2021-2022学年人教版(2019)高中化学必修第一册第9讲 物质的量 讲义-(教师版+学生版)

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2021-2022学年人教版(2019)高中化学必修第一册第9讲 物质的量 讲义-(教师版+学生版)

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9

物质的量
【新课导入】
1.生活中,为了便于统计,对于一定数量的物质,我们会重新定义一个算法来计算,譬如:我们将12瓶啤酒叫做一打,一定质量的大米叫做一斗……针对宏观物质,我们是可以通过称量来定义,微观粒子,譬如:水分子,我们很难称量质量。化学反应,从宏观角度看,是反应物按照一定的质量关系进行的,那么,化学反应在进行定量研究时,能否将宏观物质与微观粒子联系起来呢?
如何快速数出纽扣的大致数量?
一杯水中有多少水分子呢?
知识点一:物质的量的单位-摩尔
在日常生活,生产和科学研究中,人们常常根据不同的需求,使用不同的计量单位。譬如:用cm,m,Km计量长度;用Kg,g计量质量;同样,用摩尔作为计量原子,离子或分子等微观粒子的“物质的量”的单位。
1.物质的量:
(1)概念:表示含有含有一定数目粒子的集合体。
(2)符号:用“n”表示。
(3)单位:摩尔,简称摩,符号为:mol。
(4)研究对象:微观粒子及特定组合。
2.微观粒子:分子,原子,离子,电子,质子,中子,原子团,夸克等等。
【注意事项】
1.用“摩尔”可以计量所有的微观粒子,但不能表示宏观物质,
例如:不能说“1
mol大米”
2.使用物质的量时,一定要用化学式或文字指明微粒的种类,表述要确切。
例如:“1
mol
O”表示1
mol氧原子;
“1
mol
O2”表示1
mol氧分子;
“1
mol
O2-”表示1
mol氧离子,而不能说“1
mol氧”。因为“氧”是元素名称,是宏观物质名称,而不是微粒名称
3.物质的量是一个专用名词,在表述时不可增减,不能说成“物质量”、“物质的质量”或“物质的数量”等
4.微粒个数的数值只能是正整数,而物质的量表示的是很多个微粒的集合体,其数值可以是整数,也可是小数
例如:5
mol
H2O;0.5
mol
CO2
5.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(符号)
米(m)
千克(kg)
秒(s)
安(A)
开(K)
摩(mol)
坎(cd)
3.物质的量与方程式系数之间的关系:
讨论:化学方程式:2CO+O2=2CO2中系数比的意义。
2CO

O2

2CO2
质量比
56
32
88
分子个数比
2(NA)
1(NA)
2(NA)
物质的量比
2
mol
1
mol
2
mol
结论:方程式中系数比等于方程式中各物质的“物质的量之比”

1
mol
H2O中有______个质子和______中子
电子。
H2O
质子
中子
电子
微粒个数
1

(8+1×2)个
(8+0×2)个
(8+1×2)个
扩大
1
mol
10
mol
8
mol
10
mol
4.物质的量单位——摩尔(mol)
(1)摩尔:物质的量单位
(2)符号:mol
(3)1摩尔计量标准:12g
12C中所含有的碳原子约为6.02×1023个,若一定量的粒子集体所含有的粒子数与12g
12C中所含有的粒子数相等,我们就说它为1
mol
(4)1mol任何粒子约含有6.02×1023个粒子
例如:①1mol
O约含有6.02×1023个氧原子
②1mol
H+约含有6.02×1023个氢离子
③1mol
H2O约含有6.02×1023个水分子,约含有1.204×1024个氢原子,约含有6.02×1023个氧原子,含有2
mol氢原子,1
mol氧原子
④2
mol
Na2CO3中含有4
mol
Na+,2
mol
CO32-
【题型讲解】
1.下列说法正确的是(双选)


A..氧原子的物质的量为1mol
B.水分子的物质的量为2mol
C.氢的物质的量是3mol
D.小米的物质的量是1mol
答案
CD
2.下列有关“物质的量”的叙述正确的是(

A.表示物质的质量
B.表示物质的分子数目
C.物质的量的单位是摩尔
D.既表示物质质量又表示分子数目
答案
C
3.下列说法正确的是(

A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.6.02×1023就是阿伏加德罗常数
C.1molCO2中含有1mol碳和2mol氧
D.硫酸的摩尔质量是98g/mol
答案
D
4.在8NH3
+3Cl2=N2+6NH4Cl反应中,被氧化的原子与被还原的原子物质的量之比为
A.8︰3
B.1︰3
C.3︰8
D.3︰1
答案
B
5.已知硫酸钠晶体(Na2SO4·10H2O)的物质的量为1.5mol,请计算填空:
(1)所含钠离子的物质的量是________,钠离子的数目是________。
(2)所含硫酸根离子的物质的量是________,所含氧原子的数目是________。
(3)硫酸钠晶体(Na2SO4·10H2O)是_______________________(填“纯净物”或“混合物”)
【答案】3mol
3NA
1.5mol
21NA
纯净物
知识点二:阿伏伽德罗常数
1.定义:
1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数。
2.数值:国际上规定1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。
3.符号:用“NA”表示,通常用6.02×1023mol-1表示。
【注意事项】
1.NA是个近似值,
2.NA指1
mol任何微粒的微粒数,一定要明确指出是何种微粒
3.阿伏加德罗常数是指1
mol任何粒子的粒子数,这里的粒子指同种粒子
4.阿伏加德罗常数有单位(mol-1),是一个准确值,而6.02×1023无单位,是一个纯数值。阿伏加德罗常数与6.02×1023的关系就像π与3.14的关系,6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值,计算时通常使用这个近似值,而在叙述或定义“摩尔”的概念时要用“阿伏加德罗常数”来表示
5.考查一定物质的量的物质中含有多少粒子(分子、原子、质子、电子等),注意看清粒子的种类,常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,N2、O2等双原子分子及O3等多原子分子
4.物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)、微观粒子数(N)之间的关系:
N
=
n×NA

