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第三节　物质的量
第1课时　物质的量　摩尔质量
[核心素养发展目标]　1.了解物质的量及其单位、阿伏加德罗常数、摩尔质量的含义与应用,利用物质的量将宏观物理量与微观粒子的个数联系起来,并能从宏观和微观结合的视角分析解决问题。2.能从物质的量的角度认识物质的组成及变化,建立物质的量、物质的质量和微观粒子数之间计算的思维模型。
一、物质的量的单位——摩尔
1.物质的量
(1)物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,用符号n表示。
(2)物质的量的单位——摩尔
(3)表示方法及含义
明确物质的量的规范表示
如1 mol H指1 mol氢原子,1 mol H2(氢气)指1 mol氢分子,不能说1 mol氢,指代不明确。
2.阿伏加德罗常数(NA)
特别提醒　阿伏加德罗常数的单位为mol-1。
3.物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系
(1)关系式:n=。
思考1　通过下图可进一步认识水的组成,并理解物质的量与微粒数目的关系。
提示　微粒的物质的量之比等于微粒的粒子数目之比。
思考2　运用物质的量与微粒数目的关系,分析下列问题。
(1)1 mol CO2中有1 mol C和2 mol O,0.5 mol CO2中有0.5 mol C和1 mol O。0.25 mol CO2含有0.5 mol氧原子。
(2)1 mol Na2SO4中含有Na+的数目是1.204×1024,与2 mol NaCl含有相同Na+数目。
(3)0.2 mol NH3与0.3 mol H2O中所含H原子数一样多。若用NA表示阿伏加德罗常数的值,0.3 mol H2O中含3NA个电子。
(2)结论:微粒之间的物质的量之比等于微粒的粒子数之比。
1.判断正误
(1)物质的量可以理解为物质的数量 (　　)
(2)1 mol任何粒子所含有的粒子数相等 (　　)
(3)阿伏加德罗常数就是6.02×1023 (　　)
(4)1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧 (　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×
2.下列叙述正确的是 (　　)
A.摩尔是表示物质所含微粒数量以及物质质量的具有双重意义的单位
B.摩尔是国际单位制中7个基本物理量之一
C.含有6.02×1023个氧原子的H3PO4的物质的量是0.25 mol
D.2H既可以表示2个氢原子又可以表示2 mol氢原子
答案　C
解析　物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一,它表示含有一定数目粒子的集合体,其单位是摩尔,A、B项错误;1个H3PO4分子中含有4个O,即1 mol H3PO4中含有4 mol O,含有6.02×1023个氧原子的H3PO4的物质的量是0.25 mol,C项正确;2H可以表示2个氢原子,但不能表示2 mol氢原子,2 mol氢原子应表示为2 mol H,D项错误。
物质的量的理解——“四化”
二、摩尔质量
1.摩尔质量
2.物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系
n=,m=n·M。
思考1　摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是否等同,为什么
提示　不等同,摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是两个不同的概念。当摩尔质量以“g·mol-1”为单位时,两者在数值上相等,但前者单位是g·mol-1,后者单位是1,故两者不等同。
思考2　结合下列问题,总结摩尔质量的计算方法。
(1)已知氨气的相对分子质量为17,则氨气的摩尔质量为　　　　。
(2)1.28 g某气体含有的分子数目为1.204×1022,则该气体的摩尔质量为　　　　。
(3)已知一个铁原子的质量为b g,则铁的摩尔质量为　　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(4)已知一个碳原子(12C)的质量为a g,1个某分子的质量为b g,则该分子的摩尔质量为　　　　。
提示　(1) 17 g·mol-1　(2)64 g·mol-1
(3)bNA g·mol-1　(4) g·mol-1
前提条件 公式
任意状态的任意物质 M=(定义式)
已知一个粒子的质量 M=m(粒子)×NA
已知一个粒子的质量和一个12C原子的质量 M=
1.判断正误
(1)氯化氢的摩尔质量是36.5 g (　　)
(2)氮的摩尔质量是28 g·mol-1 (　　)
(3)CH4的摩尔质量和NA个CH4分子的质量相等 (　　)
(4)2NA个CO2的摩尔质量为88 g·mol-1 (　　)
(5)Fe的摩尔质量为56 g·mol-1,则1个Fe原子质量为 g (　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
2.(2024·郑州高一期末)顺铂是一种治疗癌症的药物,结构如图所示。关于含铂元素1.95×10-4 g的顺铂,下列说法正确的是 (　　)
A.顺铂的摩尔质量为300
B.含有1×10-4 mol的氯原子
C.含氮元素的质量为2.8×10-5 g
D.顺铂的分子数为6.02×1023个
答案　C
解析　顺铂的分子式为,其相对分子质量为300,质量为1.95×10-4 g的铂元素的物质的量为=1×10-6 mol,则顺铂的物质的量为1×10-6 mol。顺铂的摩尔质量为300 g·mol-1,A错误;含有2×10-6 mol的氯原子,B错误;含氮元素的质量为(1×10-6 mol)×2×14 g·mol-1=2.8×10-5 g,C正确;顺铂的分子数为(1×10-6 mol)×(6.02×1023 mol-1)=6.02×1017,D错误。
1.(2023·重庆合川中学高一月考)下列有关说法中正确的是 (　　)
A.原子、电子、质子、凳子等都可用物质的量来描述
B.1 mol任何物质都含有阿伏加德罗常数个原子
C.1 mol CO2中含1 mol碳和2 mol氧
D.“物质的量”表示含有一定数目粒子的集合体,是7个基本物理量之一
答案　D
解析　凳子是宏观物质,不可用物质的量来描述,A错误;1 mol CO2中含1 mol碳原子和2 mol氧原子,C错误。
2.下列有关摩尔质量的描述或应用正确的是 (　　)
A.1 mol OH-的质量为17 g· mol-1
