課程名稱:
莫耳、原子量與分子量
課程名稱:
莫耳、原子量與分子量
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
莫耳
mole
亞佛加厥 義大利 Amedeo Avogadro 1776 年- 1856 年
化學計數集合單位
:( 1 )生活上計數:
單位: 。
集合單位: 。 1 對= 個。 1 打= 個。
( 2 )化學上計數:
單位定義: 。
12 公克的碳原子所含的原子數目有六千億兆個,
將此數目定義為「 1 莫耳」。
1 莫耳的碳原子,共有 公克。
化學計數單位 莫耳
雙(對)、打、袋、包、本…
個、支、片、條、件、頁、粒…
2 12
12 莫耳
化學計數集合單位
:( 2 )化學上計數:
集合單位: = = 。 1 mol = = 亞佛加厥數 。
化學計數單位 莫耳
1 莫耳
個 10
236
六千億兆個 1 mol
N
個 打 12
12
個 n 莫耳 mol
61023
61023
個 n 莫耳 mol
N
N
個數與莫耳換算
莫耳數 個數 個數
莫耳數
(6 10 ) 10
6
23 23mol mol
mol mol
N
N
) (
n n
10 6
10 n 6
n 23
23
打數
個數 個數
打數 12
12
Dozen 12 12
Dozen n n
常見計數單位及莫耳示意圖
個 雙 2 1
個 打 12 1
個 令 500 1
個 莫耳 6 10
1 23
細數原子與分子
【延伸學 習】
細數原子與分子
說明例 粒子圖例 分子數 原子數
成分原子數 原子總數
3 個 水分子
3
3 個白原子 6 個黑原子
9 個原子
O H
23
H O
3
3 個 O 原 子
6 個 H 原子
9 個原子
) (
3 H2O1 31 )
(
3 H2O1 3 2 3(H2O1)
3 3 )
(
3 H2O
細數原子與分子
說明例 粒子圖例 分子數 原子數
成分原子數 原子總數
1 打
水分子
12 36 個原子24 個黑原子 12 個白原子
細數原子與分子
說明例 粒子圖例 分子數 原子數
成分原子數 原子總數
1 打
水分子
1打H2O 1 打) 1打(H2O1
1 打 O 原子
) (
1打 H2O1
1 1打
) (
1打 H2O1 2 1打
2 打 H 原子
) (
1打 H2O1 3 1打
3 打原子
細數原子與分子
說明例 粒子圖例 分子數 原子數
成分原子數 原子總數
5 莫耳
水分子
H2O ol5 m 5 mol ) ol
5 m (H2O1
5mol O 原子
) (
5mol H2O1 1 5mol
) (
5mol H2O1 2 5mol
10mol H 原子
) (
5mol H2O1 3 5mol
15mol 原子
範例解說
1. 一瓶礦泉水中,若有水分子 2.4×1024 個,則回答下列問題:
這瓶礦泉水中,有多少莫耳水分子? 莫耳水分子。
這瓶礦泉水中,有多少莫耳氫原子? 莫耳氫原子。
這瓶礦泉水中,有多少個氧原子? 個氧原子。2.4 ×1024
莫耳 個
4 10
4 . 10 0
6
10 4
. 2
23 24
N mol
mol n
4
H mol O
H
mol 8
4 2
8
24 23
23 2
10 4
. 2 10
24
10 6
4
4 4
n
O mol O
H mol
2. 若某一氧化碳( CO )與二氧化碳( CO2 )所含的原子總數相等時,
則回答下列問題:
此一氧化碳( CO )與二氧化碳( CO2 )的分子總數比= 。 此一氧化碳( CO )與二氧化碳( CO2 )中所含的氧原子總數比
= 。
範例解說
3 : 2
2
X
mol CO Ymol CO 設有
2 3 Y
X
3 Y
2 X
O mol CO
mol 3 1 3
3
O mol CO
mol 2 2 4
2 2
3 : 4
3. 硫酸銨化學式為 (NH4)2SO4 ,取一含純硫酸銨的樣品進行分析,得 知其中有氫 24 莫耳,則此樣品中:
含氮原子 莫耳;含氧原子 莫耳。
含硫原子 個。
範例解說
6
4 2
4)
( NH SO mol
設 X
mol X
X
3
24 8
4 2
4) (
3 mol NH SO
故 3 2 6 mol N
4 2
4) (
3 mol NH SO 3 4 12 mol O
12
24 23 1.8 10 10
6 3
N 3
3
mol n
1.8 1024
4 2
4) (
3 mol NH SO
原子量
原子量
原子量:
( 1 )意義:原子的比較質量
( 2 )緣起:原子質量極小,無法直接測量一個原子的質量;
但能取相同數目的不同原子, 得到不同原子間的 。質量比值
氫原子質量:碳原子質量= 1 : 12
碳原子質量:氧原子質量= 3 : 4
碳原子質量:氮原子質量= 6 : 7
碳原子質量:鎂原子質量= 1 : 2 得到各元素間的質量比值…。
原子量
原子量:
( 3 )原子量的訂定:
比較標準:以質量數 的碳原子為比較標準,
訂定「碳的原子量為 12 」。
其他元素的原子量,則以相對於碳原子質量的比值來表示 (連比例)。
12
2
1
7 6
4 3
12 1
...
