高中化学 第一章 第二节 化学计量在实验中的应用课件 新人教版必修1.ppt

第二节化学计量在实验中的应用 1 如何测量一张纸的厚度 2 如何称量一粒米的质量 生活中的哲学 一滴水中有多少个分子啊 约1 7万亿亿个 微观粒子 可称量物质 物质的量 你知道吗 个体数量大时 人们习惯以集体为单位统计个体数量 微观粒子的数量很大 我们将以集体为单位对其进行计算 一 物质的量 n 表示含有一定数目粒子的集体的物理量 单位为摩尔 简称 摩 mol 如h2so4的物质的量不能简化为h2so4的量也不能写成h2so4的质量或h2so4的数量 物质的量是一个专有名词 由四个字组成 是一个整体 不能分割 也不可加字 减字 粒子指微观可数的分子 原子 离子 电子 质子 中子等 粒子要指明 一般用化学式表示 注意 物理量 单位名称 单位符号 长度 质量 时间 电流强度 热力学温度 发光强度 米 千克 秒 安培 开尔文 坎德拉 摩尔 m kg s a k cd mol 国际单位制 si 的七个基本物理量 物质的量 国际规定 0 012kg12c所含有的碳原子数即阿伏加德罗常数 约6 02 1023个 即na 6 02 1023mol 1 注意 不能认为6 02 1023就是阿伏加德罗常数也不能认为1mol粒子 6 02 1023个 国际规定 1mol任何粒子集体都含有阿伏加德罗常数 na 个微粒 归纳 1mol任何粒子的粒子数 0 012kg12c所含的碳原子数 阿伏加德罗常数 6 02 1023 约为 生平简介意大利化学家 1776年8月9日生于都灵市一个律师家庭 1856年7月9日卒于都灵市 1792年进都灵大学法律系学习 取得法学博士学位后 曾开业当律师 1800年弃法从理 十分勤奋 1820年被聘任都灵大学理科教授 自18年被选为都灵科学院院士后 还担任过意大利教育委员和度量衡学会会长 阿伏加德罗 na 一个惊人的数字 1 将6 02 1023个一毛硬币排起来 可来回地球和太阳间400亿次之多 2 如果1千克谷子有4万粒 6 02 1023粒谷子有1 505 1019千克 若按地球上有60亿人 人均每年消耗500千克 可供全世界人用500万年 注意 摩尔的计量对象为微观粒子 包括原子 分子 离子 原子团 电子 质子 中子等 而不能是宏观物质 1 1mol碳原子含有约个碳原子 1 6 02 1023 2 0 3mol硫酸分子含有约个硫酸分子 0 3 6 02 1023 3 10mol钠离子含有约个钠离子 10 6 02 1023 物质的量表示微粒的集体 可以用分数或小数表示 物质的量 n 物质所含微粒数目 n 阿伏加德罗常数 na 1molh2o中氢原子 氧原子的物质的量为多少 h2o 1 1mol na 2h o 2 1 2na na 1mol 2mol 结论 微粒之间的个数之比也就是物质的量之比 微粒个数 微粒集团 物质的量 讨论 1molna2so4含有molna 2 molso42 1 个氧原子 0 5molna2so4含有molna 1 molso42 0 5 个氧原子 约2 6 02 1023 约4 6 02 1023 1moloh 含有mol质子 有个电子 含有5 418 1023个质子的oh 离子的物质的量约为摩尔 9 约10 6 02 1023 5 418 1023 9 6 02 1023 0 1 0 1molkclo3和0 1molkclo中所含微粒数相等的是 a 钾离子 b 氯离子 c 氯原子 d 氧原子 ac kclo3 k clo3 kclo k clo 思考 已知 一个碳原子的质量为1 993 10 23g求 12g碳 12中所含的碳原子数 解 1 0 5molh2o中含有多少个h2o 2 1 204 1025个co2的物质的量为多少 1molh2so4中含有个h molh 个o molo 氢原子与氧原子的个数比为 物质的量的比为 练习 3 01 1023 20mol 1 204 1024 2 2 408 1024 4 1 2 1 2 6 