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第三节物质的量第1课时物质的量的单位——摩尔1.通过类比已熟悉的物理量及其常用单位,领会物质的量及其单位——摩尔的含义及标准,培养证据推理与模型认知的能力。2.在领会物质的量的基础上,逐步建立微粒数和宏观质量间的联系,搭建起宏观物质与微观粒子间的桥梁,培养宏观辨识与微观探析的能力。知识铺垫新知预习自主测试1.相对原子质量:一个原子的质量和12C原子质量的的比值称为该原子的相对原子质量。即相对原子质量=。2.H2和O2生成水的反应中,H2、O2和H2O的化学计量数之比为2∶1∶2。3.1个O2分子中含有2个氧原子,1个Na+中含有11个质子,10个电子。112一个原子的质量𝑚(12𝐶)×112知识铺垫新知预习自主测试一、物质的量及其单位1.物质的量(1)定义:表示含有一定数目粒子的集合体的基本物理量。(2)符号及单位:符号为n,单位为摩尔。2.摩尔(1)标准:1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。(2)符号:mol。(3)计量对象:原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等所有微观粒子。知识铺垫新知预习自主测试3.阿伏加德罗常数4.物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)的关系:n=𝑁𝑁A。知识铺垫新知预习自主测试二、摩尔质量【微思考】某微粒的摩尔质量和其相对原子质量(或相对分子质量)在数值上一定相等吗?提示不一定。当摩尔质量以g·mol-1为单位时,其在数值上才等于该微粒的相对原子质量(或相对分子质量)。知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)物质的量可以理解为物质的微观粒子数目。()(2)摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一。()(3)1mol氧气中约含有6.02×1023个原子。()(4)1mol任何粒子所含有的粒子数相等。()(5)阿伏加德罗常数就是6.02×1023。()(6)H2O的摩尔质量(以g·mol-1为单位时)在数值上等于18。()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√知识铺垫新知预习自主测试2.下列说法不正确的是()A.H2的摩尔质量是2gB.1molH2O的质量是18gC.氧气的摩尔质量是32g·mol-1D.2gH2的物质的量为1mol答案A解析摩尔质量的常用单位是g·mol-1,A项不正确,C项正确;H2O的摩尔质量是18g·mol-1,根据m=n·M,可求出1molH2O的质量为18g,B项正确;2gH2的物质的量为1mol,D项正确。探究一探究二素养脉络随堂检测有关物质的量等基本概念的应用问题探究物质的量是描述微观粒子集合体的物理量,是宏观可称量的物质质量与微观粒子数之间的联系桥梁。“物质的量”不能理解为“物质的质量”,物质的量是一个整体,不能拆开理解,同其他物理量如长度、时间、质量等类似。请探究下列问题:(1)“物质的量”与“物质的质量”有何不同?试从概念、研究对象、单位等方面进行比较。提示①概念不同:“物质的量”是度量物质所含微观粒子集合体的多少的物理量,而“物质的质量”是描述物体所含物质多少的物理量。②研究对象不同:“物质的量”的研究对象是微观粒子;“物质的质量”的研究对象可以是宏观物质也可以是微观粒子。③单位不同:“物质的量”的单位是摩尔,“物质的质量”的单位一般是克或千克。探究一探究二素养脉络随堂检测(2)1mol鸡蛋和1mol氧这两种说法是否正确?提示不正确。物质的量的对象不是宏观物质,而是微观具有可数性的“基本单元”——微粒或特定组合;用物质的量进行描述时,必须指明粒子种类。(3)阿伏加德罗常数有单位吗?它与6.02×1023是什么关系?提示阿伏加德罗常数带有单位,其单位是mol-1;6.02×1023是它的近似值。(4)1molSO3中含有多少个分子?多少个原子?多少个电子?提示NA;4NA;40NA。