物质的量 摩尔质量.docx

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物质的量摩尔质量

第二节　化学计量在实验中的应用

第1课时　物质的量　摩尔质量

[学习目标定位]　1.知道物质的量、摩尔质量的单位及含义。

2.理解物质的量的基准——阿伏加德罗常数的含义。

3.能进行物质的质量、微粒数目与物质的量之间的换算。

一、物质的量　阿伏加德罗常数

1.物质的量及其单位——摩尔

国际单位制（SI）中的七个基本单位

物理量

长度

质量

时间

电流

热力学

温度

物质

的量

发光

强度

单位名称

及符号

米（m）

千克（kg）

秒（s）

安（A）

开（K）

摩（mol）

坎（cd）

（1）物质的量是表示含有一定数目粒子集合体的物理量，用符号n表示。

“物质的量”四个字是一个整体概念，为专用名词，不可任意加减字，既不是物质的质量，也不是物质的数量。

（2）物质的量的单位——摩尔

2.阿伏加德罗常数

根据表中已知条件进行计算，将结果填入表中空格内：

物质微粒

物质质量

1个微粒实际质量

所含微粒数目

12C

12g

1.9933×10－23g

6.020×1023

Fe

56g

9.301×10－23g

6.021×1023

O2

32g

5.315×10－23g

6.021×1023

通过上表计算结果，得出的结论是12g12C所含的原子个数约为6.02×1023（阿伏加德罗常数）；物质含有6.02×1023个微粒的物质的量为1摩尔。

（1）阿伏加德罗常数是0.012kg12C所含的原子个数，约为6.02×1023个，用符号NA表示。

（2）物质若含有阿伏加德罗常数（6.02×1023）个微粒，其物质的量为1mol。

（3）阿伏加德罗常数可表示为NA，约为6.02×1023mol－1，其单位是mol－1。

（4）物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系：

n＝N/NA。

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数量（　　）

（2）摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一（　　）

（3）物质的量描述对象是分子、原子等微观粒子（　　）

（4）1mol氢中含有2mol氢原子和2mol电子（　　）

（5）1mol任何物质都含有6.02×1023个分子（　　）

答案　

（1）×　

（2）×　（3）√　（4）×　（5）×

解析　物质的量是七大基本物理量之一，它表示的是一定数目粒子集合体的多少，而不表示物质的质量，也不表示物质所含微粒的数目。

摩尔只是物质的量的单位，而不是一个物理量，

（1）

（2）错误；氢是元素的名称，没有指明粒子的种类，（4）错误；构成物质的粒子除了分子外，还有原子、离子等，（5）错误。

易错警示　物质的量的单位使用时的注意事项

使用“mol”时，只用于表示原子、离子、分子、电子、质子、中子等所有微观粒子及它们的特定组合的多少，不能用于描述宏观物质的数量。

且必须指明物质所含粒子的种类，表述要确切。

2.下列关于阿伏加德罗常数的说法错误的是（　　）

A.6.02×1023就是阿伏加德罗常数

B.0.012kg12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数

C.含有阿伏加德罗常数个粒子的物质的量是1mol

D.1molNH3所含原子数约为2.408×1024

答案　A

解析　阿伏加德罗常数（NA）是一个物理量，其单位是mol－1，数值约为6.02×1023。

易错警示　阿伏加德罗常数（NA）是一个物理量，其单位是mol－1，而不是纯数值；其精确值是0.012kg12C含有的碳原子数，约为6.02×1023。

二、摩尔质量

1.试通过计算，填写下表：

物质微粒

1个微粒的实际质量（g）

6.02×1023个

微粒的质量（g）

相对分子

（或原子）质量

H2O

2.990×10－23

17.9998

18

Al

4.485×10－23

26.9997

27

通过上表计算结果，你能得出的结论是6.02×1023个微粒（1摩尔）的质量（以克为单位时），在数值上（近似）等于其相对分子（或原子）质量。

2.摩尔质量有关概念的理解

3.下列有关摩尔质量的描述或应用中正确的是（　　）

A.1molOH－的质量为17g·mol－1

B.二氧化碳的摩尔质量为44g

C.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量

D.一个钠原子的质量等于

g

答案　D

解析　A项中质量的单位为“g”；B项单位应为“g·mol－1”；C项没有指出以“g·mol－1”为单位，也没有指出在数值上相等；D项中可用1molNa的质量除以1molNa的原子数，求得每个钠原子的质量。