B.二氧化碳的摩尔质量为44 g
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,质量的单位为“g”;B项,摩尔质量的单位应为“g·mol-1”;C项,以“g·mol-1”为单位时铁原子的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量。
3.(2024·福建莆田一中高一期末)我国科学家屠呦呦发现青蒿素,它是一种用于治疗疟疾的药物,2015年10月获得诺贝尔生理学或医学奖。下列有关青蒿素(化学式:C15H22O5)的叙述正确的是 (　　)
A.青蒿素的摩尔质量为282
B.6.02×1023个青蒿素分子的质量约为282 g
C.1 mol青蒿素的质量为282 g·mol-1
D.282 g青蒿素中含有15个碳原子
答案　B
解析　青蒿素的摩尔质量为282 g·mol-1,故A错误;6.02×1023个青蒿素分子的物质的量约为1 mol,其质量约为282 g·mol-1×1 mol=282 g,故B正确、C错误;282 g青蒿素的物质的量为1 mol,1 mol青蒿素中含有15 mol碳原子,故D错误。
4.计算填空:
(1)2 mol NO2中含　　　　 mol氮原子,　　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值,下同)个氧原子,　　　　个质子,质量是　　　 g。
(2)已知0.4 mol的CO和CO2的混合气体共14.4 g,则
①CO的质量为　　　　。
②混合气体的平均摩尔质量为　　　　。
答案　(1)2　4NA　46NA　92　(2)①5.6 g　②36 g·mol-1
课时对点练　
[分值:100分]
(选择题1~9题,每小题5分,10~12题,每小题7分,共66分)
题组一　物质的量及其单位
1.下列对摩尔(mol)的有关说法不正确的是 (　　)
A.摩尔是一个单位而非物理量
B.摩尔只能用来计量纯净物中微观粒子的数目
C.可以说“1 mol H2”但不能说“1 mol氢”
D.0.5 mol氦气约含有3.01×1023个原子
答案　B
解析　物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,摩尔是物质的量的单位,不是物理量,故A正确;摩尔既能用来计量纯净物中微观粒子的数目,也能用来计量混合物中微观粒子的数目,故B错误;氦气是单原子分子,0.5 mol氦气约含有原子的数目为0.5 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1023,故D正确。
2.(2023·北京西城外国语学校高一期中)下列关于物质的量的说法不正确的是 (　　)
A.物质的量就是物质的质量
B.摩尔是物质的量的单位,符号为“mol”,简称“摩”
C.摩尔只适用于描述分子、原子、离子等微观粒子
D.物质的量是连接宏观量和微观量的桥梁
答案　A
解析　物质的量是一个物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,不是物质的质量,故选A。
3.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)
A.等物质的量的N2和CO所含分子数均为NA
B.1 mol Na与O2在一定条件下完全反应生成Na2O和Na2O2的混合物时转移电子数为NA
C.0.1 mol Na2O2中含有的阴离子的数目为0.2NA
D.1 mol氧的质量为16 g
答案　B
解析　等物质的量的N2和CO所含分子数相等,但不一定是NA,故A错误;按得失电子守恒,1 mol Na与氧气完全反应生成Na2O和Na2O2的混合物,转移的电子数目为NA,故B正确;氧指代不明,应为1 mol氧原子的质量为16 g,故D错误。
题组二　摩尔质量
4.下列关于摩尔质量的说法正确的是 (　　)
A.摩尔质量表示单位物质的量的物质所具有的质量
B.1 mol H2SO4的质量与H2SO4的摩尔质量相同
C.摩尔质量与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等
D.某物质的物质的量越多,对应的摩尔质量越大
答案　A
解析　B项,二者的数值相同,但单位分别为g和g·mol-1,错误;C项,摩尔质量以g·mol-1为单位时,摩尔质量的数值与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等,错误;D项,摩尔质量不随物质的量的多少发生变化,错误。
5.下列关于物质的量、摩尔质量的叙述正确的是 (　　)
A.0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子
B.1 mol OH-的质量为17 g·mol-1
C.氢氧化钠的摩尔质量是40 g
D.2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍
答案　A
解析　0.012 kg 12C中含有1 mol碳原子,约6.02×1023个碳原子,故A正确;氢氧化钠的摩尔质量为40 g·mol-1,40 g为1 mol氢氧化钠的质量,故C错误;水的摩尔质量为18 g·mol-1,与水的物质的量多少无关,故D错误。
题组三　与=n=有关的计算
6.25 g胆矾(CuSO4·5H2O)固体的物质的量为 (　　)
A.0.16 mol B.0.05 mol
C.0.08 mol D.0.10 mol
答案　D
解析　25 g胆矾(CuSO4·5H2O)固体的物质的量n===0.1 mol,故D符合题意。
7.(2023·黑龙江牡丹江二中高一期中)某金属氯化物MCl2 40.5 g,含有0.6 mol Cl-,则金属M的摩尔质量为 (　　)
A.135 g·mol-1 B.24 g·mol-1
C.56 g·mol-1 D.64 g·mol-1
答案　D
解析　金属M的摩尔质量为=64 g· mol-1,D正确。
8.(2023·湖南株洲二中高一期中)若1 g CO2中含有x个原子,则阿伏加德罗常数可表示为 (　　)
A. mol-1 B. mol-1
C. mol-1 D. mol-1
答案　D
解析　1 g CO2的物质的量n=== mol,含有x个原子,则 mol×3×NA=x,故阿伏加德罗常数NA= mol-1,故选D。
9.一个氯原子的质量为a g,一个12C的质量是b g,用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)
A.氯元素的相对原子质量为
B.氯元素的摩尔质量为aNA g·mol-1