探究一探究二素养脉络随堂检测深化拓展1.物质的量的理解——“四化”探究一探究二素养脉络随堂检测2.摩尔质量的理解——“三性”(1)等同性:摩尔质量(单位为g·mol-1时)只是在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等,它们的含义和单位是不同的。(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,不随物质的量的多少而改变。(3)近似性:由于电子的质量非常小,所以离子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,其数值近似等于该粒子的相对原子质量,如Na和Na+的摩尔质量都为23g·mol-1。探究一探究二素养脉络随堂检测素能应用典例1下列说法正确的是()A.物质的量是一个基本物理量,表示物质所含粒子的多少B.1mol氢中含有2mol氢原子和2mol电子C.1molH2O的质量等于NA个H2O分子质量的总和(NA表示阿伏加德罗常数的值)D.S的摩尔质量为96g答案C解析A项,物质的量不是表示物质所含粒子的多少,而是表示物质所含一定数目粒子的集合体的多少,A项错误;B项,“1mol氢”指代不明确,B项错误;C项,1molH2O中含NA个水分子,1molH2O的质量就等于NA个H2O分子质量的总和,C项正确;D项,S的摩尔质量为96g·mol-1,D项错误。O42-O42-探究一探究二素养脉络随堂检测变式训练1下列叙述中正确的是()A.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一B.1mol氢C.1mol粒子集合体所含的粒子数就是6.02×1023个D.摩尔是质量的单位答案A解析物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,其单位是摩尔,A项正确,D项错误;使用摩尔时必须指明具体的粒子,1mol氢的说法指代不明确,B项错误;1mol粒子集合体所含的粒子数与0.012kg12C中含有的碳原子数相同,约是6.02×1023,C项错误。探究一探究二素养脉络随堂检测物质的量、物质的质量、粒子数目之间的相关计算问题探究1.摩尔质量与相对原子质量或相对分子质量有何不同?提示摩尔质量的单位是g·mol-1或kg·mol-1等,同种物质的摩尔质量因单位不同而数值不同;相对原子质量或相对分子质量的单位为1,同种原子或分子的相对原子质量或相对分子质量相同。2.一种微粒的摩尔质量就是1mol该微粒的质量,这种说法对吗?已知1个氧原子的质量为2.657×10-26kg,请计算O2的摩尔质量。提示不对;摩尔质量的常用单位是g·mol-1,物质质量的常用单位是g,两者的意义不同。O2的摩尔质量为2×2.657×10-26kg×103g·kg-1×6.02×1023mol-1≈32g·mol-1。探究一探究二素养脉络随堂检测深化拓展质量、粒子数与物质的量之间的计算关系n=𝑁𝑁A(1)𝑛、𝑁、𝑁A三个量中,已知任意两项可求第三项(2)求𝑁时,概念性问题用𝑁A,数字性问题用6.02×1023mol-1(3)𝑁与𝑛成正比,判断粒子数之比时可判断其𝑛之比n=𝑚𝑀(1)𝑚、𝑛、𝑀三个量中,已知任意两项可求第三项(2)由𝑀可求相对原子(或分子)质量探究一探究二素养脉络随堂检测𝑁𝑁A=𝑚𝑀(1)𝑁、𝑁A、𝑚、𝑀四个量中,已知任意三项可求第四项(2)一般是𝑁A、𝑀为已知,则𝑁与𝑚可互求探究一探究二素养脉络随堂检测素能应用典例2在下面的横线上填上适当的内容。(1)6.02×1024个Na+约含molNa+,其质量为g。(2)4.5molCH4约含有个CH4分子,其质量为g。(3)3.01×1023个S约含molS,其质量为g;49gH2SO4约含有个H原子,共含有个原子。答案(1)10230(2)2.709×102472(3)0.5486.02×10232.107×1024O42-O42-探究一探究二素养脉络随堂检测解析(1)6.02×1024个Na+的物质的量为n=𝑁𝑁A=6.02×10246.02×1023mol-1=10mol,对应的质量为m=n·M=10mol×23g·mol-1=230g。