吉林省长市第五中学高中化学 1.2《化学计量在实验中的应用》课件1 新人教版必修1.ppt

第一章从实验学化学 第二节化学计量在实验中的应用 讨论 1 如何测量一本书中一张纸的厚度 2 一滴水中有多少个水分子 如何测量一个h2o分子的质量 一滴水中所含的水分子数 让全世界65亿人去数 每人每分钟数100个 日夜不停的数 需要5千年才能数完 思考 讨论 一谷仓的谷子 假定每一粒谷子的形状 体积 质量是相同的 我们通过哪些方法或途径可以知道这个谷仓中的谷子的个数 思考 讨论 直接数数 先称量出一粒谷子的质量 再用谷仓中谷子的总质量除以一粒谷子的质量 先称量出100粒谷子的质量 用谷子的总质量除以100粒谷子的质量 再乘以100 先测量出一粒谷子的体积 再用仓库中谷子的总体积除以一粒谷子的体积 先用一个容器 升 斗或担 先数出一升 斗或担 中谷子的粒数 再用升 斗或担 去量谷仓库中谷子 用升数乘以一升中谷子的粒数 就为谷仓库中谷子的粒数 法一 直接计量 方法一 法二 引入中间物理量换算 方法二 五 进一步思考 根据方法5 若已知一斗谷子所含的谷粒数目为n个 一斗谷子的质量为mkg 则mkg谷子中的谷粒数如何计算 谷粒数 n 谷子的质量一斗谷子的质量 进一步思考 根据方法5 若已知一斗谷子所含的谷粒数目为n个 一斗谷子的质量为mkg 则mkg谷子中的谷粒数如何计算 谷粒数 n 谷子的质量一斗谷子的质量 一滴水中水分子数 如何数出一滴水中含有的水分子数 n 一滴水的质量一定数目水分子的质量 想办法在水分子数和水的质量之间找到一个桥梁 集体单位 这个桥梁就是本节课标题 化学中常用的物理量 物质的量 一 物质的量 含义 概念 表示一定数目粒子的集合体符号 n 单位 摩尔简称 摩符号 mol 是一种物理量 通过它可以把物质的宏观量 如质量 体积 与原子 分子或离子等微观粒子的数量联系起来 原意 堆量 1971年第14次国际计量大会规定了七个基本物理量及其单位和符号 一顶 一打 12顶 一瓶 一箱 24瓶 1mol 个 1摩尔的标准 1mol粒子集体所含的粒子数 0 012kg12c中所含的碳原子数 6 02 1023 把6 02 1023mol 1叫做阿伏加德罗常数 符号na 注意 阿伏加德罗常数是一个物理量 单位是mol 1 n 物质的量 n 粒子总数 1molh na个h 2molh 2 na个h nmolh n na个h n n na 阿伏加德罗常数 如果把6 02 1023个直径为2 5cm的硬币排成一行 展示硬币 可以来回于地球与太阳之间240 8亿次 如果把6 02 1023粒米给全球60亿人吃 每人每天吃一斤 要吃14万年 1na 6 02 1023mol 1 对物质的量的理解 物质的量 是一个表示 粒子集合体 的专用名词 不可简化和添加 摩尔作为物质的量的单位 这一单位只适用于微观粒子 分子 原子 电子 中子 质子 离子 不适用于宏观物质 使用摩尔作为单位表示物质的量时 必须指明微粒的种类 如原子 分子 离子等 且粒子的种类用化学式来表示 摩尔 是 物质的量 的单位 两者不能混淆 如 某物质的物质的量是多少 不能说成 某物质它的摩尔数是多少 1mol大米1摩尔氧1摩尔氧原子2摩尔分子氢3摩尔h2o0 5摩尔二氧化碳 未指明微粒种类 是氧原子 氧分子还是氧离子 表示1molo 表示为2molh2 表示为3molh2o 表示为0 5molco2 1 判断下列说法是否正确 不是微观粒子 课堂练习 2 填空 1 1molo中含有个o 2 1molh2o中含有个h2o 3 1molh 中含有个h 3 根据摩尔的有关知识 进行下列计算 1 1 204 1024个h 合多少mol 2 5molo2中有多少个氧分子 3 n个水分子的物质的量是多少 已知阿伏加德罗常数为na 2mol 3 01 1024 n na 6 02 1023 6 02 1023 6 02 1023 集体 的数目为什么选择6 02 1023呢 不好称 不好称 能称但不方便 很好称 6 02 1023是个很好也很巧的数啊 可称量物质的质量 该物质含有的粒子数 1mol不同物质的质量和体积 1mol物质的质量在数值上有什么特点 二 摩尔质量 1mol物质所具有的质量称为该物质的摩尔质量 符号为m 在数值上等于该物质的相对分子 原子 质量单位是g mol 1 fe的摩尔质量是 水的摩尔质量是 nacl的摩尔质量是 oh 的摩尔质量是 56g mol 1 18g mol 1 58 5g mol 1 17g mol 1 物质的量 n 物质的质量 m 和摩尔质量 m 之间的关系 