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第二章 海水中的重要元素
—钠和氯
第三节 物质的量
课时1 物质的量的单位-摩尔
学习目标
通过创设生活情境，引出并理解物质的量概念，知道物质的量是一个基本物理量，其单位是摩尔，建立宏观辨识与微观探析的化学核心素养
01
通过问题探究、利用对比、类比、归纳、演绎等多种思维活动，理解物质的量概念的应用，了解摩尔质量的含义，体会从物质的量层次定量研究化学问题的意义
02
能基于物质的量认识物质组成及其化学变化，知道阿伏加德罗常数含义，建立物质的量、质量、微粒数与阿伏加德罗常数之间的关系及简单计算的思维模型
03
小王和小李比赛喝水，小王一口气喝了36克水，小李一口气喝了6020万亿亿个水分子，于是小李很自豪地宣布他获得胜利，而小王确坚持认为是自己获胜？那么，你能判定他们谁胜谁负吗？
小王:我一口气能喝36克水，我才厉害！
小李:我一口气能喝下6020万亿亿个水分子，我更厉害！
到底谁喝的水多？
01
物质的量的单位—摩尔
物质的量的单位—摩尔
我们知道，水是由水分子构成的，一滴水中，有约1.67×1021个水分子。
一滴水中的水分子，若14亿人每人每秒数一个，需要数5.3万年。
物质的量的单位—摩尔
请同学们正确读出下列化学反应方程的意义(定量描述)
每2个氢分子可以和1个氧分子发生反应产生2个水分子
微观角度
宏观角度
角度一 每4份质量的氢气和32份质量的氧气恰好完全反应生成36份质量的水
角度二 每2体积的氢气和1体积的氧气恰好完全反应生成水
物质的量的单位—摩尔
宏观角度
气体体积
( V气 )
质量
( m )
微观角度
微粒个数
( N )
这些物理量之间有什么联系呢？
物质的量的单位—摩尔
物质的量
2
1
2
微观粒子
分子个数比
4
32
36
宏观物质
物质质量比
如何将可称量 与肉眼看不见及难以称量的 联系起来呢？
宏观
物质
微观
粒子
物质的量的单位—摩尔
1900年德国籍物理化学家威廉 奥斯特瓦尔德首次提出“mol”的概念，表示“分堆”
粒子数（微观）
质量
（宏观）
物质的量
物质的量的单位—摩尔

1 箱
1 打
宏观
物质
把微小物质扩大倍数形成一定数目的集体
筷子
啤酒
鸡蛋

1 双
微观
粒子
表示含有一定数目粒子的集合体
离子
原子
分子


1 mol
1 mol
1 mol
物质的量的单位—摩尔
物理量 ______ 质量 ______ 电流 热力学温度 物质的量 发光强度
单位 (符号) 米(m) ______ ______ 秒(s) 安(A) 开(K) ________ 坎(cd)
千克
(kg)
摩(mol)
国际单位制(SI)中的7个基本单位
长度
时间
物质的量的定义
微观粒子：
分子、原子、离子、电子、质子、原子团、中子等
物质的量是国际单位制七个基本物理量之一
单位是-摩尔、简称-摩，符号：_______
表示含有一定数目粒子的集合体，符号为____，
n
mol
物质的量的单位—摩尔
如何理解物质的量及其单位
物理量 单位
物质的量（n） 摩尔（mol）
堆数 堆
这些水分子的 ______为2mol
物质的量
这些沙子的 ____为2堆
堆数
物质的量的单位—摩尔
曹冲称象故事，体现什么思想？
变大为小
用直尺测量纸张厚度,体现什么思想？
积小成大
物质的量的单位—摩尔
单个水分子不能称量，许许多多个水分子，可以称量 ！
物质的量
可称量物质（宏观）
不可称量粒子（微观）
水分子
物质的量的单位—摩尔
注意事项
“物质的量”是该物理量的全称，是专有名词；物质的量不能当成物质的数量或质量来理解
01
“物质的量”只能描述原子、分子、离子、质子、中子和电子等微观粒子，不能描述宏观物质
02
摩尔作为单位时，必须指明物质微粒的名称、符号或化学式，如：1 mol H，不能用 “1 mol 氢”这样含糊无意义的表示
03
物质的量的数值可以是整数，也可以是小数
04
物质的量的单位—摩尔