C.m g该氯原子的物质的量为 mol
D.n g该氯原子所含的电子数为
答案　C
解析　是氯原子的相对原子质量,不是氯元素的相对原子质量,故A错误;aNA g·mol-1是氯原子的摩尔质量,不是氯元素的摩尔质量,故B错误;m g该氯原子的个数为=,则该氯原子的物质的量为 mol,故C正确;n g该氯原子所含的电子数为×17=,故D错误。
10.(2024·云南师大附中高一段考)下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述不正确的是 (　　)
A.1 mol任何物质中都含有阿伏加德罗常数个原子
B.摩尔是一个单位,用于计量物质所含微观粒子的多少
C.12 g 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数的值
D.摩尔既能用来计量纯净物,又能用来计量混合物
答案　A
解析　该物质不一定是单原子分子,不一定含有阿伏加德罗常数个原子,A错误。
11.相等物质的量的CO和CO2相比较,下列有关叙述正确的是 (　　)
①它们所含的分子数目之比为1∶1　②它们所含的O原子数目之比为1∶2　③它们所含的原子总数目之比为2∶3　④它们所含的C原子数目之比为1∶1　⑤它们所含的电子数目之比为7∶11
A.①②③④ B.②③
C.④⑤ D.①②③④⑤
答案　D
解析　CO、CO2的物质的量相同,所含分子数目相同,①正确;二者所含O原子数目之比等于其分子中所含O原子个数比,②正确;同理可知③④正确;1个CO分子中所含电子数为14,而1个CO2分子中所含电子数为22,故等物质的量的CO、CO2所含电子数目之比为14∶22=7∶11,⑤正确。
12.(2024·内蒙古赤峰高一段考)世界卫生组织将ClO2定为A级高效安全灭菌消毒剂,它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有广泛应用。消毒效率是用单位质量的消毒剂得电子数来表示的,ClO2作消毒剂时和氯气一样,还原产物均为Cl-。下列关于ClO2的说法不正确的是 (　　)
A.ClO2的摩尔质量为67.5 g·mol-1
B.从分类上来看,ClO2属于非金属氧化物
C.ClO2的消毒效率约是氯气的2.63倍
D.ClO2分子中氯元素与氧元素的质量比为1∶2
答案　D
解析　ClO2的摩尔质量为(35.5+16×2) g·mol-1=67.5 g·mol-1,A正确;从分类上来看,ClO2不含金属元素,属于非金属氧化物,B正确;由题干信息可得ClO2的消毒效率是Cl2的≈2.63倍,C正确;ClO2分子中氯原子和氧原子个数比是1∶2,质量比为35.5∶32,D错误。
13.(11分)完成下列计算:
(1)硫原子的摩尔质量是　　　　　　　。
(2)0.5 mol H2SO4的质量是　　　　　　　g,含　　　　　　　个分子,含　　　　　　　 mol氧原子,能和　　　　　　　 mol NaOH完全反应。
(3)含0.4 mol Cl-的氯化镁是　　　　　　　 mol,质量是　　　　　 g,它跟　　　　　　　 g氯化钠含有相同数目的Cl-。
(4)0.3 mol NH3和0.4 mol CO2的质量之比为　　　　　,所含原子数之比为　　　　　　　。
(5)已知4.8 g某混合气体含分子数为0.15NA,该气体的平均摩尔质量为　　　　　　　。
答案　(1)32 g·mol-1　(2)49　0.5NA　2　1　(3)0.2　19　23.4　(4)51∶176　1∶1　(5)32 g·mol-1
解析　(2)0.5 mol H2SO4的质量是0.5 mol×98 g·mol-1=49 g,含有的分子数为0.5NA,含有的氧原子数为4×0.5NA=2NA,物质的量为2 mol,共1 mol H+,故能和1 mol NaOH完全反应。(3)1 mol氯化镁中含有2 mol氯离子,故含0.4 mol Cl-的氯化镁是0.2 mol,质量是0.2 mol×95 g·mol-1=19 g;与0.4 mol氯化钠含有相同数目的Cl-,氯化钠的质量为0.4 mol×58.5 g·mol-1=23.4 g。(4)0.3 mol NH3和0.4 mol CO2的质量之比为(0.3×17)∶(0.4×44)=51∶176,所含原子数之比为(0.3×4)∶(0.4×3)=1∶1。(5)该混合气体的物质的量为 mol=0.15 mol,平均摩尔质量为==32 g·mol-1。
14.(11分)下表是某地市场上销售的一种“加碘食盐”包装袋上的部分文字说明:
配料:氯化钠(NaCl)、碘酸钾(KIO3) 含碘量:20~40 mg·kg-1 保质期:18个月 食用方法:勿长时间炖炒 储藏方法:避热、避光、防潮
(1)加碘盐不能长时间炖炒,且应避热、避光保存,你认为可能的原因是　　　　。
(2)实验分析发现,某批加碘盐中KIO3的含量为52 mg·kg-1。计算每千克加碘盐中KIO3的物质的量为　　　　　　和碘的质量为　　　　　　。
(3)若成人每天需摄入0.15~0.20 mg碘才能满足人体健康需要,通过计算说明成人平均每天食用6.0 g这种加碘盐能否获得需要的碘　　　　　　(填“能”或“不能”)。
答案　(1)KIO3在热或光作用下会分解
(2)2.4×10-4 mol　3.1×10-2 g(或31 mg)
(3)能
解析　(1)加碘盐的配料为氯化钠、碘酸钾,其中碘酸钾的性质与氯酸钾相似,在热或光的作用下易分解,故为防止碘酸钾的分解,加碘盐不能长时间炖炒,且应避热、避光保存。(2)每千克加碘盐中KIO3的质量为52 mg,n(KIO3)=≈2.4×10-4 mol,m(I)=52 mg×≈31 mg。(3)由(2)可知,每千克加碘盐中含碘31 mg,6.0 g加碘盐中含碘31 mg·kg-1×0.006 kg=0.186 mg,在0.15~0.20 mg范围内,可以获得需要的碘。
15.(12分)(2023·宁夏唐徕回民中学高一期中)关于物质的量的计算,试回答:(设NA为阿伏加德罗常数的值)
(1)6.02×1022个OH-中含有　　　　　 mol质子,　　　　　 mol电子。
(2)1.204×1024个H2S分子中所含硫原子的质量为　　　　　。
(3)常温常压下,160 g的SO3中含有的原子数为　　　　　。
(4)SO2和O2在一定条件可下发生反应:2SO2+O22SO3,现有a mol SO2和b mol O2充分反应后,硫原子与氧原子的个数比为　　　　　。
(5)在25 ℃、101 kPa的条件下,等质量的CH4和A气体的分子数之比为15∶8,则A的摩尔质量为　　　　　。
答案　(1)0.9　1　(2)64 g　(3)8NA　(4)
(5)30 g·mol-1