1molh2o中含mol质子 mole 1moloh 中含mol质子 mole 0 5molnh4 中含mol质子 mole 4 0 25molal2 so4 3中含有molal3 molso42 5 含1molcl 的mgcl2中molmg2 0 5 0 75 0 5 10 10 9 10 5 5 5 第二课时 讨论 12 现在我们知道 1mol12c的质量为g 那么1mol其它原子的质量是多少呢 1mol物质的质量到底有多大 na na na na na na 12 56 98 18 23 17 分析以上计算结果可得出什么规律 1 1mol任何原子的质量 以克为单位 在数值上等于这种原子的相对原子质量 2 1mol任何分子的质量 以克为单位 在数值上等于这种分子的相对分子质量 3 1mol任何离子的质量 以克为单位 在数值上等于这种离子的相对分子质量 结论 1mol任何微粒或物质的质量以克为单位时 在数值上等于该微粒的相对原子质量或相对分子质量 课堂练习 填空 1 1molcu质量是克 2 1molo2质量是克 3 1molco2质量是克 4 1molcl 质量是克 5 1molna 质量是克 6 1molnacl质量克 64 32 44 35 5 23 58 5 二 摩尔质量 1 定义 单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量 2 符号 m 3 单位 g mol 4 数值 等于物质或粒子的相对原子质量或相对分子质量 5 物质的量 n 物质的质量 m 和摩尔质量 m 之间的关系 例 下列说法中正确的是 a 一个氧原子的质量就是氧的相对原子质量b 一个碳原子的质量大约是1 66 10 24gc he的摩尔质量就是它的相对原子质量d 物质的量是表示物质所含有一定数目粒子的集体的物理量解析一个氧原子的质量与氧的相对原子质量 两者意义不同 在数值上相差na倍 故a不正确 根据阿伏加德罗常数的定义 na个碳原子的质量是12g 则一个碳原子的质量大约是1 993 10 23g 故b不正确 粒子的摩尔质量以g mol 1为单位时在数值上等于它的相对原子质量 但两者意义不同 单位不同 故c不正确 答案d 例90克水相当于多少摩水 解 水的相对分子质量是18 水的摩尔质量是18g mol n h2o 90g 18g mol 5mol 答 90克水相当于5mol水 注意解题格式 例4 9克硫酸里含有多少个硫酸分子 解 硫酸的相对分子质量是98 硫酸的摩尔质量是98g mol n h2so4 4 9g 98g mol 0 05mol 答 4 9克硫酸里含有 3 01 1022 个硫酸分子 n h2so4 0 05mol 6 02 1023 mol 3 01 1022 1摩尔混合气体具有的质量叫做混合气体气的摩尔质量 用m表示 单位 克 摩g mol或g mol 1 混合气体的平均摩尔质量 g mol 混合气体的总质量 g 混合气体的总物质的量 mol 特别提示 小试牛刀 标准状况下 有o2和co2的组成混合气体0 3mol 质量为11 4克 则混合气体中氧气的质量分数为 答案 42 小结 物质的量像一座桥梁把宏观物质质量和微观粒子数目联系起来 摩尔质量 摩尔质量 阿伏加德罗常数 阿伏加德罗常数 练习 1 49gh2so4其物质的量为多少 0 5mol 2 1 5molnaoh的质量为多少 60g 3 已知某气体a质量为22g 其物质的量为0 5mol 求a的相对分子质量 44 第三课时 实验探究 回忆电解水的实验 化学方程式 2h2o 2h2 o2 电解1 8g水 根据计算填写下表 0 2g 1 6g 0 1mol 0 05mol 2 1 电解 回忆 生成氢气 氧气的体积比是多少 结论 在同温同压下 1molh2和o2的体积相同 标准状况 温度0 压强101kpa 固体 液体 气体分子之间距离比较示意图 决定不同状态物质体积大小的因素 讨论 1 决定物质体积大小有哪些因素 2 当气体的物质的量一定时 