涡阳一中《化学中常用的物理量物质的量》.ppt

1-3化学中常用的物理量 物质的量,主讲人：盛伟民 shwm1234,思考,假定我们有一袋面值一元的硬币， 每一硬币的形状、体积、质量是相同的， 我们通过哪些方法或途径可以知道这袋 硬币的个数？,直接数数,先称量出一个硬币的质量，再用硬币的总质量除以 一个硬币的质量,先称量出100个硬币的质量，用硬币的总质量除以 100个硬币的质量，再乘以100,先测量出一个硬币的体积，再用硬币的总体积除以 一个硬币的体积,先测量出一个硬币的厚度，再将硬币垒起来，用硬 币的总厚度除以一个硬币的厚度,先测量出100个硬币的厚度，再将硬币垒起来，用硬 币的总厚度除以100个硬币的厚度，然后乘以100,先用模具计量（比如一木板上刻有许多凹槽，每一凹 槽中正好卡入10个硬币）（银行常用）,先测量出100个硬币的体积，再用硬币的总体积除以 100硬币的体积 ，再乘以100,模型,模型一：直接计量（方法1） 模型二：引入中间物理量换算（方法28）,质量/一个硬币、质量/100个硬币、 体积/一个硬币、厚度/一个硬币等,C + O2 = CO2,宏观上： （物质质量）,微观上： （所含粒子数目）,12克 32克 44克,1个C原子 1个O2分子 1个CO2分子,思考探究,结合前面解决一袋硬币个数的方法模型， 尽可能多地列举出解决一定质量的宏观物质中 所含粒子数的方法或途径。,一个一个地数,先称量出1个微观粒子的质量，然后再用宏观物质的 质量除以1个微观粒子的质量，计算出微观粒子个数,先称量出由某一数目的微观粒子所组成的微粒集体 的质量，然后再用宏观物质的质量除以微粒集体的 质量，再乘以微粒集体所含有的微粒数,计算出碳原 子个数。,先数出1cm3宏观物质所含有的微观粒子个数，然后 再根据宏观物质的总体积,计算出微观粒子个数,先测量出1个微观粒子的体积，然后再用宏观物质的 体积除以1个微观粒子的体积，计算出微观粒子个数,分析评价,一个一个地数,先称量出1个微观粒子的质量，然后再用宏观物质的 质量除以1个微观粒子的质量，计算出微观粒子个数,先称量出由某一数目的微观粒子所组成的微粒集体 的质量，后然再用宏观物质的质量除以微粒集体的 质量，再乘以微粒集体所含有的微粒数,计算出碳原 子个数。,先数出1cm3宏观物质所含有的微观粒子个数，然后 再根据宏观物质的总体积,计算出微观粒子个数,先测量出1个微观粒子的体积，然后再用宏观物质的 体积除以1个微观粒子的体积，计算出微观粒子个数,根据方法3，我们可建立下列数学模型：,物质所含微粒数 微粒数目/微粒集体,打,12个 ,物理量,一、物质的量及单位,1、概念：,注： 、 、 、 、,是七个国际基本物理量之一。 是一个专有名词，不能分割、不能增减。 微观粒子是指：分子、原子、离子、质 子、中子、电子等。 符号为“n”。,用来描述“微观粒子集体所含微观微粒数目多少的物理量。”,资料,国际单位制（SI）的7个基本单位,物质的量,摩尔,mol,一、物质的量及单位,1、概念：,注： 、 、 、 、,是七个国际基本物理量之一。 是一个专有名词，不能分割、不能增减。 微观粒子是指：分子、原子、离子、质 子、中子、电子等。 符号为“n”。,用来描述“微观粒子集体所含微观微粒数目多少的物理量。”,2、摩尔 概念： 符号： 国际规定：,是物质的量的单位，简称摩。,mol,1mol任何微粒所含的微粒数与0.012kg一种 碳原子（12C）所含的碳原子数相等。实验 表明，0.012kg 12C所含的碳原子数为 6.021023。 6.021023mol-1称为阿伏加 德罗常数（NA）。,【课堂练习】,1mol O 含有 个O； 1mol H2O 含有 个H2O； 0.1mol H+ 含有 个H+ ； 0.5mole 含有 个e ； 6.021023个12C的物质的量为 mol； 6.021022个CO的物质的量为 mol； 3.011023个OH的物质的量为 mol。,6.021023,6.021023,6.021022,3.011023,1,0.1,0.5,物质的量（n）、阿伏加德罗常数（NA）与微粒数（N）之间的关系为：,总结,或,【迁移应用】,6.021023个H2O,6.021023,1.2041024,2,1,1mol,2. 1molNa2CO3中含有_molNa+、_ molCO32-，共含有离子的个数为 _ 个。