解析　(1)1个OH-中有9个质子,6.02×1022个OH-中含有×9=0.9 mol质子;1个OH-中有10个电子, 6.02×1022个OH-中含有×10=1 mol电子。(2)1.204×1024个H2S分子中所含硫原子的质量为×32 g·mol-1=64 g。(3)SO3的相对分子质量为80 g·mol-1,常温常压下,160 g的SO3中含有原子的物质的量为×4=8 mol,故原子数为8NA。(4)根据原子个数守恒,a mol SO2和b mol O2充分反应后,硫原子与氧原子的个数比为=。(5)设两者质量为m g,可得关系式=,解得MA=30 g·mol-1。第三节　物质的量
第1课时　物质的量　摩尔质量
[核心素养发展目标]　1.了解物质的量及其单位、阿伏加德罗常数、摩尔质量的含义与应用,利用物质的量将宏观物理量与微观粒子的个数联系起来,并能从宏观和微观结合的视角分析解决问题。2.能从物质的量的角度认识物质的组成及变化,建立物质的量、物质的质量和微观粒子数之间计算的思维模型。
一、物质的量的单位——摩尔
1.物质的量
(1)物质的量是表示含有__________的集合体的物理量,用符号n表示。
(2)物质的量的单位——摩尔
(3)表示方法及含义
明确物质的量的规范表示
如1 mol H指1 mol__________,1 mol H2(氢气)指1 mol__________,不能说1 mol氢,指代不明确。
2.阿伏加德罗常数(NA)
特别提醒　阿伏加德罗常数的单位为mol-1。
3.物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系
(1)关系式:n=。
思考1　通过下图可进一步认识水的组成,并理解物质的量与微粒数目的关系。
思考2　运用物质的量与微粒数目的关系,分析下列问题。
(1)1 mol CO2中有__________ mol C和__________ mol O,0.5 mol CO2中有__________ mol C和__________ mol O。__________ mol CO2含有0.5 mol氧原子。
(2)1 mol Na2SO4中含有Na+的数目是__________,与__________ mol NaCl含有相同Na+数目。
(3)0.2 mol NH3与__________ H2O中所含H原子数一样多。若用NA表示阿伏加德罗常数的值,0.3 mol H2O中含__________个电子。
(2)结论:微粒之间的物质的量之比等于微粒的__________之比。
1.判断正误
(1)物质的量可以理解为物质的数量 (　　)
(2)1 mol任何粒子所含有的粒子数相等 (　　)
(3)阿伏加德罗常数就是6.02×1023 (　　)
(4)1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧 (　　)
2.下列叙述正确的是 (　　)
A.摩尔是表示物质所含微粒数量以及物质质量的具有双重意义的单位
B.摩尔是国际单位制中7个基本物理量之一
C.含有6.02×1023个氧原子的H3PO4的物质的量是0.25 mol
D.2H既可以表示2个氢原子又可以表示2 mol氢原子
物质的量的理解——“四化”
二、摩尔质量
1.摩尔质量
2.物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系
n=,m=__________。
思考1　摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是否等同,为什么
思考2　结合下列问题,总结摩尔质量的计算方法。
(1)已知氨气的相对分子质量为17,则氨气的摩尔质量为__________。
(2)1.28 g某气体含有的分子数目为1.204×1022,则该气体的摩尔质量为__________。
(3)已知一个铁原子的质量为b g,则铁的摩尔质量为__________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(4)已知一个碳原子(12C)的质量为a g,1个某分子的质量为b g,则该分子的摩尔质量为__________。
前提条件 公式
任意状态的任意物质 M=(定义式)
已知一个粒子的质量 M=m(粒子)×NA
已知一个粒子的质量和一个12C原子的质量 M=
1.判断正误
(1)氯化氢的摩尔质量是36.5 g (　　)
(2)氮的摩尔质量是28 g·mol-1 (　　)
(3)CH4的摩尔质量和NA个CH4分子的质量相等 (　　)
(4)2NA个CO2的摩尔质量为88 g·mol-1 (　　)
(5)Fe的摩尔质量为56 g·mol-1,则1个Fe原子质量为 g (　　)
2.(2024·郑州高一期末)顺铂是一种治疗癌症的药物,结构如图所示。关于含铂元素1.95×10-4 g的顺铂,下列说法正确的是 (　　)
A.顺铂的摩尔质量为300
B.含有1×10-4 mol的氯原子
C.含氮元素的质量为2.8×10-5 g
D.顺铂的分子数为6.02×1023个
1.(2023·重庆合川中学高一月考)下列有关说法中正确的是 (　　)
A.原子、电子、质子、凳子等都可用物质的量来描述
B.1 mol任何物质都含有阿伏加德罗常数个原子
C.1 mol CO2中含1 mol碳和2 mol氧
D.“物质的量”表示含有一定数目粒子的集合体,是7个基本物理量之一
2.下列有关摩尔质量的描述或应用正确的是 (　　)
A.1 mol OH-的质量为17 g· mol-1
B.二氧化碳的摩尔质量为44 g
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
3.(2024·福建莆田一中高一期末)我国科学家屠呦呦发现青蒿素,它是一种用于治疗疟疾的药物,2015年10月获得诺贝尔生理学或医学奖。下列有关青蒿素(化学式:C15H22O5)的叙述正确的是 (　　)
A.青蒿素的摩尔质量为282
B.6.02×1023个青蒿素分子的质量约为282 g
C.1 mol青蒿素的质量为282 g·mol-1
D.282 g青蒿素中含有15个碳原子
4.计算填空:
(1)2 mol NO2中含__________ mol氮原子,__________(用NA表示阿伏加德罗常数的值,下同)个氧原子,__________个质子,质量是__________ g。
(2)已知0.4 mol的CO和CO2的混合气体共14.4 g,则
①CO的质量为__________。
②混合气体的平均摩尔质量为__________。
答案精析
一、
1.(1)一定数目粒子　(2)mol　6.02×1023　原子　分子　离子　(3)氢原子　氢分子
2.1 mol任何粒子的粒子数　NA　约6.02×1023 mol-1
