新教材2022年高中化学苏教版必修第1册学案：专题1 第2单元 第1课时 物质的量摩尔质量.pdf

第二单元物质的化学计量第1课时物质的量摩尔质量课程标准I.UUi物Mi的小尔比址 的中仃及畲义2.奥解物处的LI的r111 阿伏加模力常栽的,v3,曲进行物川!的丽料 效II。相叱的城之间的换素养目标介擀件 腹求号或件 然求L利用物破的战机索观的料理W3W）做现小做粒的个数相联系他从 宓现和陆双相苹令的他理析“蟒决%际网随纪现的识勺微观小 析 水平I 2.他进I/r的物啧的质hi.n质的心.微粒个数间的转换（变化双 忑。平修也思 也甲DI.晚曲过物碗的址.华尔沃拈的公式定址说明物弧的用成及It殳化过 程 变化观念。平机世出 太平3）,：,述中物版的址曲学小熔拍叫卡求W的出以收必成挥索*知.尚就热的总队M面前施学问讪实践；口,；.i.檄念知自主学习一、物质的量与阿伏加德罗常数物质 的址1.物质的量：_引人意义：将定数II的一 一j”称Q 一的近!二片之间联系起来一国际单位制中的凡4 之付号为一单位为庠尔（简称切窄.符号为J）_标准：1 nQ某种微粒案合体中所含的微粒敢与 k 中所含的原子数相同 象:JL2,.11、2、电子、质匕中子一等所行微观粒广及它们的特定组合2.阿伏加德罗常数：自主探索1.1 mo l Hs 1 mo lH+s 1 mo l氏的意义一样吗？为什么？提示：意义不同。尽管都是1 mo l微粒，但微粒种类不同，它们分别表 示1 mo l氢原子、1 mo l氢离子和1 mo l氢分子。2.(教材开发)教材中描述“mo l某种微粒集合体中所含微粒数约为 6.02 x 102 3”，1 mo l H2 sO,分子中含有的氢、氧原钠目分别为多少？提示：2 x 6.02 x 1023 4x6.02x1()23。3.刈与6.02 x 1()2 3有何不同？提示：刈是单位为mo l-1的物理量，其值约为6.02x1023。【自主探索】(情境思考)唐僧师徒四人在学习了“物质的量”这一物理量并做了大量 的相关练习后根据个人学习体会，对物质的量这一概念展开了热烈的 讨论。以下是四人的谈话记录。你认为谁的观点是错误的？1学习广为院的雄号.我 底肥校知道一杯水1中大约有多少个木分了 1 X-T t-?生阴信他利物质的试时嘤指叨所 ii遗的微枷r-昆猴.最 好用化学式在示,既峪区 乂显得简讣旅确、z尸:一猪八戒物质的粒杼-定数【1微观粒子 与可称里的枷联之间联系起来.以后我们就可“质怙”这一个枷理班“不同”r_孙悟空_化学方程式中的化学计量数11；1 1 i 7之比这H以后依拉:化学b 程式进行计算时就可以川物 嫉的认犬系进31W了沙信提示：物质的量是只能用来描述微观粒子多少的物理量，而质量是既 可描述微观物质又可描述宏观物质多少的物理量，两者不可相互替代，所以孙悟空的描述是错误的。二、摩尔质量与方程式中的物质的量关系1.摩尔质量：普刈一单位物质的:的物质所臭仃的所黄符殳AJ,单.位H 1()1I 一I表达式一-:nn 摩尔质址以gmH 1为单位时在数值I:LLLrJ 三士相对原子质量或相对分子质过rn 铁的摩尔质铝:为 I 氯化钠的摩尔质举例一 7一为,.乂一卜)1 水的庠尔质铝：为18 g mo l2.化学方程式中的物质的量关系：关系 o A+6B=cC+dD化学计量数 abed物质的量之比 2：b：c：d结论：反应物或生成物的物质的量之比空化学计量数之比。(2)示例：2 mo im与1 mo l O)恰好反应,生成2mo lH?Oa 自主探索1.(知识关联)质量是国际7大基本物理量之一，摩尔质量是否就是1 mo l物质的质量?为什么？提示：不是。摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量,单位是 gmo l J；而1 mo l物质的质量的单位是go2.(情境思考)2020年，全球暴发了大规模的新冠病毒肺炎疫情，威胁 着人们的身体健康。疫情期间，次氯酸钠(Na CO)是常用的消毒剂。弑志成徐田F会瓦又拓闻情*J.”