高中同步學案優化設計GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHUASHEJI第1課時物質的量的單位——摩爾第二章2022內容索引0102基礎落實?必備知識全過關重難探究?能力素養全提升03學以致用?隨堂檢測全達標素養目標1.通過對比、類比、歸納、演繹等多種思維方法,了解物質的量、摩爾質量的含義,體會從物質的量層次定量研究化學問題的意義,發展宏觀辨識與微觀探析的學科核心素養。2.能基于物質的量認識物質組成及其變化,知道從定量的角度認識宏觀物質和微觀粒子的相互關系是研究化學問題的科學方法之一,發展宏觀辨識與微觀探析的學科核心素養。基礎落實?必備知識全過關一、物質的量的單位——摩爾1.概念

聯系宏觀物質與微觀粒子的“橋梁”物質的量是一個物理量,它表示含有

一定數目粒子

的集合體,符號為

n

。

2.摩爾3.規范表示使用摩爾作單位時,所指粒子必須十分明確,且粒子的種類要用

化學式

表示,如下:

x

+

mol―→H2SO4

↓

↓

↓

數值

單位指定化學式或微粒符號例如,2molH、1molH2、1.5molNaOH、1molOH-等。微點撥

表示某物質(或粒子)的物質的量,可用“n(粒子符號)”表示。例如,H2O、CO2的物質的量分別表示為n(H2O)、n(CO2)。4.阿伏加德羅常數(1)概念1mol任何粒子的

粒子數

叫做阿伏加德羅常數,符號為NA,通常用

6.02×1023

mol-1

表示。

(2)物質的量(n)、阿伏加德羅常數(NA)與粒子數(N)之間的關系:

教材閱讀想一想閱讀教材“資料卡片·國際單位制(SI)的7個基本單位”。結合表中信息,判斷“質量”和“物質的量”這兩個物理量是否相同?為什么?提示

不相同;“質量”從宏觀角度描述物質,“物質的量”從微觀角度描述

物質。易錯辨析判一判(1)質量、時間、長度、摩爾是國際單位制中4個常用物理量。(

×

)(2)“物質的量”是一個基本物理量,其單位是摩爾。(

√

)(3)0.5

mol

H2SO4含有O2分子數為6.02×1023。(

×

)提示

(1)摩爾不是物理量,它是“物質的量”這一物理量的單位;(3)H2SO4由H2SO4分子構成,不含O2分子。二、摩爾質量1.1

mol物質的質量

質量是變量,隨物質的量變化而變化(1)1mol不同物質中所含的粒子數是相同的,即約含有

6.02×1023

個粒子,但由于不同粒子的質量可能不同,1mol不同物質的質量也可能不同。

(2)1mol任何粒子或物質的質量以克為單位時,其數值都與該粒子的

相對原子質量

或

相對分子質量

相等。結合上述結論,填寫下表:

2.摩爾質量

摩爾質量是定值,不隨物質的量發生變化(1)概念微點撥

表示某物質(或粒子)的摩爾質量,可用“M(粒子符號)”表示。例如,H2O、CO2的摩爾質量分別表示為M(H2O)=18

g·mol-1、M(CO2)=44

g·mol-1。(2)物質的量(n)、質量(m)與摩爾質量(M)之間的關系:。

重難探究?能力素養全提升探究一物質的量的有關概念及理解【情境探究】從宏觀角度看,礦泉水的質量和體積都可以測量,那么這瓶礦泉水中有多少個水分子呢?一滴水(約0.05

mL)大約含有17萬億億個水分子。若一個個地去數這瓶礦泉水中含有的水分子,即使分秒不停,一個人窮其一生也無法完成這項工作。(1)已知:1個水分子的質量約為2.99×10-23g,試計算這瓶礦泉水(500mL)中含有水分子的數目。提示

1個水分子的質量約為2.99×10-23

g,500

mL礦泉水的質量約為500

g,則含有水分子的數目約為

≈1.67×1025。(2)1molH2O的摩爾質量是0.5molH2O的摩爾質量的2倍,這種觀點正確嗎?為什么?提示

不正確;物質的組成確定,其摩爾質量就是確定值,H2O的摩爾質量為18

g·mol-1,與其物質的量的大小無關。【方法突破】1.抓住“四化”,準確理解“物質的量”2.基于“三性”,認識“摩爾質量”【應用體驗】【例1】(2022遼寧大連高一期末)國外宇航員吃著“牙膏和磚塊”時,中國宇航員已經在太空泡茶了,茶葉裝在特制包裝袋中,注水后用加熱器進行加熱就可以喝了。下列說法正確的是(

A

)A.4℃、101kPa時,18mL水的物質的量為1molB.宇航員喝茶時注入的2molH2O的摩爾質量是36C.1molH2O中含有3mol電子D.在太空中0.5molH2O的摩爾質量為9g·mol-1解析

4

℃、101

kPa時,水的密度為1

g·cm-3,18

mL

水的質量為18

g,則其物質的量為

=1

mol,A正確;H2O的摩爾質量與其物質的量無關,2

mol

H2O的摩爾質量仍為18

g·mol-1,B錯誤;1個H2O分子含有10個電子,則1

mol

H2O中含有10

mol電子,C錯誤;摩爾質量可看作物質的屬性,在太空中H2O的摩爾質量仍為18

g·mol-1,D錯誤。考題點睛

針對訓練1下列說法正確的是(

B

)A.單位物質的量的物質所具有的質量叫做摩爾質量,如CO2的摩爾質量為44gB.3molO2與2molH2O所含原子數相等C.摩爾是一個基本物理量,1mol粒子的數目約為6.02×1023D.1molH2O中含有2mol氫和1mol氧解析