3.(1)
思考1　1.204×1024　6.02×1023　2 mol　1 mol　微粒的物质的量之比等于微粒的粒子数目之比。
思考2　(1)1　2　0.5　1　0.25　(2)1.204×1024　2　(3)0.3 mol　3NA
(2)粒子数
应用体验
1.(1)×　(2)√　(3)×　(4)×
2.C
二、
1.M　g·mol-1　相对原子质量　相对分子质量　
2.n·M
思考1　不等同，摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是两个不同的概念。当摩尔质量以“g·mol-1”为单位时，两者在数值上相等，但前者单位是g·mol-1，后者单位是1，故两者不等同。
思考2　(1)17 g·mol-1　(2)64 g·mol-1
(3)bNA g·mol-1　(4) g·mol-1
应用体验
1.(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
2.C
随堂演练　知识落实
1.D　2.D
3.B　[青蒿素的摩尔质量为282 g·mol-1，故A错误；6.02×1023个青蒿素分子的物质的量约为1 mol，其质量约为282 g·mol-1×1 mol=282 g，故B正确、C错误；282 g青蒿素的物质的量为1 mol，1 mol青蒿素中含有15 mol碳原子，故D错误。]
4.(1)2　4NA　46NA　92　(2)①5.6 g　②36 g·mol-1(共64张PPT)
物质的量　摩尔质量
第1课时
第二章　第三节
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核心素养
发展目标
1.了解物质的量及其单位、阿伏加德罗常数、摩尔质量的含义与应用,利用物质的量将宏观物理量与微观粒子的个数联系起来,并能从宏观和微观结合的视角分析解决问题。
2.能从物质的量的角度认识物质的组成及变化,建立物质的量、物质的质量和微观粒子数之间计算的思维模型。
内容索引
一、物质的量的单位——摩尔
二、摩尔质量
课时对点练
随堂演练　知识落实
物质的量的单位——摩尔
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一
1.物质的量
(1)物质的量是表示含有 的集合体的物理量,用符号n表示。
(2)物质的量的单位——摩尔
一定数目粒子
一、物质的量的单位——摩尔
mol
6.02×1023
原子
分子
离子
如1 mol H指1 mol ,1 mol H2(氢气)指1 mol ,不能说1 mol氢,指代不明确。
(3)表示方法及含义
明确物质的量的规范表示
氢原子
氢分子
2.阿伏加德罗常数(NA)
1 mol任何粒子的粒子数
NA
约6.02×1023 mol-1
特别提醒　阿伏加德罗常数的单位为mol-1。
3.物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系
(1)关系式:n=______。
思考1　通过下图可进一步认识水的组成,并理解物质的量与微粒数目的关系。
1.204×1024
6.02×1023
2 mol
1 mol
提示　微粒的物质的量之比等于微粒的粒子数目之比。
思考2　运用物质的量与微粒数目的关系,分析下列问题。
(1)1 mol CO2中有 mol C和 mol O,0.5 mol CO2中有 mol C和
mol O。 mol CO2含有0.5 mol氧原子。
(2)1 mol Na2SO4中含有Na+的数目是 ,与 mol NaCl含有相同Na+数目。
(3)0.2 mol NH3与 H2O中所含H原子数一样多。若用NA表示阿伏加德罗常数的值,0.3 mol H2O中含 个电子。
(2)结论:微粒之间的物质的量之比等于微粒的 之比。
1
2
0.5
1
0.25
1.204×1024
2
0.3 mol
3NA
粒子数
1.判断正误
(1)物质的量可以理解为物质的数量
(2)1 mol任何粒子所含有的粒子数相等
(3)阿伏加德罗常数就是6.02×1023
(4)1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧
×
√
×
×
2.下列叙述正确的是
A.摩尔是表示物质所含微粒数量以及物质质量的具有双重意义的单位
B.摩尔是国际单位制中7个基本物理量之一
C.含有6.02×1023个氧原子的H3PO4的物质的量是0.25 mol
D.2H既可以表示2个氢原子又可以表示2 mol氢原子
√
物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一,它表示含有一定数目粒子的集合体,其单位是摩尔,A、B项错误;
1个H3PO4分子中含有4个O,即1 mol H3PO4中含有4 mol O,含有6.02×1023个氧原子的H3PO4的物质的量是0.25 mol,C项正确;
2H可以表示2个氢原子,但不能表示2 mol氢原子,2 mol氢原子应表示为2 mol H,D项错误。
归纳总结
物质的量的理解——“四化”
归纳总结
返回
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<
二
摩尔质量
1.摩尔质量
M
二、摩尔质量
g·mol-1
相对
原子质量
相对分子质量
2.物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系
n=,m= 。
n·M
思考1　摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是否等同,为什么
提示　不等同,摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是两个不同的概念。当摩尔质量以“g·mol-1”为单位时,两者在数值上相等,但前者单位是g·mol-1,后者单位是1,故两者不等同。
思考2　结合下列问题,总结摩尔质量的计算方法。
(1)已知氨气的相对分子质量为17,则氨气的摩尔质量为　 　　　。
(2)1.28 g某气体含有的分子数目为1.204×1022,则该气体的摩尔质量为　　　 　。
(3)已知一个铁原子的质量为b g,则铁的摩尔质量为　 　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(4)已知一个碳原子(12C)的质量为a g,1个某分子的质量为b g,则该分子的
摩尔质量为　　 　　。
17 g·mol-1
64 g·mol-1
bNA g·mol-1
g·mol-1
归纳总结
前提条件 公式
任意状态的任意物质 M=(定义式)
