第4講 物質(zhì)的量【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解物質(zhì)的量的概念及單位、阿伏加德羅常數(shù)的概念及單位。2．認(rèn)識物質(zhì)的量與微粒數(shù)之間的關(guān)系。3．了解摩爾質(zhì)量的概念及單位。4．了解物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中的意義。【基礎(chǔ)知識】一、物質(zhì)的量1．概念：物質(zhì)的量是七大基本物理量之一，是表示一定數(shù)目的微粒的集合體的物理量，用符號n表示，常用單位是mol。2．意義：它可以把物質(zhì)的質(zhì)量、體積等宏觀量與原子、分子或離子等微觀粒子的數(shù)量聯(lián)系起來。3．計量對象物質(zhì)的量計量對象是分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子等微觀粒子及它們的特定組合。二、阿伏加德羅常數(shù)1．定義1mol某種微粒 集合體中所含的微粒數(shù)與0.012 kg12C中所含的原子數(shù)相等。0.012 kg12C中所含的原子數(shù)稱為阿伏加德羅常數(shù)，近似為6.02×1023mol－1。阿伏加德羅常數(shù)符號是NA，單位是mol－1。2．物質(zhì)的量(n)與微粒數(shù)(N)、阿伏加德羅常數(shù)(NA)之間的關(guān)系n＝三、摩爾質(zhì)量1．概念：單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量，符號為M，單位是g/mol或g·mol－1。2．n、m、M之間的關(guān)系：M＝。3．當(dāng)物質(zhì)的質(zhì)量以克為單位時，其在數(shù)值上與該粒子的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量相等。四、化學(xué)方程式中反應(yīng)物和生成物的之間物質(zhì)的量的關(guān)系1．化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)的含義：既表示反應(yīng)物和生成物之間的微粒的數(shù)量關(guān)系，又表示反應(yīng)物和生成物之間的物質(zhì)的量關(guān)系。如：2H2+O22H2O表示2個H2分子與1個O2分子在點燃條件下生成2個 H2O分子，也表示是2molH2和1molO2在點燃條件下完全反應(yīng)，生成2molH2O。2．物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用以H2與O2反應(yīng)生成H2O為例：4g  32g  36g  2mol  1mol  2mol【考點剖析】考點一：物質(zhì)的量的概念及單位構(gòu)成物質(zhì)的原子、分子和離子非常微小，用數(shù)宏觀物體的方式數(shù)微觀粒子極其困難，也沒有意義。因此科學(xué)家引入了“物質(zhì)的量”這一基本物理量。(1)物質(zhì)的量是一個專用名詞，在表述時不可增減，不能說成“物質(zhì)量”“物質(zhì)的質(zhì)量”或“物質(zhì)的數(shù)量”等。(2)物質(zhì)的量的單位是摩爾，只能用于表示分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、電子等微觀粒子的多少，不適合表示宏觀物質(zhì)的數(shù)量。例：1 mol蘋果、1 mol鐵元素等說法都是錯誤的。(3)在使用物質(zhì)的量表示物質(zhì)時，必須具體指明粒子的種類。如1 mol H2表示1摩爾氫分子，1 mol H表示1摩爾氫原子，1 mol H＋表示1摩爾氫離子。而1 mol氫的表述是錯誤的，因為“氫”是元素名稱，是宏觀物質(zhì)名稱，不是微觀微粒名稱。(4)物質(zhì)的量表示的是很多個微粒的集合體，其數(shù)值可以是整數(shù)，也可以是小數(shù)。【例1】下列說法錯誤的是(　　)A．0.2 mol H2O2     B．1 mol HCl     C．1.5 mol Fe  D．0.3 mol 氮答案：D解析：H2O2和HCl都是由分子構(gòu)成的，Fe是由原子構(gòu)成的，所以三者都能用摩爾計量，D選項所指微粒不明確，D項錯誤。考點二：阿伏加德羅常數(shù)NA的基準(zhǔn)是0.012 kg 12C中的碳原子個數(shù)，單位是mol-1，近似值為6.02×1023 mol-1。【例2】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法錯誤的是(　　)A．0.012 kg 12C含有的12C原子數(shù)是NAB．0.5 mol H2O中含有的原子數(shù)約為6.02×1023C．1 mol O2中含有的分子數(shù)為NAD．含有NA個氧原子的H2SO4的物質(zhì)的量是0.25 mol答案：B解析：B．一個H2O分子含有3個原子，0.5 mol H2O含有1.5 mol原子，即含有的原子數(shù)為9.03×1023，故B說法錯誤，選擇B。