n
=

NA
=
【题型讲解】
1.下列叙述正确的是(

A.18gH2O中含有6.02×1023个氢原子
B.CH4的相对分子质量为16g/mol
C.3.01×1023个SO2分子的质量为32g
D.1molNaCl含有分子数为6.02×1023个
答案
C
2.已知amolH2和bmolNH3所含的原子数相等,则a:b的值为(

A.1:1
B.1:2
C.2:1
D.任意比
答案
C
3.0.5
mol
N2中含有a个N2分子,则NA等于(

A.0.5a
mol-1
B.5a
mol-1
C.2a
mol-1
D.0.2a
mol-1
答案
C
知识点三:摩尔质量
l
mol不同物质所含的粒子数是相同的,但由于不同的粒子的质量不同,l
mol不同物质的质量也不同。
如:1mol
O2
的质量是32g,约含有6.02×1023个氧气分子;
0.5mol
O2
的质量是16g,约含有3.01×1023个氧气分子
2mol
C
的质量是24g,约含有2×6.02×1023
个碳原子;
1mol
C
的质量是12g,约含有6.02×1023
个碳原子;
l
mol任何粒子集合体都约有6.02×1023个粒子,而l
mol任何粒子或物质的质量以克为单位时,其数值与该粒子的相对原子质量或者相对分子质量相等。
1.定义:
单位物质的量的物质所具有的质量。
2.符号:用“M”表示。
3.单位:符号g?mol-1或kg?mol-1
4.数值:l
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相对原子质量或相对分子质量相等。
注:混合物的摩尔质量为平均摩尔质量,用表示
5.意义:(1)表示1mol微观粒子所具有的质量
(2)表示6.02×1023个微观粒子所具有的质量
6.公式:n=,其中n表示物质的量,m表示物质的质量,M表示摩尔质量
如:Na的摩尔质量是23g/mol;
KCl的摩尔质量是74.5g/mol;
O2的摩尔质量是32g/mol;
SO42-的摩尔质量是96g/mol。
【注意事项】
1.质量的单位是g,摩尔质量的单位是g/mol,相对原子(分子)质量的单位是1,摩尔质量在数值上与相对分子质量相等
2.对具体的物质而言,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的变化而变化,也不随物质状态的变化而变化
【题型讲解】
1.在0.5molNa2SO4中含有Na+的数目是(

A.3.01×1023
B.6.02×1023
C.0.5
D.1
答案
B
2.15g
A物质和10.5g
B物质完全反应,生成7.2g
C物质,1.8g
D物质和0.3mol
E物质,则E的摩尔质量为(

A.16.5
g·mol-1
B.85
g·mol-1
C.55
D.55
g·mol-1
答案
D
3.下列有关摩尔质量的描述或应用中,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
4.下列说法错误的是(

A.32gO2所含的原子数目为NA
B.0.5mol水含有的原子数目为1.5NA
C.1mol水含有的水分子数目为NA
D.0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5mol
答案
A
5.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(
)
A.10g质量分数为34%的H2O2溶液含有的氢原子数为0.2NA
B.0.1mol
Na2O2和Na2O的混合物中含有的离子总数等于0.4NA
C.标准状态下,11.2LSO2含有的氧原子数为NA
D.100
mL
0.1
mol/L醋酸中含有的醋酸分子数是0.01NA
答案
C
6.(1)49
g
H2SO4的物质的量是________;1.5
mol
H2SO4的质量是________,其中含有________mol
H,含有________g
O。
(2)摩尔质量是指单位物质的量的物质所含有的质量。
①已知NH3的相对分子质量为17,则NH3的摩尔质量为________。
②NA为阿伏加德罗常数,已知a
g某气体中含分子数为b,则该气体的摩尔质量为________。
③已知一个铁原子的质量为bg,则铁原子摩尔质量为________。
[答案] (1)0.5
mol 147
g 3 96
(2)①17
g·mol-1 
②g·mol-1
③bNA
g·mol-1
知识点四:气体摩尔体积
在科学研究或者实际生产中,涉及气体物质时,测量体积往往比称量质量更方便,所以,气体一般都是测量体积,而不是称量质量。
我们知道,物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目,粒子的大小和粒子之间的距离这三个要素。
物质中固体、液体、气体粒子的排列方式
1mol任何物质中的粒子数目都是相同的,均约为
6.02×1023°。因此,在粒子数目相同的情况下,物质体积的大小就主要取决于构成物质的粒子的大小和粒子之间的距离。
1mol不同的固态物质或液态物质含有的粒子数相同,而粒子之间的距离是非常小的,这就使得固态物质或液态物质的体积主要取决于粒子的大小。但因为不同物质的粒子大小是不相同的,所以,1mol不同的固态物质或液态物质的体积是不相同的。
对于气体来说,粒子之间的距离(一般指平均距离)远远大于粒子本身的直径,所以,当粒子数相同时,气体的体积主要取决于气体粒子之间的距离。而在相同的温度和压强下,任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的,因此,粒子数相同的任何气体都具有相同的体积。这一规律在19世纪初就已经被发现了。
我们也可以说,在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
1.概念:一定状况下,单位物质的量的气体所占的体积。
2.符号:Vm
3.公式:(物质的量、气体的体积和气体摩尔体积之间的关系)
4.常用单位:L/mol(或写作L?mol-1)
5.数值:标准状况
(0℃,101kPa)
下:Vm=22.4L/mol,常温下:Vm=24.5L/mol
6.影响因素:气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强。温度越高,体积越大;压强越大,体积越小。
【注意事项】
1.气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它取决于气体所处的温度和压强,因此,说到气体的体积时,必须指明外界条件,否则就没有意义。
2.只适用于气态物质,对于固态物质和液态物质来讲不适用。
3.这里所指的“气体”,可以是纯净物,也可是混合物。
4.常见的“标况”下为的非气体:H2O、SO3、苯、HF、CCl4等
5.标准状况下气体体积的计算
计算关系
公式
①气体的物质的量n=
mol②气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρ
g·mol-1③气体的分子数N=n·NA=·NA④气体的质量m=n·M=·M
g
标准状态下的气体摩尔体积示意图
【题型讲解】
1.下列叙述正确的是(

