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1.2 第1課時 物質的量 學案 (含答案)2023-2024學年高一化學蘇教版(2020)必修第一冊

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1.2 第1課時 物質的量 學案 (含答案)2023-2024學年高一化學蘇教版(2020)必修第一冊

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1.2 第1課時 物質的量
【學習目標】
1.了解物質的量、摩爾質量的概念,并能運用物質的量、物質所含的粒子數、物質的質量、摩爾質量之間的關系進行簡單計算。
2.通過了解物質的量、阿伏加德羅常數、摩爾質量的含義和應用,體會定量研究對化學科學的重要作用。
【合作探究】
【學習情境】
水是生命之源,水是由水分子構成的。已知一滴水大約是0.05mL,大約含有1670000000000000000000=1.67×1021個水分子,這么多的水分子如果讓10億人去數,每人每分鐘數100個,日夜不停地數,大約需要3萬年才能數完。
任務1 認識聯系宏觀物質與微觀粒子的橋梁——物質的量
【新知生成】
一、物質的量
1.含義:物質的量是國際單位制中的基本    之一,符號為    。
2.常用單位:    (簡稱摩,符號為    )。
3.計量標準:1mol某種微粒集合體中所含的微粒數稱為阿伏加德羅常數,符號為NA,近似為      。
4.計算:=    。
二、摩爾質量
1.概念:單位    的物質所具有的質量,符號為    。
2.單位:    。
3.數值:當    以g·mol-1為單位時,在數值上等于該物質的相對原子(或分子)質量。
4.應用:物質的質量(m)=     ×摩爾質量(M)。
【答案】一、1.物理量 n 2.摩爾 mol
3.6.02×1023mol-1 4.物質的量(n)
二、1.物質的量 M 2.g·mol-1 3.摩爾質量 4.物質的量(n)
【核心突破】
典例1 計算下列各小題中的指定物理量(用NA表示阿伏加德羅常數的值)。
(1)0.3 mol H2O分子中所含氫原子數與    個NH3分子中所含氫原子數相等。
(2)分子數為0.5NA的CO2,質量是    。
(3)9.5 g A分子的物質的量是0.25 mol,A的摩爾質量是    ;N個B分子的質量是m g,則B的摩爾質量是    。
(4)科學家發現了某帶結晶水的晶體在5 K下呈現超導性。該晶體的化學式為Na0.35CoO2·1.3H2O,則12.2 g該晶體中含氧原子數為    ,氫原子的物質的量為    。
【答案】(1)0.2NA (2)22 g (3)38 g·mol-1  g·mol-1 (4)0.33NA 0.26 mol
【解析】(1)0.3 mol H2O分子中所含氫原子的物質的量為0.6 mol,含0.6 mol氫原子的NH3的物質的量為0.2 mol,其分子數為0.2NA。
(2)分子數為0.5NA的CO2分子,其物質的量為0.5 mol,質量為44 g·mol-1×0.5 mol=22 g。
(3)M(A)=9.5 g÷0.25 mol=38 g·mol-1;n(B)= mol,M(B)=m g÷n(B)= g·mol-1。
(4)由該晶體的化學式可知其摩爾質量約為122 g·mol-1,則n==0.1 mol,故晶體中氧原子數為0.1×(2+1.3)NA=0.33NA,氫原子的物質的量為0.1 mol ×1.3×2=0.26 mol。
  典例2 計算下列物質的摩爾質量。
(1)已知氨氣的相對分子質量為17,則氨氣的摩爾質量為    。
(2)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    。
(3)已知一個鐵原子的質量為bg,則鐵的摩爾質量為         。
(4)設NA為阿伏加德羅常數的值,已知ag某氣體中含分子數為b,則該氣體的摩爾質量為    。
【答案】(1)17g·mol-1 (2)64g·mol-1 (3)bNAg·mol-1 (4)g·mol-1
歸納總結
1.物質的量是表示一定數目微粒集合體的物理量,其常用單位是摩爾,1mol任何微粒集合體中所含微粒數都等于阿伏加德羅常數。
2.摩爾質量和相對分子(原子)質量不同之處在于,摩爾質量的單位是g·mol-1。
3.M=m(分子)×NA=×12g·mol-1
  訓練1 下列有關物質的量的敘述中錯誤的是(  )。
