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化学中常用的物理量——物质的量
【学习目标】
1．了解物质的量及其单位——摩尔（mol），摩尔质量
2．认识摩尔是物质的量的基本单位，能用于进行简单的化学计算，体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用
3．了解物质的量、气体摩尔体积、体积之间的关系。
4．通过实验操作学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能，掌握误差分析的方法。
5．能运用物质的量浓度的概念进行简单计算。
【学习重难点】
1．物质的量及其单位，阿伏加德罗常数以及摩尔质量的定义。
2．物质的量、微粒数、摩尔质量、质量的换算。
3．气体摩尔体积的理解与相关计算。
4．一定物质的量浓度的溶液的配制方法及误差分析，物质的量浓度的理解。
【学习过程】
第一课时
一、物质的量
1．定义
2．符号
3．单位
练习：
1．判断下列说法是否正确？
⑥2mol 蚂蚁； ⑦ 1mol Na+
2．说出下列符合的意义
（1）2H
（2）2molH
（3）2molH＋
（4）2molH2
3．计算：
1 mol H2O中含______mol H，______mol 氧原子。
1 mol K2SO4中含______mol 氧原子，______mol 原子。
4．阿伏加德罗常数
（1）规定：1 mol包含个基本单元。这一常数被称为，可以近似表示为，实验表明：阿伏加德罗常数个的质量约为。
（2）微粒数(N)、阿伏加德罗常数(NA)、物质的量(n)之间的关系
式是。
练习：
（1）1mol O2约含有_____个O2，_____mol O，约含有_____个O。
（2）3mol H2SO4中约含有_____个H2SO4，含有_____mol O，约为_____个O。
（3）2mol NH4+中含有_____mol H，约含有_____个N。
（4）2mol H2O含有_____个H，含有_____个O。
（5）6.02×1023个O2约含有_____molO2，_____mol O。
（6）18.06×1023个H2SO4中约含有_____molH2SO4，含有_____mol O，含有_____mol H。
（7）12.04×1023个NH4+中含有_____mol H，约含有_____个电子。
（8）12.04×1023个H2O含有_____moH，含有_____个O。
三、摩尔质量
1．定义：
2．单位：
3．数值：
练习：填写下列表格
物质
| 分子数
| 质量(g)
| 物质的量(mol)
| 摩尔质量(g/mol)
| 氮气
| | 14
| | | H2SO4
| 3.01×1022
| | | | H2O
| | | 0.5
| |
4．质量(m)、摩尔质量(M)、物质的量(n)之间的关系式是。
练习：
（1）质量相等的下列物质中，含分子数最多的是（ ）
A．CH4 B．O2 C．NH3 D．CO2
（2）对于同质量的二氧化硫和三氧化硫来说，下列关系中正确的是（ ）
A．含氧原子的个数比为2∶3
B．含硫元素的质量比为5∶4
C．含氧元素的质量比为6∶5
D含硫原子的个数比为1∶1
（3）①等物质的量O2和臭氧(O3)，所含的分子数之比为，所含的氧原子数之比为，其分子量之比为，其质量之比为。
②若O2和O3质量相等，则其分子数之比为，氧原子数之比为。
小结：
第二课时
科学探究：请计算是1mol物质在0℃、1.01×105Pa下的体积
物质
| 状态
| 质量(g)
| 密度 (g/cm3)
| 体积
| Fe
| 固
态
| 55.8
| 7.88
|
| Al
| | 26.98
| 2.7
|
| Pb
| | 207.2
| 11.3
|
| H2O
| 液
态
| 18
| 1
|
| H2SO4
| | 98
| 1.83
|
| H2
| 气
态
| 2.016
| 0.0899 g/ L
|
| O2
| | 32
| 1.43 g/ L
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| CO2
| | 44.01
| 1.977 g/ L
|
|
思考：
1．为什么1mol不同状态的物质体积不同；
2．为什么1mol不同物质的气体体积近似相等，且比固、液物质体积大的多；
3．影响物质体积的因素究竟是什么？
一、影响物质体积的因素
1．影响物质体积的因素
（1）构成物质的粒子________；（2）粒子的________；（3）_______________。
2．影响固体或液体体积的主要因素
① ②
3．决定气体体积的主要因素
① ②
二、气体摩尔体积
1．概念：
2．符号：
3．定义式：
4．单位：
5．气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4L。
练习：判断正误
（1）在标准状况下，1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。
（2）1 mol气体的体积约为22.4 L。
（3）在标准状况下，1 mol O2和N2混合气(任意比)的体积约为22.4 L。
（4）22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数。
（5）任何条件下，气体的摩尔体积都是22.4 L。
（6）只有在标准状况下，气体的摩尔体积才能是22.4 L。
6．注意事项：
①条件：
②研究对象：
③物质的量：
④所占体积：
练习：
（1）在标准状况下，2.2 g CO2 的体积是多少？
（2）标准状况下，112 mL 某气体的质量为0.14 g，则其摩尔质量为_______________，相对分子质量为___________。
小结：
第三课时
一、配制一定物质的量浓度的溶液
1．步骤
①计算：。
②称量：。
思考：称量时能将NaCl固体直接放置于托盘上吗?