【典例1】下列说法中正确的是（ ） A．摩尔是表示物质质量的单位 B．物质的量适用于计量分子、原子、离子等粒子的集合体 C．摩尔是表示物质所含微粒个数的物理量 D．物质的量就是指物质的质量
B
【解析】A项，摩尔是物质的量的单位，错误；B项，物质的量是表示一定数目粒子的集合体的物理量，适用于计量分子、原子、离子等粒子的集合体，正确；C项，摩尔是物质的量的单位，不是物理量，错误；D项，物质的量是表示一定数目粒子的集合体的物理量，不是物质的质量，错误。
物质的量的单位—摩尔
【典例2】有NO、CO2、N2O4三种气体，它们分別都含有0.5mol 氧原子，则三种气体的物质的量之比为（ ） A．1﹕4﹕2 B．1﹕1﹕1 C．4﹕2﹕1 D．1﹕2﹕4
【解析】NO含有0.5 mol氧原子，则n(NO)＝0.5 mol；CO2含有0.5 mol氧原子，则n(CO2)＝0.25 mol、N2O4含有0.5 mol氧原子，则n(N2O4)＝0.125 mol，所以三种气体的物质的量之比为n(NO)∶n(CO2)﹕n(N2O4)＝0.5 mol﹕0.25 mol﹕0.125 mol＝4﹕2﹕1；答案选C项。
C
物质的量的单位—摩尔
1双筷子是2支，1 打鸡蛋是12个，1 箱啤酒是24听，那么，1 mol微观粒子是多少个呢？
物质的量的单位—摩尔
1971年，由41个国家参加的第14届国际计量大会上，正式宣布国际纯粹和应用化学联合会、国际纯粹和应用物理联合会和国际标准化组织关于必须定义一个物理量单位的提议，并作出决议。从此，“物质的量”就成为国际单位制中的一个基本物理量，物质的量的单位为摩尔
同时规定：0.012 kg 12C中所含的碳原子数目作为 1 mol的标准
即：1 mol粒子集体所含的粒子数= 0.012 kg12C中所含的碳原子数
物质的量的单位—摩尔
(已知一个12C原子的质量为1.993×10－26 kg)
思考：0.012 kg12C中所含的碳原子数是多少呢？
＝6.02×1023
1 mol粒子集体所含的粒子数
N(12C)＝
0.012 kg
1.993×10－26 kg
1mol任何粒子的集合体都含有约6.02×1023个粒子
阿伏加德罗常数
阿伏加德罗常量的值，最早由奥地利化学及物理学家约翰·约瑟夫·洛施米特，法国物理学家让·佩兰于1909年提出，把常数命名为阿伏加德罗常量来纪念他
物质的量的单位—摩尔
即：若某物质含有与 0.012 Kg12C 中所含的碳原子数相同的粒子数，该物质的物质的量为1mol
符号：NA
数值： 近似等于6.02 ×1023
单位： mol-1 (每摩尔)
规定： 0.012 Kg12C 中所含的碳原子数
洛施米特
我是测出者
物质的量的单位—摩尔
如何理解阿伏加德罗常数？
①如果有 6.02×1023 粒米让全球60亿人吃，每人每天吃10斤,可吃1万4千年！
②假如现有 6.02×1023 块钱，分给全国14亿人花，每人每天花一百万， 可以花118万年！
③6.02×1023个鸡蛋分十亿人，每人每天吃3个鸡蛋，能吃5 500亿年
④假如一匹马，每秒钟喝100亿个水分子，6.02×1023个水分子可供 马享用190万年
物质的量的单位—摩尔
阿伏加德罗常数与微观粒子数之间的关系
约为6.02×1023
1 mol粒子的粒子数
0.012Kg12C中所含原子数
阿伏加德罗常数
＝
＝
＝
不能认为1 mol 粒子等于6.02×1023个，也不能认为6.02×1023 就是阿伏加德罗常数
物质的量的单位—摩尔
物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)、微粒数(N)之间的关系式
(约6.02×1023mol-1)
=
NA
×
n
×NA
÷ NA
【规律】微粒之间的物质的量之比等于微粒的_______之比
N = n×NA
阿伏加德罗常数
N
粒子
个数
物质的量
NA=N / n
粒子数
物质的量的单位—摩尔
1个水分子中有2个氢原子和1个氧原子，有如下关系：
2NA
NA
NA
即 H2O——2H——O
1mol 2mol 1mol
(n1︰n2 = N1︰N2)