:
:
:
:
:
:
:
:
) Mg N
O C
H
比較質量(連比例
16 14 24 1
12
原子量
常見原子的原子量
常見原子的原子量:
( 1 )可自「 」中查知,原子量無單位,不見得為整數。
( 2 ) 原子量 一個原子的質量。
週期表
1 12 14 16
延伸學習
延伸學習:
原子量,值接近於 :原子量愈大,其在週期表中的位置 更
右邊、更下方
質量數
1. 碳與甲原子之質量比= 4 : 5 ,若碳原子量為 12 ,則:
甲原子量= 。
若碳原子量基準改為 36 ,則甲原子量= 。
範例解說
45 ...
36 15
12 5
4
甲 C
15
45
原子原子量 原子原子量 原子質量
原子質量 B
B
A A
分子量
分子量:
分子量
( 1 )意義:分子的比較質量
( 2 )計算:分子中,組成原子的原子量 。 (組成關係:原子,組成分子)
( 3 )分子量 一個分子的質量,分子量無單位,不見得為整數。
總和
18 16
2 1
O H2
44 2
16 12
CO2 28
2 14
N2
17 3
1 14
NH3
H2 1 2 2 32
2 16
O2
3 . 40 16
3 . 24
MgO
1. 常見分子的分子量:( 原子量: C = 12 、 H = 1 、 O = 16 、 N = 14 、
C = 12 、 S = 32 、 Ca = 40 、 Fe = 56 )
範例解說
H2 O2 H2O CO2 C6H12O6
2 2O
H N2 CaCO3 H2SO4 Fe2O3
2 32 18 44 180
34 28 100 98 160
從原子量、分子量
能得到的資訊
從原、分子量能得到的資訊
不同原子或分子間的質量大小比較:
( 1 )原子量或分子量愈大者,其一個原子或一個分子的質量愈 。 ( 2 )不同原子間(或分子間)的質量比值
=不同原子(或分子間)的原(或分)子量比值。
大
原子原子量 原子原子量 原子質量
原子質量 B
B
A
A分子分子量 分子分子量 分子質量
分子質量
D C D
C
從原、分子量能得到的資訊
原子量(或分子量)的意義:
( 1 )原子量 = 一莫耳原子的質量。 ( g / mol ;公克 / 莫耳 ) ( 2 )分子量 = 一莫耳分子的質量。 ( g / mol ;公克 / 莫耳 )
12
C H2O 18
mol g /
12 18 g / mol
從原、分子量能得到的資訊
12 18
12 18
g 10
6
12
23
g 10
6
18
23
g 12
6 618 g
從原、分子量能得到的資訊
原(分)子量的二方向運算:
14 N
23 g 10 6
14 N
一個
mol g /
14
N
一莫耳
17 NH
3
23 g
3
10 6
17 NH
一個
mol g /
17
NH3
一莫耳
N
N
從原、分子量能得到的資訊
原子量(或分子量)的意義:
( 3 )成分元素質量比:由 [ 化學式 ] 及 [ 分子量 ] 得知 實例說明:
水的化學式為 H2O ,一分子的水由 2 個氫原子與 1 個水分子組成 水的分子量為 18 ,表示每莫耳水中有 18 公克,此 18 公克水 中:
從原、分子量能得到的資訊
原子量(或分子量)的意義:
有 2 公克的氫原子,氫原子質量佔全體水的比率為:
有 16 公克的氧原子,氧原子質量佔全體水的比率為:
純水有 900 公克時:
其中含有氫原子 公克。 其中含有氧原子 公克。
2O 18
H 18
2 佔 H
18
16 佔 O
g H 100
18 900 2
H 800 g
18 90016
100 800
2O 18 H
1. ( 原子量: C = 12 、 H = 1 、 O = 16 、 N = 14 、 C = 12 、 Mg
= 24 、
Ca = 40 、 Fe = 56 )
原子量、分子量回家作業
原子 Na Mg Cl Cu Pb
原子量 23 24.3 35.5 64 207.2
1 莫耳 原子質量( g )
5 莫耳 原子質量
( g ) 原子質量每個
( g )
g 23 5
g 23
10 g 6
23
23
g 3 .
