高一化学学习高一化学物质的量及其单位三

课堂练习与解析

在高一化学的学习中，"物质的量及其单位"是一个非常重要的概念。它不仅帮助我们理解化学反应中的定量关系，还为后续更复杂的化学计算打下坚实的基础。为了更好地掌握这一知识点，我们将通过一系列课堂练习来加深理解。

1. CO2分子的组成分析

- 题目：2 mol CO2中含有多少mol C 和多少mol O，含有多少个CO2分子？

- 解析：

- 每个CO2分子由1个碳原子（C）和2个氧原子（O）组成。

- 因此，2 mol CO2中含有：

- \( 2 \times 1 = 2 \) mol C

- \( 2 \times 2 = 4 \) mol O

- 根据阿伏加德罗常数（\( N_A = 6.02 \times 10^{23} \)），2 mol CO2中含有的CO2分子数为：

- \( 2 \times 6.02 \times 10^{23} = 1.204 \times 10^{24} \)个CO2分子。

2. H2SO4的原子构成

- 题目：1 mol H2SO4中含有多少个原子？

- 解析：

- 每个H2SO4分子由2个氢原子（H）、1个硫原子（S）和4个氧原子（O）组成。

- 因此，1 mol H2SO4中含有：

- \( 2 + 1 + 4 = 7 \) mol 原子。

- 由于1 mol H2SO4含有7 mol原子，所以总共有：

- \( 7 \times 6.02 \times 10^{23} = 4.214 \times 10^{24} \)个原子。

3. CaCl2的离子组成

- 题目：3 mol CaCl2中含有多少mol Ca2+，多少mol Cl-，共多少mol离子？

- 解析：

- 每个CaCl2分子由1个钙离子（Ca2+）和2个氯离子（Cl-）组成。

- 因此，3 mol CaCl2中含有：

- \( 3 \times 1 = 3 \) mol Ca2+

- \( 3 \times 2 = 6 \) mol Cl-

- 总共有：

- \( 3 + 6 = 9 \) mol 离子。

4. 水分子中的氧原子

- 题目：多少mol H2O中所含有的氧原子数与1.5 mol CO2中含有的氧原子数相同？

- 解析：

- 1.5 mol CO2中含有 \( 1.5 \times 2 = 3 \) mol O。

- 每个H2O分子中有1个氧原子，因此需要3 mol H2O才能含有3 mol O。

5. 氧气与臭氧的比较

- 题目：3.01 × 10^23个O2的物质的量是多少？与其物质的量相等的臭氧(O3)中所含氧原子个数是多少？

- 解析：

- \( 3.01 \times 10^{23} \)个O2分子的物质的量为：

- \( \frac{3.01 \times 10^{23}}{6.02 \times 10^{23}} = 0.5 \) mol O2。

- 0.5 mol O2中含有 \( 0.5 \times 2 = 1 \) mol O。

- 与其物质的量相等的臭氧(O3)中所含氧原子个数为：

- \( 0.5 \times 3 = 1.5 \) mol O。

6. 二氧化硫与三氧化硫的氧原子比

- 题目：2 mol SO2和1 mol SO3 所含氧原子之比为多少？

- 解析：

- 2 mol SO2中含有 \( 2 \times 2 = 4 \) mol O。

- 1 mol SO3中含有 \( 1 \times 3 = 3 \) mol O。

- 因此，氧原子之比为：

- \( \frac{4}{3} = \frac{4}{3} \) 或 4:3。

自主总结与展示

在完成这些练习后，我们可以自主总结本课时的主要内容，并积极展示我们的理解和思考。以下是主要内容的总结：

- 物质的量的概念：物质的量是国际单位制中的一个基本物理量，用于表示一定数量的微观粒子（如原子、分子、离子等）。其单位是摩尔（mol）。

