第3单元 物质的量 引 言 物质是由分子、原子或离子等微观粒子构成的。对于这些微观粒子我们不仅不能直接用肉眼观察，而且也难以计数和称量。 引 言 物质是由分子、原子或离子等微观粒子构成的。对于这些微观粒子我们不仅不能直接用肉眼观察，而且也难以计数和称量。 物质间发生的化学反应实际上是组成物质的微观粒子按一定的数量关系进行的，如果能用称量的方法来取用一定数目的分子、原子或离子，那会给生产实践带来极大的方便。

第3单元 物质的量 引 言 粒子数（微观） 物质的量 质量（宏观） 引 言 　　物质的量是一个新的物理量，既能直接表达微观粒子的数目，又能和宏观可称量物质联系起来。 粒子数（微观） 物质的量 质量（宏观）

第3单元 物质的量 引 言 物质的量是国际单位制（SI）的7个基本物理量之一。 7个国际单位制基本单位 量的名称 长度 质量 时间 电流 引 言 　　物质的量是国际单位制（SI）的7个基本物理量之一。 7个国际单位制基本单位 量的名称 长度 质量 时间 电流 热力学温度 物质的量 发光强度 单位名称 米 千克 秒 安培 开［尔文］ 摩［尔］ 坎［德拉］ 单位符号 m kg s A K mol cd

第3单元 物质的量 第一节 物质的量的单位——摩尔 第二节 气体摩尔体积

第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （一）物质的量 定义 第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （一）物质的量 定义 物质的量是表示以一特定数目的基本单元粒子为集体的，与基本单元的粒子数成正比的物理量。 它与质量、长度、温度、时间等物理量一样，是国际单位制（SI）的7个基本物理量之一。

第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （一）物质的量 表示方法 记为 nB 或 n(B) 如： 氧原子的物质的量 nO 或n(O) 第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （一）物质的量 表示方法 　　记为 nB 或 n(B) 如： 氧原子的物质的量 nO 或n(O) 氧分子的物质的量 或n(O2) 氢离子的物质的量 或n(H+)

第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （二）物质的量的单位 第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （二）物质的量的单位 1971年第十四届国际计量大会（CGPM）正式通过决议，规定用摩尔（mole）作为计量原子、离子或分子等微观粒子的“物质的量”的基本单位。摩尔的符号为mol，中文符号为“摩” 。 定义 “摩尔是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与 0.012 kg 12C的原子数目相等。在使用摩尔时，基本单元应予以指明，可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子，或是这些粒子的特定组合。”

第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （二）物质的量单位 0.012 kg 12C中所含的原子数目经实验测得约为 6.02×1023个。 第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （二）物质的量单位 0.012 kg 12C中所含的原子数目经实验测得约为 6.02×1023个。 此数值是由意大利化学家阿佛加德罗最早提出的，因此把6.02×1023称为阿佛加德罗常数，用符号NA表示。 NA = 6.02×1023/mol

第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （二）物质的量单位 1mol任何物质都含有6.02×1023个基本单元。 第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （二）物质的量单位 1mol任何物质都含有6.02×1023个基本单元。 1mol H 含有6.02×1023个氢原子 1mol O2 含有6.02×1023个氧分子 1mol K+ 含有6.02×1023个钾离子 1mol H2O 含有6.02×1023个水分子

第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （二）物质的量单位 凡是物质的量n相等的任何物质，它们所包含的基本单元数目就一定相等。 第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （二）物质的量单位 凡是物质的量n相等的任何物质，它们所包含的基本单元数目就一定相等。 物质的量n与基本单元数N、阿佛加德罗常数NA之间存在如下关系： 公式 或 因此要比较几种物质中所包含基本单元数目的多少，只需要比较它们的物质的量的大小即可。

第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （二）物质的量单位 第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （二）物质的量单位 同理，物质发生化学反应时，反应物和生成物之间的分子、原子等微粒数目的比值，也就等于它们之间的物质的量之比。 化学计量数之比 2 1 1 2 物质的量(mol)之比 2 1 1 2

第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 例1 （二）物质的量单位 第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （二）物质的量单位 例1 1.5 mol H2SO4中含H2SO4的分子数目为多少？含H原子、S原子和O原子的数目各为多少？ 解：∵n=1.5mol NA=6.02×1023/mol 根据公式 N=n×NA