A.1molH2O的质量为18g/mol
B.CH4的相对分子质量为16
C.3.01×1023个SO2分子的体积为11.2L
D.标准状况下,1mol任何物质体积均为22.4L
答案
B
2.设NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是(

A.常温常压下,14g有N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA个
B.0.5molO3与11.2LO2所含的分子数一定相等
C.标准状况下,22.4
L
四氯化碳的分子数为NA
D.用16.25gFeCl3制备Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA个
答案
A
3.如果a
g某气体中含有的分子数为b,则c
g该气体在标准状况下的体积是(式中NA为阿伏加德罗常数的值)(  )
A.
L
B.
L
C.
L
D.
L
答案
B
4.一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分两部分,当左边充入1
mol
N2,右边充入一定量的CO时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法正确的是(

A.右边与左边分子数之比为4∶1
B.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍
C.右侧CO的质量为5.6
g
D.若改变右边CO的充入量而使隔板处于容器正中间,保持温度不变,则应充入0.2
mol
CO
答案
B 
5.现有14.4
g
CO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为8.96
L。回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量:__________________。
(2)混合气体中碳原子的个数:__________。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)
(3)将混合气体依次通过如图装置,最后收集在气球中。
①气球中收集到的气体摩尔质量:_______________;
②标准状况下气球中收集到的气体的体积为__________________;
③气球中收集到的气体的电子总数为________________。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】(1)36
g·mol-1 (2)0.4NA
(3)①28
g·mol-1 ②4.48
L ③2.8NA
知识点五:阿伏伽德罗定律
1.定律内容:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同的分子数。
2.理想气体状态方程:pV
=
nRT
物理中的玻意耳定律、查理定律、盖·吕萨克定律等气体实验定律,都是在压强不太大(相对大气压强)、温度不太低(相对室温)的条件下总结出来的。当压强很大、温度很低时,由上述定律计算的结果与实际测量结果有很大的差别。为了研究方便,可以设想一种气体,在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律,我们把这样的气体叫做理想气体。
在热力学里,描述理想气体宏观物理行为的状态方程称为理想气体状态方程(ideal
gas
equation
of
state)。理想气体定律表明,理想气体状态方程为:pV
=
nRT。
其中,p为理想气体的压强,V为理想气体的体积,n为气体物质的量,R为理想气体常数,T为理想气体的热力学温度。
理想气体方程以变量多、适用范围广而著称,对于很多种不同状况,理想气体状态方程都可以正确地近似实际气体的物理行为,包括常温常压下的空气也可以近似地适用。
3.阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
公式
语言表达
T、p相同

同温、同压下,气体的体积与物质的量成正比
T、V相同

同温、同体积的气体,其压强与物质的量成正比
T、p相同

同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比
【题型讲解】
1.同温同压下,A容器中O2和B容器中O3所含氧原子数相等,则两个容器的体积比是(

A.2∶3
B.1∶3
C.3∶2
D.1∶2
答案
C
2.在两个容积相同的容器中,一个盛有NH3气体,另一个盛有H2和Cl2的混合气体,在同温同压下,两容器内的气体一定具有相同的是(