(2)4.5molCH4中所含CH4分子的个数为N=n·NA=4.5mol×6.02×1023mol-1=2.709×1024,其质量为m=n·M=4.5mol×16g·mol-1=72g。(3)3.01×1023个SO42-的物质的量为n=𝑁𝑁A=3.01×10236.02×1023mol-1=0.5mol,质量为m=n·M=0.5mol×96g·mol-1=48g,49gH2SO4含有的分子的个数为N=𝑚·𝑁A𝑀=3.01×1023,含有的H原子的个数为2×3.01×1023=6.02×1023,含有的原子数为7×3.01×1023=2.107×1024。探究一探究二素养脉络随堂检测变式训练2空气中含有N2、O2、CO2、水蒸气等成分。请回答下列问题:(1)1molCO2中含有molC、molO。(2)H2O的摩尔质量为,36gH2O中含有的氢原子的物质的量为mol。(3)56gN2的分子数为,氮原子数为(NA为阿伏加德罗常数的值)。(4)16gO2的物质的量为。答案(1)12(2)18g·mol-14(3)2NA4NA(4)0.5mol探究一探究二素养脉络随堂检测探究一探究二素养脉络随堂检测1.下列说法错误的是()A.1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子B.0.012kg12C约含有6.02×1023个碳原子C.阿伏加德罗常数个粒子的集合体就是1molD.使用摩尔作单位时必须指明粒子的种类答案A解析有些物质是由分子构成的(例如水、硫酸等),有些物质是由离子构成的(例如NaCl、KOH等),还有些物质是由原子直接构成的(例如金刚石等)。由此判断A项错误。探究一探究二素养脉络随堂检测2.下列有关摩尔质量的说法正确的是()A.水的摩尔质量是18gB.2mol水的摩尔质量是1mol水的摩尔质量的2倍C.任何物质的摩尔质量都等于它的相对分子质量D.水的摩尔质量是氢气的摩尔质量的9倍答案D解析摩尔质量的常用单位是g·mol-1,A项错误;物质的摩尔质量与物质的量的多少无关,B项错误;摩尔质量的常用单位是g·mol-1,相对分子质量的单位为“1”,摩尔质量以g·mol-1为单位时,二者在数值上相等,C项错误。探究一探究二素养脉络随堂检测3.下列各组物质中含氧原子的物质的量相同的是()A.0.3molO2和0.3molH2OB.0.1molH2SO4和3.6gH2OC.0.1molMgSO4·7H2O和0.1molC12H22O11(蔗糖)D.6.02×1023个CO2分子与0.1molKMnO4答案C解析注意分子数与所含原子数的关系。探究一探究二素养脉络随堂检测4.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述正确的是()A.物质的摩尔质量等于其相对分子(或原子)质量B.物质的量是国际单位制中的一个基本单位C.0.012kg12C中所含的碳原子数为NAD.1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子答案C解析物质的摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上等于其相对分子(或原子)质量,A项错误;物质的量是国际单位制中的一个基本物理量,不是单位,摩尔才是基本单位,B项错误;1mol任何物质都含有约6.02×1023个相应的微粒,但所含原子数不一定为6.02×1023,如1molO2含有的原子数约为2×6.02×1023,D项错误。探究一探究二素养脉络随堂检测5.设NA为阿伏加德罗常数的值。试回答下列问题:(1)3.01×1023个氯气分子的物质的量是。(2)1.5molNa2SO4·10H2O中所含Na+的物质的量是,所含S的物质的量是,所含H2O的数目是。(3)一定量的Na2CO3中,碳原子和氧原子的物质的量之比为。(4)0.5molNaOH中含有电子的物质的量是,在molNa2CO3中所含Na+数目与上述0.5molNaOH所含Na+数目相等。答案(1)0.5mol(2)3mol1.5mol9.03×1024(或15NA)(3)1∶3(4)10mol0.25O42-探究一探究二素养脉络随堂检测解析(1)n=𝑁𝑁A=3.01×10236.02×1023