即1 mol H2SO4分子中含2 mol H，1 mol S，4 mol O 第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （二）物质的量单位 例1 1.5 mol H2SO4中含H2SO4的分子数目为多少？含H原子、S原子和O原子的数目各为多少？ 又∵1 个H2SO4分子中含2个H、1个S、4个O 即1 mol H2SO4分子中含2 mol H，1 mol S，4 mol O 解：

即1 mol H2SO4分子中含2 mol H，1 mol S，4 mol O 第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （二）物质的量单位 例1 1.5 mol H2SO4中含H2SO4的分子数目为多少？含H原子、S原子和O原子的数目各为多少？ 又∵1 个H2SO4分子中含2个H、1个S、4个O 即1 mol H2SO4分子中含2 mol H，1 mol S，4 mol O 解：

即1 mol H2SO4分子中含2 mol H，1 mol S，4 mol O 第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （二）物质的量单位 例1 1.5 mol H2SO4中含H2SO4的分子数目为多少？含H原子、S原子和O原子的数目各为多少？ 解： 又∵1 个H2SO4分子中含2个H、1个S、4个O 即1 mol H2SO4分子中含2 mol H，1 mol S，4 mol O 答：略。

第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 例2 （二）物质的量单位 第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （二）物质的量单位 例2 比较0.5 mol NO2和0.5 mol HNO3中所含O原子数的多少？ 解：∵ ∴0.5 mol NO2中 0.5 mol HNO3中 答：0.5 mol NO2比0.5 mol HNO3所含的O原子数少。

第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （二）物质的量单位 第一节 物质的量的单位——摩尔 一、摩尔 （二）物质的量单位 在实际应用中，摩尔这个单位有时显得太大，所以，还需使用毫摩尔（mmol）、微摩尔（µmol）等单位。 它们之间的换算关系为： 1 mol = 1×103 mmol= 1×106 µmol

第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 （一）摩尔质量 定义 摩尔质量就是质量除以物质的量。 第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 （一）摩尔质量 定义 摩尔质量就是质量除以物质的量。 摩尔质量的符号用“M”表示，其定义表达式为： 公式 摩尔质量的SI单位为 kg/mol，化学上常用 g/mol来表示。

第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 （一）摩尔质量 表示方法 记为 MB 或 M(B) 第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 （一）摩尔质量 表示方法 　　记为 MB 或 M(B) 如： 氧原子的摩尔质量 MO 或 M(O) 氧分子的摩尔质量 或 M(O2) 氢离子的摩尔质量 或 M(H+)

第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 （一）摩尔质量 第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 （一）摩尔质量 虽然1mol任何物质中所含的基本单元个数相同，但是基本单元本身的质量各不相同，所以不同物质的摩尔质量也不相同。 元素的相对原子质量，也是与12C原子质量的1/12相比较而得到的， 比如：

第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 （一）摩尔质量 第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 （一）摩尔质量 根据摩尔的定义：摩尔是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与 0.012 kg 12C的原子数目相等。也就是1 mo1 12C质量为12 g，则1 mo1 H质量为1 g。 基本单元 相对原子(分子)质量 或离子的式量 1 mol 12C 12 12 g 1 1 g 44 g 44 CO2 H Na+ 23 g 23 物质的质量 摩尔质量 12 g/mol 1 g/mol 44 g/mol 23 g/mol O 16 16 g 16 g/mol

第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 （一）摩尔质量 第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 （一）摩尔质量 由此推知，任何原子的摩尔质量M如果以g/mol作单位，其数值就等于该元素原子的相对原子质量。 同理，任何以分子或离子构成的物质的摩尔质量M如果以g/mol作单位，其数值就等于该物质的化学式量。 由摩尔质量定义表达式可知，物质的量n、质量m和摩尔质量M三者之间，只要知道其中任意两个量，就可以计算出第三个量。 或

第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 宏 观（质量m） 微 观 (微粒数N) 物质的量n （一）摩尔质量 公式推导 第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 （一）摩尔质量 公式推导 由此可见，物质的量n通过阿佛加德罗常数以及摩尔质量把宏观可称量的物质质量m与肉眼直接看不到的微观粒子数目N联系在一起。 物质的量n 宏 观（质量m） 微 观 (微粒数N) MB NA

第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 例3 （二）有关物质的量和摩尔质量的计算 第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 （二）有关物质的量和摩尔质量的计算 例3 49 g H2SO4的物质的量n（H2SO4）是多少？ 解： m(H2SO4)= 49 g，M(H2SO4)= 98 g/mol 根据公式： 答: 49 gH2SO4的物质的量n（H2SO4）是0.5 mol。