A.原子数
B.分子数
C.质量
D.密度
答案
B
3.A气体的摩尔质量是B气体的n倍,同温同压下,B气体的质量是同体积空气的m倍,则A的相对分子质量为(

A.m/n
B.29m/n
C.29mn
D.29n/m
答案
C
4.两份质量相同的CH4和NH3比较,下列结论错误的是(  )
A.分子个数比为17∶16
B.原子个数比为17∶16
C.氢原子个数比为17∶12
D.氢原子质量比为17∶12
答案
B
5.同温同压下,下列有关等质量SO2和CO2的叙述中正确的是(  )
A.分子数之比为1∶1
B.密度之比为16∶11
C.密度之比为11∶16
D.体积之比为16∶11
答案
B
6.同温同压下,同体积的N2和SO2气体:
(1)分子数之比为
_____________
(2)物质的量之比为____________
(3)原子总数之比为____________
(4)摩尔质量之比为____________
(5)质量之比为
_______________
(6)密度之比为
_______________
【答案】1:1
1:1
2:3
7:16
7:16
7:16
【课堂总结】
【课后作业】
1.下列关于阿伏加德罗常数的说法中不正确的是(

A.6.02×1023叫做阿伏加德罗常数
B.12g12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数的值
C.含有阿伏加德罗常数值个微粒的物质是1mol
D.1.5molH2O含有9.03×1023个水分子
答案
A
2.下列说法正确的是(

A.1molN2的质量是14g
B.H2SO4的摩尔质量是98g
C.H2O的摩尔质量是18
g
/mol
D.1mol
HCl的质量是36.5g/mol
答案
C
3.已知3.2g某气体中含有3.01×1022
个分子,此气体的摩尔质量是(

A.16g/mol
B.32g/mol
C.64g/mol
D.56g/mol
答案
C
4.44.8L某气体在标准状况下的质量为142g,该气体摩尔质量为(

A.71g/mol
B.142g/mol
C.71
D.142
答案
A
5.渔业养殖业要求水体中溶解的O2的量不能低于3
mg/L。已知某水体中溶解的O2的浓度为4.8
mg/L,则1
m3水中溶解的O2的物质的量为(
)
A.0.15
mol
B.0.30
mol
C.1.5
mol
D.3.0
mol
答案
A
6.下列说法正确的是(  )
A.22.4
L氧气中含有NA个氧气分子
B.标准状况下,0.5
mol水的体积约为11.2
L
C.44
g二氧化碳的体积约是22.4
L
D.标准状况下,2
mol氮气的体积约为44.8
L
答案 D
7.a
mol
H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为(

A.()mol-1
B.()mol-1
C.()mol-1
D.()mol-1
答案
D
8.下列说法中正确的是(

A.1
mol
H2
的体积是
22.4
L
B.O2
的摩尔质量是
48
g
C.标准状况下,22.4
L
H2O
含有
6.02×1023

H2O
D.常温常压下,28g
N2
与标准状况下
22.4
L
CO2
含有相同的分子数
答案
D
9.已知在酸性溶液中,下列物质氧化KI时,自身发生如下变化:Fe3+→Fe2+;MnO4-→Mn2+;Cl2→2Cl-;HNO2→NO,如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是(  ).
A.Fe3+
B.
MnO4-
C.Cl2
D.HNO2
答案
B
10.含有相同数目氧原子的NO、CO2、N2O4三种气体,其物质的量之比为(

A.1:2:4
B.1:1:1
C.4:2:1
D.2:1:4
答案
C
11在三个容积相同的密闭容器中分别充入A、B、C三种气体,当它们的温度和密度都相同时,这三种气体的压强(p)从大到小的顺序为p(B)>p(A)>p(C),
则A、B、C分别是(
)
A.CO、H2、O2
B.O2、N2、H2
C.NO、CO2、H2
D.NH3、O2、NO2
答案
A
12.在标准状况下,由0.5
g
H2、11
g
CO2和4
g
O2组成的混合气体,其体积约为(  )
A.8.4
L
B.11.2
L
C.14.0
L
D.16.8
L
答案:C
13.标准状况下m
g气体A和n
g气体B的分子数相同,下列说法不正确的是(

A.A与B的相对分子质量之比为m:n
B.同温同压下,两气体A与B的密度之比为n:m
C.同质量的A与B分子个数之比为n:m
D.相同状况下,同体积的气体A与B质量比为m:n
答案
C
14.设一个C-12原子的质量为a
g,一个R原子的质量为b
g,阿伏加德罗常数的值为NA,则R原子的摩尔质量可表示为(  )
A.12ab
g·mol-1
B.
g·mol-1
C.aNA
g·mol-1
D.bNA
g·mol-1
答案
D
15.若某原子的摩尔质量是M
g·mol-1,则一个该原子的真实质量是(  )
A.M
g
B.
g
C.
g
D.
g
答案
C
16.在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断,下列说法中正确的是(

A.若M(甲)<M(乙),则分子数:甲<乙
B.若M(甲)>M(乙),则气体摩尔体积:甲<乙
C.若M(甲)<M(乙),则气体的压强:甲>乙
D.若M(甲)>M(乙),则气体的体积:甲<乙
答案C 
17将钠和铝的混合物0.2
mol溶于足量的盐酸中,产生3
136
mL(标准状况下)氢气,则钠和铝的物质的量之比为(  )
A.1:3
B.3:1
C.4:1
D.1:4
答案C
18.(1)0.25
mol
CaCO3的质量_____________。
(2)9.8
g
H2SO4的物质的量_____________。
(3)5.3
g
Na2CO3的物质的量_____________。
(4)48
g
中含有___________mol
O;含有___________个S。
(5)含有0.3
mol
O的碳酸氢钠质量为___________g。
(6)___________g
NH4Cl中含有8
mol
H;含有___________个N。
【答案】(1)25
g;(2)0.1
mol;(3)0.05
mol;(4)2,0.5
NA;(5)8.4;(6)107,2
NA
19.请回答下列问题:
(1)现有质量比为11:14的CO2和CO的混合气体,则该混合气体中的CO2和CO物质的量之比为_________,碳原子和氧原子的个数比为________
,该混合气体的摩尔质量为__________