n mol m g m g mol 物质的质量 g 物质的量 mol 微粒数 n 小结 1 2 物质的量求算公式 n n nan m m 摩尔质量 m 摩尔质量 m 阿伏加德罗常数 na 阿伏加德罗常数 na 2 1 同温同压下 1molh2和1molo2的体积相同 假设电解了1 8g水 试计算所得h2和o2的物质的量之比是多少 观察实验 电解水产生的h2和o2体积比约为多少 结论 1 比较1molh2和1molo2的体积大小 2 1 2 计算标准状况 0 101kpa 下1mol气体的体积 由体积数据结合物质状态你得出什么结论 在相同条件下 等物质的量的气体的体积几乎相同 在相同条件下 等物质的量的固体或液体的体积不相同 结论 物体体积大小取决于什么因素呢 影响物质体积的因素 1 粒子数目 2 粒子的大小 3 粒子之间的距离 na 主要因素 次要因素 主要因素 从微观角度分析 决定1mol物质体积的三个因素 na 次要因素 忽略 实验证明同温 同压时 任何气体粒子之间的距离可以看成是相等 故同温同压时 1mol气体的体积几乎相等 阿伏加德罗定律 在同温同压下 相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子 注意 气体包括单一纯净气体和混合气体 概念 单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积 符号 vm 标准状况 0c 101kpa 下vm 22 4l mol常温常压下 25c 101kpa vm 24 5l mol 单位 l mol l mol 1 和m3 mol 三 气体摩尔体积 气体包括单一纯净气体和混合气体 气体摩尔体积 物质的量 气体体积 v vm n 1 co2的摩尔体积是22 4l mol2 标准状况下1molh2o的体积约是22 4l3 标准状况下 1mol任何物质的体积都约是22 4l4 标准状况下 气体的摩尔体积都是22 4l 是对是错 错未说标准状况下 错h2o是液态 错应该是1mol任何气体 错单位是l mol 5 标准状况下1molso3的体积约是22 4l6 常温常压下 1molco2的体积约是22 4l7 标准状况下 0 2moln2和0 8molco2的混合气体体积约为22 4l8 标准状况下 22 4l的任何气体都约为1mol 错标准状况下 so3是固态 错是24 5l 对 对 例一 在标准状况下 2 2gco2的体积是多少 0 05mol 22 4l mol 1 12l 解 例二 标准状况下 112ml某气体的质量为0 14g 则其摩尔质量为 相对分子质量为 解 0 005mol n m m 28g mol 三 物质的量浓度 常用单位 c b mol l 或mol l 1 单位体积溶液中所含溶质b的物质的量 定义 符号 思考 1mol l 1的naoh溶液的含义是什么 含义 在1l溶液中含有1mol的溶质 这种溶液中溶质的物质的量浓度就是1mol l 1 思考 将1molnacl溶解在1l水中 所得的溶液中溶质的物质的量浓度是否为1mol l 思考 将1ml10mol l 1浓硫酸加入9ml水中 所得的溶液中溶质的物质的量浓度是否为1mol l 说明1 溶液体积不等于溶剂体积 也不等于溶剂体积和溶质体积直接相加 是溶质和溶剂混合溶解后的实际体积 思考 将6 2gna2o溶于水所得400ml溶液中 溶质是什么物质 物质的量浓度是多少 思考 100ml1mol l 1的hcl溶液 hcl物质的量是多少 思考 将0 5mol的乙醇配成1l溶液 该溶液的物质的量浓度是多少 说明2 溶质 是溶液中的溶质 可以指化合物 也可以指离子 也可以指反应后的产物 思考 将25gcuso4 5h2o溶于适量水中 配成100ml溶液 所得的溶液中溶质的物质的量浓度是多少 注 cuso4 5h2o的式量为250 说明3 带结晶水的物质作为溶质时 其物质的量的计算 用带有结晶水物质的质量除以带有结晶水物质的摩尔质量 思考 从1l1mol l蔗糖溶液中分别取出100ml 10ml 1ml 取出的溶液中蔗糖的物质的量浓度及物质的量各是多少 1 1 1 0 1 0 01 0 001 说明4 溶液是均一的 对于一定物质的量浓度的溶液 不论取用它的体积多少 溶液中溶质的物质的量浓度是不变的 但是在不同体积的溶液中 溶质的物质的量不同 mol g l g cb nb v 体积相同 物质的量浓度相同的溶液中 所含溶质物质的量相同 但溶质质量不同 质量相同 溶质质量分数相同的溶液中 所含溶质的质量相同 