一交阳 4、JE81 mo l Na ClO的质量为 go提示：74.5知识点-物质的量有关概念理解能力形成-合作探究概念应用注意事项物质的量“物质的量”四个字是一个整体，不能拆开，也不能添 字，如不能说成物质量”或“物质的数量”等摩尔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XE组合，如1 mo l Na Cl阿伏加德罗 常数Na的基准是0.012 kg 12C中的碳原子个数(2)Na是一个实验值，现阶段常取6.02 x 1()2 3作计算摩尔质量适用于任何一种微观粒子(2)纯净物和混合物都有摩尔质量,混合物的摩尔质量 一般称为平均摩尔质量【规律方法】1.物质的量的“四化”：物质的量是一个专用名词，在表述时不可增 专有化I减，不能说成“物质量”物质的质量”或“物I质的数量”等 物质的量只用于表示微观粒子的多少.不适微观化|一合表示宏观物质的数量。如1 mo l乒乓球的|说法是错误的 _|在使用物质的量表示物质时.必须具体指明具体化|一粒子的种类。如1 mo l H2表示一摩尔氢分|子.而1 mo l氢的表述是错误的_|物质的量表示很多个微粒的集合体,其数值集体化|一可以是整数，也可以是小数。如3 mo i卜L。、0.5 mo l H2()2.阿伏加德罗常数一三量”基准量：0.012 kg12C中所含的碳原子数。(2)准确量：是一个物理量，用刈表示，单位是mo l。(3)近似量：6.02义1()23 mo-。3.摩尔质量一4三性”等值性：摩尔质量只是以g-mo l-1作单位时，在数值上与相对分子质 量或相对原子质量相等。近似性：由于电子的质量非常微小，所以离子的摩尔质量以g-mo l1 为单位时，其数值近似等于相对分子质量或相对原子质量，如Na和 Na+的摩尔质量都为23 g-rno?o确定性：对于指定的物质来说，其摩尔质量的值个定值，不随 物质的物质的量多少而改变。【特别警示】判断有关概念的注意事项指向性粒子的具体化；恒久性一相对分子（原子）质量、摩尔质 量不随微粒的变化而变化；一致性物理单位与指代物质及概念要 一致。（2）物质的摩尔质量（M与1 mo l物质的质量（加）以及物质的相对分子（原 子）质量（M）是不同的。如水的摩尔质量为ISg-mo l-1,Imo lHzO的质 量为18 g,H2O的相对分子质量为18,三者单位不同，分别是g-mo l-；g 和 lo合作探究1.（思维升华）1 mo l任何物质都含有6.02 x 102 3个分子吗？为什么？（宏 观辨识与微观探析）提示:不一定，物质不一定由分子构成，有些物质不含有分子，如Na Clo 2.（教材开发）教材中描述“摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子质 量或相对分子质量”。2 mo l H2O的摩尔质量是1 mo l H2O的摩尔质量的 2倍吗？为什么？提示：不是,物质的分子构成确定,其摩尔质量就是个确定的值。；【合作探究】（情境思考）曹冲称象的故事大家耳熟能详，讲的是孙权给曹操送来了一 头大象，曹操想知道这象的重量，询问属下，者坏能说出称象的办法。曹冲说：“把象放到大船上，在水面所达到的地方做上记号，再让船装 载其他东西，当水面也达到记号的时候，称一下这些东西，那么上俄 下就能知道了。”曹冲在称象时的主导思想是什么？（2）已知托盘天平的最小刻度为0.1克，你能用它称量一粒大米的质量 吗？你的主导思想又是什么？如何把微观的不可见的粒子与宏观的可称量的物质之间联系起来？提示：（1）曹冲在称象时的主导思想是化整为零，化大为小。（2）用托盘 天平称量一粒大米的质量的主导思想是积小成大，聚微为宏。（3）国际 科学界用物质的量来表示含有一定数目的粒子的集合体，用它来联系 微观的不可见的粒子和宏观的可称量物。典例示范【典例】（2021盐城高一检测）下列叙述正确的是（）A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一B.1 mo l任何物质中均含有阿伏加德罗常数个粒子C.摩尔不能用来描述宏观物质D.1摩尔的基准是0.012 kg C-14中所含有的碳原子数【解题才萌】解答本题应注匐里解以下两个方面：物质的量是物理量，其单位是摩尔。