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人教版必修第一冊第三節(jié)物質(zhì)的量第一課時(shí)物質(zhì)的量的單位——摩爾1994年美國俄亥俄州丹佛市的路易斯·史丹佛決定將他收藏了65年共40桶硬幣存入銀行,可是,他的財(cái)富對于銀行的工作人員來說卻意味著繁重的工作。1000枚硬幣的質(zhì)量硬幣的總質(zhì)量n由上可以得到硬幣的總數(shù)量為1000n為什么不稱量一個(gè)硬幣的質(zhì)量?誤差較大先數(shù)出1000個(gè)硬幣稱出質(zhì)量,以1000為一個(gè)集合體,用硬幣的總質(zhì)量除以這1000個(gè)硬幣集合體的質(zhì)量,就求得了硬幣的總數(shù)。數(shù)量質(zhì)量這杯水里有多少水分子呢?就如同上面的1000枚硬幣的作用,我們需要建立一個(gè)將質(zhì)量和粒子數(shù)量聯(lián)系起來的紐帶。我們也可以先得到一定數(shù)量的水分子的質(zhì)量,再用一杯水的質(zhì)量除以上面的數(shù)字,進(jìn)而得到一杯水中的水分子數(shù)量。
已知一滴水大約是0.05ml,其中含有多少水分子呢?你知道嗎?
一滴水大約是0.05g,含有的水分子數(shù)讓10億人去數(shù),每人每分鐘數(shù)100個(gè),日夜不停的數(shù),需要3萬年才能數(shù)完。
物質(zhì)的量是一個(gè)物理量,它表示含有一定數(shù)目粒子的集合體,符號是n。物質(zhì)的量一、物質(zhì)的量什么是長度?長度是衡量物體長短的物理量物質(zhì)的量衡量什么?物質(zhì)的量是衡量物質(zhì)所含微觀粒子數(shù)目的物理量
物質(zhì)的量是把微觀粒子和宏觀物質(zhì)聯(lián)系起來的一座橋梁。(難見、難稱量)微觀粒子宏觀物質(zhì)(可見、可稱量)物質(zhì)的量物質(zhì)的量一、物質(zhì)的量1、物質(zhì)的量是衡量物質(zhì)所含微觀粒子數(shù)目的物理量。物理量可能有很多單位,例如,長度的單位有:毫米、厘米、米、尺、光年……國際單位制的單位是米,原因是什么?大小適中物質(zhì)的量選擇“個(gè)”作為單位合適嗎?不合適,明顯太小物質(zhì)的量一、物質(zhì)的量1、物質(zhì)的量:是衡量物質(zhì)所含微觀粒子數(shù)目的物理量2、摩爾(mol):摩爾是物質(zhì)的量的單位摩爾應(yīng)該是一個(gè)很龐大的數(shù)量單位,那么多少是1mol呢?3、1mol任何物質(zhì)所含的粒子數(shù)量為阿伏加德羅常數(shù)(符號為NA),NA大約為6.02×1023mol-1N代表物質(zhì)中所含的粒子數(shù)量物質(zhì)的量注意:1、物質(zhì)的量只用于衡量微觀粒子,不可用于衡量宏觀物質(zhì)1mol人?人不會(huì)多到值當(dāng)用摩爾來度量2、初中的粒子數(shù)量一般用“個(gè)”衡量,高中用“摩爾”衡量1個(gè)CO2分子由1個(gè)C原子和2個(gè)O原子構(gòu)成1molCO2分子中含有1molC原子和2molO原子把含有6.02×1023
個(gè)粒子的任何粒子集體計(jì)量定為1摩爾物質(zhì)的量——表示含有一定數(shù)目微觀粒子的集合體的一個(gè)物理量——單位為摩爾(簡稱“摩”)(n)(mol)阿伏加德羅常數(shù)(NA)n
×NA=N(粒子個(gè)數(shù))微粒數(shù)(N)×NA
÷NA物質(zhì)的量(n)
物質(zhì)的量與微觀粒子數(shù)之間成正比:n1/n2=N1/N2n=N/NA(mol)(mol-1)2、物質(zhì)的量的單位物理量單位名稱單位符號長度質(zhì)量時(shí)間電流強(qiáng)度熱力學(xué)溫度發(fā)光強(qiáng)度米千克秒安培開爾文坎德拉摩爾mkgsAKcdmol
國際單位制(SI)的七個(gè)基本物理量物質(zhì)的量使用物質(zhì)的量注意事項(xiàng):①物質(zhì)的量這四個(gè)字是一個(gè)整體,是一個(gè)專用名詞,不得簡化或增添任何字。(專有化)③使用摩作單位時(shí),所指粒子必須指明粒子的種類,如原子、分子、離子等。且粒子的種類一般都要用化學(xué)符號表示。
例如:1molH、1molH2或1molH+都正確,但1mol氫因未指明微觀粒子的種類而錯(cuò)誤(具體化)②物質(zhì)的量只適用于微觀粒子,不能表示宏觀物質(zhì)的多少。(微觀化)練習(xí):0.1molCH4中有
molH;含有0.12molO的SO3的物質(zhì)的量為
mol;0.1molCuSO4·5H2O中含有
molH2O。1個(gè)CH4中有4個(gè)H→1molCH4中有4molH→0.1molCH4中有0.4molH0.41個(gè)SO3中有3個(gè)O→1molSO3中有3molO→0.04molSO3中有0.12molO0.041個(gè)CuSO4·5H2O中有5個(gè)H2O→1molCuSO4·5H2O中有5molH2O→0.1molCuSO4·5H2O中有0.5molH2O0.5練習(xí):0.1molCH4中有
