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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
第1课时　物质的量的单位——摩尔
课程标准 核心素养目标
1.了解物质的量及其相关物理量的含义和应用，体会定量研究对化学科学的重要作用。
2．能基于物质的量认识物质组成及其化学变化，运用物质的量、摩尔质量之间的相互关系进行简单计算。 宏观辨识与微观探析：了解物质的量、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。知道从定量角度认识宏观物质和微观粒子的相互关系是研究化学问题的科学方法之一。
一、物质的量的单位——摩尔
1．物质的量
(1)物质的量是一个物理量，它表示　　　　　　　　　的集合体，符号为n。
(2)摩尔是作为计量　　、　　或　　等微观粒子的“物质的量”的单位。
(3)国际上规定，1 mol 粒子集合体所含的粒子数约为　　　　　。
含有一定数目粒子
原子
离子
分子
6.02×1023
[特别提醒]表示某物质(或粒子)的物质的量，可用“n(化学式)”表示。例如，N2、NaOH的物质的量分别表示为n(N2)、n(NaOH)。
NA
6.02×1023　mol-1
n·NA
二、摩尔质量
1．1 mol 物质的质量及所含粒子数
(1)1 mol 不同物质中所含的粒子数是　　　的，即约含有　　 　.个粒子，但由于不同粒子的质量不同，1 mol 不同物质的质量也不同。
(2)填写下表：
物质 质量 粒子数
1 mol H2O 18 g 约含6.02×1023个水分子
相同
6.02×1023
物质 质量 粒子数
1 mol Al 27 g 约含6.02×1023个铝原子
0.5 mol H2O g 约含 个水分子
2 mol Al g 约含 个铝原子
9
3.01×1023
54
1.204×1024
得出结论：1 mol 任何粒子或物质的质量以克为单位时，其数值都与该粒子的 或 相等。
相对原子质量
相对分子质量
2．摩尔质量
(1)摩尔质量
物质的量
M
相对原子质量
相对分子质量
n·M
◆名师点拨
从不同角度认识化学反应
(1)宏观角度：发生化学反应的物质之间是按照一定的质量关系进行的，物质是可称量的。
(2)微观角度：化学反应是微观粒子按一定的数目关系进行的，而微观粒子是难以称量的。
◆名师点拨
物质的量及其使用
(1)物质的量可以计量所有微观粒子(包括原子、分子、离子、原子团、电子、质子、中子等)。
(2)规范表示
◆易错警示
(1)相对原子(分子)质量的单位为“1”，不写。
(2)相对原子(分子)质量与摩尔质量(g/mol为单位)数值相同。
◆微辨析(对的画“√”，错的画“×”)
(1)物质的量和摩尔是用于计量微观粒子的两个物理量( 　)
(2)1 mol H2O中含有1 mol H2和1 mol O( 　)
(3)1 mol H2SO4的质量以克为单位时，在数值上等于其相对分子质量( 　)
(4)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍( 　)
×
√
×
×
探究一 物质的量的有关概念及理解
从宏观角度看，矿泉水的质量和体积
都可以测量，那么一瓶500 mL矿泉水中有
多少个水分子呢？一滴水(约0.05 mL)大约
含有17万亿亿个水分子。若一个个地去数这瓶矿泉水中的水分子，即使分秒不停，一个人穷其一生也无法完成这项工作。
[问题设计]
(1)若1个水分子的质量约为2.99×10-23 g，试计算这瓶矿泉水(500 mL，密度：1 g/cm3)中含有的水分子的数目。
(2)水的摩尔质量为18 g/mol，43.2 g水的物质的量是多少？含有水分子数是多少(用NA表示)
(3)若一个水分子的质量为m g，如何表示水的摩尔质量？(用含m、NA的代数式表示)
提示：mNA g/mol。
1．基于“四化”，准确理解物质的量
2．基于“三性”，准确理解摩尔质量
3．摩尔质量的三种计算方法
应用前提 计算公式
(1)任意状态，任意物质 M＝n(m)(定义式)
(2)已知一个粒子的质量m M＝m(粒子)×NA
(3)已知混合气体的总质量和总物质的量
[例1] 草酸(H2C2O4)是生物体的一种代谢产物，广泛分布于植物、动物和真菌体中，并在不同的生命体中发挥不同的功能。下列关于草酸的说法错误的是(　　)
A．1 mol草酸含有2 mol H、2 mol C和4 mol O
B．含2 mol O的草酸的摩尔质量为45 g/mol
C．45 g草酸中含有的原子总数为4NA
D．117 g草酸完全燃烧生成CO2和H2O，转移电子为2.6 mol
B
1个草酸分子含2个H、2个C和4个O，则1 mol草酸含有2 mol H、2 mol C和4 mol O，A正确；H2C2O4的相对分子质量为90，则其摩尔质量为90 g/mol，与含有的氧原子数无关，B错误；1个草酸分子含有8个原子，45 g草酸的物质的量为0.5 mol，则含有4 mol原子，故含有的原子总数为4NA，C正确；H2C2O4→CO2，碳元素化合价由＋3升高到＋4，117 g草酸的物质的量为1.3 mol，完全燃烧时转移电子为1.3 mol×2×(4－3)＝2.6 mol，D正确。