（2）1摩尔任何粒子中含有阿伏加德罗常数个该粒子，阿伏加德罗常数 是以C-12为基准的。【解析】选C。A项，摩尔是物质的量的单位，不是物理量，错误；B 项，题中粒子指代不明确，如1 mo lH2O分子中含有刈个分子，但含 有3必个原子，错误；C项，摩尔只能用菊苗述微观粒子，正确；D 项，阿伏加德罗常数是指与0.012 kg C-12中所含有的碳原子数相等，不是14c，错误。保化思考(1)1 mo l二氧化碳分子中含有的质子数或电子数是多少?提示：1个碳原子中含有6个电子、6个质子。1个氧原子中含有8个 电子、8个质子。所以1个二氧化碳分子中含有电子数=6+8义2=22 个，质子数=6+8*2=22个。1 mo l二氧化碳分子中含有的质子数或电 子数是22 Na。(2)4 g CH4的物质的量是多少?含有氢原子数多少?与多少mo l HC1气 体所含原子数相同？提示：0.2 5 mo l、6.0示IO?、o.5 mo L甲烷的摩尔质量为16g mo l，4 g甲烷的物质的量为4 g/16 g-mo l-1=0.2 5 mo l,含有氢原子个数为N=0.2 5x 4 x 6.02 x 102 3=6.02 x 1()2 3；含有 6.02 x l02 3 个原子，需要氯化氢 物质的量为0.5 mo lo素养训练下雪时，常用融雪剂清理路面，醋酸钾(CH3co OK)是效果较好的融 雪剂。下列关于1 mo l CH3COOK的叙述正确的是()&一 空烈A.1 mo l CH3COOK 含有 1 mo l 钾元素B.CH3COOK的摩尔质量为98 gC.1 mo l CH3COOK 含有 2 mo l 氧D.1 mo l CH3COOK 含有 3x 6.02 x 102 3 个 H【解析】选D。A项，元素是一个宏观概念，错误；B项，CH3COOK 的摩尔质量为98 gno l-1,错误；C项，“2 mo l氧”中“氧”是指氧原子 还是指氧分子，题目中不明确错误；D项,1 mo l CH3COOK含有3 mo l H,所以1 mo lCH3co OK含有3义6.02义1。23个H,正确。知识点二 与物质的量有关的计算1.物质的量与微粒数、质量之间的关系：计算关系式主要应用注意事项N n=T7 Na在、N和Na 中，已知任意 两项求第二项Na有单位：mo l-1 求或N时，概念 性问题用Na；数字性 问题用 6.02 x 1()2 3 mo l,1mn在M、和加中，已知任意两项求第三项先求后求相对的单位取g-mo l，m的单位取g原子（分子）质量+M m xM%N在加、M、Na和N 中已知任意三项求第 四项以恒等列代数方 程式解决较复杂的问 题与N有关的问题莫忽 视微粒的组成和种类2.物质的量在化学方程式计算中的应用：推导过程（以H2与02反应生成H20为例）2 H2+点燃2 H2O质量之比4 g:32 g:36 g计量数之比2:1:2微粒数之比2:1:2扩大秋倍2 M:刈：2 M物质的量之比2 mo l:1 mo l:2 mo l（2）结论：化学方程式中，各物质的化学计量数之比等于相应物质的微 粒数之比，也等于物质的量之比。应用：根据化学方程式中物质的化学计量数之比等于相应物质的物 质的量之比，可以列比例式计算各反应物或生成物的物质的量。【特别警示】计算摩尔质量的三种方法已知任意状态物质的质量时：/二。(2)已知一个分子的质量时：M-侬分子)义以。YYI(分子)已知一个分子的质量和一个12C原子的质量时：M=-m(12C)x l2 g-mo l-合作探究1.(思维升华”个H2分子的物质的量为多少?其质量为多少?(宏观辨 识与微又孵析)4日一 a 2 a提亦：二豆mo l,加二用 go 2.