但溶质的物质的量不同 cb 溶液 v aq v aq 课堂小结 五 物质的量浓度计算 基本量的换算 溶液中溶质微粒数目的计算 质量分数与物质的量浓度的换算 溶液稀释与浓缩 两种不同浓度溶液混合 化学反应中计算 请大家计算一下下列各溶质的物质的量浓度 0 5 2 0 2 0 5 1 0 05 基本量的换算 2 溶液中溶质微粒数目的计算 例 2l1mol l的h2so4溶液 含溶质的物质的量为mol 含h 个 so42 个 2 2 408 1024 1 204 1024 3 溶质的质量分数与物质的量浓度的换算 摩尔质量 g mol 密度 g ml 1000 注 密度的单位是g cm3 是溶液的质量分数m是溶质的摩尔质量 例 某浓硝酸中溶质的质量分数为94 密度为1 5g cm3 计算该浓硝酸中hno3的物质的量浓度 解 设有1000ml硝酸溶液 则 m hno3 hno3 aq v hno3 aq hno3 1 5g cm3 1000cm3 94 1410g n hno3 m hno3 m hno3 1410g 63g mol 1 22 4mol 答 该硝酸中hno3的物质的量浓度为22 4mol l 思路 c n v 例 某浓硝酸中溶质的质量分数为94 密度为1 5g cm3 计算该浓硝酸中hno3的物质的量浓度 答 该硝酸中hno3的物质的量浓度为22 4mol l 解 根据解题思路可得 c 1000 m 63 1000 94 1 5 22 4mol l 例 2mol lnaoh溶液 1 08g cm3 的溶质的质量分数为 解 设有1lnaoh溶液 则 m naoh 2mol l 1l 40g mol 80g m naoh aq 1 08g cm3 1000cm3 1080g naoh aq 80g 1080g 100 7 4 答 该溶液溶质的质量分数为7 4 思路 mb m aq 例 2mol lnaoh溶液 1 08g cm3 的溶质的质量分数为 解 根据解题思路可得 c 答 该溶液溶质的质量分数为7 4 m 1000 1000 cm 100 1000 1 08 2 40 7 4 溶液稀释与浓缩 结论 浓溶液配制稀溶液前后溶质的量不变 思路 稀释溶液前后溶质的物质的量相等 c1v1 c2v2 例 将10毫升2mol l的硫酸溶液加水稀释到0 5mol l 其体积为多少毫升 例 配制500ml1mol l的h2so4溶液 需要密度为1 8g ml的浓硫酸 98 硫酸 多少毫升 解 0 5 1 v 1 8 98 98 解 10ml 2mol l v h2so4 aq 0 5mol l 两种不同浓度溶液混合 思路 c3v3 c1v1 c2v2 混合前后溶质的物质的量总和不变 规律1 密度大于水的溶液 溶液的质量分数越大 密度越大 溶质物质的量浓度就越大 如盐酸 硫酸 氢氧化钠溶液 反之亦然 规律2 同种溶质两种不同浓度的溶液混合 溶质的质量分数分别为a b 混合溶液的密度为 g ml 1 等质量混合后的质量分数为 a b 2 物质的量浓度为 1000 a b 2 m 2 等体积混合 大大小小 若 1g ml 混合后的质量分数大于 a b 2 物质的量浓度大于1000 a b 2 m如硫酸 硝酸溶液 若 1g ml 混合后的质量分数小于 a b 2 物质的量浓度小于1000 a b 2 m如氨水 乙醇溶液 化学反应中计算 例 中和1升0 5mol lnaoh溶液 需要多少升1mol lh2so4溶液 解 2naoh h2so42mol1mol1l 0 5mol lv h2so aq 1mol l 六 一定物质的量浓度溶液的配制 容量瓶简介 容量瓶 2 使用之前要检查是否漏水 如何检漏 形状 细颈 梨形 平底的玻璃瓶 构造 瓶上标有容积 温度 颈部标有刻度线 规格 100ml 250ml 500ml 1000ml 3 只能用作配制的量具 不能在其中直接溶解或稀释固体或浓溶液 不能将热的溶液倒入 不能作为反应器 也不能长期存放溶液 移动容量瓶 应手握刻度线以上部分 4 读数时 应平视 使溶液的凹液面正好与刻度相切 物质的量溶液浓度配制 1 步骤 2 仪器 计算 称量 溶解 移液 洗涤 定容 摇匀 装瓶贴标签 托盘天平或量筒 烧杯 玻璃棒 容量瓶 胶头滴管 试剂瓶 药匙 现在 我们要配制100ml0 5mol l的nacl溶液怎么办 首先应该做什么 1 计算计算所需无水氯化钠的质量m nacl n nacl m nacl 0 5mol l 0 1l 58 5g mol 2 925g 5 9gnacl 误差分析 1 计算 2 称量 3 溶解