要知道一定体积的物体的质量是多少，或知道一定质量的物体体积有多大，只需要提供物体的密度就能解决这些问题。在物理学中，把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度，符号ρ，其数学表达式为ρ＝m/V(质量与体积的比值)。人们往往感觉密度大的物质“重”，密度小的物质“轻”一些，这里的“重”和“轻”实质上指的是密度的大小，根据密度的大小，人们可以鉴别物质；选择密度不同的物质，可以满足制造的不同需要；通过测定密度，科学研究中还可能发现其他新物质。
在国际单位制中，质量的常用单位是千克(kg)，体积的常用单位是立方米(m3)，从单位角度看，要建立质量与体积之间的直接联系，只需创设一个单位为kg·m－3(读作千克每立方米)的导出物理量。进一步研究发现，一定条件下，同种物质的质量与体积的比值是一定的，物质不同，其比值一般也不同，这反映了不同物质的不同性质。因此，以kg·m－3为单位的物理量是物质的一种特性，它不随质量和体积的变化而变化，是可测量的，这就是我们所熟悉的导出物理量——密度。
从单位入手，以比值法定义密度，较直接学习密度概念内涵要简捷方便得多，这是我们认识导出物理量的一种有效学习方式。
要知道一定质量的物质所含微粒的物质的量，或知道一定物质的量的微粒的质量有多大，需要创设什么物理量，请从单位入手，提出解决这一问题的方法。
物质的量的单位是mol，质量的常用单位是kg或g，从单位角度看，要建立物质的量与质量之间的直接联系，只需创设一个单位为g·mol－1或kg·mol－1的导出物理量。
同理，要知道一定体积的物质所含微粒的物质的量，或知道一定物质的量的微粒的体积有多大，从单位角度看，只需有一个单位为L·mol－1或mol·L－1的导出物理量。
假如以“g·mol－1”、“L·mol－1”为单位的物理量是物质的固有属性，有规律可循，就可成为一种新的物理量，这种创新意义就非常大。
下表给出了1 mol不同常见物质的质量和体积大小，完成表格中剩余空格后，思考1 mol不同物质的质量在数值上有什么特点？在相同温度和压强下，1 mol不同物质的体积在数值上有何规律？
[想一想] 为什么比较1 mol气体体积要在相同温度和压强下，不同温度或不同压强为什么不行？
1．摩尔质量
1 mol的任何物质的质量，当以克为单位时，在数值上等于其相对原子质量或相对分子质量。不同原子、离子或分子的相对质量不同，所以1 mol物质的质量也不同；同一原子、离子或分子在不同的温度、压强下，状态可能不同，但其相对质量不会改变，因此1 mol物质的质量与其存在状态无关，显然属于物质的固有属性。因此，以“g·mol－1”为单位的物理量有存在的价值，可成为一个导出物理量，通常称为摩尔质量(molar mass)，即单位物质的量的物质所具有的质量。
[试一试] 1.完成下表，完善对摩尔质量的认识。
[试一试] 2.改正下列说法中可能存在的错误，并说明理由。
(1)N2的摩尔质量是28 g
(2)1 mol任何物质的质量在数值上等于其相对原子质量或相对分子质量
(3)1 mol NaCl的质量是58.5 g·mol－1
[试一试] 3.按要求完成填空。
(1)1 mol H2O的质量是________，2 mol H2O的质量是________，3 mol H2O2的质量是________。
(2)54 g水的物质的量是________，含有分子数是________，含有O的个数约是________。
(3)68 g H2O2的物质的量是________，含有分子数是________，含有O的个数约是________。
2．摩尔体积
在相同的温度和压强下，1 mol不同物质的体积并不相同，但是1 mol不同气体的体积却是近似相同的。因此，以“L·mol－1”为单位的物理量，只可建立气态物质体积与物质的量的直接联系，也可成为一个导出物理量。该物理量不适用于固态、液态物质，为排除这些状态，该物理量就被称为气体摩尔体积(molar Volume of gas)，符号为Vm，即在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积。