(思维升华)2 7.2 g某二价金属氯化物(ACb)中含有0.4 mo l，则 AC12的摩尔质量是；A的相对原子质量是；AC12 的化学式是 On(Cl-)o 4 mo l【解析】(ACb)=-2-=0.2 mo l,M(ACb)二m(AC12)n(AC12)_ 2 7.2 g-0.2 mo l二136 g-mo l-1 z所以A的相对原子质量为136-35.5x 2=65,A 为 Zn,ACb 为 ZnCl2 o答案：136g，mo l/65 ZnCl2典例示范【典例】(2 02 1 泰州高一检测)下列关于NH3的叙述正确的是()A.NH3的摩尔质量是17 gB.1 mo l NH3含有氢原子数约为6.02 x 1023C.17gNH3的物质的量是1 mo lD.1 gNH3中含有的电子数为17 mo l【解析】选C。A项，摩尔质量的单位为gmo l/，错误项，1 mo l NH3中含有3 mo lH原子，H原子数目约为3x 6.02 x 1()2 3，共i.806x102 4,错误；C 项，n(NH3)二 一一二 1 mo l z 正确；D 项，(NH3)=17 g-mo l-1 Q 1二k mo l,1个NH3中含有10个电子，1 gNH3共含有电mo lx 10=mo l,错误。素养训练,H O H；HjO 0：用太阳能等可再生能源分解水制氢，是实现绿色氢能经济的必由之路,也是未来氢燃料电池的氢源发展方向。2019年，中科院大连化学物理 研究所催化基础国家重点实验室和太阳能研究部李灿院士团队开发出 新一代电解水催化剂，达到目前已知的规模化电解水制氢的最高效率。若光解0.02 mo l水：生成H2的质量为；可生成氢的原子数为；生成02的物质的量为；(4)生成H2的量理论上等于 mo l Fe与稀硫酸反应产生H2的量。【解析】根据2 H2。式皿2 H2T+O2T,光解0.02 mo l水，可产生0.02 mo lH2和0.01 mo l O2；生成H2的质量为0.04 g；可生成氢的原子数为 2.4 08X102 2个；0.02 mo l Fe 与稀硫酸反应产生 0.02 mo lH2 e 答案：（1）0.04 g（2）2.4 08x 1（）2 2 个（3）0.01 mo l（4）0.02 熊堂小结基本物理好，单位：mdV一-I 计算公式:，产*中册=背,.单位：g/nu（或gtnu【）同嬴时计.公式;二以g.mo作单位时数值上，理于一粒的相对分子I原尸）妲三言两语话重点物质的量：符号为，单位为摩尔。阿伏加德罗常数 符号为Na，单位为mo l-近似为6.02 x 1023 mo l,i o摩尔质量：以g-mo l-1为单位时,黑攵值等于相对分子质量或相对原 子质量。（4）物质的微粒数、质量与物质的量的关系:n与 当。/V a 2KZ化学方程式中各物质的化学计量数之比等于相应物质的微粒数之比 和物质的量之比。学情诊断谦堂测评1.（2021泉州高一检测）清末成书的化学鉴原中有一剧苗述：“各原 质（元素）化合所用之数名曰，分剂数，。养气（氧气）以八分为一分剂很口分 齐媵攵为八）一分剂轻气（氢气）为一并之即水，一分剂为九二其 中与“分剂数”一词最接近的现代化学概念是（）A.摩尔质量 B.物质的量C.化合价 D,质量分数【解析】选A。根据“各原质（元素）化合所用之数名曰，分剂数】氧气A 分为一分剂，氢气一分为一分剂，水九分为一剂”，则氧气的分剂数 为八，氢气的分剂数为一，水的分剂数为九，即八份氧气与一份氢气 化合生成九份水，满足02+2 H2=2 H2O中的质量守恒，因此与“分剂 数”一词最接近的现代化学概念为摩尔质量。2.（2021 淮安高一检测）下列说法正确的是（）A.物质的量就是物质的数量B.物质的量是国际单位制的一个基本单位C.0.012 kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数个碳原子D.1 mo l任何物质都含有约6.02 x 1（）2 3个分子【解析】选C。A项，物质的量不是物质的数量，而表示含有T 数目粒子的集合体，错误；B项，物质的量属于物理量，摩尔是其单 位，错误；C项，0.012 kg 12C中的碳原子数为1 mo l碳原子，正确；D项，不是所有物质均含有分子，有些物质是由原子或是离子构成，错误。3.（2021 南通高一检测）下列说法正确的是（）A.镁原子的质量等于镁的相对原子质量B.一个氧原子的实际质量等于16 g/AAC.水的相对分子质量等于18 gD.二氧化硫的摩尔质量是64 g【解析】选B。