已知一个粒子的质量 M=m(粒子)×NA
已知一个粒子的质量和一个12C原子的质量 M=
1.判断正误
(1)氯化氢的摩尔质量是36.5 g
(2)氮的摩尔质量是28 g·mol-1
(3)CH4的摩尔质量和NA个CH4分子的质量相等
(4)2NA个CO2的摩尔质量为88 g·mol-1
(5)Fe的摩尔质量为56 g·mol-1,则1个Fe原子质量为 g
×
×
√
×
×
2.(2024·郑州高一期末)顺铂是一种治疗癌症的药物,结构如图所示。关于含铂元素1.95×10-4 g的顺铂,下列说法正确的是
A.顺铂的摩尔质量为300
B.含有1×10-4 mol的氯原子
C.含氮元素的质量为2.8×10-5 g
D.顺铂的分子数为6.02×1023个
√
顺铂的分子式为,其相对分子质量为300,
质量为1.95×10-4 g的铂元素的物质的量为
=1×10-6 mol,则顺铂的物质的量为1×10-6 mol。顺铂
的摩尔质量为300 g·mol-1,A错误;
含有2×10-6 mol的氯原子,B错误;
含氮元素的质量为(1×10-6 mol)×2×14 g·mol-1=2.8×10-5 g,C正确;
顺铂的分子数为(1×10-6 mol)×(6.02×1023 mol-1)=6.02×1017,D错误。
归纳总结
返回
随堂演练　知识落实
1.(2023·重庆合川中学高一月考)下列有关说法中正确的是
A.原子、电子、质子、凳子等都可用物质的量来描述
B.1 mol任何物质都含有阿伏加德罗常数个原子
C.1 mol CO2中含1 mol碳和2 mol氧
D.“物质的量”表示含有一定数目粒子的集合体,是7个基本物理量之一
√
1
2
3
4
凳子是宏观物质,不可用物质的量来描述,A错误;
1 mol CO2中含1 mol碳原子和2 mol氧原子,C错误。
A项,质量的单位为“g”;
B项,摩尔质量的单位应为“g·mol-1”;
C项,以“g·mol-1”为单位时铁原子的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量。
2.下列有关摩尔质量的描述或应用正确的是
A.1 mol OH-的质量为17 g· mol-1
B.二氧化碳的摩尔质量为44 g
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
√
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4
3.(2024·福建莆田一中高一期末)我国科学家屠呦呦发现青蒿素,它是一种用于治疗疟疾的药物,2015年10月获得诺贝尔生理学或医学奖。下列有关青蒿素(化学式:C15H22O5)的叙述正确的是
A.青蒿素的摩尔质量为282
B.6.02×1023个青蒿素分子的质量约为282 g
C.1 mol青蒿素的质量为282 g·mol-1
D.282 g青蒿素中含有15个碳原子
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√
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4
青蒿素的摩尔质量为282 g·mol-1,故A错误;
6.02×1023个青蒿素分子的物质的量约为1 mol,其质量约为282 g·mol-1
×1 mol=282 g,故B正确、C错误;
282 g青蒿素的物质的量为1 mol,1 mol青蒿素中含有15 mol碳原子,故D错误。
4.计算填空:
(1)2 mol NO2中含　　　 mol氮原子,　　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值,下同)个氧原子,　　　　个质子,质量是　　　 g。
(2)已知0.4 mol的CO和CO2的混合气体共14.4 g,则
①CO的质量为　　　　。
②混合气体的平均摩尔质量为　　 　　。
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2
4NA
46NA
92
5.6 g
36 g·mol-1
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课时对点练
题组一　物质的量及其单位
1.下列对摩尔(mol)的有关说法不正确的是
A.摩尔是一个单位而非物理量
B.摩尔只能用来计量纯净物中微观粒子的数目
C.可以说“1 mol H2”但不能说“1 mol氢”
D.0.5 mol氦气约含有3.01×1023个原子
√
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物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,摩尔是物质的量的单位,不是物理量,故A正确;
摩尔既能用来计量纯净物中微观粒子的数目,也能用来计量混合物中微观粒子的数目,故B错误;
氦气是单原子分子,0.5 mol氦气约含有原子的数目为0.5 mol×6.02×
1023 mol-1=3.01×1023,故D正确。
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2.(2023·北京西城外国语学校高一期中)下列关于物质的量的说法不正确的是
A.物质的量就是物质的质量
B.摩尔是物质的量的单位,符号为“mol”,简称“摩”
C.摩尔只适用于描述分子、原子、离子等微观粒子
D.物质的量是连接宏观量和微观量的桥梁
√
物质的量是一个物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,不是物质的质量,故选A。
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3.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.等物质的量的N2和CO所含分子数均为NA
B.1 mol Na与O2在一定条件下完全反应生成Na2O和Na2O2的混合物时转
移电子数为NA
C.0.1 mol Na2O2中含有的阴离子的数目为0.2NA
D.1 mol氧的质量为16 g
√
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等物质的量的N2和CO所含分子数相等,但不一定是NA,故A错误;
按得失电子守恒,1 mol Na与氧气完全反应生成Na2O和Na2O2的混合物,转移的电子数目为NA,故B正确;
氧指代不明,应为1 mol氧原子的质量为16 g,故D错误。