决定气体体积大小的二因素是什么 3 影响气体分子间平均距离大小的因素是什么 物质微粒数多少 微粒本身的大小 微粒间距离的大小 微粒本身的大小 微粒间距离的大小 温度和压强 结论 对于任何气体 若分子数相同 同物质的量 分子间的平均距离相同 即同温同压 则其体积就一定相同 单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积 vm 常用单位 l mol 或l mol 1 和m3 mol 或m3 mol 1 在标准状况下 0 101kpa 气体摩尔体积大约为22 4l mol计算公式 概念辩析 标准状态与通常状态是否相同 它们指的温度和压强各是多少 我们把0 1标准大气压即1 01 105pa称为标准状况 我们把25 1标准大气压即1 01 105pa称为通常状况 标准状况 1mol任何气体都占有大约22 4升的体积 这个体积叫做标况下气体摩尔体积 22 4l mol 1 条件 标准状况 0oc 101kpa 2 对象 任何气体3 数值 1mol 约22 4 标准状况下的气体摩尔体积示意图 标准状况下气体摩尔体积要点 1 标准状况下 1mol任何物质的体积都约是22 4l 错 物质应是气体 2 1mol气体的体积约为22 4l 错 应标明条件为标准状况 3 标准状况下 1molo2和n2混合气体的体积约为22 4l 对 气体体积与分子种类无关 4 22 4l气体所含分子数一定大于11 2l气体所含的分子数 错 未指明相同条件下 5 标准状况下 气体的摩尔体积都是22 4l 错 约为 单位应为l mol 6 只有在标准状况下 气体的摩尔体积才可能约为22 4l mol 错 不一定 随堂练习 1 下列说法正确的是 a 在标准状况下 1mol水和1molh2的体积都约是22 4l b 2gh2和44gco2的体积相等 c 1mol某气体的体积为22 4l 则该气体一定处于标准状况 d 在标准状况下 1gh2和11 2lo2的物质的量相等 d 巩固练习 11 2l 1 5mol 11 2l 2 6 02 1023个 33 6l 在同温同压下 相同分子数的气体 其体积 在同温同压下 体积相同的气体 其分子数 相同 相同 阿伏加德罗定律 同温同压下 相同体积的任何气体均含有相同的分子数目 讨论 即相同的物质的量 五同 定律 讨论 在同温同压下 气体体积的大小与分子数目成 比 正 v1 v2 n1 n2 n1 n2 在同温同体积下 气体压强的大小与分子数目成 比 正 p1 p2 n1 n2 n1 n2 练习 在同温同压下 相同质量的下列气体 占有的体积由大到小的顺序是 cl2 n2 h2 co2 o2 推论1 同温同压下 气体的体积与物质的量成比 推论2 同温同体积下 气体的压强与物质的量成比 推论3 同温同压下 同体积的任何气体的质量与摩尔质量成比 推论4 同温同压下 同质量的气体的体积与摩尔质量成比 推论5 同温同压下 任何气体的密度与摩尔质量成比 推论6 同温同压下 对于摩尔质量相同的气体 其质量与分子个数成比 正 正 正 反 正 正 练习 下列两种气体的分子数一定相等的是 a 质量相等 密度不等的n2和c2h4 b 等体积 等密度的co和c2h4 c 等温等体积的o2和n2 d 等压 等体积的n2和co2 ab 小结 1molh2o中约含有个h2o 个h 个o molh molo mole 6 02 1023 1 204 1024 2 1 10 6 02 1023 练习 2 下列叙述正确的是 a 1mol任何气体的体积都约为22 4lb 1mol任何物质在标准状况下所占的体积都约是22 4lc 标准状况下 22 4l的任何气体的物质的量都是1mold 标准状况下 1mol水所占有的体积是22 4l c 3 如果ag某气体中含有的分子数为b 则cg该气体在标准状况下的体积是 式中na为阿伏加德罗常数 a 22 4bc analb 22 4ab cnalc 22 4ac bnald 22 4b acnal a 4 