第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 例4 （二）有关物质的量和摩尔质量的计算 第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 （二）有关物质的量和摩尔质量的计算 例4 2.5 molCaCl2中Ca2+的质量是多少克？含Ca2+多少个？ 解： 1 molCaCl2中含有1 molCa2+。 ＝100g 答: 略。

第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 例5 （二）有关物质的量和摩尔质量的计算 第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 （二）有关物质的量和摩尔质量的计算 例5 28 g Fe与足量稀硫酸完全反应，生成氢气的物质的量是多少？产生的氢气中含H2分子、H原子的个数分别是多少？ 解： m(Fe)= 28 g，M(Fe)= 56 g/mol

第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 例5 （二）有关物质的量和摩尔质量的计算 第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 （二）有关物质的量和摩尔质量的计算 例5 28 g Fe与足量稀硫酸完全反应，生成氢气的物质的量是多少？产生的氢气中含H2分子、H原子的个数分别是多少？ 解： 1 mol 1 mol 0.5 mol n(H2)

第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 例5 （二）有关物质的量和摩尔质量的计算 第一节 物质的量的单位——摩尔 二、摩尔质量及其有关计算 （二）有关物质的量和摩尔质量的计算 例5 28 g Fe与足量稀硫酸完全反应，生成氢气的物质的量是多少？产生的氢气中含H2分子、H原子的个数分别是多少？ 答: 略。

第一节 物质的量的单位——摩尔 小结 1 .物质的量是表示以一特定数目的基本单元粒子为集体的，与基本单元的粒子数成正比的物理量 。 第一节 物质的量的单位——摩尔 小结 1 .物质的量是表示以一特定数目的基本单元粒子为集体的，与基本单元的粒子数成正比的物理量 。 2.摩尔是一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0.012kg 12C的原子数目相等。在使用摩尔时，基本单元应予以指明，可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子，或是这些粒子的特定组合 。 3.阿佛加德罗常数 NA=6.02×1023/mol， 　4.物质的量n、质量m和摩尔质量Ｍ三者之间 关系：

第二节 气体摩尔体积 一、气体摩尔体积 （一）摩尔体积 定义 摩尔体积就是体积除以物质的量。 摩尔体积的符号用“Vm”表示，其定义表达式为： 第二节 气体摩尔体积 一、气体摩尔体积 （一）摩尔体积 定义 摩尔体积就是体积除以物质的量。 摩尔体积的符号用“Vm”表示，其定义表达式为： 公式 摩尔体积的SI单位为 m3/mol，化学上常用cm3/mol来表示固体或液体物质的摩尔体积，用L/mol来表示气体物质的摩尔体积。

第二节 气体摩尔体积 一、气体摩尔体积 （一）摩尔体积 分析 第二节 气体摩尔体积 一、气体摩尔体积 （一）摩尔体积 分析 不同物质的摩尔体积大小不同。其原因是构成各种物质的微粒本身的大小不同以及微粒与微粒之间的距离不同，而且还与温度和压力有关。 对于固体或液体物质，因为构成它们的微粒之间距离很小，因此，这两类物质的摩尔体积大小主要取决于这些微粒的大小，从而导致各种固态和液态物质之间的摩尔体积差异很大，没有什么规律。

第二节 气体摩尔体积 一、气体摩尔体积 （一）摩尔体积 动画——液体和固体的体积

表3-1 几种固态和液态物质在常温下的摩尔体积 第二节 气体摩尔体积 一、气体摩尔体积 （一）摩尔体积 表3-1 几种固态和液态物质在常温下的摩尔体积 物质种类 M ρ Vm g/mol g/cm3 cm3/mol Al(s) Pb(s) NaCl(s) Br2(l) H2O(l) 26.98 2.702 9.985 207.2 11.3 18.3 58.4 2.18 26.8 159.8 3.12 51.2 18.0 1.00 18.0

第二节 气体摩尔体积 一、气体摩尔体积 （二）气体摩尔体积 分析 气体物质的体积情况与固、液态物质不同。 第二节 气体摩尔体积 一、气体摩尔体积 （二）气体摩尔体积 分析 气体物质的体积情况与固、液态物质不同。 由于气体分子间的距离显著地大于气体分子本身的大小，所以气体体积的大小主要决定于气体分子之间的距离。 而气体分子之间的距离又与其所处的状态（温度和压力）密切相关。 对于一定量的气体，温度越高则分子之间的距离越大，所占体积也随之增大；压力越大气体分子之间的距离则越小，所占体积也随之越小。