,2,1,1.8061024,1、1molH2O中2mol的H，1mol 的O?,【析】1个水分子中有2个氢原子和1个氧原子，当同时扩大阿佛加德罗常数倍之后，有如下关系： H2O2HO 即H2O2HO 1个 2个 1个 1mol 2mol 1mol NA 2NA NA,思考,1mol,0.5mol,1.2041024,1,6.021023,1,2,0.5molK2SO4含有 molK+， molSO42-，含 个O。,3.011023个氢分子含 mol H、 含有 个质子、 mol e。, mol NH3，含有个 N。,1.2041024,练习1：下列说法是否正确？,1molNa+中含有NA个钠离子 （ ） 1molH2O中含有6.021023个水分子（ ） 1mol氢分子中含有NA个氢原子 （ ） 1molCO2含有NA个氧原子 （ ） 1molH2O中含有1molH2和 1molO （ ） 1molH2O中含有10NA个质子 （ ）,练习2、计算并填空：, 3.011024个硫酸分子的物质的量为 mol； 2 mol H2O中含 mol H和 mol O， 含有 个H2O。 9.031023个甲烷分子含 mol C原子、 mol H原子， mol质子、 mol电子。 CO2mol中含有的氧原子数跟1.8061024个 H2O分子中含有的氧原子数相同。,5,4,2,1. 2041024,1.5,6,15,15,1.5,使用摩尔概念时的注意点,： ：,微观粒子或它们的特定组合,不适用宏观物质,必须指明微粒符号或化学式或完整的名称。,如：6.02X1023粒米供全球60亿人每人每天吃一斤, 可吃14万年。 10亿人数一滴水里的水分子数,每人每分钟数 100个,需要3万多年。,如：1molH、1molH2或1mol氢原子、1mol氢分子，而不能说成“1mol氢”。,1.物质的量是用0.012 kg 12C中所含的原子数目作为标准来衡量其他微粒集体所含微粒数目多少的物理量，符号是n。物质的量的单位是摩尔 ，简称摩，符号为mol。 2. 0.012 kg 12C所含的碳原子数为6.021023，与0.012 kg 12C所含的碳原子数相同的任何微粒，它的物质的量为1mol或1mol任何粒子集体都含有6.021023个粒子 3. 6.021023 mol1 称为阿伏加德罗常数，符号为NA。 4. 表示物质的量时，必须用化学式指明微粒的种类，可以是分子、原子、离子或电子等。 5. n = N /NA 、 N = nNA 推论：物质所含微粒数与微粒的物质的量成正比。,【小结】,根据方法3，我们可建立下列数学模型：,物质所含微粒数 微粒数目/微粒集体,打,12个 ,物质的量,摩尔,6.021023,问题探究,摩尔质量和气体摩尔体积,研讨P22表131,数值上等于其相对原子质量或 相对分子质量，单位为克,固体、液体物质体积无明显规 律，气体物质体积基本相同,二：摩尔质量,单位物质的量的物质所具有的质量。,问题,1、概念： 2、表达式： 3、单位：,g/mol或gmol-1 例：M（Fe）= M（H2O）= M（H2SO4）= M（NaCl）=,1、1mol不同物质的质量为什么不同？ 2、Na和 Na +的摩尔质量是否相同？为什么？,56g/mol,98gmol-1,18g/mol,58.5gmol -1,24.5gH2SO4 物质的量是多少？,解：,H2SO4的相对分子质量为98，则H2SO4的摩尔质量为98g/mol 。,n（ H2SO4 ）=,=0.25mol,答： 24.5gH2SO4 物质的量是0.25mol。,例题1,例题2,1.5molH2SO4 的质量是多少？,解：,由m=nM,m（H2SO4）=n（H2SO4）M（H2SO4）,答：1.5molH2SO4 的质量是147.0g。,=1.5mol 98g/mol,=147.0g,概括整合,物质所含微粒数 微粒数目/微粒集体,练习1：填空,3.6gH2O的物质的量是 ，含有 个水分子。 11.7gNaCl的物质的量是 ， 共含离子 个。 3.011022个OH-的物质的量为 ， 质量为 g,0.2 mol,1. 2041023,0.2 mol,2. 4081023,0.05 mol,0.85,三.气体摩尔体积,1、概念： 2、表达式： 3、单位：,一定温度和压强下，单位物质的量 的气体所占有的体积。