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题组二　摩尔质量
4.下列关于摩尔质量的说法正确的是
A.摩尔质量表示单位物质的量的物质所具有的质量
B.1 mol H2SO4的质量与H2SO4的摩尔质量相同
C.摩尔质量与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等
D.某物质的物质的量越多,对应的摩尔质量越大
√
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B项,二者的数值相同,但单位分别为g和g·mol-1,错误;
C项,摩尔质量以g·mol-1为单位时,摩尔质量的数值与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等,错误;
D项,摩尔质量不随物质的量的多少发生变化,错误。
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5.下列关于物质的量、摩尔质量的叙述正确的是
A.0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子
B.1 mol OH-的质量为17 g·mol-1
C.氢氧化钠的摩尔质量是40 g
D.2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍
√
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0.012 kg 12C中含有1 mol碳原子,约6.02×1023个碳原子,故A正确;
氢氧化钠的摩尔质量为40 g·mol-1,40 g为1 mol氢氧化钠的质量,故C错误;
水的摩尔质量为18 g·mol-1,与水的物质的量多少无关,故D错误。
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题组三　与=n=有关的计算
6.25 g胆矾(CuSO4·5H2O)固体的物质的量为
A.0.16 mol B.0.05 mol
C.0.08 mol D.0.10 mol
√
25 g胆矾(CuSO4·5H2O)固体的物质的量n===0.1 mol,故D符合题意。
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7.(2023·黑龙江牡丹江二中高一期中)某金属氯化物MCl2 40.5 g,含有0.6 mol Cl-,则金属M的摩尔质量为
A.135 g·mol-1 B.24 g·mol-1
C.56 g·mol-1 D.64 g·mol-1
√
金属M的摩尔质量为=64 g· mol-1,D正确。
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8.(2023·湖南株洲二中高一期中)若1 g CO2中含有x个原子,则阿伏加德罗常数可表示为
A. mol-1 B. mol-1
C. mol-1 D. mol-1
√
1 g CO2的物质的量n=== mol,含有x个原子,则 mol×3×NA
=x,故阿伏加德罗常数NA= mol-1,故选D。
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9.一个氯原子的质量为a g,一个12C的质量是b g,用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.氯元素的相对原子质量为
B.氯元素的摩尔质量为aNA g·mol-1
C.m g该氯原子的物质的量为 mol
D.n g该氯原子所含的电子数为
√
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是氯原子的相对原子质量,不是氯元素的相对原子质量,故A错误;
aNA g·mol-1是氯原子的摩尔质量,不是氯元素的摩尔质量,故B错误;
m g该氯原子的个数为=,则该氯原子的物质的量为 mol,故C正确;
n g该氯原子所含的电子数为×17=,故D错误。
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10.(2024·云南师大附中高一段考)下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述不正确的是
A.1 mol任何物质中都含有阿伏加德罗常数个原子
B.摩尔是一个单位,用于计量物质所含微观粒子的多少
C.12 g 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数的值
D.摩尔既能用来计量纯净物,又能用来计量混合物
√
该物质不一定是单原子分子,不一定含有阿伏加德罗常数个原子,A错误。
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11.相等物质的量的CO和CO2相比较,下列有关叙述正确的是
①它们所含的分子数目之比为1∶1　②它们所含的O原子数目之比为1∶2　③它们所含的原子总数目之比为2∶3　④它们所含的C原子数目之比为1∶1　⑤它们所含的电子数目之比为7∶11
A.①②③④ B.②③
C.④⑤ D.①②③④⑤
√
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CO、CO2的物质的量相同,所含分子数目相同,①正确;
二者所含O原子数目之比等于其分子中所含O原子个数比,②正确;
同理可知③④正确;
1个CO分子中所含电子数为14,而1个CO2分子中所含电子数为22,故等物质的量的CO、CO2所含电子数目之比为14∶22=7∶11,⑤正确。
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12.(2024·内蒙古赤峰高一段考)世界卫生组织将ClO2定为A级高效安全灭菌消毒剂,它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有广泛应用。消毒效率是用单位质量的消毒剂得电子数来表示的,ClO2作消毒剂时和氯气一样,还原产物均为Cl-。下列关于ClO2的说法不正确的是
A.ClO2的摩尔质量为67.5 g·mol-1
B.从分类上来看,ClO2属于非金属氧化物
C.ClO2的消毒效率约是氯气的2.63倍
D.ClO2分子中氯元素与氧元素的质量比为1∶2
√
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ClO2的摩尔质量为(35.5+16×2) g·mol-1=67.5 g·mol-1,A正确;