第二节 气体摩尔体积 一、气体摩尔体积 （二）气体摩尔体积 动画——气体的体积

第二节 气体摩尔体积 一、气体摩尔体积 （二）气体摩尔体积 事实证明，在同温同压的状态下，不同种类的气体其分子之间的平均距离几乎相同。 第二节 气体摩尔体积 一、气体摩尔体积 （二）气体摩尔体积 事实证明，在同温同压的状态下，不同种类的气体其分子之间的平均距离几乎相同。 因此，在相同状态（即同温同压）下，物质的量n相同即分子数N相同的任何气体，它们所占有的体积也几乎相同。

第二节 气体摩尔体积 一、气体摩尔体积 （二）气体摩尔体积 表3-2 几种气体在标准状况下的摩尔体积 摩尔质量 M 密度ρ 摩尔体积Vm 第二节 气体摩尔体积 一、气体摩尔体积 （二）气体摩尔体积 表3-2 几种气体在标准状况下的摩尔体积 摩尔质量 M 密度ρ 摩尔体积Vm 物质种类 （g/mol） （g/L） （L/mol） O2 32.00 1.429 22.39 H2 2.016 0.089 87 22.43 1.250 6 22.41 N2 28.02 CO2 1.977 22.26 44.01

第二节 气体摩尔体积 一、气体摩尔体积 （二）气体摩尔体积 定义 第二节 气体摩尔体积 一、气体摩尔体积 （二）气体摩尔体积 定义 大量实验证明，在标准状况下，1摩尔任何实际气体所占有的体积都约为22.4L，记为Vm.o=22.4 L/mol，习惯上人们把这个值称为气体摩尔体积。 对于气体物质，标准状况下所占据的体积V、物质的量n与气体摩尔体积Vm.o之间的关系为： 公式 或

第二节 气体摩尔体积 一、气体摩尔体积 （二）气体摩尔体积 分析 根据公式 第二节 气体摩尔体积 一、气体摩尔体积 （二）气体摩尔体积 分析 根据公式 若比较几种气体的物质的量n或分子数N的大小，只要比较它们在相同状态下的体积大小即可。 定律 在相同温度和压力下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，这就是阿佛加德罗定律。

第二节 气体摩尔体积 二、关于气体摩尔体积的计算 例6 第二节 气体摩尔体积 二、关于气体摩尔体积的计算 例6 标准状况下，成人在平静呼吸时，每小时呼出的CO2据估算约为11.2 L，问成人每小时呼出CO2的质量为多少？ 解： V(CO2)= 11.2 L， Vm.o=22.4 L/mol 根据公式：

第二节 气体摩尔体积 二、关于气体摩尔体积的计算 例6 第二节 气体摩尔体积 二、关于气体摩尔体积的计算 例6 标准状况下，成人在平静呼吸时，每小时呼出的CO2据估算约为11.2 L，问成人每小时呼出CO2的质量为多少？ 解： M(CO2)=44 g/mol 根据公式： 答:标准状况下，成人在平静呼吸时，每小时呼出的CO2为22 g。

第二节 气体摩尔体积 二、关于气体摩尔体积的计算 例7 14.4 g O2在标准状况下的体积是多少？含O2分子的数目是多少？ 第二节 气体摩尔体积 二、关于气体摩尔体积的计算 例7 14.4 g O2在标准状况下的体积是多少？含O2分子的数目是多少？ 解： m(O2)= 14.4 g， M(O2)=32 g/mol 根据公式：

第二节 气体摩尔体积 二、关于气体摩尔体积的计算 例7 14.4 g O2在标准状况下的体积是多少？含O2分子的数目是多少？ 第二节 气体摩尔体积 二、关于气体摩尔体积的计算 例7 14.4 g O2在标准状况下的体积是多少？含O2分子的数目是多少？ 解： 又 Vm.o=22.4 L/mol 根据公式： 答:略。

第二节 气体摩尔体积 二、关于气体摩尔体积的计算 例8 第二节 气体摩尔体积 二、关于气体摩尔体积的计算 例8 把6.5 g Zn放入足量的HCl中，Zn完全反应。计算： （1）参加反应的HCl的物质的量。 （2）生成的H2在标准状况下的体积。 解： m(Zn)= 6.5 g， M(Zn)=65 g/mol