,L mol-1或L/mol 例： 标准状况（STP或0 ，1.01105Pa ）Vm= 20 ，1.01105Pa Vm=,22.4Lmol-1,24Lmol-1,注： （1）条件：温度和压强 如：0 ，1.01105Pa（标准状况） （2）对象：只适用于气体（单一或混合气体都可 以）。 （3）数据：如 1mol 约22.4L 如：标准状况下，1mol空气的体积约为22.4L 注：并非只有标准状况下Vm=22.4Lmol-1，若提高温度和压强会有很多“Vm”等于“22.4Lmol-1”如： 40 ，1.16105Pa Vm= 22.4Lmol-1,例题1,下列说法是否正确?,在标准状况下，1mol水的体积约是22.4L （ ） 1mol H2的体积约是22.4L （ ） 1mol CO2和1mol CO所含的分子数和体积都相同 （ ） 1mol O2在20时的体积一定大于22.4L （ ） 在标准状况下，0.5mol N2和1mol O2 的混合气体的 体积约是33.6L （ ）,例题2,在标准状况下，CO和CO2的混合气体共39.2L， 质量为61g，求两种气体的分子数。,解：,n总= =1.75mol,设：混合气体中CO的物质的量为x, CO2的 物质的量为y, NCO= 1 mol 6.021023 mol1 = 6.021023 NCO2= 0.75 mol 6.021023 mol1 = 4.521023,概括整合,问题,相同条件下的不同气体的气体摩尔体积为什么相同？,n=,问题探究,一定体积溶液的组成,探究：配制100mL含0.04mol NaCl的溶液。,实验步骤：,计算,下 一 步,称量,下 一 步,溶解,下 一 步,移液,下 一 步,洗涤,下 一 步,定容 摇匀,下 一 步,装瓶 贴签,小结基本步骤：,算称溶转溶定装,所需仪器,算称溶转溶-定装,讨论上述配得的溶液怎样表示它的组成？,物质的量浓度：,以单位体积溶液所含溶质B的物质的量 来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B 的物质的量浓度(CB),CB=,溶质的 物质的量,溶液的体积,溶质的 物质的量浓度,练习,2.从100ml、1mol/L的H2SO4溶液中取出10ml溶液 ，取出的溶液中CH+、 CSO42-分别是多少？,1.将53gNa2CO3固体溶于水配成0.5升溶液，所得 Na2CO3溶液物质的量浓度是多少？,CNa2CO3 =1.0mol/L,CH+ =2mol/L、 CSO42- =1mol/L,3.物质的量浓度相同的NaCl、MgCl2和AlCl3溶液，当溶液的体积之比为3:2:1时，则三种溶液中Cl-的物质的量浓度之比为（ ） A、1:1:1 B、1:2:3 C、3:2:1 D、3:4:3,B,4、将1mol NaCl和1mol CaCl2溶于水配成1升溶液， 所得溶液中各离子物质的量浓度是多少？,CNa+ =1mol/L、 CCa2+ =1mol/L、 CCl- =3mol/L,5、某溶液溶质的摩尔质量为M，溶液的密度为 （g/cm3）, 溶质的质量分数为，求溶液的物质 的量浓度？,或,6、如何用质量分数为98，密度为1.84g/cm3的浓 硫酸配制250ml 2mol/L的稀硫酸？,溶解：约150ml水于烧杯中，再 准确量取26.6ml浓硫酸，沿玻璃棒缓慢加入 水中，边加边搅拌。,定容：直接加水至离容量瓶刻度线12cm时，轻轻振荡容量瓶，改用胶头滴管加水至恰好到刻度。,转移：冷却到室温时，将所得溶液转入250ml容量瓶中，再用30ml水洗涤烧杯和玻璃棒23次，洗涤液全部转入容量瓶中。,将所配稀硫酸转入试剂瓶中，并贴上标签。,6、在标准状况下，CH4气体0224升，充分燃烧时消耗O2多少摩尔？生成水多少克？如果将生成的CO2气体用2mol/L的NaOH溶液吸收，最多需要多少毫升的NaOH溶液？,问题探究,物质的量与化学反应,4g 32g 36g,2分子 1分子 2分子,2mol 1mol 2mol,44.8L 22.4L,2体积 1体积,解：,22.4L 2mol 1mol 36g,0.224L no2 nco2 mH2o,no2= 0.02mol nco2= 0.04mol mH2o = 0.36g,CO2 + 2NaOH = Na2CO3+ H2O,1mol 2mol,0.04mol 2mol/LV,V=0.04L=40ml,拓展讨论,某同学在配制NaCl溶液的实验中出现了如下 情形，试分析对所配溶液浓度的影响,偏小,无影响,无影响