1 2 1
粒子个数：
物质的量：
×NA
×NA
×NA
分子中原子的物质的量之比 = 分子中原子个数之比
分子中原子个数之比
物质的量的单位—摩尔
如何正确理解物质的量、摩尔及阿伏加德罗常数概念？完成下表内容。
定义 应用注意事项
物质的量
摩尔
阿伏加德罗常数
“物质的量”是一个整体，不能拆开，也不能添字，如不能说成“物质量”或“物质的数量”等，只用来描述微观粒子的物理量
只用来描述微观粒子，如原子、分子、离子、中子、质子、电子等，也可以是特定组合，使用时要用化学式指明粒子种类，如1 mol NaCl
①NA的基准是0.012 kg 12C中的原子个数，约为6.02×1023
②12C不仅是物质的量的基准对象，而且还是相对原子质量的基准
③NA是一个实验值，现阶段常取6.02×1023的近似值进行有关计算
④阿伏加德罗常数与6.02×1023的关系就像π与3.14的关系，计算时通常使用6.02×1023这个近似值，而在叙述或定义“摩尔”的概念时要用NA
物质的量的单位—摩尔
【典例1】下列有关物质的量及摩尔的叙述正确的是（ ）
A．1.5 mol CH4中含有1.5 mol C、6 mol H
B．1 mol是6.02×1023个粒子的集合体，如1 mol大米、1 mol苹果等
C．物质的量与物质的数量、物质的质量是等价的
D．摩尔是7个基本物理量之一，它既是物质的量的单位又是粒子数目的
单位
A
【解析】A项，1 mol CH4中含有1 mol C、4 mol H，故1.5 mol CH4中含有1.5 mol C、6 mol H，正确；B项，摩尔不可用于宏观物体，错误；C项，物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一，它并不是物质的数量或物质的质量，错误；D项，物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一，摩尔不是粒子数目的单位，错误。
物质的量的单位—摩尔
【典例2】在0.05 mol Al2(SO4)3中含有的Al3＋、SO42－的数目分别为
（ ）
A．6.02×1022个，3.01×1022个 B．6.02×1022个，9.03×1022个
C．9.03×1022个，6.02×1022个 D．3.01×1022个，3.01×1022个
【解析】Al2(SO4)3电离方程式为：Al2(SO4)3＝2Al3＋＋3SO42－，1个Al2(SO4)3电离产生2个Al3＋、3个SO42－，因此在0.05 mol Al2(SO4)3中含有的Al3＋0.1 mol，含有SO42－0.15 mol，则根据N＝n·NA可知含有的Al3＋、SO42－的数目分别为6.02×1022个、9.03×1022个，故合理选项是B项。
B
02
摩尔质量
摩尔质量
1mol不同物质所含的粒子数是相同的，但由于不同粒子的质量不同，1mol不同物质的质量也不同
1 mol H2O
约含有6.02×1023个水分子，质量是18g
1 mol Al
约含有6.02×1023 个铝原子，质量是27g
摩尔质量
1mol任何微观物质都约含6.02×1023个粒子，那么，这1mol物质的质量到底有多大？
摩尔质量
粒子符号 相对分子或原子质量 1个粒子的质量 1mol物质含有的粒子数(个) 1mol物质质量(g)
C 12 1.993×10-23g
Fe 56 9.032×10-23g
H2SO4 98 1.628×10-22g
H2O 18 2.990×10-23g
Na+ 23 3.821×10-23g
OH- 17 2.824×10-23g
NA
NA
NA
NA
NA
NA
12
56
98
18
23
17
分析以上计算结果可得出什么规律？
(6.02×1023)
(6.02×1023)
(6.02×1023)
(6.02×1023)
(6.02×1023)
(6.02×1023)
摩尔质量
规律
1mol任何原子的质量(以克为单位)在数值上等于这种原子的相对原子质量