从表中还可以看出，在不同的温度和压强下，气体摩尔体积的数值是不相同的，如在0 ℃、101 kPa时气体摩尔体积约是22.4 L·mol－1；而在0 ℃、202 kPa时，气体摩尔体积约是11.2 L·mol－1。一般我们经常研究的是0 ℃、101 kPa(又称标准状况，standard temperature and pressure，
简写为STP)时气体的摩尔体积，Vm约为22.4 L·mol－1，“22.4 L·mol－1”习惯上被称为标准状况下的气体摩尔体积。
[试一试] 4.完成下表，完善对气体摩尔体积的认识。
[试一试] 5.改正下列说法中可能存在的错误，并说明理由。
(1)1 mol任何气体的体积都是22.4 L
(2)2 g氢气的物质的量是1 mol，它所占的体积是22.4 L
(3)1 mol任何物质在标准状况时所占的体积都约是22.4 L
(4)1 mol H2和1 mol H2O所含分子数相同，在标准状况时所占体积都约是22.4 L
[试一试] 6.在标准状况下
(1)0.5 mol HCl的体积是________；
(2)33.6 L氢气的物质的量是________；
(3)16 g氧气的体积是________；
(4)44.8 L氮气中含有的氮分子数是________。
资料卡片 我们知道，物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子的大小和粒子间的距离三个因素。
1 mol任何物质中的粒子数目是相同的，即NA。因此，摩尔体积的大小主要由构成物质的粒子大小和粒子间距离所决定。
对于固态物质或液态物质来说，构成它们的粒子间的距离非常小，它们的体积主要取决于微粒本身的大小，不同物质构成微粒的大小是不同的，因此1 mol不同固态物质或液态物质的体积是不相同的。对于气体来说，分子之间的距离远大于分子本身的大小，其体积主要由分子间距离决定，而一定温度和压强时，分子间的距离又是相同的，所以，1 mol不同气体的体积近似相同。温度和压强不同，气体分子间的距离也会不同，所以，不同温度和压强时，气体摩尔体积也不相同。
(满分50分 限时30 min)
一、选择题(本题包括10小题，每小题4分，共40分，每题有1～2个正确答案，全对得4分，不全对得2分)
1．下列说法正确的( )
A．氮的摩尔质量就是氮的相对原子质量
B．1个12C原子质量大约是1.993×10－23g
C．氢氧化钠的摩尔质量是40 g
D．O2的摩尔质量等于其相对分子质量
2．下列叙述中错误的是( )
A．H2SO4的摩尔质量是98 g·mol－1
B．2 mol NO和1 mol NO2中含氧元素质量相同
C．等质量的O2和O3所含氧原子数相等
D．等物质的量的CO和CO2含有相同氧原子数
3．下列说法正确的是( )
A．气体摩尔体积就是22.4 L·mol－1
B．在标准状况下，22.4 L水的质量约为18 g
C．标准状况下22.4 L任何气体都含有约6.02×1023个分子
D．1 mol H2和O2的混合气体在标准状况下的体积约22.4 L
4．设NA表示阿伏加德罗常数，下列物质中物质的量为1 mol的是( )
A．通常状况下22.4 L氯气
B．18毫升水(水的密度为1 g·mL－1)
C．NA个H2分子
D．标准状况下22.4 L H2O
5．448 mL某气体在标准状况下的质量为1.28 g，该气体的摩尔质量为( )
A．64 g B．64
C．64 g·mol－1 D．32 g·mol－1
6．若4 ℃时20滴水恰好为1 mL(水的密度为1 g·mL－1)，则一滴水中所含的水分子数为( )
A．10NA/9 B．5NA/9 C．NA/360 D．1NA/5
7．在标准状况下，w L氮气含有x个N原子，用w和x表示阿伏加德罗常数为( )
A．wx mol－1 B．22.4x mol－1