24 35.5 g 64 g 207.2 g
g 3 . 24
5 535.5 g 564 g 5207.2 g
10 g 6
3 . 24
23 g
10 6
5 . 35
23 g
10 6
64
23 g
10 6
2 . 207
23
1. ( 原子量: C = 12 、 H = 1 、 O = 16 、 N = 14 、 C = 12 、 Mg
= 24 、
Ca = 40 、 Fe = 56 )
原子量、分子量回家作業
分子 C3H8 CH3COOH Mg(OH)2 CuSO4 Na2O 分子量
1 莫耳 分子質量( g )
5 莫耳 分子質量( g )
1 Kg 分子 的莫耳數
每個 分子質量( g )
44 60 68 160 60
g
44 60 g 68 g 160 g 60 g g
44
5 560 g 568 g 5160 g 5 60 g
44
mol1000
mol60
1000
mol68
1000
mol160
1000
mol60
1000
23 g
10 6
44
23 g10
6
60
23 g10
6
68
23 g10
6
160
23 g10
6
60
1. 查閱如上的「常見原子的原子量」,回答下列問題:
一個碳原子、一個氧原子與一個鈣原子,以哪個原子質量最大?
。
一個水分子、一個二氧化碳與一個氫分子,以哪個分子質量最大?
。
某化合物的化學式為 CnH2n+2 , n 為某數值,已知分子量 86 ,則:
n = 。
範例解說
Ca
元素名稱 氫 碳 氮 氧 鈉 鎂 鈣 鐵
元素符號 H C N O Na Mg Ca Fe
原子量 12 16 40
物質名稱 氫 氧 水 二氧化碳 葡萄糖
化學式 H2 H2O CO2
分子量 2 18 44
CO2
6
84 14
86
2 2
12
2
86
2
n n
n n
H Cn n
6
g m 17 1.7
10 6
10 6
23
22
2. 某原子之質量為 3 ×10 - 23 g ,則其原子量= 。
範例解說
18 )
10 6
( 10
3 23 23
M
提示 :一個質量 × ( 6×10
23)=原子量
18
3. 求 6 ×1022 個氨分子( NH3 )的質量= 克。
想法 :由 [ 分子數 ] ,求出莫耳數,再乘分子量
( ∴ 分子量= 1 莫耳分子的質量 g )
mol g
NH3 17 17 /
莫耳數 1.7
範例解說
4. 某分子分子式為 A2 ,其一個分子之質量為 9 ×10 - 23 g , 則:
其分子量= ; A 原子量為 。
提示 :一個分子的質量 × ( 6×10
23)=分子量
54 )
10 6
( 10
9 23 23
M
54
27 54
2 54 A A A
A
27
提示 :分子中原子量的總和=分子量
A 2
A A
5. 葡萄糖分子 10 莫耳( C6H12O6 )中:
相當於 個葡萄糖分子= 克葡萄糖。
含有 莫耳碳原子= 個碳原子= 克碳原 子
範例解說
10 mol ( C6H12O6 ) 6 ×1024
6 180
12
6H O C
1800
24
23
6 10
10 6
10
10
mol
ng m
10 180 1800
60
25 23
3 . 6 10 10
6 60 6
10
mol C3.6 ×1025
180 72 180
12 180 6
6 12
6
含 比率C
O H C
g
C 720
180 1800 72
720
g mol
C
60 60 12 720
5. 葡萄糖分子 10 莫耳( C6H12O6 )中:
含有 莫耳氫原子= 個氫原子= 克氫原子
含有 莫耳氧原子= 個氧原子= 克氧原子
範例解說
6 180
12