第二节 气体摩尔体积 二、关于气体摩尔体积的计算 例8 第二节 气体摩尔体积 二、关于气体摩尔体积的计算 例8 把6.5 g Zn放入足量的HCl中，Zn完全反应。计算：（1）参加反应的HCl的物质的量。 （2）生成的H2在标准状况下的体积。 解： 1 mol 2 mol 1 mol 0.1 mol n(HCl) n(H2) 答:略。

第二节 气体摩尔体积 二、关于气体摩尔体积的计算 例9 比较下列物质中所含分子数的多少？ 分析 1．72 gO2 2． 10 L N2 第二节 气体摩尔体积 二、关于气体摩尔体积的计算 例9 比较下列物质中所含分子数的多少？ 分析 此题并不需要计算 N ，只需要计算 n 即可。 1．72 gO2 2． 10 L N2 （标准状况） 3． 20 ml H2O （ρ=1.0 g/ml） 答:

第3章 物质的量 小结 本章计算方面主要涉及3条公式，需要记住每个符号的含义、单位，并熟练地应用。

练习与实践 一、名词解释 1．摩尔 2．阿佛加德罗常数 3．摩尔质量 4．气体摩尔体积 5．阿佛加德罗定律 二、填空题 1．摩尔 2．阿佛加德罗常数 3．摩尔质量 4．气体摩尔体积 5．阿佛加德罗定律 二、填空题 1．物质的量的符号是____，单位名称叫_____，单位符号是______，中文符号是________。 2．摩尔质量的符号是____，单位是____，数值上等于______。 3．标准状况下，气体摩尔体积的符号是_______，单位是_________，其量值约为_______。 4．阿佛加德罗常数的符号是_____，其量值为________。

练习与实践 二、填空题 5．1molH2的质量是_____；1.5 mol NaOH的质量是_________；0.5mol Na+的质量是______；0.5 mol（H2SO4）的质量是_____。 6．8 g氧气是______molO2，在标准状况下，其体积是______L；26.5 gNa2CO3是_____mol Na2CO3；2 L水（ρ=1.0 g/ml）是_____mol H2O。 7．标准状况下，5.6 LCO2的物质的量是________ mol，其质量是_______g；它含有________个CO2分子。 8．0.2 molH2X的质量是3.6 g，则H2X的摩尔质量是______，元素X的名称是___________。

练习与实践 二、填空题 9．3.42 g Al2（SO4）3中含有______mol Al3+和_______mol SO42-。 10．36 g H2O中所含的氧原子数与_____g H2SO4或_____L CO2(标准状况)中所含的氧原子数相同。

练习与实践 三、选择题 1．下列物质所含分子数最多的是（ ） A．4 g氢气 B．8.96 L氧气（标准状况） 1．下列物质所含分子数最多的是（ ） A．4 g氢气 B．8.96 L氧气（标准状况） C ．0.3 mol氨气 D．9 ml H2O（ρ=1.0g/ml） 2．在标准状况下，相同质量的下列气体体积最大的是（ ） A．H2 B．CO2 C．N2 D．O2

练习与实践 三、选择题 3．由托盘天平称量的读数值记录正确的是（ ） A．3.12克 B．3.1克 C．252毫克 D．5.4毫克 3．由托盘天平称量的读数值记录正确的是（ ） A．3.12克 B．3.1克 C．252毫克 D．5.4毫克 4．下列叙述中正确的是（ ） A．摩尔的单位是物质的量 B．氯气的摩尔质量是71 g/mol C．1mol氢的质量是1 g D．氧气的摩尔质量等于它的相对分子质量

练习与实践 三、选择题 5．下列叙述不正确的是（ ） A．1mol任何物质都含有阿佛加德罗常数个基本单元 5．下列叙述不正确的是（ ） A．1mol任何物质都含有阿佛加德罗常数个基本单元 B．在标准状况下，1 molH2O的体积约是22.4 L C．相同状况下，相同体积的任何气体都含有相同的分子数 D．标准状况下，1 mol任何气体都占有约22.4 L体积 6．含有6.02×1023个O原子的H2O2的物质的量是（ ） A．1mol B．0.5mol C．0.25mol D．0.125mol

练习与实践 四、问答题 1．HCl与足量NaHCO3反应，生成5.85 g氯化钠，问需要HCl多少摩尔？生成的CO2在标准状况下的体积是多少毫升？ 2． 1 g H2 、 16 g O2和22 g CO2的物质的量各为多少 ？在标准状况下，它们的体积是否相等？

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