2018-2019學年高中化學 第一章 物質結構 元素周期律 第二節(jié) 第1課時《物質的量 摩爾質量》知識點歸納及例題解析 新人教版必修2.doc

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第1課時　物質的量　摩爾質量 [學習目標定位]　1.知道物質的量、摩爾質量的單位及含義。2.理解物質的量的基準——阿伏加德羅常數的含義。3.能進行物質的質量、微粒數目與物質的量之間的換算。 一　物質的量及其單位——摩爾 1.國際單位制(SI)中的七個基本單位 物理量 長度 質量 時間 電流 熱力學溫度 物質的量 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.物質的量是表示含有一定數目粒子集合體的物理量，用符號n表示?！拔镔|的量”四個字是一個整體概念，為專用名詞，不可任意加減字，既不是物質的質量，也不是物質的數量。 3.物質的量的單位——摩爾 1.下列說法不正確的是(　　) A.物質的量可以理解為物質的數量 B.物質的量是國際單位制中七個基本物理量之一 C.摩爾是物質的量的單位 D.物質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、摩爾質量 1.根據表中已知條件進行計算，將結果填入表中空格內： 物質微粒 物質質量 1個微粒實際質量 所含微粒數目 12C 12 g 1.993 310－23 g 6.0201023 Fe 56 g 9.30110－23 g 6.0211023 O2 32 g 5.31510－23 g 6.0211023 通過上表計算結果，你能得出的結論是12 g 12C所含的原子個數約為6.021023(阿伏加德羅常數)；物質含有6.021023個微粒的物質的量為1摩爾。 2.試通過計算，填寫下表： 物質微粒 1個微粒的實際質量(g) 6.021023個微粒的質量(g) 相對分子(或原子)質量 H2O 2.99010－23 17.999 8 18 Al 4.48510－23 26.999 7 27 通過上表計算結果，你能得出的結論是6.021023個微粒(1摩爾)的質量在數值上(近似)等于其相對分子(或原子)質量(摩爾質量)。 歸納總結 1.阿伏加德羅常數 (1)阿伏加德羅常數是0.012 kg 12C所含的原子個數，約為6.021023個，用符號NA表示。 (2)物質若含有阿伏加德羅常數(6.021023)個微粒，其物質的量為1 mol。 (3)阿伏加德羅常數可表示為NA，約為6.021023 mol－1，其單位是mol－1。 2.摩爾質量 (1)摩爾質量是單位物質的量的物質所具有的質量；用符號M表示，單位是gmol－1。 (2)上表中1 mol各物質的質量各不相同，但在數值上分別(近似)等于該物質的相對原子質量或相對分子質量。 2.下列有關物質的量和摩爾質量的敘述，正確的是(　　) A.水的摩爾質量是18 g B.0.012 kg 12C中約含有6.021023個碳原子 C.1 mol水中約含有6.021023個氫原子 D.1 mol任何物質都含有6.021023個分子 答案　B 解析　摩爾質量的單位是gmol－1，A錯誤；碳是由原子構成的，根據規(guī)定，0.012 kg 12C中所含的碳原子數即為阿伏加德羅常數，近似為6.021023 mol－1，B正確；在1 mol水中約含有26.021023個氫原子，錯誤；構成物質的基本粒子有分子、原子和離子等，并非任何物質都是由分子構成的，D錯誤。 易錯警示　在運用物理量的過程中，務必要正確注明單位。看清粒子的種類是解題的關鍵。 3.下列說法正確的是(　　) A.1 mol H＋的質量是1 g B.H2的摩爾質量是2 g C.1 mol O2的質量是32 gmol－1 D.1 mol Na＋的質量是11 g 答案　A 解析　1 mol H＋的質量是1 mol1 gmol－1＝1 g，A正確；H2的摩爾質量是2 gmol－1，B不正確；1 mol O2的質量是1 mol32 gmol－1＝32 g，C不正確；1 mol Na＋的質量是1 mol23 gmol－1＝23 g，D不正確。 理解感悟　(1)質量的單位是g，摩爾質量的單位是gmol－1，相對分子質量的單位是1，進行概念辨析時要注意這點。摩爾質量在數值上等于它們的相對分子質量或相對原子質量。(2)對具體的物質，其摩爾質量是確定的，不隨物質的量的多少而變化，也不隨物質的聚集狀態(tài)的變化而變化。 