考點三：摩爾質(zhì)量【例3】143gNa2CO3·10H2O中所含Na+的物質(zhì)的量是_____________，Na+數(shù)目是___________，所含水分子數(shù)目是_________________。答案：1mol   6.02×1023   3.01×1024解析：n(Na2CO3·10H2O)==0.5mol，n(Na+)=0.5mol×2=1mol，N(Na+)=1mol×6.02×1023mol-1=6.02×1023，N(H2O)=0.5mol×10×6.02×1023=3.01×1024考點四：物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量、粒子數(shù)目之間的相關(guān)計算1．n＝(n表示物質(zhì)的量，N表示粒子數(shù))。其中NA的單位是mol－1，NA的近似值為6.02×1023 mol－1。2．M＝(M為摩爾質(zhì)量，m為物質(zhì)的質(zhì)量)。若M的單位是g·mol－1時，則m的單位是g。3．由關(guān)系式n＝和n＝可得：＝。 【例4】9.03×1023個CH4中，含         mol碳原子，     mol氫原子，         mol質(zhì)子，         mol電子。與              個NH3含有相同數(shù)目的氫原子。答案：1.5　6　15　15　1.204×1024    (2)16 g·mol－1解析：n(CH4)＝＝＝1.5 mol。所以含有1.5 mol碳原子，6 mol氫原子；由于每個CH4分子中含有10個質(zhì)子和10個電子，所以含質(zhì)子、電子的物質(zhì)的量均為15 mol。2 mol NH3中含有6 mol H，2 mol NH3的個數(shù)為1.204×1024。考點五：物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用1．推導(dǎo)過程(以H2與O2反應(yīng)生成H2O為例)2．結(jié)論：化學(xué)方程式中，各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等于相應(yīng)物質(zhì)的微粒數(shù)之比，也等于物質(zhì)的量之比。3．應(yīng)用：根據(jù)化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等于相應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之比，可以列比例式計算各反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量。【例5】9.75 g鋅與含______ mol HCl的鹽酸剛好完全反應(yīng)，放出______ mol H2，在溶液中有______ mol Zn2＋和______ mol Cl－。答案：0.3　0.15　0.15　0.3解析：n(Zn)＝＝0.15 mol，n(HCl)＝＝0.3 mol，n(H2)＝＝0.15 mol，n(ZnCl2)＝＝0.15 mol。 【過關(guān)檢測】1．下列對于“摩爾”的說法和理解正確的是(　　)A．摩爾是國際科學(xué)界建議采用的一種物理量B．摩爾可以把物質(zhì)的宏觀數(shù)量與微觀粒子的數(shù)量聯(lián)系起來C．國際上規(guī)定，0.012 kg碳原子所含有的碳原子數(shù)目為1 molD．摩爾是物質(zhì)的量的單位，簡稱摩，符號為mol答案：D2．物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時，下列量在反應(yīng)前后肯定不發(fā)生變化的是(    )①電子總數(shù)；②原子總數(shù)；③分子總數(shù)；④物質(zhì)的種類；⑤物質(zhì)的總質(zhì)量；⑥物質(zhì)的總能量A．①②③⑤       B．①②⑤      C．②⑤⑥      D．①④⑤⑥答案：B  解析：原子是化學(xué)變化中的最小微粒，因此化學(xué)反應(yīng)中一定不發(fā)生變化的是原子以及比原子小的微粒（質(zhì)子、中子和電子）。反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量也不變。分子的總數(shù)和物質(zhì)的種類與具體的化學(xué)變化有關(guān)?；瘜W(xué)反應(yīng)中，總是要放出能量或吸收能量，因此反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量一定不相等。3．在0.25molNa2SO4中，含有的氧原子個數(shù)約是(    )A．1        B．0.25         C．6.02×1023        D．5×1023答案：C  解析：n(O)=0.25mol×4=1mol，氧原子個數(shù)為1mol×6.02×1023mol-1=6.02×1023個。4．下列關(guān)于阿伏加德羅常數(shù)的說法錯誤的是(　　)A．6.02×1023就是阿伏加德羅常數(shù)B．