解析：
1．顺铂是一种治疗癌症的药物，结构如右图所示。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．含顺铂的分子数为6.02×1023
C
解析：
探究二 物质的量、质量和粒子数目之间的换算关系
2022年10月9日7时43分，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功地将先进天基太阳天文台卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。长征二号丁运载火箭的第一、二级使用四氧化二氮/偏二甲肼(N2O4/C2H8N2)作推进剂，燃烧时发生反应：2N2O4＋C2H8N2===2CO2＋4H2O＋3N2。
[问题设计]
(1)等物质的量的CO2和 H2O所含原子数之比为________，所含氧原子数之比为________。
提示：1∶1　2∶1
(2)与46 g N2O4所含氮原子数相同的C2H8N2的质量为________。
提示：30 g
解析：46 g N2O4的物质的量为0.5 mol，含有1 mol 氮原子，则所含氮原子数相同的C2H8N2为0.5 mol，其质量为0.5 mol×60 g/mol＝30 g。
(3)常温下，2.8 g N2含有氮原子数为_______(用NA表示，下同)，含有电子数为________。
提示：0.2NA　1.4NA
1．物质的量、质量和粒子数目之间的换算关系
[例2] 实现“碳中和”的关键是控制碳氧化物的排放，CO和CO2是碳的两种重要氧化物。用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(　　 )
A．NA个CO和1 mol CO2所含分子数相等
B．相同质量的CO和CO2所含的氧原子数之比为1∶2
C．相同物质的量的CO和CO2所含碳原子数之比为1∶1
D．28 g CO全部转化为CO2，所转移的电子数为2NA
B
1 mol CO2含有NA个CO2，故与NA个CO所含分子数相等，A正确；CO和CO2的摩尔质量分别为28 g/mol、44 g/mol，二者质量相等时，其物质的量之比为44∶28＝11∶7，则所含氧原子数之比为11∶14，B错误；1个CO和1个CO2均含1个碳原子，物质的量相同时，二者所含碳原子的物质的量相等，则其数目之比为1∶1，C正确；CO转化为CO2时，1个CO失去2个电子，28 g CO为1 mol，全部转化为O2转移电子数为2NA，D正确。
解析：
[深度思考]　若CO2和CO所含氧原子数相同，则二者的质量之比为_______。
提示：11∶14　
解析：
CO2和CO所含氧原子数相同时，其物质的量之比为1∶2，则CO2和CO的质量之比为(1×44)∶(2×28)＝11∶14。
2．完成下列计算：
(1)若a g CO2含b个原子，则阿伏加德罗常数为________mol-1。
(2)含0.6 mol Cl－的氯化镁的质量是________g。
(3)已知4.8 g CO2和CO混合气体中含分子数为0.15NA，该混合气体的平均摩尔质量为__________，CO2和CO的物质的量之比是
____________________________。
28.5
32 g/mol
解析：
解析：
1．等质量的下列物质，所含分子数最少的是　(　　)
A．CO2 B．Cl2 C．H2O D．CH4
B
解析：
2．下列说法正确的是(　　)
A．Mg的摩尔质量为24
B．物质的量的基本单位是摩尔
C．1 mol CO2中含有的氧原子数约为6.02×1023
D．0.5 mol NaCl晶体中含有的分子数约为3.01×1023
摩尔质量的单位是g/mol，A错误；1个CO2含2个氧原子，则1 mol CO2中含有的氧原子数约为1.204×1024，C错误；NaCl晶体是由Na＋和Cl－构成的，不含氯化钠分子，D错误。
解析：
B
B
解析：
4．下列各物质所含原子数按由多到少的顺序排列的是(　　)
①1.0 mol NH3　②8 g He　③4 ℃时18 g H2O　④0.4 mol H3PO4
A．①④③② B．④③②①
C．②③④① D．①④②③
A
解析：
5．(1)6.02×1022个CO2与____mol H2的质量相等，与____g SO2含有的氧原子数相等。
(2)含有0.4 mol Cl－的MgCl2的质量为____g，与____g NaCl含有相同数目的Cl－。
(3)8 g 甲烷含有____________________个CH4，含有________mol H。
2.2
6.4
19
23.4
3.01×1023(或0.5NA)
2

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