三　關于物質的量的簡單計算 1.3.011022個O2的物質的量是0.05 mol；2 mol H2O所含的分子個數是1.2041024個，所含氫原子的物質的量是4 mol。 2.硫酸的摩爾質量是98 gmol－1,24.5 g硫酸的物質的量是0.25 mol，氧原子的物質的量是1 mol。 3.氫氧化鈉的摩爾質量是40 gmol－1,1.5 mol氫氧化鈉的質量是60 g。 4.已知26.5 g某化合物的物質的量為0.25 mol，則該化合物的摩爾質量是106 gmol－1，相對分子質量是106。 歸納總結 1.基本關系式 (1)n＝(n表示物質的量，N表示粒子數)。 關系式中NA的單位是mol－1。 (2)M＝(M為摩爾質量，m為物質的質量)。 在M、n和m中，已知任意兩項求第三項；若M的單位是gmol－1時，則m的單位是g。 2.恒等關系式 由基本關系式n＝和n＝可得恒等關系式：＝。在 N、NA、m、M中，已知任意三項可求第四項。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，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 C.28 g氮氣所含的原子數為NA D.NA個氧分子與NA個氫分子的質量比為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 g98 gmol－1＝0.2 mol)，等物質的量的硫酸(H2SO4)與磷酸(H3PO4)含有相同的氧原子數，故B正確；C中28 g氮氣(N2)即為1 mol氮分子(28 g28 gmol－1＝1 mol)，所以應含2NA個氮原子，故C錯誤；D中NA個氧分子質量為32 g，NA個氫分子質量為2 g，則其質量比為16∶1，故D錯誤。 理解感悟　本題體現的是以物質的量為中心的計算、NA與物質的量的關系并由此延伸到微粒個數、物質的質量，應熟練掌握它們的換算關系。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的關系。 5.在14.2 g Na2SO4中： (1)含有的Na＋的數目是 ； (2)含有的SO的質量是 ； (3)含氧原子的物質的量是 。 答案　(1)1.2041023　(2)9.6 g　(3)0.4 mol 解析　由化學式Na2SO4可得如下關系式： 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 mol6.021023 mol－1＝1.2041023； (2)n(SO)＝n(Na2SO4)＝0.1 mol， m(SO)＝0.1 mol96 gmol－1＝9.6 g； (3)n(O)＝4n(Na2SO4)＝0.4 mol。 方法二　在關系式中，系數比等于粒子個數比，若都擴大6.021023倍，則化學計量數比就等于物質的量比： Na2SO4　　～　　2Na＋　　～　　SO　～　4O 1 mol 2 mol 1 mol 4 mol 而在一個關系式中，等量的某一物質，可用不同的單位來表示。如2 mol Na＋，可用質量223 g來表示，也可用離子個數26.021023來表示。在計算時，為方便計算，通常是化學計量數反映的量與該物質(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，那么化學計量數反映的1 mol的Na2SO4就用“142 g”來計算；(1)中求Na＋的個數，化學計量數反映的2 mol Na＋就用“26.021023”來計算；以此類推，有如下計算式： Na2SO4　　～　　2Na＋　　～　　SO　～　4O ＝＝＝ 解得：N(Na＋)＝1.2041023 m(SO)＝9.6 g n(O)＝0.4 mol。 理解感悟　針對不同粒子之間的量(如質量、物質的量、粒子個數)的換算，先用常規(guī)方法，再用關系式法計算，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。 通過摩爾質量、阿伏加德羅常數就可以順利知道一定質量的物質中含有的微粒個數，物質的量起著橋梁的作用。 質量mn微粒數目N 1.下列說法中正確的是(　　) A.摩爾是用來描述微觀粒子的物理量 B.0.5 mol H2O中含有的原子數目為1.5NA C.64 g氧相當于2 mol氧 D.1 mol任何物質都含有6.021023個原子 答案　B 解析　摩爾是物質的量的單位，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任何物質不一定含有6.021023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6.021023個微粒 B.