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2.3.1 物质的量的单位—摩尔导学案
1、知道摩尔是物质的量的基本单位，了解阿伏加德罗常数的含义；
2、初步学会物质的量、物质的微粒数之间的转换关系；
3、通过对摩尔质量概念的理解，了解物质的量、摩尔质量和物质的质量之间的关系。
1、物质的量是七个基本的物理量之一，同“长度、时间”等一样。
2、摩尔是表示物质的量的单位，每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个粒子。
3、摩尔的标准：如果在一定量的粒子集体中所含有的粒子数与0.012 kg 12C所含有的碳原子数相同，该粒子的物质的量就是1 mol。
4、摩尔质量是指单位物质的量的物质具有的质量。
5、物质的量、阿伏加德罗常数、质量和粒子数目之间的关系
n＝ 、M＝
一、物质的量、摩尔、阿伏加德罗常数
探究：为什么要引入“物质的量”这一物理量？
在日常生活、生产和科学研究中，人们常用千克等来计量质量；用立方米、升等来计量体积。在化学反应中微观粒子却以一定个数比进行反应。为把微观粒子与宏观物质的质量、体积等联系起来就必须引入新的物理量——物质的量，这样就在可称量的物质与微观粒子之间架起了桥梁。此外，引入“物质的量”这一物理量后，拓宽了对化学方程式意义的认识，也使根据化学方程式的计算大为简便。
1．物质的量
①“物质的量”四个字是一个整体概念，不能拆开，也不能添字。如不能说成“物质量”“物质的质量”等。
②“物质的量”的符号为n。
③物质的量是七个基本的物理量之一，同“长度、时间”等一样。
2．物质的量和摩尔有何关系？
点拨：摩尔是表示物质的量的单位，每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个粒子。
①“摩尔”是一单位，是“物质的量”这个物理量的单位，就像“米”是“长度”的单位一样。它的符号是mol，简称摩。
②摩尔度量的对象是微观粒子，而这里的“微观粒子”是指构成物质的“基本单元”，这个基本单元可以是原子、分子、离子、电子、中子、质子等单一粒子，也可以是这些粒子的特定组合。
例如：构成金刚石的基本单元是碳原子，则每摩金刚石含有阿伏加德罗常数个“C”原子；构成冰的基本单元是水分子，则每摩冰含有阿伏加德罗常数个“H2O”分子；构成氯化钠晶体的基本单元是Na＋和Cl－，则每摩氯化钠晶体含有阿伏加德罗常数个Na＋和阿伏加德罗常数个Cl－。
特别提醒：①摩尔概念只适用于微观粒子，不适用于宏观物体。不能说“1 mol铁钉”“1 mol汽车”，因“物质的量”所计量的对象是微观粒子，而不是宏观物体。
②使用摩尔时必须用化学式指明粒子的种类，如1 mol O表示1摩尔氧原子；1 mol O2表示1摩尔氧分子；1 mol H＋表示1摩尔氢离子。
3．摩尔的标准：如果在一定量的粒子集体中所含有的粒子数与0.012 kg 12C所含有的碳原子数相同，该粒子的物质的量就是1 mol。而元素相对原子质量的定义，是以12C原子的实际质量的1/12作为规定标准，由于两个标准的统一性，就将绝对质量和相对质量统一起来，从而将可称量的宏观物质与微观粒子的数目联系起来。即
4．阿伏加德罗常数
①阿伏加德罗常数不是一个数，而是有单位的，其单位是mol－1。
②1 mol任何物质中都含有相同数目的粒子的结论，对于气体、液体和固体都是正确的。因此，我们可以利用阿伏加德罗常数个粒子的集体，作为可称量物质同微观粒子之间相互联系的桥梁，例如：
1 mol C中有6.02×1023个C；1 mol H2中有6.02×1023个H2，有2×6.02×1023个H；
1 mol CO2中有6.02×1023个CO2；1 mol H＋中有6.02×1023个H＋；
1 mol OH－中有6.02×1023个OH－；1 mol e－中有6.02×1023个e－。
探究：关于阿伏加德罗常数正误判断方法
阿伏加德罗常数是历年高考的热点，也是学生的易错点，因此，做此类问题应注意以下几点：
(1)对于阿伏加德罗常数的正误判断，要认真审题，抓住题目的要点，明确题中的陷阱，如物质的状态、电离情况、组成情况等。
若给出的是物质的质量或物质的量，则可以计算或比较。
若给出的是气体物质的质量或物质的量，其粒子数目与外界条件无关。
若是稀有气体，其分子是单原子分子。
若为气体单质，不一定是双原子分子。
(2)相同物质的量的任何物质都含有相同数目的粒子。粒子数目相同时，则其物质的量相同，这与物质的存在状态无关，也不受外界条件的限制。
(3)由于n1＝N1/NA，n2＝N2/NA，则NA＝N1/n1＝N2/n2，所以，N1/N2＝n1/n2，即两物质的物质的量之比等于粒子数目之比。所以在比较几种物质的粒子数目多少时，可以通过比较它们物质的量的多少来确定。
5．物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间有何关系？
二、摩尔质量
微观粒子与可称量物质之间存在着一定的联系，那么这个联系是什么呢？
摩尔质量是指单位物质的量的物质具有的质量。符号：M；单位：g·mol－1或kg·mol－1。