(2)12.4g含Na2X中含Na+0.4mol,则Na2X的摩尔质量是________
,X的相对原子质量是____________。
【答案】1:2
3:4
33.3g/mol
62g/mol
16第
9

物质的量
【新课导入】
1.生活中,为了便于统计,对于一定数量的物质,我们会重新定义一个算法来计算,譬如:我们将12瓶啤酒叫做一打,一定质量的大米叫做一斗……针对宏观物质,我们是可以通过称量来定义,微观粒子,譬如:水分子,我们很难称量质量。化学反应,从宏观角度看,是反应物按照一定的质量关系进行的,那么,化学反应在进行定量研究时,能否将宏观物质与微观粒子联系起来呢?
如何快速数出纽扣的大致数量?
一杯水中有多少水分子呢?
知识点一:物质的量的单位-摩尔
在日常生活,生产和科学研究中,人们常常根据不同的需求,使用不同的计量单位。譬如:用cm,m,Km计量长度;用Kg,g计量质量;同样,用摩尔作为计量原子,离子或分子等微观粒子的“物质的量”的单位。
1.物质的量:
(1)概念:表示含有含有一定数目粒子的集合体。
(2)符号:用“n”表示。
(3)单位:摩尔,简称摩,符号为:mol。
(4)研究对象:微观粒子及特定组合。
2.微观粒子:分子,原子,离子,电子,质子,中子,原子团,夸克等等。
【注意事项】
1.用“摩尔”可以计量所有的微观粒子,但不能表示宏观物质,
例如:不能说“1
mol大米”
2.使用物质的量时,一定要用化学式或文字指明微粒的种类,表述要确切。
例如:“1
mol
O”表示1
mol氧原子;
“1
mol
O2”表示1
mol氧分子;
“1
mol
O2-”表示1
mol氧离子,而不能说“1
mol氧”。因为“氧”是元素名称,是宏观物质名称,而不是微粒名称
3.物质的量是一个专用名词,在表述时不可增减,不能说成“物质量”、“物质的质量”或“物质的数量”等
4.微粒个数的数值只能是正整数,而物质的量表示的是很多个微粒的集合体,其数值可以是整数,也可是小数
例如:5
mol
H2O;0.5
mol
CO2
5.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(符号)
米(m)
千克(kg)
秒(s)
安(A)
开(K)
摩(mol)
坎(cd)
3.物质的量与方程式系数之间的关系:
讨论:化学方程式:2CO+O2=2CO2中系数比的意义。
2CO

O2

2CO2
质量比
56
32
88
分子个数比
2(NA)
1(NA)
2(NA)
物质的量比
2
mol
1
mol
2
mol
结论:方程式中系数比等于方程式中各物质的“物质的量之比”

1
mol
H2O中有______个质子和______中子
电子。
H2O
质子
中子
电子
微粒个数
1

(8+1×2)个
(8+0×2)个
(8+1×2)个
扩大
1
mol
10
mol
8
mol
10
mol
4.物质的量单位——摩尔(mol)
(1)摩尔:物质的量单位
(2)符号:mol
(3)1摩尔计量标准:12g
12C中所含有的碳原子约为6.02×1023个,若一定量的粒子集体所含有的粒子数与12g
12C中所含有的粒子数相等,我们就说它为1
mol
(4)1mol任何粒子约含有6.02×1023个粒子
例如:①1mol
O约含有6.02×1023个氧原子
②1mol
H+约含有6.02×1023个氢离子
③1mol
H2O约含有6.02×1023个水分子,约含有1.204×1024个氢原子,约含有6.02×1023个氧原子,含有2
mol氢原子,1
mol氧原子
④2
mol
Na2CO3中含有4
mol
Na+,2
mol
CO32-
【题型讲解】
1.下列说法正确的是(双选)


A..氧原子的物质的量为1mol
B.水分子的物质的量为2mol
C.氢的物质的量是3mol
D.小米的物质的量是1mol
2.下列有关“物质的量”的叙述正确的是(