0.012 kg 12C含有的碳原子數(shù)就是阿伏加德羅常數(shù)C．含有阿伏加德羅常數(shù)個粒子的物質(zhì)的量是1 molD．1 mol氨氣所含的原子數(shù)約為2.408×1024答案：A  解析：阿伏加德羅常數(shù)是指0.012 kg 12C含有的碳原子數(shù)，單位是mol-1，其近似值為6.02×1023mol-1，故A錯誤，B正確；阿伏加德羅常數(shù)的定義，含有阿伏加德羅常數(shù)個粒子的物質(zhì)的量是1 mol ，正確；1mol氨氣的原子個數(shù)約為1mol×4×6.02×1023mol-1=2.408×1024，正確。5．設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法中錯誤的是 (　　)A．1 mol氫氣含有的原子數(shù)為2NAB．NA個水分子中含有氫原子的物質(zhì)的量為2 molC．1 mol氧氣中含有的分子數(shù)為2NAD．含有NA個氧原子的硫酸的物質(zhì)的量是0.25 mol答案：C6．a mol硫酸中含有b個氧原子，則阿伏加德羅常數(shù)可以表示為(　　)A． mol－1      B． mol－1      C． mol－1        D． mol－1答案：B  解析：由題意，a mol×4×NA=b，得NA= mol－1。7．在無土栽培中，配制1 L含0.5 mol NH4Cl、0.16 mol KCl、0.24 mol K2SO4的某營養(yǎng)液，若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三種固體配制，則需此三種固體的物質(zhì)的量分別為(　　)A．0.40 mol、0.50 mol、0.12 molB．0.66 mol、0.50 mol、0.24 molC．0.64 mol、0.50 mol、0.24 molD．0.64 mol、0.02 mol、0.24 mol答案：D解析：由題意可知，兩份營養(yǎng)液中各離子的物質(zhì)的量相等。原營養(yǎng)液中，n(NH4+)=0.5mol，n(K+)=(0.16+0.24×2)mol=0.64mol，n(Cl-)=(0.5+0.16)=0.66mol，n(SO42-)=0.24mol。設(shè)現(xiàn)配料中，設(shè)KCl為xmol，NH4Cl為ymol，(NH4)2SO4為zmol，則：n(NH4+)=y+2Z=0.5mol，n(K+)=x=0.64mol，n(Cl-)=x+y=0.66mol，n(SO42-)=z=0.24mol解得：x=0.64mol  y=0.02mol  z=0.24mol8．ag鐵粉與含有H2SO4的CuSO4溶液完全反應(yīng)后，得到ag銅，則參加反應(yīng)的CuSO4與H2SO4的個數(shù)之比為（    ）A．1：7 B．7：1 C．7：8 D．8：7答案：B解析：得到Cu的質(zhì)量與Fe的質(zhì)量相等，說明Fe與硫酸銅反應(yīng)中固體增重等于與硫酸反應(yīng)的Fe的質(zhì)量，設(shè)與硫酸反應(yīng)的Fe的質(zhì)量為56g，則：CuSO4  +  Fe  =  FeSO4  +  Cu  固體增重1mol                            64g-56g=8gn                                  56g故n(CuSO4)=1mol×56g/8g=7mol，又反應(yīng)Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，56g 鐵參與反應(yīng)對應(yīng)1mol H2SO4，故參加反應(yīng)的硫酸銅與硫酸的物質(zhì)的量之比為7mol:1mol=7:1，答案為B。9．填空：（1）某金屬氯化物MCl2 40.5g，含有0.600 molCl-，則該化合物的摩爾質(zhì)量為_________。（2）0.3mol氨氣和0.4mol二氧化碳的質(zhì)量             （填“相等”或“不相等”，下同），所含分子數(shù)               ，所含原子數(shù)             。 （3）_______gCO2氣體與9gH2O所含分子數(shù)大致相等。答案：（1）135g·mol-1  （2）不相等   不相等   相等    （3）22解析：（1）由1MnCl2~2Cl-，n(MCl2)=0.300mol，因此M(MCl2)=40.5g/0.300mol=135g·mol-1。10．在一定條件下，21.6gA單質(zhì)與1.20molCl2完全反應(yīng)，生成0.800molAClx，則x=_________，A的摩爾質(zhì)量為________________。答案：3    27g·mol-1解析：2A  +  xCl2  =  2AClx      2mol   xmol     2mol      n(A)   1.20mol  0.800mol解得：x=3  n(A)=0.800mol  M(A)=21.6g/0.800mol=27g·mol-1。 
 

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