1mol任何分子的质量(以克为单位)在数值上等于这种分子的相对分子质量
1mol任何离子的质量(以克为单位)在数值上等于这种离子的式量
1mol任何微粒或物质的质量，当以g为单位时，在数值上等于该微粒的相对原子质量或相对分子质量
结论
摩尔质量
摩尔质量
定义：
符号： M
常用单位：g · mol-1
公式 ：m= n×M
数值：等于物质的相对原子(分子)质量
单位物质的量(即1mol)的物质所具有的质量叫做该物质的摩尔质量。
摩尔质量概念的理解
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
摩尔质量
根据教材P55页【例题1】计算49克H2SO4的物质的量是多少？1.50molNa2CO3的质量是多少？
【解】H2SO4的相对分子质量为98，摩尔质量为98g/mol
n(H2SO4)=m(H2SO4)/M(H2SO4)
=49g/98g/mol
=0.50mol
Na2CO3的相对分子质量为106，摩尔质量为106g/mol
m(Na2CO3)=n(Na2CO3) M(Na2CO3)
=1.50mol×106g/mol
=159g
答：49克H2SO4的物质的量为0.50mol，1.50molNa2CO3的质量是159g。
摩尔质量
【典例1】下列叙述中正确的是(　　) A．CO2的摩尔质量为44 g B．1 mol CO2的质量为44 g/mol C．CO2的摩尔质量等于CO2的相对分子质量 D．NA个CO2的质量(以g为单位)与CO2的相对分子质量在数值上相同
【解析】摩尔质量的单位是g/mol，质量的单位是g，A、B错误；摩尔质量在数值上等于其相对分子质量，C错误；NA个CO2即1 mol，其质量以g为单位与CO2的相对分子质量在数值上相同，D正确。
D
摩尔质量
【典例2】3.6g某物质含有的分子数目为1.204×1023，则该物质的
摩尔质量为（ ） A．18g B．18g mol-1
C．36g D．36g mol-1
B
【解析】某物质含有的分子数目为1.204×1023，因此该物质的物质的量为 ， 3.6g该物质的摩尔质量为 ，故B正确。综上所述，答案为B。
摩尔质量
摩尔质量具有哪些特征？并请对小王和小李比赛的结果作出判定？
摩
尔
质
量
①等值性
摩尔质量以g·mol－1作单位时，在数值上与相对式量相等。
②近似性
③确定性
指定的物质的摩尔质量是一个定值，不随物质的物质的量多少而改变
④36克水，物质的量n=36g/(18g/mol)=2mol,6020万亿亿个水分子,其物质的量n=6.02×1020/(6.02×1023) ≈
10-3mol。显然是小王获胜。
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式量。
摩尔质量
NA
N
=
M
m
=
n
质量、物质的量、摩尔质量、阿伏伽德罗常数、粒子数之间的关系
物质的量
将宏观物质和微观粒子联系起来的一座桥梁
物质的量
摩尔质量
不等同
1 mol 物质的质量、摩尔质量、相对分子质量(或相对原子质量)是不同的概念
当摩尔质量以“g·mol－1”为单位时，三者在数值上相等，但单位不同，故三者不等同
思考题：1 mol 物质的质量、摩尔质量、相对分子质量(或相对原子质量)是否等同？
摩尔质量
【典例1】下列叙述正确的是（ ）
A．摩尔是基本物理量之一
B．1 mol CO2的质量为44 g·mol－1
C．SO42－的摩尔质量为96 g·mol－1
D．1 mol任何物质都含有NA个原子
【解析】A项，物质的量是七个基本物理量之一，而摩尔是物质的量的单位，错误；B项，1 mol CO2的质量是m＝n×M＝44 g·mol－1×1 mol＝44 g，错误；C项，SO42－的相对分子质量为96，所以摩尔质量为96 g·mol－1，正确；D项，物质的组成可以是分子、原子、离子，1 mol任何物质都含有NA个微粒，错误。
C
摩尔质量
【典例2】下列说法正确的是（ ）
A．1mol NaCl的质量是58.5g/mol B．64g氧气中含有2mol氧