A.表示物质的质量
B.表示物质的分子数目
C.物质的量的单位是摩尔
D.既表示物质质量又表示分子数目
3.下列说法正确的是(

A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.6.02×1023就是阿伏加德罗常数
C.1molCO2中含有1mol碳和2mol氧
D.硫酸的摩尔质量是98g/mol
4.在8NH3
+3Cl2=N2+6NH4Cl反应中,被氧化的原子与被还原的原子物质的量之比为
A.8︰3
B.1︰3
C.3︰8
D.3︰1
5.已知硫酸钠晶体(Na2SO4·10H2O)的物质的量为1.5mol,请计算填空:
(1)所含钠离子的物质的量是________,钠离子的数目是________。
(2)所含硫酸根离子的物质的量是________,所含氧原子的数目是________。
(3)硫酸钠晶体(Na2SO4·10H2O)是_______________________(填“纯净物”或“混合物”)
知识点二:阿伏伽德罗常数
1.定义:
1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数。
2.数值:国际上规定1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。
3.符号:用“NA”表示,通常用6.02×1023mol-1表示。
【注意事项】
1.NA是个近似值,
2.NA指1
mol任何微粒的微粒数,一定要明确指出是何种微粒
3.阿伏加德罗常数是指1
mol任何粒子的粒子数,这里的粒子指同种粒子
4.阿伏加德罗常数有单位(mol-1),是一个准确值,而6.02×1023无单位,是一个纯数值。阿伏加德罗常数与6.02×1023的关系就像π与3.14的关系,6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值,计算时通常使用这个近似值,而在叙述或定义“摩尔”的概念时要用“阿伏加德罗常数”来表示
5.考查一定物质的量的物质中含有多少粒子(分子、原子、质子、电子等),注意看清粒子的种类,常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,N2、O2等双原子分子及O3等多原子分子
4.物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)、微观粒子数(N)之间的关系:
N
=
n×NA

n
=

NA
=
【题型讲解】
1.下列叙述正确的是(

A.18gH2O中含有6.02×1023个氢原子
B.CH4的相对分子质量为16g/mol
C.3.01×1023个SO2分子的质量为32g
D.1molNaCl含有分子数为6.02×1023个
2.已知amolH2和bmolNH3所含的原子数相等,则a:b的值为(

A.1:1
B.1:2
C.2:1
D.任意比
3.0.5
mol
N2中含有a个N2分子,则NA等于(

A.0.5a
mol-1
B.5a
mol-1
C.2a
mol-1
D.0.2a
mol-1
知识点三:摩尔质量
l
mol不同物质所含的粒子数是相同的,但由于不同的粒子的质量不同,l
mol不同物质的质量也不同。
如:1mol
O2
的质量是32g,约含有6.02×1023个氧气分子;
0.5mol
O2
的质量是16g,约含有3.01×1023个氧气分子
2mol
C
的质量是24g,约含有2×6.02×1023
个碳原子;
1mol
C
的质量是12g,约含有6.02×1023
个碳原子;
l
mol任何粒子集合体都约有6.02×1023个粒子,而l
mol任何粒子或物质的质量以克为单位时,其数值与该粒子的相对原子质量或者相对分子质量相等。
1.定义:
单位物质的量的物质所具有的质量。
2.符号:用“M”表示。
3.单位:符号g?mol-1或kg?mol-1
4.数值:l
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相对原子质量或相对分子质量相等。
注:混合物的摩尔质量为平均摩尔质量,用表示
5.意义:(1)表示1mol微观粒子所具有的质量
(2)表示6.02×1023个微观粒子所具有的质量
6.公式:n=,其中n表示物质的量,m表示物质的质量,M表示摩尔质量
如:Na的摩尔质量是23g/mol;
KCl的摩尔质量是74.5g/mol;
O2的摩尔质量是32g/mol;
SO42-的摩尔质量是96g/mol。
【注意事项】
1.质量的单位是g,摩尔质量的单位是g/mol,相对原子(分子)质量的单位是1,摩尔质量在数值上与相对分子质量相等
2.对具体的物质而言,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的变化而变化,也不随物质状态的变化而变化
【题型讲解】
1.在0.5molNa2SO4中含有Na+的数目是(

A.3.01×1023
B.6.02×1023
C.0.5
D.1
2.15g
A物质和10.5g
B物质完全反应,生成7.2g
C物质,1.8g
D物质和0.3mol
E物质,则E的摩尔质量为(

A.16.5
g·mol-1
B.85
g·mol-1
C.55
D.55
g·mol-1
3.下列有关摩尔质量的描述或应用中,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
4.下列说法错误的是(