③溶解：将溶质倒入小烧杯，加入适量的水搅拌溶解，冷却致室温.
④冷却：冷却至室温
方法导引：认识容量瓶
构造：形的平底玻璃瓶，瓶口配有 。
特点：①容量瓶上标有②容量瓶瓶颈处有
用途：用于配制的溶液
注意事项：
①使用前要检查是否漏水
②不能在容量瓶中进行溶解或稀释操作
③不能用做反应容器或长期存放溶液
⑤转移和洗涤：将上述冷却后的溶液 转入，并用蒸馏水洗涤小烧杯和玻璃棒次，将洗涤液一并注入容量瓶。
思考：
（1）如何将烧杯中的液体转移到容量瓶中
（2）为什么要洗涤玻璃棒和烧杯？
⑥定容：在容量瓶中继续加水至距刻度线cm处，改用滴加至刻度（液体与刻度线相切）。
思考：如果仰视或者俯视刻度线对溶液体积有何影响？
⑦摇匀：把定容好的容量瓶瓶塞塞紧，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动几次，混合均匀。
⑧装瓶贴签：(容量瓶不能保存溶液)
小结：
计算→称量→溶解→冷却→转移→洗涤→定容→摇匀→装瓶贴签
思考：通过上述对实验过程的探究请总结在实验过程中用的仪器。
2．所用仪器：
思考：在配制过程中由于操作不当，会引起误差，那么这些错误当操作会对实验结果有什么影响呢？请同学们认真思考。
3．误差分析：
（1）称量产生误差
①称量时左盘高，右盘低
②称量时称量物放在右盘，而砝码放在左盘
（2）溶解、转移、洗涤产生误差
③溶解过程中有少量液体溅出烧杯
④未洗涤溶解用的玻璃棒和烧杯
⑤洗涤液未转入容量瓶中
（3）定容误差
⑥定容时仰视刻度
⑦定容时俯视刻度
⑧定容时液面低于刻度线
⑨未等溶液冷却就定容
⑩摇匀后发现液面低于刻度再加水
二、物质的量浓度
指导阅读：思考什么是物质的量浓度
1．定义：
2．单位：
3．公式：
练习巩固：
1．用40gNaOH配成2L溶液，其物质的量浓度________mol/L
2．58.5gNaCl配成500mL溶液，其物质的量浓度________mol/L
3．根据物质的量浓度的概念判断下列说法是否正确：
A．将40gNaOH溶于1L水中，所得溶液的物质的量浓度为1 mol／L；
B．将98g硫酸溶液稀释配成1L溶液，所得溶液的物质的量浓度为1 mol／L；
迁移应用：
（1）为了测定某废水中硫酸的总量，某化学兴趣小组取100 mL废水样品注入烧杯中，测定后得知H2SO4 的物质的量浓度为1.5mol • L -1，然后通过该物质的量浓度和废水的总体积计算出废水中硫酸的总量。该兴趣小组的做法给了你怎样的启示？
（2）将2mol Na2SO4溶于水，配成4L溶液，CNa2SO4=
（3）配制2mol·L-1 NaCl溶液100ml，则NaCl的物质的量=，NaCl的质量=。
交流研讨：
在实验室里需要制取一定量的氢气。现将0.65g金属锌放入一定体积的2mol∙L-1的盐酸中，它们恰好完全反应。请完成下面的表格。
化学反应
| Zn ＋ 2HCl===ZnCl2 ＋ H2↑
| 物质的量
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| 质量或气体体（STP）
| 0.65g
|
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讨论：
（1）分别用质量、物质的量计算所需盐酸的体积。比较使用哪种物理量进行计算更方， 更能反映出宏观物质之间进行反应时微观粒子之间的数量关系。
（2）学习了物质的量这一物理量后，你对化学反应中的定量关系有了哪些新的认识？
【检测反馈】
第一课时
1．下列叙述正确的是( )
A．每摩尔物质约含有6.02×1023个粒子 B．摩尔是七个基本物理量之一
C．摩尔是物质的质量单位 D．摩尔是物质的数量单位
2．下列关于物质的量的说法中正确的是( )
A．物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一
B．物质的量实质上就是物质的质量
C．物质的量是一种物理量的单位
D．摩尔既是物质的量的单位，又是粒子数量的单位
3．在0.6 mol Ba(OH)2中，含有OH－的数目是( )
A．约为1.2 B．约为7.22×1023
C．约为6.02×1023 D．约为3.01×1023
4．设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( )
A．1 mol氦气中有2NA个氦原子 B．使用摩尔时必须指明粒子的名称
C．1 mol任何物质所含的原子数为NA个 D．1 mol任何物质所含的粒子数为NA个
5．同质量的下列气体中，所含原子数最少的是( )
A．CH4 B．CO2 C．H2S D．N2
6．下列关于阿伏加德罗常数的说法正确的是( )
A．阿伏加德罗常数是12 g碳中所含的碳原子数
B．阿伏加德罗常数是0.012 kg 12C中所含的原子数
C．阿伏加德罗常数是6.02×1023
D．阿伏加德罗常数的符号为NA，近似为6.02×1023
7．下列叙述中正确的是( )
A．1 mol任何纯净物都含有相同的原子数
B．1 mol O2中约含有6.02×1023个氧气分子
C．1 mol氢中含有2 mol氢原子
D．阿伏加德罗常数就是6.02×1023