A项，质量不等于相对原子质量，错误；B项，Na个 氧原子的质量为16 g，则1个氧原子的质量为16 Na，正确；C项，相对分子质量没有单位，错误；D项，摩尔质量的单位为g-mo l-1,错 误。4.（2021 雅安高一检测）用 刈表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中 正确的是（）A.2.4 g金属镁变成镁离子时失去的电子数为0.1以B.2 g氢气中含有的原子数为NaC.3.01义1023个氮分子中含有的原子数为2刈D.17 g氨气中含有的电子数为0网【解析】选D。2.4 g镁的物质的量为0.1 mo l,变成镁离子失去0.2 mo l 电子，所以2.4 g金属车翔为镁离子时失去的电子数为0.2刈，A错误；2 g氢气中含有的原子数为2 Na,B错误；3.01x 1（）2 3个氮气分子中含有 的原子数为Na,C错误；每个氨分子含有10个电子，17 g氨气中含有 的电子数为10以，D正确。山，【规律方法】解答有关一定质量的混合气体中所含原子数目的方法以常温常压下，求算32 g O2和03混合气体中所含的原子数目为例：方法一：代数法。假设02的质量为。g,的质量为b g,共含有的O _ _ a b a+b _原子的物质的量为B x 2+欣x 3=-r mo l,两者的质量之和为a+10a+b 326=32,则卞 mo l=m mo l=2 mo l。方法二：极值法。假设32 g全是。2,求。原子数为2 mo l,再假设32 g全是03，求O原子数为2 mo l,故32 g的两者混合物的原子数为2 mo lo 方法三：通式法。2和。3可以用通式(。)表示z 32 g(0)的物质的量 32 32为许 mo l,32 g(0)中含有的O原子的物质的量为许 mo lx”二2 mo lo即32 g。2和。3混合气体中所含的原子数目为2NA。5.下列哪种物质所含原子数与0.2 mo l H3PO4所含原子数相等()A.0.4 mo l H2O2 B.0.2 mo l H2SO4C.0.8 mo l CO2 D.0.3 mo l HNO3【解析】选Ao 因0.2 mo l H3P。4分子中所含原子数为0.2 mo lx 8x?4 mo l-1=1.6 Na,A 项所含原子数为 0.4 mo lx 4 x AA mo?1=1.6 Na,正确；B 项所含原子数为0.2 mo lx 7x NA mo l-1=1.4 Na,错误；C项所含原子数 为 0.8 mo lx 3x；VA mo?2.4，错误；D项所含原子数为 0.3 mo lx 5x 2 VA mo l二 1.5 Na，错误。i【补偿训练】147 g H2 so4的物质的量是；0.5 mo l H2SO4的质量是 g 其中含有 mo l H，含有 mo l O 2 mo lh2so4中含有硫酸分子数为 个，含氢原子数为个。m 147 P.【解析】(H2 so4)=萩=-1.5 mo l；0.5 mo l H2 so4质量为M 98 g-mo l-149 g,其中含 2 x 0.5 mo l H,4 x 0.5 mo l O;按 N=“必得 2 mo l H2 so4 中有H2 so4分子数为2 mo lx 6.02 x l02 3 mo l/=1.2041024,同理可得氢 原子数。答案：1.5 mo l 49 1 2 1.2 04 x l02 4 2.4 08x l02 46.2 0世纪80年代，物理学家们发现了一种新的陶瓷材料，其可以在 零下200 C左右的环境下实现超导性,也因此被称作高温超导体。这 些陶瓷材料中有一种是钻钢铜氧化合物。这是一种最有前景的超导材 料，未来或可应用于超导电缆，马达以及发电机等设备。某超导陶瓷的化学组成为YBa2Cu3O7o试回答：(1)66.7 g该超导陶瓷的物质的量是多少?(相对原子质量为Y：89,Ba：137,Cu：64)提示：0.1 mo l0该超导陶瓷的摩尔质量为667 g-mo l，根据公式n-计算可得66.7 g该超导陶瓷的物质的量为0.1 mo l。(2)0.6mo l该晶体中含有的氧原子数目约是提示：2.53x1()24。根据公式N=/计算。