A.32gO2所含的原子数目为NA
B.0.5mol水含有的原子数目为1.5NA
C.1mol水含有的水分子数目为NA
D.0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5mol
5.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(
)
A.10g质量分数为34%的H2O2溶液含有的氢原子数为0.2NA
B.0.1mol
Na2O2和Na2O的混合物中含有的离子总数等于0.4NA
C.标准状态下,11.2LSO2含有的氧原子数为NA
D.100
mL
0.1
mol/L醋酸中含有的醋酸分子数是0.01NA
6.(1)49
g
H2SO4的物质的量是________;1.5
mol
H2SO4的质量是________,其中含有________mol
H,含有________g
O。
(2)摩尔质量是指单位物质的量的物质所含有的质量。
①已知NH3的相对分子质量为17,则NH3的摩尔质量为________。
②NA为阿伏加德罗常数,已知a
g某气体中含分子数为b,则该气体的摩尔质量为________。
③已知一个铁原子的质量为bg,则铁原子摩尔质量为________。
知识点四:气体摩尔体积
在科学研究或者实际生产中,涉及气体物质时,测量体积往往比称量质量更方便,所以,气体一般都是测量体积,而不是称量质量。
我们知道,物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目,粒子的大小和粒子之间的距离这三个要素。
物质中固体、液体、气体粒子的排列方式
1mol任何物质中的粒子数目都是相同的,均约为
6.02×1023°。因此,在粒子数目相同的情况下,物质体积的大小就主要取决于构成物质的粒子的大小和粒子之间的距离。
1mol不同的固态物质或液态物质含有的粒子数相同,而粒子之间的距离是非常小的,这就使得固态物质或液态物质的体积主要取决于粒子的大小。但因为不同物质的粒子大小是不相同的,所以,1mol不同的固态物质或液态物质的体积是不相同的。
对于气体来说,粒子之间的距离(一般指平均距离)远远大于粒子本身的直径,所以,当粒子数相同时,气体的体积主要取决于气体粒子之间的距离。而在相同的温度和压强下,任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的,因此,粒子数相同的任何气体都具有相同的体积。这一规律在19世纪初就已经被发现了。
我们也可以说,在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
1.概念:一定状况下,单位物质的量的气体所占的体积。
2.符号:Vm
3.公式:(物质的量、气体的体积和气体摩尔体积之间的关系)
4.常用单位:L/mol(或写作L?mol-1)
5.数值:标准状况
(0℃,101kPa)
下:Vm=22.4L/mol,常温下:Vm=24.5L/mol
6.影响因素:气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强。温度越高,体积越大;压强越大,体积越小。
【注意事项】
1.气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它取决于气体所处的温度和压强,因此,说到气体的体积时,必须指明外界条件,否则就没有意义。
2.只适用于气态物质,对于固态物质和液态物质来讲不适用。
3.这里所指的“气体”,可以是纯净物,也可是混合物。
4.常见的“标况”下为的非气体:H2O、SO3、苯、HF、CCl4等
5.标准状况下气体体积的计算
计算关系
公式
①气体的物质的量n=
mol②气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρ
g·mol-1③气体的分子数N=n·NA=·NA④气体的质量m=n·M=·M
g
标准状态下的气体摩尔体积示意图
【题型讲解】
1.下列叙述正确的是(

A.1molH2O的质量为18g/mol
B.CH4的相对分子质量为16
C.3.01×1023个SO2分子的体积为11.2L
D.标准状况下,1mol任何物质体积均为22.4L
2.设NA表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是(

A.常温常压下,14g有N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA个
B.0.5molO3与11.2LO2所含的分子数一定相等
C.标准状况下,22.4
L
四氯化碳的分子数为NA
D.用16.25gFeCl3制备Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA个
3.如果a
g某气体中含有的分子数为b,则c
g该气体在标准状况下的体积是(式中NA为阿伏加德罗常数的值)(  )
A.
L
B.
L
C.
L
D.
L
4.一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分两部分,当左边充入1
mol
N2,右边充入一定量的CO时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法正确的是(

A.右边与左边分子数之比为4∶1
B.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍
C.右侧CO的质量为5.6
g
D.若改变右边CO的充入量而使隔板处于容器正中间,保持温度不变,则应充入0.2
mol
CO
5.现有14.4
g
CO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为8.96
L。回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量:__________________。
(2)混合气体中碳原子的个数:__________。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)
(3)将混合气体依次通过如图装置,最后收集在气球中。
①气球中收集到的气体摩尔质量:_______________;
②标准状况下气球中收集到的气体的体积为__________________;
③气球中收集到的气体的电子总数为________________。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)
知识点五:阿伏伽德罗定律
1.定律内容:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同的分子数。
2.理想气体状态方程:pV
=
nRT
物理中的玻意耳定律、查理定律、盖·吕萨克定律等气体实验定律,都是在压强不太大(相对大气压强)、温度不太低(相对室温)的条件下总结出来的。当压强很大、温度很低时,由上述定律计算的结果与实际测量结果有很大的差别。为了研究方便,可以设想一种气体,在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律,我们把这样的气体叫做理想气体。
在热力学里,描述理想气体宏观物理行为的状态方程称为理想气体状态方程(ideal
gas
equation
of
state)。理想气体定律表明,理想气体状态方程为:pV
=
nRT。
其中,p为理想气体的压强,V为理想气体的体积,n为气体物质的量,R为理想气体常数,T为理想气体的热力学温度。
理想气体方程以变量多、适用范围广而著称,对于很多种不同状况,理想气体状态方程都可以正确地近似实际气体的物理行为,包括常温常压下的空气也可以近似地适用。
3.阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
公式
语言表达
T、p相同

同温、同压下,气体的体积与物质的量成正比
T、V相同

同温、同体积的气体,其压强与物质的量成正比
T、p相同

同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比
【题型讲解】
1.同温同压下,A容器中O2和B容器中O3所含氧原子数相等,则两个容器的体积比是(

A.2∶3
B.1∶3
C.3∶2
D.1∶2
2.在两个容积相同的容器中,一个盛有NH3气体,另一个盛有H2和Cl2的混合气体,在同温同压下,两容器内的气体一定具有相同的是(

A.原子数
B.分子数
C.质量
D.密度
3.A气体的摩尔质量是B气体的n倍,同温同压下,B气体的质量是同体积空气的m倍,则A的相对分子质量为(

A.m/n
B.29m/n
C.29mn
D.29n/m
4.两份质量相同的CH4和NH3比较,下列结论错误的是(  )
A.分子个数比为17∶16
B.原子个数比为17∶16
C.氢原子个数比为17∶12
D.氢原子质量比为17∶12
5.同温同压下,下列有关等质量SO2和CO2的叙述中正确的是(  )
A.分子数之比为1∶1
B.密度之比为16∶11
C.密度之比为11∶16
D.体积之比为16∶11
6.同温同压下,同体积的N2和SO2气体:
(1)分子数之比为
_____________
(2)物质的量之比为____________
(3)原子总数之比为____________
(4)摩尔质量之比为____________
(5)质量之比为
_______________
(6)密度之比为
_______________
【课堂总结】
【课后作业】
1.下列关于阿伏加德罗常数的说法中不正确的是(