6H O C
10 mol ( C6H12O6 ) 120
25 23
2
23
10 2
. 7 10
10 2
. 7
10 6
120 120
mol H7.2 ×1025
g mol
H
120 120 1 120
120
180 12 180
12 180 1
6 12
6
含 比率H
O H C
10 mol ( C6H12O6 ) 60
25 23
3 . 6 10 10
6 60 60
mol O3.6 ×1025
g mol
O
60 60 16 960
180 96 180
16 180 6
6 12
6H O 含 比率O C
960
g
H 120
180 1800 12
g
O 960
180 1800 96
5. 葡萄糖分子 10 莫耳( C6H12O6 ) 中:
含有 個原子
範例解說
10 mol ( C6H12O6 )
個
26 23
23
10 44
. 1 10
1440
10 6
240 24
10
) 6 12
6 ( 10
mol mol
n
1.44 ×1026
原 子 分 子
※ 葡萄糖分子 10 莫耳( C6H12O6 )中:
解題回顧
C H O
個 克
個 克 個 克 個 克
6 12
10mol
(
C6H O)
mol
60 120
mol60
mol克 莫耳
× 分(原)子量
× 亞佛加厥數
個
6. 在 1000 公斤的氧化鐵( Fe2O3 )中,回答下列問題:
( Fe = 56 、 O = 16 )
含有鐵元素 公斤。 含有氧元素 公斤。
範例解說
700
160 16
3 56
3
2
2
O
Fe
Kg
Fe 700
160 56 1000 2
Kg
O 300
160 16 1000 3
300
原(或分)子質量 g
、莫耳數 mol 與原(或 分)
子個數 n 的關係推演
【延伸學 習】
「個 莫耳 克」公式推想
公式推想:
( 1 )生活實例:已知 1 打蘋果單價 100 元 表示 1 打的蘋果有 100 元,則:
一打蘋果單價 蘋果
個數
個 打 元
總金額(元)
蘋果
打數 500 元,相當於可購買 打數的蘋果。
6 打的蘋果,相當於是 元的錢。
10 打蘋果,相當於 個蘋果。
100 500
一打蘋果單價
100 6
12
12 10
12
500 公克的水,相當於 莫耳的水。
6 莫耳的水,相當於是 公克的水。
10 莫耳的水,相當於是 個水分子。
「個 莫耳 克」公式推想
公式推想:
( 2 )化學世界:已知水的分子量= 18 表示 1 莫耳的水有 18 克,
則:
分子量 分子
個數
個 克
分子重
(克)莫耳 分子
莫耳數
18 500
分子量 18
6
) 0 (6 1
23
) 10 6
(
10 23
) 0 (6 1
23
換算涉及「質量」的,用「原子量、分子量」
換算「數目」間的,用「亞佛加厥數」
運算符號:換算到兩旁,都用『乘號 』 , 反方向用『除號 』
原子 , 分子的『個 莫耳 克』關係
) 10
6
( 23
mol
(原、分子量)g
n X X
原子 , 分子的『個 莫耳 克』關係
) 10
6
( 23
mol
(原、分子量)g
n X X
分子量
分子量 )
0 (6 1
23
) 0 (61 23
原子 , 分子的『個 莫耳 克』關係
) 10
6
( 23
mol
(原、分子量)g
n X X
) 0 (6 1
23
) 0 (61 23
範例解說
1. 小華打完球後回到教室,由於口渴立刻將茶杯中的 360 ml 的水一口氣喝 下,試問:他喝下多少個水分子? 。
他喝下 公克水分子?
他喝下 莫耳水分子?
他喝下 個水分子?
他喝下 個氫原子?
他喝下 個氧原子?
他喝下 個原子?