摩爾質量的單位是g·mol-1,CO2的摩爾質量為44

g·mol-1,A錯誤;3

mol

O2含有6

mol

O原子,2

mol

H2O含有4

mol

H原子和2

mol

O原子,故二者所含原子數相等,B正確;摩爾不是物理量,而是物質的量的單位,C錯誤;1

mol

H2O中含有2

mol

H和1

mol

O,題目中“2

mol

氫”和“1

mol氧”指代不明,D錯誤。探究二物質的量、質量和粒子數之間的換算關系【情境探究】2021年國際知名期刊《Science》雜志發表論文稱,我國科學家利用二氧化碳在實驗室成功實現淀粉的合成,這是繼20世紀60年代我國人工合成結晶牛胰島素后的再一次重大突破。利用CO2人工合成淀粉技術的主要流程如下:(1)等物質的量的H2O和H2O2,所含分子數之比為

1∶1

,所含O原子數之比為

1∶2

。

(2)與16gCH3OH所含碳原子數相同的CO2的質量為

22

g

;3.0gHCHO所含H原子數目為

1.204×1023

。

提示

16

g

CH3OH的物質的量為0.5

mol,含有0.5

mol

C,而含有0.5

mol

C時CO2的物質的量為0.5

mol,其質量為0.5

mol×44

g·mol-1=22

g。【方法突破】物質的量、質量和粒子數目之間的換算關系及應用【應用體驗】【例2】(2022湖南三湘名校高一聯考)實現“碳中和”的關鍵是控制碳氧化物的排放,CO和CO2是碳的兩種重要氧化物,用NA表示阿伏加德羅常數的值,下列說法錯誤的是(

B

)A.NA個CO和1molCO2所含分子數相等B.相同質量的CO和CO2所含的氧原子數之比為1∶2C.相同物質的量的CO和CO2所含碳原子數之比為1∶1D.28gCO全部轉化為CO2,所轉移的電子數為2NA解析

1

mol

CO2含有NA個CO2分子,故與NA個CO所含分子數相同,A正確;CO和CO2的摩爾質量分別為28

g·mol-1、44

g·mol-1,二者等質量時,其物質的量之比為44∶28=11∶7,則所含氧原子數之比為11∶14,B錯誤;1個CO和1個CO2分子均含1個碳原子,相同物質的量時,二者所含碳原子的物質的量相等,則其數目之比為1∶1,C正確;CO轉化為CO2時,1個CO失去2個電子,28

g

CO為1

mol,則轉移電子數為2NA,D正確。【變式設問】若CO2和CO所含氧原子數相同,試求二者的質量之比。提示

CO2和CO所含氧原子數相同,其物質的量之比為1∶2,則CO2和CO的質量之比為(1×44)∶(2×28)=11∶14。針對訓練2(2022江蘇南通中學高一期末)1.28g某氣體含有的分子數目為1.204×1022,則該氣體的摩爾質量為(

C

)A.64g B.64C.64g·mol-1 D.32g·mol-1解析

某氣體含有的分子數目為1.204×1022,則其物質的量為0.02

mol,又知該氣體的質量為1.28

g,故該氣體的摩爾質量為

=64

g·mol-1。學以致用?隨堂檢測全達標1.(2022山西呂梁高一期末)下列說法正確的是(

A

)A.N2的摩爾質量為28g·mol-1B.1molOH-的質量為18gC.NO2的相對分子質量為46g·mol-1D.1個H2O分子的質量為18g解析

1

mol

OH-的質量m=nM=1

mol×17

g·mol-1=17

g,B錯誤;相對分子質量的單位不是g·mol-1,NO2的相對分子質量為46,C錯誤;1個H2O分子的物質2.(2022北京朝陽區高一期末)0.5molNa2SO4中(

C

)A.含0.5molNa+B.含0.5個Na2SO4分子C.含3.01×1023個D.含1mol氧原子3.(2022湖南師大附中高一期末)下列敘述正確的是(

B

)A.H2SO4的摩爾質量是98B.等質量的O2和O3中所含的氧原子數相同C.等質量的CO與CO2中所含碳原子數之比為7∶11D.1mol任何物質都約含6.02×1023個原子解析

H2SO4的摩爾質量是98

g·mol-1,A錯誤;等質量的O2和O3的物質的量之比為3∶2,則所含氧原子數之比為(3×2)∶(2×3)=1∶1,故所含氧原子數相同,B正確;等質量的CO與CO2的物質的量之比為11∶7,則所含碳原子數之比為11∶7,C錯誤;構成物質的粒子可能是原子、分子或離子,故1

mol任何物質不一定含有6.02×1023個原子,如1

mol

H2含1.204×1024個H原子,D錯誤。4.(2022河北定州高一期末)順鉑是一種用于治療癌癥的藥物,其結構如圖所示。關于1mol順鉑的下列說法正確的是(

D

)A.含氮元素的質量為14gB.含鉑原子的數目約為6.02×1022C.含氯元素的質量為35.5gD.含氫原子的物質的量為6mol解析

由順鉑的結構可知,其化學式為PtH6N2Cl2,則1

mol

順鉑含有1

mol

Pt、6

mol

H、2

mol

N和2

mol

Cl,D正確;含氮元素的質量為2

mol×14

g·mol-1=28

g,A錯誤;含1

mol

Pt,則Pt原子的數目約為6.02×1023,B錯誤;