A.6.02×1023叫做阿伏加德罗常数
B.12g12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数的值
C.含有阿伏加德罗常数值个微粒的物质是1mol
D.1.5molH2O含有9.03×1023个水分子
2.下列说法正确的是(

A.1molN2的质量是14g
B.H2SO4的摩尔质量是98g
C.H2O的摩尔质量是18
g
/mol
D.1mol
HCl的质量是36.5g/mol
3.已知3.2g某气体中含有3.01×1022
个分子,此气体的摩尔质量是(

A.16g/mol
B.32g/mol
C.64g/mol
D.56g/mol
4.44.8L某气体在标准状况下的质量为142g,该气体摩尔质量为(

A.71g/mol
B.142g/mol
C.71
D.142
5.渔业养殖业要求水体中溶解的O2的量不能低于3
mg/L。已知某水体中溶解的O2的浓度为4.8
mg/L,则1
m3水中溶解的O2的物质的量为(
)
A.0.15
mol
B.0.30
mol
C.1.5
mol
D.3.0
mol
6.下列说法正确的是(  )
A.22.4
L氧气中含有NA个氧气分子
B.标准状况下,0.5
mol水的体积约为11.2
L
C.44
g二氧化碳的体积约是22.4
L
D.标准状况下,2
mol氮气的体积约为44.8
L
7.a
mol
H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为(

A.()mol-1
B.()mol-1
C.()mol-1
D.()mol-1
8.下列说法中正确的是(

A.1
mol
H2
的体积是
22.4
L
B.O2
的摩尔质量是
48
g
C.标准状况下,22.4
L
H2O
含有
6.02×1023

H2O
D.常温常压下,28g
N2
与标准状况下
22.4
L
CO2
含有相同的分子数
9.已知在酸性溶液中,下列物质氧化KI时,自身发生如下变化:Fe3+→Fe2+;MnO4-→Mn2+;Cl2→2Cl-;HNO2→NO,如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是(  ).
A.Fe3+
B.
MnO4-
C.Cl2
D.HNO2
10.含有相同数目氧原子的NO、CO2、N2O4三种气体,其物质的量之比为(

A.1:2:4
B.1:1:1
C.4:2:1
D.2:1:4
11在三个容积相同的密闭容器中分别充入A、B、C三种气体,当它们的温度和密度都相同时,这三种气体的压强(p)从大到小的顺序为p(B)>p(A)>p(C),
则A、B、C分别是(
)
A.CO、H2、O2
B.O2、N2、H2
C.NO、CO2、H2
D.NH3、O2、NO2
12.在标准状况下,由0.5
g
H2、11
g
CO2和4
g
O2组成的混合气体,其体积约为(  )
A.8.4
L
B.11.2
L
C.14.0
L
D.16.8
L
13.标准状况下m
g气体A和n
g气体B的分子数相同,下列说法不正确的是(

A.A与B的相对分子质量之比为m:n
B.同温同压下,两气体A与B的密度之比为n:m
C.同质量的A与B分子个数之比为n:m
D.相同状况下,同体积的气体A与B质量比为m:n
14.设一个C-12原子的质量为a
g,一个R原子的质量为b
g,阿伏加德罗常数的值为NA,则R原子的摩尔质量可表示为(  )
A.12ab
g·mol-1
B.
g·mol-1
C.aNA
g·mol-1
D.bNA
g·mol-1
15.若某原子的摩尔质量是M
g·mol-1,则一个该原子的真实质量是(  )
A.M
g
B.
g
C.
g
D.
g
16.在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断,下列说法中正确的是(

A.若M(甲)<M(乙),则分子数:甲<乙
B.若M(甲)>M(乙),则气体摩尔体积:甲<乙
C.若M(甲)<M(乙),则气体的压强:甲>乙
D.若M(甲)>M(乙),则气体的体积:甲<乙
17将钠和铝的混合物0.2
mol溶于足量的盐酸中,产生3
136
mL(标准状况下)氢气,则钠和铝的物质的量之比为(  )
A.1:3
B.3:1
C.4:1
D.1:4
18.(1)0.25
mol
CaCO3的质量_____________。
(2)9.8
g
H2SO4的物质的量_____________。
(3)5.3
g
Na2CO3的物质的量_____________。
(4)48
g
SO42-中含有___________mol
O;含有___________个S。
(5)含有0.3
mol
O的碳酸氢钠质量为___________g。
(6)___________g
NH4Cl中含有8
mol
H;含有___________个N。
19.请回答下列问题:
(1)现有质量比为11:14的CO2和CO的混合气体,则该混合气体中的CO2和CO物质的量之比为_________,碳原子和氧原子的个数比为________
,该混合气体的摩尔质量为__________

(2)12.4g含Na2X中含Na+0.4mol,则Na2X的摩尔质量是________
,X的相对原子质量是____________。

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