三、关于物质的量的简单计算

1.基本关系式

（1）n＝

（n表示物质的量，N表示粒子数）。

关系式中NA的单位是mol－1。

（2）M＝

（M为摩尔质量，m为物质的质量）。

在M、n和m中，已知任意两项求第三项；若M的单位是g·mol－1时，则m的单位是g。

2.恒等关系式

由基本关系式n＝

和n＝

可得恒等关系式：

＝n＝

。

在N、NA、m、M中，已知任意三项可求第四项。

一般情况下，NA、M是已知的，则N与m可互求。

4.在14.2gNa2SO4中：

（1）含有的Na＋的数目是；

（2）含有的SO

的质量是；

（3）含氧原子的物质的量是。

答案　

（1）1.204×1023　

（2）9.6g　（3）0.4mol

解析　由化学式Na2SO4可得如下关系式：

Na2SO4～2Na＋～SO

～4O

方法一　n（Na2SO4）＝

＝0.1mol

所以有：

（1）n（Na＋）＝2n（Na2SO4）＝0.2mol，

N（Na＋）＝0.2mol×6.02×1023mol－1＝1.204×1023；

（2）n（SO

）＝n（Na2SO4）＝0.1mol，

m（SO

）＝0.1mol×96g·mol－1＝9.6g；

（3）n（O）＝4n（Na2SO4）＝0.4mol。

方法二　在关系式中，系数比等于粒子个数比，若都扩大6.02×1023倍，则化学计量数比就等于物质的量比：

Na2SO4　　～　　2Na＋　　～　　SO

　～　4O

1mol　　　　　2mol　　　　　1mol　　　4mol

而在一个关系式中，等量的某一物质，可用不同的单位来表示。

如2molNa＋，可用质量2×23g来表示，也可用离子个数2×6.02×1023来表示。

在计算时，为方便计算，通常是化学计量数反映的量与该物质（已知量或待求量）的题给单位相同。

如：

本题中已知量Na2SO4是14.2g，那么化学计量数反映的1mol的Na2SO4就用“142g”来计算；

（1）中求Na＋的个数，化学计量数反映的2molNa＋就用“2×6.02×1023”来计算；以此类推，有如下计算式：

Na2SO4　～　2Na＋～　SO

　～　4O

＝

＝

＝

解得：

N（Na＋）＝1.204×1023

m（SO

）＝9.6g　　　n（O）＝0.4mol。

5.设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是（　　）

A.2.3g钠由原子变成离子时，失去的电子数为0.2NA

B.0.2NA个硫酸分子与19.6g磷酸（H3PO4）含有相同的氧原子数

C.28g氮气所含的原子数为NA

D.NA个氧分子与NA个氢分子的质量比为8∶1

答案　B

解析　A中Na＋为＋1价，2.3g钠为0.1mol钠原子，失去的电子数为0.1NA，故A错误；B中19.6g磷酸即为0.2NA个磷酸分子（19.6g÷98g·mol－1＝0.2mol），等物质的量的硫酸（H2SO4）与磷酸（H3PO4）含有相同的氧原子数，故B正确；C中28g氮气（N2）即为1mol氮分子（28g÷28g·mol－1＝1mol），所以应含2NA个氮原子，故C错误；D中NA个氧分子质量为32g，NA个氢分子质量为2g，则其质量比为16∶1，故D错误。

思维拓展　物质的量是物质的质量和微粒数目之间计算的桥梁，已知物质的质量求其微粒数目或已知物质的微粒数目求其质量都是先转换成物质的量，再计算微粒数目或质量。

特别要注意微粒可能是分子，也可能是所含的原子、离子、电子等。

直接代入公式时，各符号代表的微粒要统一。

也可根据物质组成的固定比例关系进行相关计算，如：

Na2SO4中各组成微粒之间的比例关系：

Na2SO4　～　2Na＋　～　SO

　～　4O

1mol　　　2mol　　　1mol　　4mol

通过摩尔质量、阿伏加德罗常数就可以顺利知道一定质

量的物质中含有的微粒个数，物质的量起着桥梁的作用。

1.下列说法中正确的是（　　）

A.摩尔是用来描述微观粒子的物理量

B.0.5molH2O中含有的原子数目为1.5NA

C.64g氧相当于2mol氧

D.1mol任何物质都含有6.02×1023个原子

答案　B

解析　摩尔是物质的量的单位，而不是物理量，A不正确；0.5molH2O中含有1molH原子和0.5molO原子共1.5mol原子，即1.5NA，B正确；2mol氧未指明微粒种类，C不正确；1mol任何物质不一定含有6.02×1023个原子，如1molO2，D不正确。

2.下列说法正确的是（　　）

A.1mol氯含有6.02×1023个微粒

B.阿伏加德罗常数的数值约等于6.02×1023

C.钠的摩尔质量等于它的相对原子质量

D.H2O的摩尔质量是18g

答案　B

解析　使用摩尔时没有指明微粒的名称，或为1molCl2约含6.02×1023个Cl2分子，或为1molCl约含6.02×1023个Cl原子，A错误；不要把摩尔质量与相对原子质量混同，应为钠的摩尔质量以g·mol－1为单位时在数值上等于它的相对原子质量，C错误；摩尔质量的单位为g·mol－1，H2O的摩尔质量是18g·mol－1，D错误。

3.某原子的摩尔质量是Mg·mol－1，则一个该原子的真实质量是（　　）

A.MgB.

g

C.

gD.

g

答案　C

解析　以“g·mol－1”为单位时，摩尔质量与相对原子质量及1mol原子的质量数值相等，所以，1mol原子的质量为Mg。

而1mol原子中含有原子的数目为6.02×1023个，则1个原子的质量为

g。

4.下列说法不正确的是（　　）

A.硫酸的摩尔质量与6.02×1023个磷酸分子的质量在数值上相等

B.6.02×1023个N2和6.02×1023个O2的质量比等于7∶8

C.3.2gO2所含的原子数目约为0.2×6.02×1023

D.常温、常压下，0.5×6.02×1023个二氧化碳分子质量是44g

答案　D

解析　H2SO4的摩尔质量为98g·mol－1,6.02×1023个H3PO4分子的质量为98g，二者数值相等，A正确；6.02×1023个N2和6.02×1023个O2的质量比为二者的相对分子质量之比，即28∶32＝7∶8，B正确；3.2gO2物质的量为

＝0.1mol，含氧原子数约为0.1×2×6.02×1023，C正确；0.5×6.02×1023个CO2物质的量为0.5mol，质量为0.5mol×44g·mol－1＝22g，D不正确。

5.

（1）O2和O3是氧元素的两种单质。

根据分子式回答：

等质量的O2和O3所含分子数之比为，原子个数之比为。

（2）摩尔质量是指单位物质的量的物质所含有的质量。