阿伏加德羅常數的數值約等于6.021023 C.鈉的摩爾質量等于它的相對原子質量 D.H2O的摩爾質量是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6.021023個Cl2分子，或為1 mol Cl約含6.021023個Cl原子，A錯誤；不要把摩爾質量與相對原子質量混同，應為鈉的摩爾質量以gmol－1為單位時在數值上等于它的相對原子質量，C錯誤；摩爾質量的單位為gmol－1，H2O的摩爾質量是18 gmol－1，D錯誤。 3.下列說法不正確的是(　　) A.硫酸的摩爾質量與6.021023個磷酸分子的質量在數值上相等 B.6.021023個N2和6.021023個O2的質量比等于7∶8 C.3.2 g O2所含的原子數目約為0.26.021023 D.常溫、常壓下，0.56.021023個二氧化碳分子質量是44 g 答案　D 解析　H2SO4的摩爾質量為98 gmol－1,6.021023個H3PO4分子的質量為98 g，二者數值相等，A正確；6.021023個N2和6.021023個O2的質量比為二者的相對分子質量之比，即28∶32＝7∶8，B正確；3.2 g O2物質的量為＝0.1 mol，含氧原子數約為0.126.021023，C正確；0.56.021023個CO2物質的量為0.5 mol，質量為0.5 mol44 gmol－1＝22 g，D不正確。 4.2015年10月，科學家屠呦呦因發(fā)現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或醫(yī)學獎。雙氫青蒿素的化學式為C15H24O5，相對分子質量為284。下列關于雙氫青蒿素的說法正確的是(　　) A.NA個雙氫青蒿素的質量為284 gmol－1 B.均為NA的C、H、O三種原子的質量比6∶1∶8 C.14.2 g雙氫青蒿素中含有的原子總數為2.2NA D.含有NA個碳原子的雙氫青蒿素的物質的量為1 mol 答案　C 解析　質量的單位是g，不是gmol－1，A錯誤；當摩爾質量的單位是gmol－1時，均為NA個C、H、O三種原子的物質的量為1 mol，分別乘以各自的摩爾質量12 gmol－1、1 gmol－1、16 gmol－1，得到質量比12∶1∶16，B錯誤；14.2 g雙氫青蒿素的物質的量是14.2 g284 gmol－1＝0.05 mol，由于在一個分子中含有的原子個數是44個，所以0.05 mol雙氫青蒿素中含有的原子的總數為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的量為1 mol15≈0.067 mol，D錯誤。 5.(1)請?zhí)顚懴卤恚? 物質 摩爾質量 物質的量 質量 分子或離子數目 SO2 2 mol SO 6.021022 O2 8.0 g (2)O2和O3是氧元素的兩種單質。根據分子式回答： 等質量的O2和O3所含分子數之比為 ，原子個數比為 。 (3)摩爾質量是指單位物質的量的物質所含有的質量。 ①已知NH3的相對分子質量為17，則NH3的摩爾質量為 。 ②NA為阿伏加德羅常數，已知a g某氣體中含分子數為b，則該氣體的摩爾質量為 。 ③已知一個鐵原子的質量為b g，則鐵的摩爾質量為 。 ④1.28 g某氣體含有的分子數目為1.2041022，則該氣體的摩爾質量為 。 答案　(1) 物質 摩爾質量 物質的量 質量 分子或離子數目 SO2 64 gmol－1 128 g 1.2041024 SO 96 gmol－1 0.1 mol 9.6 g O2 32 gmol－1 0.25 mol 1.5051023 (2)3∶2　1∶1 (3)①17 gmol－1　② gmol－1 ③bNA gmol－1?、?4 gmol－1 解析　(1)M(SO2)＝64 gmol－1， M(SO)＝96 gmol－1， 2 mol SO2的質量為2 mol64 gmol－1＝128 g， 2 mol SO2的分子數目為2 mol6.021023 mol－1＝1.2041024， 6.021022個SO的物質的量為＝0.1 mol， 0.1 mol SO的質量為0.1 mol96 gmol－1＝9.6 g。 (2)n(O2)∶n(O3)＝∶＝3∶2，則分子數之比為3∶2；N1(O)∶N2(O)＝(2)∶(3)＝1∶1。 (3)依據摩爾質量的定義式：M＝，結合物質的量(n)與NA的關系即可列出相關表達式，不要忘記單位。