molH;含有0.12molO的SO3的物質(zhì)的量為
mol;0.1molCuSO4·5H2O中含有
molH2O。0.40.040.5這種“整體”和“部分”的物質(zhì)的量求算問題,可以先討論1個(gè)“整體”中有幾個(gè)“部分”,再延伸至1mol“整體”中有多少mol“部分”。0.2molCuSO4·5H2O中含有
molO1.81個(gè)CuSO4·5H2O中含有9個(gè)O原子,所以1molCuSO4·5H2O中含有9molO原子,即0.2molCuSO4·5H2O中含有1.8mol的O原子【練習(xí)】(1)有1molCl2與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng),生成
molNaCl,轉(zhuǎn)移
mol電子。(2)過氧化鈉與水反應(yīng),當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)得到
mol氧氣。(3)0.1molNH4+中有
mol電子,有
mol質(zhì)子。Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O每反應(yīng)1個(gè)Cl2應(yīng)該得到1個(gè)NaCl,所以1molCl2與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng),生成1molNaCl1轉(zhuǎn)移1個(gè)電子每反應(yīng)1個(gè)Cl2應(yīng)該轉(zhuǎn)移1個(gè)電子,所以1molCl2與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng),轉(zhuǎn)移1mol電子1在0.5molO2中含有的氧分子數(shù)目是多少?解:N(O2)=n(O2)×NA
=0.5mol×6.02×1023mol-1
=3.01×1023
答:
0.5molO2中含有的氧分子數(shù)為3.01×1023個(gè)。[例題]
先公式、后數(shù)字;標(biāo)明每一個(gè)量的所屬;帶單位計(jì)算。在0.5molO2中含有的氧原子數(shù)目是多少?解:每個(gè)O2分子中含有兩個(gè)氧原子,氧原子數(shù)為N(O)=n(O2)×2×NA
=0.5mol×2×6.02×1023mol-1
=6.02×1023
答:0.5molO2中含有的氧原子數(shù)為6.02×1023個(gè)。[例題]4、1molNa2CO3中約含有___molNa+、___molCO32-離子,共含有離子的個(gè)數(shù)為______________個(gè)。練習(xí):1、1molC中約含有
個(gè)碳原子2、0.3molH2SO4含有
個(gè)硫酸分子3、1.204×1024個(gè)H2O2分子的物質(zhì)的量為
。4、1molNa2CO3中約含有___molNa+、___molCO32-離子,共含有離子的個(gè)數(shù)為______________個(gè)。0.3×6.02×10231.806×1023練習(xí):1、1molC中約含有
個(gè)碳原子2、0.3molH2SO4含有
個(gè)硫酸分子3、1.204×1024個(gè)H2O2分子的物質(zhì)的量為
。6.02×10232mol123×6.02×10231.806×10246、判斷正誤,并說明理由。A.1mol氫B.1molCO2
5、請說出下列的含義(1)1molH(2)3molH2O
表示1mol的氫原子表示3mol的水分子錯(cuò)誤。沒有指出是分子、原子或離子正確。物質(zhì)物質(zhì)的量的表示方法:物質(zhì)的量的多少(mol)+能表示微觀粒子的符號或文字【概念辨析】(1)摩爾是國際單位制中七個(gè)基本物理量之一。(2)摩爾是物質(zhì)的質(zhì)量單位。(3)物質(zhì)的量是一個(gè)基本物理量,表示含有一定數(shù)目微粒的集合體。(4)1mol任何物質(zhì)含有分子數(shù)約為6.02×1023個(gè)。1、判斷下列說法是否正確。2、下列說法正確的是_______________________①1mol大米②1mol氫③1molH④1molH2⑤1mol氫元素
③④(摩爾是物質(zhì)的量的單位)(物質(zhì)可以由分子、離子或原子構(gòu)成)我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了一個(gè)計(jì)算物質(zhì)的量的公式是否就可以解決剛才的那個(gè)問題,一杯(180g)水中有多少水分子?我們還需要知道什么數(shù)據(jù)?1mol(6.02×1023個(gè))水分子所具有的質(zhì)量定義:【新概念】——摩爾質(zhì)量lmol任何粒子或物質(zhì)的質(zhì)量以克為單位時(shí),其數(shù)值都與該粒子的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量相等。單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量符號:用“M”表示。