- 阿伏加德罗常数：阿伏加德罗常数（\( N_A \)）定义为1 mol任何物质中所含的粒子数，约为 \( 6.02 \times 10^{23} \)个。

- 物质的量与粒子数的关系：通过阿伏加德罗常数，可以将物质的量转换为粒子数，反之亦然。

- 化合物的组成分析：通过对化合物分子式的分析，可以确定其中各元素的物质的量及相应的粒子数。

- 离子化合物的组成：对于离子化合物，不仅要考虑阳离子和阴离子的数量，还要考虑它们之间的比例关系。

基础达标练习

接下来，我们通过一些基础达标练习来进一步巩固对“物质的量及其单位”的理解。

1. 选择题：

- 题目：下列说法中正确的是：

A. 1 mol氧

B. 1 mol H2SO4

C. 1 mol米

D. 1 mol面粉

- 解析：

- 正确答案是B。选项A不准确，因为氧既可以指单质氧（O2），也可以指氧原子（O），而题目没有明确指出；选项C和D中的“米”和“面粉”不是化学物质，无法用摩尔表示。

2. 碳酸钠的组成：

- 题目：在0.5 mol Na2CO3 中含有：

A. 0.5 mol CO3^2-

B. 1 mol Na+

C. 6.02 × 10^23 mol Na+

D. 1.5个O

- 解析：

- 正确答案是A。每个Na2CO3分子中有1个CO3^2-离子，因此0.5 mol Na2CO3中含有0.5 mol CO3^2-。选项B错误，因为0.5 mol Na2CO3中含有1 mol Na+；选项C错误，因为6.02 × 10^23 mol Na+的单位不正确；

选项D错误，因为1.5个O的单位不正确。

3. 气体中原子数最多的：

- 题目：1 mol下列气体中所含原子数最多的是：

A. H2

B. CO2

C. CH4

D. O2

- 解析：

- 正确答案是C。每个CH4分子中有5个原子（4个H和1个C），因此1 mol CH4中含有5 mol原子。其他选项分别为：H2（2 mol原子）、CO2（3 mol原子）、O2（2 mol原子）。

4. 气体分子数与原子数的关系：

- 题目：下列说法中正确的是（NA代表阿伏加德罗常数的值）：

A. 1 mol N2和1 mol CO所含的分子数都是NA

B. 1 mol H2和1 mol CO2所含的原子数都是NA

C. 1 mol CO和1 mol CO2所含的氧原子数都是NA

D. 1 mol H2SO4和1 mol H3PO4所含的原子数都是4NA

- 解析：

- 正确答案是A。1 mol N2和1 mol CO都含有NA个分子。选项B错误，因为1 mol H2含有2 mol原子，而1 mol CO2含有3 mol原子；选项C错误，因为1 mol CO含有1 mol氧原子，而1 mol CO2含有2 mol氧原子；

选项D错误，因为1 mol H2SO4含有7 mol原子，而1 mol H3PO4含有8 mol原子。

5. 物质的量与质量的关系：

- 题目：下列说法中正确的是：

A. 物质的量就是物质的质量

B. 阿伏加德罗常数就是6.02 × 10^23

C. 阿伏加德罗常数通常使用6.02 × 10^23 mol^-1这个近似值

D. 摩尔是物质的量的单位，也是七个国际基本物理量之一

- 解析：

- 正确答案是C。选项A错误，因为物质的量和物质的质量是两个不同的概念；选项B错误，因为阿伏加德罗常数是一个具体的数值，而不是一个近似值；选项D错误，因为摩尔是物质的量的单位，但不是国际基本物理量之一。

与展望

通过上述练习和解析，我们对“物质的量及其单位”有了更加深入的理解。物质的量不仅是化学计量学的核心概念，而且在化学反应、溶液浓度以及热力学等多个领域都有着广泛的应用。掌握这一概念，有助于我们在化学学习中更加灵活地进行定量分析，为未来更复杂的学习打下坚实的基础。

希望同学们能够继续努力，不断巩固和拓展自己的知识体系，迎接更多挑战。祝大家学习愉快！