mol Cl2約含6.02×1023個Cl2分子,或為1 mol Cl約含6.02×1023個Cl原子,A錯誤;不要把摩爾質(zhì)量與相對原子質(zhì)量混同,應(yīng)為鈉的摩爾質(zhì)量以g·mol-1為單位時在數(shù)值上等于它的相對原子質(zhì)量,C錯誤;摩爾質(zhì)量的單位為g·mol-1,H2O的摩爾質(zhì)量是18 g·mol-1,D錯誤。
3.下列說法不正確的是( )
A.硫酸的摩爾質(zhì)量與6.02×1023個磷酸分子的質(zhì)量在數(shù)值上相等
B.6.02×1
16、023個N2和6.02×1023個O2的質(zhì)量比等于7∶8
C.3.2 g O2所含的原子數(shù)目約為0.2×6.02×1023
D.常溫、常壓下,0.5×6.02×1023個二氧化碳分子質(zhì)量是44 g
答案 D
解析 H2SO4的摩爾質(zhì)量為98 g·mol-1,6.02×1023個H3PO4分子的質(zhì)量為98 g,二者數(shù)值相等,A正確;6.02×1023個N2和6.02×1023個O2的質(zhì)量比為二者的相對分子質(zhì)量之比,即28∶32=7∶8,B正確;3.2 g O2物質(zhì)的量為=0.1 mol,含氧原子數(shù)約為0.1×2×6.02×1023,C正確;0.5×6.02×1023個CO2物質(zhì)的量為0.
17、5 mol,質(zhì)量為0.5 mol×44 g·mol-1=22 g,D不正確。
4.2015年10月,科學(xué)家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素和雙氫青蒿素治療瘧疾的新療法而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。雙氫青蒿素的化學(xué)式為C15H24O5,相對分子質(zhì)量為284。下列關(guān)于雙氫青蒿素的說法正確的是( )
A.NA個雙氫青蒿素的質(zhì)量為284 g·mol-1
B.均為NA的C、H、O三種原子的質(zhì)量比6∶1∶8
C.14.2 g雙氫青蒿素中含有的原子總數(shù)為2.2NA
D.含有NA個碳原子的雙氫青蒿素的物質(zhì)的量為1 mol
答案 C
解析 質(zhì)量的單位是g,不是g·mol-1,A錯誤;當(dāng)摩爾質(zhì)量的單位是g·mol
18、-1時,均為NA個C、H、O三種原子的物質(zhì)的量為1 mol,分別乘以各自的摩爾質(zhì)量12 g·mol-1、1 g·mol-1、16 g·mol-1,得到質(zhì)量比12∶1∶16,B錯誤;14.2 g雙氫青蒿素的物質(zhì)的量是14.2 g÷284 g·mol-1=0.05 mol,由于在一個分子中含有的原子個數(shù)是44個,所以0.05 mol雙氫青蒿素中含有的原子的總數(shù)為2.2NA,C正確;一個雙氫青蒿素的分子中含有15個碳,含有NA個碳原子的雙氫青蒿素的物質(zhì)的量為1 mol÷15≈0.067 mol,D錯誤。
5.(1)請?zhí)顚懴卤恚?
物質(zhì)
摩爾質(zhì)量
物質(zhì)的量
質(zhì)量
分子或離子數(shù)目
SO2
19、
2 mol
SO
6.02×1022
O2
8.0 g
(2)O2和O3是氧元素的兩種單質(zhì)。根據(jù)分子式回答:
等質(zhì)量的O2和O3所含分子數(shù)之比為 ,原子個數(shù)比為 。
(3)摩爾質(zhì)量是指單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所含有的質(zhì)量。
①已知NH3的相對分子質(zhì)量為17,則NH3的摩爾質(zhì)量為 。
②NA為阿伏加德羅常數(shù),已知a g某氣體中含分子數(shù)為b,則該氣體的摩爾質(zhì)量為 。
③已知一個鐵原子的質(zhì)量為b g,則鐵的摩爾質(zhì)量為 。
④1.28 g某氣體含有的分子數(shù)目為1.204×1022,則該
20、氣體的摩爾質(zhì)量為 。
答案 (1)
物質(zhì)
摩爾質(zhì)量
物質(zhì)的量
質(zhì)量
分子或離子數(shù)目
SO2
64 g·mol-1
128 g
1.204×1024
SO
96 g·mol-1
0.1 mol
9.6 g
O2
32 g·mol-1
0.25 mol
1.505×1023
(2)3∶2 1∶1
(3)①17 g·mol-1?、?g·mol-1
③bNA g·mol-1?、?4 g·mol-1
解析 (1)M(SO2)=64 g·mol-1,
M(SO)=96 g·mol-1,
2 mol SO2的質(zhì)量為2 mol×64 g·mol-1=128 g,
2 mol SO2的分子數(shù)目為2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1024,
6.02×1022個SO的物質(zhì)的量為=0.1 mol,
0.1 mol SO的質(zhì)量為0.1 mol×96 g·mol-1=9.6 g。
(2)n(O2)∶n(O3)=∶=3∶2,則分子數(shù)之比為3∶2;N1(O)∶N2(O)=(×2)∶(×3)=1∶1。
(3)依據(jù)摩爾質(zhì)量的定義式:M=,結(jié)合物質(zhì)的量(n)與NA的關(guān)系即可列出相關(guān)表達式,不要忘記單位。