131物质的量及其单位-摩尔摩尔质量(精讲优练课

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——摩尔摩尔质量一、物质的量1.物质的量:(1)物理含义:表示一定数目_________的物理量。(2)符号:__。(3)单位:摩尔(符号:____)。粒子集体nmol【微点拨】使用摩尔作单位表示物质的量时,要用化学式指明粒子的种类,如1mol氧的描述是错误的。2.阿伏加德罗常数:(1)阿伏加德罗常数是_____________________,用符号___表示。(2)阿伏加德罗常数的值是__________,其单位是_____。(3)物质若含有阿伏加德罗常数个微粒,其物质的量为______。12g12C所含的原子个数NA6.02×1023mol-11mol3.物质的量(n)、微粒数(N)、阿伏加德罗常数(NA)三者之间的关系:(1)关系式:n=。(2)实例:含分子数为3NA的HNO3的物质的量为______,所含原子数为_____;2mol(NH4)2SO4中含N的数目为____,含O的物质的量为______。ANN3mol15NA4NA8mol二、摩尔质量1.摩尔质量:(1)概念:单位_________的物质所具有的质量。(2)符号:__。(3)单位:________。物质的量Mg·mol-12.摩尔质量(M)、质量(m)与物质的量(n)三者之间的关系:n=。3.摩尔质量与相对原子质量(或相对分子质量)的关系。以g·mol-1为单位时,摩尔质量在数值上等于该微粒的_____________(或_____________)。mM相对原子质量相对分子质量请完成下列空白:(1)CO的摩尔质量是___________;Fe的摩尔质量是___________;H2SO4的摩尔质量是___________。(2)0.5molO2的质量是_____;64gO2的物质的量是______,含有的分子数是___________,含有的氧原子的个数是___________。【微点拨】摩尔质量的单位是g·mol-1,而不是g。28g·mol-156g·mol-198g·mol-116g2mol1.204×10242.408×1024【自我小测】1.思考辨析:(1)仓库里有1mol小米。()分析:×。mol只适用于微观的粒子,不适用于宏观的物质。(2)0.5mol氦气中含有6.02×1023个氦原子。()分析:×。氦气是单原子分子,0.5mol氦气含有3.01×1023个氦原子。(3)18gH2O中含有1molH。()分析:×。18gH2O的物质的量是1mol,1molH2O含有的氢原子数是2mol。(4)Na2SO4的摩尔质量是142g。()分析:×。摩尔质量的单位是g·mol-1,而不是g。2.下列说法正确的是()A.1molH+的质量是1gB.NaCl的摩尔质量是58.5gC.1molH2SO4的质量是98g·mol-1D.1molNa+的质量是11g【解析】选A。1molH+的质量是1mol×1g·mol-1=1g,选项A正确;NaCl的摩尔质量是58.5g·mol-1,选项B不正确;1molH2SO4的质量是1mol×98g·mol-1=98g,C选项不正确;1molNa+的质量是1mol×23g·mol-1=23g,D选项不正确。3.(LK必修1·P28改编)相同物质的量的SO2和SO3,下列说法不正确的是()A.分子数之比为1∶1B.硫原子数之比为1∶1C.氧原子数之比为1∶1D.质量之比为4∶5【解析】选C。n(SO2)=n(SO3),N(SO2)=n(SO2)·NA,N(SO3)=n(SO3)·NA,故N(SO2)∶N(SO3)=n(SO2)∶n(SO3)=1∶1,硫原子数为1∶1,氧原子数之比为2∶3,质量之比为64∶80=4∶5。4.(LK必修1·P26改编)咖啡含有咖啡因(化学式为C8H10N4O2),咖啡因能兴奋中枢神经、消除疲劳。下列有关说法正确的是()A.咖啡因的摩尔质量为194gB.0.194g咖啡因的物质的量为0.001molC.0.194g咖啡因分子数为6.02×1021D.19.4g咖啡因原子数为1.4448×1023【解析】选B。摩尔质量的单位为g·mol-1,所以咖啡因的摩尔质量是194g·mol-1;0.194g咖啡因的物质的量n==0.001mol;分子数N=n·NA=0.001mol×6.02×1023mol-1=6.02×1020;19.4g咖啡因原子数为24×6.02×1022=1.4448×1024。1m0.194gM194gmol＝一、物质的量与阿伏加德罗常数的理解与应用思考探究:两位同学针对物质的量的应用进行了激烈的辩论:同学甲:我可以说1mol鸡蛋,1mol大米等。同学乙:我认为你说的不正确,物质的量只能描述微观粒子,不能描述宏观物质。根据以上材料分析:(1)甲、乙两位同学哪位同学的说法是正确的?(2)物质的量在应用时应该注意什么问题?【归纳总结】1.关于物质的量的理解:(1)物质的量是一个专用名词,在表述时不可增减,不能理解为“物质的质量”或“物质的数量”。(2)物质的量的单位是摩尔,只用于表示微观粒子的多少,不用于表示宏观物质。例如,1mol苹果、1mol铁元素等说法都是错误的。(3)在使用物质的量表示物质时,要具体指明粒子的种类,如写成1mol氢,可以理解为1mol氢原子,也可以理解成1mol氢离子或1mol氢分子,因此该说法是错误的,而1mol氢分子或1molH2的表述是正确的。(4)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。例如,5molH2O、0.5molH2O。(5)对于用化学式表示的微观粒子或它们的特定组合,还应明确微粒间的内在联系,如1molAl2(SO4)3中含2molAl3+和3molS。24O2.