同温同压下某容器充满o2时重116g 充满co2时重122g 充满某气体时重114g 则该气体的相对分子质量是 a 28b 60c 32d 44 a 解 设瓶重为m 瓶 则 116 m 瓶 32 122 m 瓶 44m 瓶 100g 三种气体的物质的量均为 n 116 100 g 32g mol 1 0 5mol 故m 气体 144g 100g 0 5mol 28g mol 1 第四课时 浓度在日常生活中的应用 1 含义 单位体积溶液里所含溶质b的物质的量 称为b的物质的量浓度 符号 cb单位 mol l 2 表达式 物质的量浓度 mol l 问题探究 1 如果将1mol的氯化钠溶于1l水中所得的溶液的物质的量浓度是1mol l吗 2 1l含58 5g氯化钠的溶液物质的量浓度是不是1mol l 3 从1mol l的naoh溶液中取出100ml 取出的溶液中naoh的物质的量浓度是多少 4 1mol的na2o溶于水中 制得1l的溶液 溶液的物质的量浓度是1mol l吗 5 80gso3溶于水中 制的1l的溶液 溶液的物质的量浓度是1mol l吗 6 250g的cuso4 5h2o溶于水中 制得1l的溶液 溶液的物质的量浓度是1mol l吗 启示 1 溶质是用物质的量而不是质量表示 2 是溶液的体积 不是溶剂的体积 3 单位是mol l或者mol l 1 4 从某溶液取出任意体积的溶液 其物质的量浓度都是相同的 但所含溶质的物质的量因体积的不同而不同 溶液是均一 稳定的 5 1mol的溶质溶于水 制得1l溶液的时候 如果溶质与水发生了化学反应 其溶液的物质的量浓度就不一定是1mol l 6 带结晶水的物质作溶质时 溶质是本身 气体溶于水时的浓度计算 要注意以下几个问题 1 不能把水的体积当成溶液的体积 2 不能把水的体积 气体体积当成溶液的体积 3 用溶液质量和密度计算溶液体积时 要注意换算为l做单位 练习 1 0 2molnaoh配成200ml溶液 其物质的量浓度为mol l2 用5 85gnacl配成500ml溶液 其物质的量浓度为mol l 0 2 1 3 要配制500ml0 1mol lkno3溶液 需要kno3的质量为多少 5 05g 知识网络 粒子个数n物质的量n质量m 气体体积v 物质的量浓度cb vm vm na na m m v液 v液 课堂练习一 1 用5molnaoh配成500ml溶液 其浓度为mol l 取5ml该溶液 其浓度为mol l 2 从1l1mol lnacl溶液中 分别取出100ml 10ml和1ml溶液 它们的物质的量浓度是否相等 所含溶质各是多少克 10 10 课堂练习二 下列关于0 1mol l硝酸钾溶液配制的说法中 错误的是 a 0 01molkno3溶于100ml水配制而成 b 0 05molkno3溶于水配制成500ml水溶液 c 0 2mol lkno3100ml稀释成200ml d 0 1molkno3溶于1l水配制而成 a d 基本量的换算练习一 1 1mol lh2so4溶液500ml 含有多少molh2so4 其质量是多少克 2 8克cuso4可配制成0 2mol lcuso4溶液多少毫升 3 29 25克nacl配成1000ml溶液 其物质的量浓度是多少 基本量的换算练习二 例1 把49克h2so4配成2l稀h2so4 其物质的量浓度为多少 例2 在200ml稀盐酸中溶有0 73克氯化氢气体 求稀盐酸的物质的量浓度 例3 在标准状况下 11 2lnh3溶于水 配成400ml溶液 此氨水物质的量浓度为多少 例4 如何用na2co3 10h2o配制2 5升0 2mol l的na2co3溶液 第五课时 一定物质的量浓度的溶液的配制 烧杯 容量瓶 玻璃棒 胶头滴管 托盘天平 药匙 固体溶质使用 量筒 液体溶质使用 仪器 容量瓶容量瓶是一种容积精密的仪器 常用于配制一定物质的量浓度的溶液 它的形状是的平底玻璃瓶 瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞 它的颈部刻有刻度线 瓶上标有温度和容积 常用的容量瓶有 等多种规格 本实验选用 的容量瓶 使用注意事项 每一容量瓶只能配制相应规定体积的溶液 使用前要检验是否漏水 容量瓶不能加热 不能久贮溶液 不能在瓶内溶解固体或稀释液体 使用容量瓶前要检查它是否漏水 方法如下 往瓶内加入一定量水 塞好瓶塞 用食指摁住瓶塞 另一只手托住瓶底 把瓶倒立过来 观察瓶塞周围是否有水漏出 如果不漏水 将瓶正立并将瓶塞旋转180 后塞紧 仍把瓶倒立过来 再检查是否漏水 配制100ml1 00mol lnacl溶液 计算 称量 溶解 转移 定容 摇匀 实验步骤 m nacl n nacl m nacl 1 00mol l 0 1l 58 5g mol 5 85g 5 洗涤 洗涤烧杯2 3次 每次用10ml左右的水 6 定容 向容量瓶中加蒸馏水 加水到接近刻度线1 2厘米时 改用胶头滴管加水至液面与刻度线相切 7 摇匀 反复摇匀8 装瓶 贴标签 装入试剂瓶并贴上标签 步骤 3 溶解 在烧杯中用30 50毫升蒸馏水使之完全溶解 注意 应冷却 不可在容量瓶中溶解 4 转移 将烧杯中的nacl溶液注入100ml容量瓶 用玻璃棒引流 以配置100ml1 00mol l的氯化钠溶液为例1 计算 nacl的质量n nacl 1 00mol l 0 1l 0 1molm nacl 0 1mol 58 5g mol 5 85克2 称量 复习天平的使用 1 用胶头滴管定容后振荡 出现液面低于刻度线时不要再加水 2 如果定容时超过了刻度线 不能将超出的部分吸走 要重新配置 3 如果摇匀时不小心洒出几滴 不能直接加水至刻度线 要重新配制 4 溶液注入容量瓶前要恢复到室温 5 不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液 6 溶液转移时要洗涤烧杯 玻璃棒2 3次 注意事项 讨论 定容时俯视或仰视刻度线 对溶液的浓度有何影响 仰视读数 俯视读数 溶液体积增大 浓度变小 溶液体积减小 浓度变大 误差分析 1 容量瓶上标有 温度 浓度 容量 压强 刻度线 酸式或碱式六项中的 a b c d 2 用已准确称量的1 06gna2co3固体配制0 10mol l 1na2co3溶液100ml 所需要的仪器为 a 100ml容量瓶烧杯量筒玻璃棒胶头滴管 练习 三 有关物质的量浓度的计算 1 溶解度与物质的量浓度换算例题某一温度时氯化钠的溶解度为sg 溶液的密度为 g ml 求该温度下饱和溶液的物质的量浓度 例题 100ml的naoh溶液 其密度 为1 2g ml 质量分数为40 那么naoh溶液的物质的量浓度为多少 练习 体积为vml 密度为dg ml 质量分数为w 其溶质的相对分子质量为m 则其物质的量浓度为多少 2 溶质的质量分数与物质的量浓度换算 质量分数与物质的量浓度的换算练习 1 37 的盐酸 密度为1 19g cm3 求其物质的量浓度 2 试求浓度为32 密度为1 2g ml的硝酸溶液的物质的量浓度 3 98 的硫酸 密度为1 84g cm3 求其物质的量浓度 3 气体溶质溶解于水的计算将标准状况下的alhcl气体溶解于1000g水中 得到盐酸的密度为bg ml 求该盐酸的物质的量浓度 注意 液体的体积不等于溶剂的体积 不同物质 尤其是不同状态的物质 的体积没有加合性 4 浓溶液配制稀溶液 溶液稀释前后 溶质的物质的量不变c 浓溶液 v 浓溶液 c 稀溶液 v 稀溶液 体积单位不一定用升 相同则可 例 将某市售浓硫酸其物质的量浓度为18 4mol l 现在需要4mol l的稀硫酸500ml 计算需要浓硫酸的体积是多少ml 解 设需要浓硫酸的体积为vml则 18 4m0l l v 500ml 4mol lv 108 7ml 有关溶液稀释和浓缩的计算 1 20 的蔗糖 c12h22o11 溶液342克稀释到1升 其物质的量浓度将是多少 2 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