从分类上来看,ClO2不含金属元素,属于非金属氧化物,B正确;
由题干信息可得ClO2的消毒效率是Cl2的≈2.63倍,C正确;
ClO2分子中氯原子和氧原子个数比是1∶2,质量比为35.5∶32,D错误。
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13.完成下列计算:
(1)硫原子的摩尔质量是　　 　　。
(2)0.5 mol H2SO4的质量是　　g,含　 　个分子,含 mol氧原子,能和
　 mol NaOH完全反应。
0.5 mol H2SO4的质量是0.5 mol×98 g·mol-1=49 g,含有的分子数为0.5NA,含有的氧原子数为4×0.5NA=2NA,物质的量为2 mol,共1 mol H+,故能和
1 mol NaOH完全反应。
32 g·mol-1
49
0.5NA
2
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(3)含0.4 mol Cl-的氯化镁是　　 mol,质量是　　 g,它跟　 　 g氯化钠含有相同数目的Cl-。
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1 mol氯化镁中含有2 mol氯离子,故含0.4 mol Cl-的氯化镁是0.2 mol,质量是0.2 mol×95 g·mol-1=19 g;与0.4 mol氯化钠含有相同数目的Cl-,氯化钠的质量为0.4 mol×58.5 g·mol-1=23.4 g。
0.2
19
23.4
(4)0.3 mol NH3和0.4 mol CO2的质量之比为　　　　　,所含原子数之比为　　　。
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0.3 mol NH3和0.4 mol CO2的质量之比为(0.3×17)∶(0.4×44)=51∶176,所含原子数之比为(0.3×4)∶(0.4×3)=1∶1。
51∶176
1∶1
(5)已知4.8 g某混合气体含分子数为0.15NA,该气体的平均摩尔质量为　　　　　。
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该混合气体的物质的量为 mol=0.15 mol,平均摩尔质量为=
=32 g·mol-1。
32 g·mol-1
14.右表是某地市场上销售的一种“加碘食盐”包装袋上的部分文字说明:
(1)加碘盐不能长时间炖炒,且应避热、避光保存,你认为可能的原因是　 　　　。
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KIO3在热或光作用下会分解
配料:氯化钠(NaCl)、碘酸钾(KIO3)
含碘量:20~40 mg·kg-1
保质期:18个月
食用方法:勿长时间炖炒
储藏方法:避热、避光、防潮
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加碘盐的配料为氯化钠、碘酸钾,其中碘酸钾的性质与氯酸钾相似,在热或光的作用下易分解,故为防止碘酸钾的分解,加碘盐不能长时间炖炒,且应避热、避光保存。
配料:氯化钠(NaCl)、碘酸钾(KIO3)
含碘量:20~40 mg·kg-1
保质期:18个月
食用方法:勿长时间炖炒
储藏方法:避热、避光、防潮
(2)实验分析发现,某批加碘盐中KIO3的含量为52 mg·kg-1。计算每千克加碘盐中KIO3的物质的量为　 　　　　　和碘的质量为　 　　 　　。
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每千克加碘盐中KIO3的质量为52 mg,n(KIO3)=≈2.4×10-4 mol,
m(I)=52 mg×≈31 mg。
2.4×10-4 mol
3.1×10-2 g(或31 mg)
(3)若成人每天需摄入0.15~0.20 mg碘才能满足人体健康需要,通过计算说明成人平均每天食用6.0 g这种加碘盐能否获得需要的碘　　　(填“能”或“不能”)。
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由(2)可知,每千克加碘盐中含碘31 mg,6.0 g加碘盐中含碘31 mg·kg-1×
0.006 kg=0.186 mg,在0.15~0.20 mg范围内,可以获得需要的碘。
能
15.(2023·宁夏唐徕回民中学高一期中)关于物质的量的计算,试回答:(设NA为阿伏加德罗常数的值)
(1)6.02×1022个OH-中含有　　　 mol质子,　　　 mol电子。
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1个OH-中有9个质子,6.02×1022个OH-中含有×9=0.9 mol质子;1个OH-中有10个电子, 6.02×1022个OH-中含有×10
=1 mol电子。
0.9
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(2)1.204×1024个H2S分子中所含硫原子的质量为　　　。
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1.204×1024个H2S分子中所含硫原子的质量为×32 g·mol-1
=64 g。
64 g
(3)常温常压下,160 g的SO3中含有的原子数为　　　。
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SO3的相对分子质量为80 g·mol-1,常温常压下,160 g的SO3中含有原子的物质的量为×4=8 mol,故原子数为8NA。
8NA
(4)SO2和O2在一定条件可下发生反应:2SO2+O2 2SO3,现有a mol SO2和b mol O2充分反应后,硫原子与氧原子的个数比为　　　　　。
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根据原子个数守恒,a mol SO2和b mol O2充分反应后,硫原子与氧原子的个数比为=。
(5)在25 ℃、101 kPa的条件下,等质量的CH4和A气体的分子数之比为15∶8,则A的摩尔质量为　　　　　。
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设两者质量为m g,可得关系式=,解得MA=30 g·mol-1。
30 g·mol-1
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