C．(22.4x/w)mol－1 D．(11.2x/w)mol－1
8．在标准状况下，将1 g He、11 g CO2和4 g O2混合，所得混合气体积约为( )
A．28 L B．11.2 L C．16.8 L D．14.0 L
9．等质量的下列物质中，所含分子数最多的是( )
A．CH4 B．NH3
C．H2O D．HF
10．下列①0.5 mol NH3 ②标况下22.4 L He ③4 ℃时的9 mL水 ④0.2 mol H3PO4所含原子数目按由大到小顺序排列的是( )
A．①④②③ B．④③②①
C．②③④① D．①④③②
二、填空题(本题包括3小题，共10分)
11．(4分)质量相同的SO2和SO3的物质的量之比是________，摩尔质量之比是________，含氧原子个数比是________，硫原子个数比是________。
12．(3分)标准状况下9.6 g 某气体体积与0.6 g 氢气体积相同，该气体的相对分子质量是________。
13．(3分)标准状况下280 mL某气体质量为0.35 g，该气体的摩尔质量是________。
知识衔接
(从左到右，从上到下)56 7.20 cm－3 58.5 27.00 cm－3
18 18.00 mL 46 58.23 mL 2 24.0 L 32
24．0 L 44 23.9 L
想一想 温度和压强会影响气体的体积，在不同温度或不同压强下，1 mol气体体积不一定相同。
试一试 1.
试一试 2.(1)摩尔质量单位是g·mol－1，应改为28 g·mol－1。
(2)规律存在前提是“以g为单位”，要增加本前提条件，否则不成立。
(3)质量单位是g，g·mol－1是摩尔质量的单位，可改成1 mol NaCl的质量是58.5 g，或NaCl的摩尔质量是58.5 g·mol－1。
试一试 3.(1)18 g 36 g 102 g (2)3 mol 3NA 1.806×1024 (3)2 mol 2NA 2.408×1024
试一试 4.
试一试 5.(1)必须强调“在标准状况”这个前提，严格来说22.4 L也只是一个近似值，描述为“约是22.4 L”更妥，但习惯上往往省略“约”。
(2)必须强调“在标准状况”，否则体积不一定是22.4 L。
(3)水是液体，1 mol H2O在标准状况下的体积不是22.4 L，质量为18 g，密度为1 g·mL－1，体积为18 mL。
(4)氢气为气体，水为液体，相同物质的量，体积明显不同。
试一试 6.(1)11.2 L (2)1.5 mol (3)11.2 L
(4)2NA
限时作业
1．B [物质的摩尔质量是以克为单位在数值上等于其相对分子量，故A、D错；摩尔质量单位为g·mol－1，C错；1个12C的质量＝12 g/6.02×1023＝1.993×10－23 g，B正确。]
2．D 3.CD 4.BC 5.C
6．C [4 ℃时水的密度为1 g·mL－1，所以20滴水为1 g，每滴水为0.05 g,1滴水的分子数为(0.05/18)×NA＝NA/360。]
7．D 8.D
9．A [n＝，m相同时，M越小，物质的量越大，分子数越多，四个选项中CH4的摩尔质量最小，分子数最多，选A 。]
10．D [所含原子的物质的量分别为①0.5×4＝2 mol，②1 mol，③0.5×3＝1.5 mol，④0.2×8＝1.6 mol，故①>④>③>②。]
11．5∶4 4∶5 5∶6 5∶4
12．32
解析 0.6 g H2的物质的量＝＝0.3 mol，标况下体积相同即物质的量相同，所以9.6 g某气体的物质的量为0.3 mol，该气体M＝
＝
＝32 g·mol－1即相对分子质量为32。
13．28 g·mol－1
本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/07608c52fd4ffe4733687e21af45b307e871f909.html
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