C．4g氦气中含有2mol氦原子 D．4.4g 中含有个分子
【解析】A．NaCl的摩尔质量是58.5g/mol，1mol NaCl的质量是58.5g，故A错误；B．未指明微粒的种类，故B错误；C．氦气是单原子分子，4g氦气中应含有1mol氦原子，故C错误；D．4.4gCO2即0.1mol CO2，0.1mol CO2中所含CO2分子数N(CO2)=6.02×1023/mol×0.1mol=6.02×1022，故D正确；故答案为D。
D
03
课堂总结
课堂总结
物质的量
摩尔质量
符号： M
单位：g/mol或g mol-1
概念：单位物质的量的物质所具有的质量。
规律：以g·mol－1为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上等于该粒子的相对分子(或原子)质量
n=m/M
符号： n
单位：摩尔 (mol)
概念：含有一定数目粒子的集合体
1 mol 微粒 = 1NA个 ≈ 6.021023个
基准：0.012 kg 12C中的碳原子个数。联系宏观与微观的桥梁。
04
课堂检测
课堂检测
1.下列说法正确的是(　　)
A．摩尔是表示粒子多少的物理量
B．物质的量是指物质所含微粒的数目
C．物质的量是度量物质所含微粒集合体多少的物理量
D．物质的量的单位——摩尔只适用于分子、原子和离子
【解析】物质的量是七大基本物理量之一，它表示的是含有一定数目粒子的集合体，摩尔是物质的量的单位，适用于所有微观粒子。
C
课堂检测
2.下列叙述错误的是(　　) A．1 mol SO2中含有2 mol氧原子和1 mol硫原子 B．1 mol N2中约含有1.204×1024个氮气分子 C．0.1 mol H2O中含有的原子数目约为0.3×6.02×1023 D．3.01×1023个CO2分子中氧原子的物质的量约为1 mol
【解析】1 mol N2中含有2 mol氮原子，即约含有1.204×1024个氮原子，B错误。
B
课堂检测
3．设NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．2.4 g金属镁变成镁离子时失去的电子数目为0.1NA B．18 g水中含有0.1NA个水分子 C．1 mol氮气所含的电子数目为NA D．17 g氨气所含电子数目为10NA
【解析】A.2.4g镁的物质的量为0.1mol，0.1mol镁变成镁离子失去0.2mol电子，失去的电子数目为0.2NA，故A错误；B.18g水的物质的量为1mol，则水分子为NA个，故B错误； C.一个氮气分子的电子为14个，则1mol氮气含电子数目为14NA，故C错误；D.17g氨气的物质的量为1mol，1mol氨气含有10mol电子，所含电子数目为10NA，故D正确；综上所述，本题选D。
D
课堂检测
4．关于“物质的量”、“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是（ ） A．物质的摩尔质量等于其相对分子（原子）质量 B．“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位 C．0.012 kg12C中所含的碳原子数为NA D．1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
【解析】A．摩尔质量的单位为g/mol，以克为单位时，摩尔质量在数值上等于其相对分子（原子）质量，二者表示的意义不同，A错误；B．物质的量是物理量，摩尔是国际单位制中的一个基本单位，B错误；C．0.012 kg12C中所含碳原子的数目即为阿伏加德罗常数，可用NA表示，C正确；D．1mol任何物质所含的微粒数在数值上都约为6.02×1023个，由于构成物质的粒子有分子、原子、离子等，所以1mol任何物质不一定都含有约6.02×1023个原子，D错误；故选C。
C
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