物质的量、阿伏加德罗常数与6.02×1023之间的关系。物质的量是代表微观粒子的集合体;阿伏加德罗常数表示微观粒子的个数,它指的是12g12C含有的碳原子数,是一个精确值;6.02×1023也表示微观粒子的个数,它是一个近似值,如1molO2中含有NA个氧气分子,或者说约含6.02×1023个氧气分子。【拓展深化】物质的量与粒子数(1)1mol任何粒子中都含有相同数目的粒子。相同物质的量的任何粒子中都含有相同数目的粒子。分子数目相同,则其物质的量相同,这与物质的存在状态无关。(2)粒子数目之比等于其物质的量之比,即1122NnNn。【典题训练】(2015·连云港高一检测)下列说法正确的是()A.摩尔是表示物质量的单位,每摩尔物质含有6.02×1023个分子B.2H既可表示2个氢原子,又可表示2mol氢原子C.1mol氯含有6.02×1023个微粒D.阿伏加德罗常数数值等于6.02×1023【解题指南】解答本题需注意以下两点:(1)使用物质的量的单位时注意要指代明确。(2)阿伏加德罗常数有单位,只有在使用其数值时没有单位。【解析】选D。摩尔是物质的量的单位,物质的量是一个专有名词,不能任意删减,并且每摩尔物质含有的微粒不一定只有分子,也可能是原子或离子,A错;2H只表示2个氢原子,B错;C项错误在于使用摩尔时没有指明微粒的名称,可改为1mol氯气约含6.02×1023个氯气分子,或1mol氯原子含6.02×1023个氯原子。【补偿训练】1.(2015·长沙高一检测)下列说法正确的是()A.1mol任何气体都含有相同的原子数B.1molO2中含有6.02×1023个氧原子C.相同物质的量的CO和CO2所含的原子总数目之比为2∶3D.相同分子数的CO和CO2所含的原子总数目之比为1∶1【解析】选C。1mol气体中含有的分子数相等,但是由于每种气体含有的原子数不一定相等,所以含有的原子数不一定相等,A不正确;1molO2中含有6.02×1023个氧气分子,但是含有的氧原子应该是1.204×1024个,B不正确。相同分子数的CO和CO2所含的原子总数目之比为2∶3,D错。2.(2015·金华高一检测)下列关于阿伏加德罗常数的说法正确的是()A.阿伏加德罗常数是12g碳中所含的碳原子数B.阿伏加德罗常数是0.012kg12C中所含的原子数C.阿伏加德罗常数是6.02×1023D.阿伏加德罗常数的符号为NA,近似值为6.02×1023【解析】选B。阿伏加德罗常数就是0.012kg12C中所含有的原子数,符号为NA,近似值为6.02×1023mol-1,故B项正确,A项未说明12g碳原子为12C。二、摩尔质量典题探究:1.(双选)(2015·中山高一检测)下列说法正确的是()A.H3PO4的摩尔质量是98gB.1molH2O的质量是18gC.氧气的摩尔质量是32g·mol-1D.2gH2含1molH【解题指南】解答本题需注意以下两点:(1)注意摩尔质量的单位。(2)注意质量与物质的量之间的换算关系。【解析】选B、C。摩尔质量的单位是g·mol-1,所以A选项错误,C选项正确。1molH2O的质量是18g,B选项正确。2gH2的物质的量是1mol,含有2molH,D选项错误。2.(2015·海口高一检测)下列说法中正确的是()①1molO的质量是16g·mol-1②Na+的摩尔质量是23g·mol-1③CO2的摩尔质量是44g·mol-1④氢的摩尔质量是2g·mol-1A.①②B.②③C.③④D.①④【解题指南】解答本题需注意以下两点:(1)注意摩尔质量与相对分子质量之间的关系。(2)注意摩尔质量的单位是g·mol-1。【解析】选B。①中质量的常用单位之一是g而不是g·mol-1;②中在粒子的结构上Na+比Na少了1个电子,但由于与原子核的质量相比,电子的质量是可以忽略不计的,所以Na与Na+的相对原子质量相同,摩尔质量也相同;④中“氢”所表述的微粒对象不够明确,因此“2g·mol-1”与“氢的摩尔质量”是不相称的,应改述为“H2的摩尔质量是2g·mol-1”或“H的摩尔质量是1g·mol-1”等。【归纳总结】摩尔质量的“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,1mol该混合物的质量就是该混合物的平均摩尔质量。【拓展深化】摩尔质量、质量、粒子数与物质的量之间的关系【对点训练】(2015·合肥高一检测)下列有关偏二甲肼(C2H8N2)叙述正确的是()A.偏二甲肼的摩尔质量为60gB.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量为60gC.1mol偏二甲肼的质量为60g·mol-1D.6g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子【解析】选B。偏二甲肼的摩尔质量是60g·mol-1,摩尔质量的单位错误,A不正确;6.02×1023个偏二甲肼分子的物质的量是1mol,对应的质量是60g,B正确;1mol偏二甲肼的质量为60g,质量的单位错误,C不正确;6g偏二甲肼是0.1mol,所以含有0.1NA个偏二甲肼分子,D不正确。【补偿训练】(2015·西安高一检测)关于“摩尔质量”的下列一些说法,你认为其中正确的是()A.镁的摩尔质量就是镁的相对原子质量B.二氧化碳的摩尔质量是44gC.0.5molO2的摩尔质量为16g·mol-1D.23gNa的物质的量为1mol【解析】选D。摩尔质量只是在数值上与相对原子质量相等;摩尔质量的单位是g·mol-1,而不是g;不管物质的量是多少,一旦物质确定,摩尔质量的数值就不会发生变化;23gNa的物质的量为1mol。计算摩尔质量的“三种”方法:摩尔质量的计算大致分成三种类型:1.根据摩尔质量的计算公式进行计算:M=;mn2.根据相对原子质量的计算公式进行计算:Mr=,M=Mrg·mol-1;3.根据微粒的实际质量计算:M=m(