A.物質的量是國際單位制中七個基本物理量之一
B.物質的量表示含有一定數目粒子的集合體
C.物質的量是國際單位制中的一個基本單位
D.摩爾是計量原子、分子或離子等微觀粒子的“物質的量”的單位
【答案】C
【解析】物質的量是國際單位制中七個基本物理量之一,表示的是一定數目粒子的集合體,其基本單位為mol。
訓練2 硫酸鈉的摩爾質量為    ;1 mol 硫酸鈉的質量為    ;71 g Na2SO4中所含鈉離子的物質的量為    ,氧原子的質量為    ,陽離子和陰離子的總數為    (用NA表示阿伏加德羅常數的值)。
【答案】142 g·mol-1 142 g 1 mol 32 g 1.5NA
【解析】Na2SO4的相對分子質量為142,則其摩爾質量為142 g·mol-1,1 mol Na2SO4的質量為142 g。71 g Na2SO4的物質的量為0.5 mol,其中所含Na+的物質的量為1 mol,O原子的物質的量為2 mol,則氧原子的質量為32 g;Na+和S總共為1.5 mol,離子總數為1.5NA。
任務2 從物質的量的角度看化學方程式
【新知生成】
【答案】36g 2個 2mol
【核心突破】
典例3 把13g Zn放入足量的鹽酸中,Zn完全反應。計算:
(1)13g Zn的物質的量;
(2)參加反應的HCl的物質的量;
(3)生成H2的分子數。
【答案】(1)0.2mol (2)0.4mol (3)1.204×1023
【解析】(1)n(Zn)===0.2mol。
(2)Zn + 2HClZnCl2+H2↑
1     2        1
0.2mol   n(HCl)    n(H2)
==
解得:n(HCl)=0.4mol,n(H2)=0.2mol
(3)N(H2)=n(H2)·NA≈0.2mol×6.02×1023mol-1=1.204×1023。
歸納總結
1.化學方程式中,各物質的化學計量數之比等于相應物質的微粒數之比,也等于其物質的量之比。
2.根據化學方程式可以實現各物質質量、物質的量、微粒數之間的快速換算。
訓練3 實驗室里通常用MnO2與濃鹽酸反應制取氯氣,其反應的化學方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。把8.7gMnO2放入足量濃鹽酸中完全反應,請計算:
(1)參加反應的HCl的物質的量;
(2)生成Cl2的質量。
【答案】(1)0.4mol (2)7.1g
課堂小結
【隨堂檢測】
1.下列關于“物質的量”、“摩爾”和“摩爾質量”的敘述中不正確的是 (  )。
A.物質的摩爾質量等于其相對分子(原子)質量
B.摩爾是國際單位制中的一個基本單位
C.0.012kg 12C中所含的碳原子的物質的量為1 mol
D.“物質的量”表示含有一定數目粒子的集合體,是七個基本物理量之一
【答案】A
2.下列各組物質中,含原子數最多的是(  )。
A.0.4 mol O2
B.4 ℃時5.4 mL水
C.10 g Ne
D.6.02×1023個CO2分子
【答案】D
【解析】0.4 mol O2中含0.8 mol O原子;4 ℃時5.4 mL水中所含原子的物質的量為×3=0.9 mol;10 g Ne中含0.5 mol Ne原子;6.02×1023個CO2分子的物質的量為1 mol,其中含3 mol原子。
3.設水的密度為1 g·mL-1。經測量,a滴水的體積為b mL,則1滴水中所含的水分子數約為(  )。
A.a×b×18×6.02×1023
B.×6.02×1023
C.×6.02×1023
D.×6.02×1023
【答案】B
【解析】根據密度、質量、物質的量和微粒數等物理量之間的聯系,列式計算:×6.02×1023mol-1=×6.02×1023。
4.按要求回答下列問題。
(1)12.4g Na2R含Na+0.4mol,則Na2R的摩爾質量為    ,R的相對原子質量為    。
(2)86.4g A單質與4.80mol Cl2完全反應,生成3.20mol AClx,則x=    ,A的摩爾質量為    g·mol-1。
【答案】(1)62g·mol-1 16 (2)3 27
【解析】(1)含有0.4mol Na+的Na2R的物質的量為0.2mol,所以M(Na2R)==62g·mol-1,則R的相對原子質量=62-2×23=16。(2)由氯元素守恒可知:4.80mol×2=3.20mol×x,解得x=3。根據A元素守恒可知n(A)=3.20mol,所以,M(A)==27g·mol-1。
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