個水分子
25 23 1.2 10 10
18 6 1
360
n
1.2 ×1025 H2O 18
20 mol
( H2O )
360 20 1.2 ×1025
1.2 ×1025 2.4 ×1025
3.6 ×1025
克 莫耳
個
分子量
分子量
原子 分子 分子 分子重
( g )
個數 個數 莫耳數
公克 n 個 mol
個
) 10 6
( 23
) 10 6
( 23
看化學式
範例解說
2. 關於下列各物質的組成,回答下列問題:
(甲) 0.3 莫耳 O2 (乙) 6×1022 個 C6H12O6 (丙) 90 克 H2O
三者所含的分子數多寡如何? 。 三者所含的氧原子數多寡如何? 。 三者所含的原子數多寡如何? 。 三者質量多寡如何? 。
克 莫耳
個
g molO
mol
n甲 0.3 O2 0.3 2 0.6 0.332 9.6
g mol
molO mol
n
18 180
1 . 0 2.4
24 0.1
0.6 6
0.1 O
H C 10 0.1
6
10 6
6 12 23 6
22
乙
g
mol molO
mol n
90 18
5
15 3
5 5
1 5 O
H 18 5
90
2
丙
丙>甲>乙 丙>甲=乙 丙>乙>甲 丙>乙>甲
3. 回答下列關於一氧化碳( CO )與二氧化碳( CO2 )的相關問題:
等質量的 CO 與 CO2 :
分子數比= ;原子數比= 。
範例解說
44 28
2
CO CO
7 11 1
44 28
1 44
281 1
2
CO CO
n n
21 22 3
7
2 11
' '
2
CO CO
n n
11 : 7
22 : 21
公克
1
3. 回答下列關於一氧化碳( CO )與二氧化碳( CO2 )的相關問題:
等數目的 CO 與 CO2 :
原子數比= ;質量比= 。
3 2 3
1
2 1
2
CO CO
n n
範例解說
2 : 3
44 28
2
CO CO
11 7 44
1
28 1
2
CO CO
m m
7 : 11
mol
1
範例解說
3. 回答下列關於一氧化碳( CO )與二氧化碳( CO2 )的相關問題:
等原子數的 CO 與 CO2 :
分子數比= ;質量比= 。
molCO2
b
molCO a
2 3 3
2 b
b a a
3 : 2
22 21 44
2
28 3
2
CO CO
m m
21 : 22
範例解說
4. 濃度 4.9 %的硫酸( H2SO4 )水溶液 1000 公克中,含有溶 質
純硫酸 莫耳。 ( S = 32 )
mol
n 0.5
98 49 98
100 9 . 1000 4
0.5
4 98
2SO H
範例解說
5. ( )大明取 2 g 的金屬氧化物 (MO) 與適量的稀硫酸完全作用,反 應後將溶液蒸乾,得到 6 g 的金屬硫酸鹽 (MSO4) 。表為各元 素與其原子量,則金屬 (M) 應是下列何者?
( A ) Mg ( B ) Ca ( C ) Fe ( D ) Cu 。
MO g
2 6g MSO4
64 6 32
2 16
MM M
M
96 6
16 2
M M MM
96 3 16
1
M MMg M
M
M M
24 48
2
96 48
3
g O
gH ex
18 10 90 2
H 90 :
2
含
2O
18
H質量守恆
A6. ( )阿誠依重量百分濃度配製含有如下成分的水溶液,以作為栽種 時所添加的肥料。 (原子量 Na = 23 , P = 31 , O =
16 )
硝酸銨( NH4NO3 ) 2 % ; 磷酸鈉( Na3PO4 ) 7 % ;
氧化鉀( K2O ) 12 %
則 80 公克的肥料水溶液中約含有多少公克的鈉元素?
範例解說
80 g 肥料
4 3PO Na
7 % C
範例解說
7. 右圖為鈣片之營養標示。若鈣片中的鈣成分皆來自 CaCO3 , 則回答下列問題:(原子量: Ca = 40 )
一片鈣片中,含有鈣 莫耳。
此鈣片中含有 Ca 的重量百分比為 % 。
mol n 0.003
40 12 .
0
克 莫耳
個
0.003
0.5 g
g Ca 0.12
% 24 5 100
. 0
12 . 0
100
%
鈣片 Ca
24 Ca
範例解說
7. 右圖為鈣片之營養標示。若鈣片中的鈣成分皆來自 CaCO3 , 則回答下列問題:(原子量: Ca = 40 )
此鈣片中含有 CaCO3 的重量百分比為 % 。
0.5 g
3 100 CaCO
% 60 5 100
. 0
40 12 100
. 0 100
% 3
鈣片 CaCO
X CaCO
Ca 0.12 100
40
3
60