8．下列关于摩尔的认识，正确的是( )
A．摩尔是表示微观粒子多少的物理量
B．摩尔是物质的量的单位
C．摩尔是粒子数与阿伏加德罗常数之比
D．摩尔是描述宏观物质多少的单位
9．下列对阿伏加德罗常数的叙述中，正确的是( )
①阿伏加德罗常数就是6.02×1023 mol－1 ②阿伏加德罗常数为1 mol指定粒子的粒子数 ③阿伏加德罗常数为12 g 碳所含的碳原子数 ④阿伏加德罗常数用符号NA表示，其值约为6.02×1023 mol－1
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
10．1 g CO中含a个原子，则阿伏加德罗常数可以表示为( )
C．14a mol－1 D．28a mol－1
11．下列关于物质的量的叙述中，正确的是( )
A．1 mol 任何物质都含有6.02×1023个分子
B．0.012 kg 14C中约含有6.02×1023个碳原子
C．1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧
D．1 mol Ne 约含有6.02×1024个电子
12．(1)0.3 mol NH3分子中所含原子数与________个H2O分子中所含原子数相等。
13．(1)1 mol O原子中约含有________个O原子。
(2)3 mol H2SO4中约含有________个H2SO4，约含有________个H原子，约含有________个O原子。
(3)4 mol O2含有______ mol O原子。
(4)6.02×1024个Na＋物质的量约为______mol。
参考答案
1．A 2．A 3．B 4．B
5．B 6．B 7．B 8．B 9．D 10．C 11．D
12．(1)2.408×1023 (2)0.6 mol
13．(1)6.02×1023 (2)1.806×1024 3.612×1024 7.224×1024 (3)8 (4)10
第二课时
1．当温度和压强一定时，决定气体体积大小的主要因素是( )
A．分子直径的大小 B．分子间距离的大小
C．分子间引力的大小 D．分子数目的多少
2．下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是( )
A．相同物质的量的气体摩尔体积也相同
B．通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 L
C．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1
D．一定物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
3．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
4．在标准状况下，与12 g H2的体积相等的N2( )
A．质量为12 g B．物质的量为6 mol C．体积约为22.4 L D．分子数约为6.02×1023
5．下列说法正确的是( )
A．标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L
B．0.5 mol H2所占的体积是11.2 L
C．标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L
D．标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L
6．下列两种气体的分子数一定相等的是( )
A．质量相等的N2和CO B．体积相等的CO和C2H4
C．等温、等体积的O2和N2 D．等压、等体积的N2和CO2
7．相同条件下，等物质的量的两种气体一定满足( )
A．体积均为22.4 L B．具有相同的体积
C．是双原子组成的分子 D．所含原子数目相同
8．阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol－1，下列说法一定正确的是( )
A．22.4 L N2中所含的分子个数为6.02×1023
B．标准状况下，22.4 L Cl2和HCl的混合气体中含分子总数为2×6.02×1023
C．4℃时，22.4 L水含水分子数为6.02×1023
D．20 g Ne含原子个数为6.02×1023
9．下列物质中，含氢原子数目最多的是( )
A．0.9 mol H2O B．0.3 mol H2SO4 C．0.2 mol NH3 D．0.4 mol CH4
10．在同温同压下，某瓶充满O2时质量为116 g，充满CO2时质量为122 g，充满气体X时质量为114 g，则X的相对分子质量为( )
A．28 B．60 C．32 D．44
11．在标准状况下，CO和CO2的混合气体共39.2 L，质量为61 g。则两种气体的物质的量之和为________mol，其中CO2为________mol，CO占总体积的________%。
参考答案
1．D 2.C 3．C 4．B 5．D 6．A 7．B 8．D 9．A 10．A
11．1.75 0.75 57.1
第三课时
一、选择题