(1)①原子、简单离子的摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于其相对原子质量。如M(Na)＝23 g·mol－1，M(Na＋)＝23 g·mol－1。
②多原子组成的单质或化合物的摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于其相对分子质量。如M(N2)＝28 g·mol－1，M(H2SO4)＝98 g·mol－1。
③原子团的摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于其式量。如M(N)＝18 g·mol－1，M(MnO)＝119 g·mol－1
(2)物质的量、阿伏加德罗常数、质量和粒子数目之间的关系
计算关系式(公式) 主要应用 注意事项
n＝ 在n、N和NA中，已知任意两项求第三项 ①NA有单位：mol－1 ②求n或N时，概念性问题用NA；数字性问题用6.02×1023 mol－1
M＝ ①在M、n和m中，已知任意两项求第三项 ②先求M，后求Mr M的单位取g/mol时，m的单位取g；M的单位取kg/mol时，m的单位取kg
①在m、M、NA和N中，已知任意三项求第四项 ②以n恒等列代数方程式解决复杂的问题 ①重视n在m和N之间的桥梁作用 ②与N有关的问题莫忽视微粒的组成和种类
1、设NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述中正确的是 (　　)
A．常温常压下，32 g氧气所含的原子数为NA
B．1.8 g的NH中含有的电子数为NA
C．常温常压下，48 g O3含有的氧原子数为3NA
D．2.4 g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1 NA
2、下列说法中，不正确的是 (　　)
A．1 mol任何物质都含有6.02×1023个原子
B．0.012 kg 12C含有6.02×1023个碳原子
C．阿伏加德罗常数的“集体”就是1 mol
D．使用摩尔这一单位时必须指明微粒的名称
3、设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是 (　 　)
A．1 mol H2O中含有10 NA个电子
B．2.5 mol He中含有10 NA个质子
C．6.02×1022个H2SO4在溶液中可电离出2NA个氢离子
D．1 mol Fe与盐酸完全反应可失去2 NA个电子
4、下列说法正确的是 (　 　)
A．硫酸的摩尔质量是98 g
B．18 g水中含有1 mol水
C．O2的摩尔质量(单位是g·mol－1)在数值上等于其相对分子质量
D．1 mol一氧化碳的质量为28 g·mol－1
5、23.75 g某＋2价金属的氯化物(MCl2)中含有3.01×1023个Cl－，则MCl2的摩尔质量为__________，MCl2的相对分子质量为__________，M的相对原子质量为__________。
参考答案
自主学习
1、物理量 2、单位 3、0.012 4、质量。 5、 n＝ 、M＝
随堂检测
1、解析：32 g氧气所含的原子数为2NA，A错；1.8 g的NH含有电子的物质的量为 ×10＝1 mol,48 g O3含有的氧原子的物质的量为 ×3＝3 mol，B、C正确；2.4 g镁即 ＝0.1 mol镁，在反应中失去的电子的物质的量为0.1 mol×2＝0.2 mol，D错。
答案：B、C
2、解析：构成物质的微粒除原子之外，还有分子、离子等，故A选项是错误的；0.012 kg 12C所含的微粒数(碳原子)即为阿伏加德罗常数，即为1 mol C原子数，B正确；1 mol任何物质所含微粒数即为阿伏加德罗常数，所以C正确；摩尔这一单位所指的对象是微粒，而微粒种类繁多，故需要指明名称，D正确。
答案：A
3、解析：A项中，1个H2O分子中含有10个电子，另外含有10个电子的分子还有NH3、HF、CH4、Ne等，B项中，稀有气体单质的分子均为单原子分子，而1个氦原子中含有2个质子，故2.5 mol中含5 mol质子，即5NA个；C项中，1个H2SO4分子可电离出2个H＋，而6.02×1022个H2SO4为0.1 mol，所以应电离出0.2 NA个H＋；D项中，1个Fe原子与盐酸反应失去2个电子；故1 mol Fe失去2 mol电子。本题着重考查n＝的应用，同时联系物质组成，分子、原子组成及有关反应。
答案：BC
4、解析：A错，摩尔质量的单位是g·mol－1；B选项中，18 g水是从宏观角度表示一定量的水，而后半部分是从微观角度表明这一定量的物质，要做到两者在科学上的统一，即宏观物质中含有微观粒子，使用“摩尔”这一单位表示微粒多少应写明微粒符号——1 mol H2O分子；D选项中1 mol CO的质量是NA个CO的总质量，其单位应是“g”，而不是“g·mol－1”。
答案：C
5、解析：1 mol MCl2电离出2 mol Cl－，含3.01×1023个Cl－(即0.5 mol Cl－)的MCl2为0.25 mol，则MCl2的摩尔质量为 ＝95 g·mol－1，MCl2的摩尔质量与相对分子质量数值相等，M的相对原子质量为95－71＝24。
答案：95 g·mol－1　95　24

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