單位:g/mol或kg/mol數(shù)值:【思考與討論】(1)完成下列表格。(2)通過表格中的數(shù)據(jù)分析,你能得出什么結(jié)論?粒子符號物質(zhì)的量(mol)所含微粒數(shù)(N)每個(gè)微粒的質(zhì)量(g)質(zhì)量(g)相對原子或相對分子質(zhì)量12C16.02×10231.993×10-23O16.02×10232.657×10-23Fe16.02×10239.302×10-23Cu16.02×10231.059×10-22H2O16.02×10232.990×10-2312165664181216561864物質(zhì)的量一、物質(zhì)的量:二、摩爾質(zhì)量:已知金屬Fe的摩爾質(zhì)量為56g/mol,用天平稱取56gFe,其物質(zhì)的量為1mol,大約含有6.02×1023個(gè)Fe原子摩爾質(zhì)量實(shí)際就是每1mol物質(zhì)的質(zhì)量,知道物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,就可以通過物質(zhì)的質(zhì)量來得到物質(zhì)的粒子數(shù)量。28gFe就是
mol,如果需要大約6.02×1022個(gè)Fe原子,應(yīng)該稱取
g的Fe。0.53.01×1023個(gè)5.6利用摩爾質(zhì)量將物質(zhì)的粒子數(shù)量這一微觀問題轉(zhuǎn)化為物質(zhì)質(zhì)量這一宏觀問題?!靖拍畋嫖觥磕栙|(zhì)量=相對原子(分子)質(zhì)量?相對原子質(zhì)量(Ar)=該原子的質(zhì)量碳12原子質(zhì)量×112gg結(jié)論:兩者含義、單位不相同。例如:鎂的相對原子質(zhì)量為24,摩爾質(zhì)量為24g/mol。C+O2==CO2△微粒個(gè)數(shù)1個(gè)1個(gè)1個(gè)物質(zhì)的量1mol1mol1mol2H2+O2==2H2O△微粒個(gè)數(shù)物質(zhì)的量2個(gè)1個(gè)2個(gè)2mol1mol2mol
化學(xué)反應(yīng)方程式中,系數(shù)之比即反應(yīng)過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。二、摩爾質(zhì)量摩爾質(zhì)量
——單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量
1mol任何粒子或物質(zhì)的質(zhì)量以g為單位時(shí),數(shù)值上都與其相對分子質(zhì)量(或相對原子質(zhì)量)相等。m=n·M
質(zhì)量(m)×M
÷M物質(zhì)的量(n)(g)n=m/M(mol)(g/mol)符號:M單位:g/mol
g·mol-1如何得到物質(zhì)的摩爾質(zhì)量呢?當(dāng)規(guī)定1mol代表的數(shù)量大約是6.02×1023時(shí),1mol任何物質(zhì)的質(zhì)量(以克為單位)都與該物質(zhì)粒子的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量的數(shù)值相同。Na的摩爾質(zhì)量是
,KCl的摩爾質(zhì)量是
,Cl2的摩爾質(zhì)量是
,CO32-的摩爾質(zhì)量是
,相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量與摩爾質(zhì)量的數(shù)值相等但單位不同23g/mol74.5g/mol71g/mol60g/mol2molH2SO4的質(zhì)量是多少?解:m(H2SO4)=n(H2SO4)×M(H2SO4)=2
mol×98g/mol=196g答:2molH2SO4的質(zhì)量為196g.[例題]2molH2SO4中氧元素的質(zhì)量是多少?解:1個(gè)硫酸分子中含有4個(gè)O,O的質(zhì)量是m(O)=n(H2SO4)×4×M(O)=2mol×4×16g/mol=128g答:氧元素的質(zhì)量為128g.[例題]26.5gNa2CO3物質(zhì)的量是多少?【例題】n(Na2CO3)=下列說法正確的是()A、Cl2的摩爾質(zhì)量為71gB、2molO2的摩爾質(zhì)量是1molO2摩爾質(zhì)量的2倍C、CO2的相對分子質(zhì)量為44g/molD、2molOH-質(zhì)量為34gD【問題回歸】一杯水(180g)水中有多少水分子?n=mMn=NNA我們學(xué)習(xí)了以下兩個(gè)公式:【解決問題】一杯水(180g)的水中含有水分子數(shù)目為多少?n(H2O)=m(H2O)M(H2O)180g18g/mol==10molN(H2O)=n(H2O)×NA=10mol×6.02×1023=6.02×1024答:一杯水(180g)的水中含有水分子數(shù)目為6.02×1024個(gè)?!窘狻俊揪毩?xí)】(1)9.8gH2SO4的物質(zhì)的量是
mol
(2)5.3gNa2CO3的
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