1．在容量瓶上无需标记的是( )
A．刻度线 B．温度 C．浓度 D．容量
2．下列溶液中，溶质的物质的量浓度为1 mol·L－1的是( )
A．将40 g NaOH溶于1 L水所得的溶液
B．将22.4 L HCl溶于水配成1 L溶液
C．1 L 含2 mol K＋的K2SO4
D．将0.5 mol·L－1的NaNO3溶液100 mL 加热蒸发掉50 g水后的溶液
3．下列溶液中的c(Cl－)与50 mL 1 mol·L－1 AlCl3溶液中的c(Cl－)不相等的是( )
A．150 mL 1 mol·L－1氯化钠溶液 B．75 mL 1.5 mol·L－1氯化钙溶液
C．150 mL 3 mol·L－1氯化钾溶液 D．75 mL 1 mol·L－1氯化铁溶液
4．下列说法中，正确的是( )
A．在1 L水中溶解58.5 g NaCl固体，则该溶液的物质的量浓度是1 mol·L－1
B．从1 L 2 mol·L－1的H2SO4溶液中取出0.5 L，则取出溶液的物质的量浓度是
1 mol·L－1
C．配制500 mL 0.5 mol·L－1的CuSO4溶液时，需要62.5 g CuSO4·5H2O晶体
D．中和100 mL 1 mol·L－1的H2SO4溶液时，需要NaOH的质量是4 g
5．如图是某溶液在稀释过程中，溶质的物质的量浓度随溶液体积的变化曲线图，根据图中的数据分析得出V值等于( )
A．2 B．3 C．4 D．5
6．把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份，取一份加入含a mol硫酸钠的溶液，恰好使钡离子完全沉淀；另取一份含b mol硝酸银的溶液，恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为( )
A．0.1(b－2a)mol·L－1 B．10(2a－b)mol·L－1
C．10(b－a)mol·L－1 D．10(b－2a)mol·L－1
7．20℃时，饱和KCl溶液的密度为1.174 g·cm－3，物质的量浓度为4.0 mol·L－1，则下列说法中不正确的是( )
A．25℃时，饱和KCl溶液的浓度大于4.0 mol·L－1
C．20℃时，密度小于1.174 g·cm－3的KCl溶液是不饱和溶液
D．将此溶液蒸发部分水，再恢复到20 ℃时，溶液密度一定大于1.174 g·cm－3
8．11.2 g Fe与500 mL 2 mol·L－1的盐酸反应，生成标准状况下H2的体积为( )
A．11.2 L B．2.24 L C．4.48 L D．3.36 L
9．下列各溶液中，Na＋浓度最大的是( )
A．4 L 0.5 mol·L－1NaCl溶液 B．1 L 0.3 mol·L－1Na2SO4溶液
C．0.8 L 0.4 mol·L－1NaOH溶液 D．2 L 0.15 mol·L－1Na3PO4溶液
11．欲配制100 mL 1.0 mol·L－1Na2SO4溶液，正确的方法是( )
①将14.2 g Na2SO4溶于100 mL水中
②将32.2 g Na2SO4·10H2O溶于少量水中，再用水稀释至100 mL
③将20 mL 5.0 mol·L－1Na2SO4溶液用水稀释至100 mL
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
A．0.20 mol·L－1 B．0.25 mol·L－1 C．0.40 mol·L－1 D．0.50 mol·L－1
13．实验室用氯化钠固体配制1.00 mol·L－1的NaCl溶液0.5 L，回答下列问题：
(1)请写出该实验的实验步骤：
①__________；②__________；③__________；④__________；⑤__________；⑥__________。
(2)所需仪器为：容量瓶(规格：_______________)、托盘天平，还需要哪些实验仪器才能完成该实验，请写出：。
(3)试分析下列操作对所配溶液的浓度的影响及造成该影响的原因。
①为加速固体溶解，可稍微加热并不断搅拌。固体全部溶解后，立即将溶液转移至容量瓶定容，使所配溶液浓度________，原因是_________________________________________。
②定容后，加盖倒转摇匀后，发现液面低于刻度线，又滴加蒸馏水至刻度线，使所配溶液浓度________，原因是____________________________。
14．过氧化钠能与水发生反应，某同学欲用该反应制取标准状况下的氧气1.12 L。
(1)计算至少需要称取过氧化钠的质量为________。
(2)若反应所得氢氧化钠溶液的体积是200 mL ，计算该溶液中溶质的物质的量浓度为________。
参考答案：
1-5 C C A C C 6-10 D D C B D 11-12 B C
(2)500 mL 烧杯、药匙、玻璃棒、胶头滴管
(3)①偏高 恢复到室温时，溶液的体积将小于500 mL ②偏低 溶液体积大于500 mL
14.(1)7.8 g (2)1 mol·L－1
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