ZH-2化学计量在实验中的应用-第二课时

化学计量在实验中的应用 第二课时 3 NA个氧原子的质量为16g 判断 1 摩尔质量就是该物质的的相对分子质量或相对原子质量 4 SO42 的摩尔质量是96 5 112g的铁粉中含有2NA个铁原子 不对 不对 对 对 2 NA个水分子的质量即水的摩尔质量 不对 N n m之间的相互转化 N n m NA M NA M 联系微观和宏观物质的桥梁 在实验室或在生产中 对于物质常使用它的体积而不是质量 那么物质的量与体积之间有什么关系 1mol物质占据的体积有多大 设问 相同条件 标准状况 下 1摩尔任何气体的体积是否相同呢 填写下列表格 结论 在标准状况下 1mol任何气体所占的体积都约是22 4L 标准状况 温度为0 压强为101KPa 结论 标准状况下1mol气体体积 约22 4L 28 2cm 下表列出了20 时几种固体和液体的密度 请计算出1mol这几种物质的体积 7 12 10 3 10 10 3 18 10 3 53 55 10 3 结论 对于1mol不同的固体和液体物质 它们的体积各不相同 1mol不同固体物质的体积 1molFe 1molAl 1molPb 6 02 1023 个原子 56克 6 02 1023 个原子 27克 6 02 1023 个原子 207克 7 2cm3 10cm3 18 3cm3 1mol不同液体物质的体积 1molH2O 1molH2SO4 6 02 1023 个分子 98克 6 02 1023 个分子 18克 问题 对于1mol不同的固体和液体物质 为什么它们的体积各不相同呢 而相同条件下 1mol不同气体的体积却近似相等 启发 决定物质体积大小的因素有哪些呢 回答 决定物质体积大小的因素有三个 物质的粒子数目 粒子的大小 粒子之间的距离 小结 固体 液体物质粒子间间隔很小 在微粒数目相同的情况下 固体 液体的体积主要由粒子本身大小决定 由于构成不同物质的微粒的大小不同 所以 它们的体积也就各不相同 实验启示 气体分子间的平均距离要比固体和液体中粒子之间的平均距离大得多 通常状况时1molH2O 18mL 启示 固体 液体分子间的距离较小 气体分子间的距离较大 从物质体积大小的决定因素可以看出 构成气体的分子间的平均距离约是分子直径的10倍左右 分子的大小可以忽略不计 因此气体物质的体积主要决定于分子间的平均距离和物质所含粒子数的多少 1mol气体物质所含粒子数是相同的 则其体积主要由分子间的平均距离决定 气体分子间的平均距离由什么决定 温度 气体 压强 固体 气体 结论 1 温度升高 分子之间的平均距离增大 气体体积增大 2 压强增大 分子之间的平均距离减小 气体体积变小 3 温度和压强相同时 分子之间的平均距离相等 当分子数相同时 气体的体积也相同 反之 气体分子间的平均距离由温度 压强决定 理想气体状态方程 pV nRT 相同的温度和压强下 相同体积的任何气体都含有相同的分子数 气体摩尔体积 公式 符号为Vm 概念 单位物质的量气体所占的体积 常用单位有L mol L mol 1 和m3 mol 气体摩尔体积的数值不是固定不变的 它取决于气体所处的温度和压强 标准状况下气体摩尔体积要点 条件 标准状况 S T P 对象 任何气体物质的量 1mol 结论 体积约占22 4L 标准状况下气体摩尔体积Vm 22 4L mol 在标准状况下 1摩尔任何气体的体积都约是22 4升 标准状况下 气体的摩尔体积 0 1 01 105帕 近似值 必须是气体 气体的物质的量必须是1摩尔 如果不是1摩尔 可以相应换算 是特例 摩尔任何气体 可以是单一纯净的气体 也可以是混合气体 因为标况下气体体积与分子种类无关 判断正误 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 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 同温同压下气体体积只与气体的分子数目有关 而与气体分子的种类无关 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 未指明气体体积是否在相同条件下测定 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 1mol任何气体在常温下 25 1 106 105Pa压强时也都约为22 4L mol Vm 22 4L mol 判断下列说法是否正确1 1molO2的体积约为22 4L 2 在通常状况下 1molCO2的体积约为22 4L 3 在标准状况下 1molH2O的体积约为22 4L 4 在标准状况下 1gH2与11 2LO2的物质的量相等 5 在标准状况下 0 5molH2与16gO2所组成的混合气体所占的体积为22 4L 6 在标准状况下 6 02 1023个分子所占有的体积约为22 4L 在标准状态下 molO2的体积约为 2 在标准状态下 mol O2的体积约为 2 在标准状态下 mol气态水的体积约为 2 两者都是0 5mol 1g 2g mol 1 11 2L 22 4L mol 1 0 5mol 两者都是0 5mol O2 16g 1g mol 1 0 5mol 0 5mol 2 22 4L mol 22 4L 没有指明所处的状态是气态 液态还是固态 练习 1 判断下列说法是否正确 为什么 1 气体的摩尔体积为22 4L 2 标准状况下任何气体的体积都约是22 4L 3 1摩尔CO2占有的体积约为22 4L 4 1摩尔H2O在标准状况下的体积约为22 4L 5 1摩尔SO2在20 时的体积比22 4L大 6 1摩尔HCl在3 03x105Pa时的体积比22 4L小 错 状况 量 错 量 错 状况 错 状态 错 大压强 错 高温度 阿伏加德罗定律 注意 适用对象是任何气体 阿伏加德罗定律的引伸 描述气体的四个物理量 温度 压强 体积 分子数 只要三个相同 则另一个必相同 应用条件是温度 压强和体积相同 即 三同 结论是气体的分子数相同 即气体的物质的量相同 1 内容 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 分子或原子 任何气体指的是可以是纯净的 也可以是混合 4 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 1 在同温同压下 相同分子数的气体 其体积 2 在同温同压下 体积相同的气体 其分子数 3 在同温同压下 气体体积的大小与分子数目成 比 相同 相同 正 练习 2 阿伏加德罗定律推论 推论1 同温同压下 气体的体积之比等于它们粒子数之比 等于气体物质的量之比 问题 依据上述关系式能否推导出同温同压下气体的密度与气体的摩尔质量之间的关系 同温同压下 密度之比叫做相对密度 常用D来表示 也是计算物质的相对分子质量的一种方法 在以后的学习中会经常遇到 推论3 同温同体积下 气体的压强之比等于它们物质的量之比 推论2 同温同压下 气体的密度之比等于它们摩尔质量之比 同温同体积下 讨论 下列说法是否正确 1 nmolH2和nmolCO2在同温同压下所含分子数相等 2 nmolH2和nmolCO2在同温同压下体积相等 3 nmolH2和nmolCO2在同温同压下密度相等 因为等物质的量的不同物质中所含的微粒数是相同的 因为在相同条件下 任何等物质的量的气体所占有的体积相等 因为在相同条件下 任何等物质的量的气体所占有的体积相等 但不同的微粒的质量不同 所以密度不相等 小结 1 单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积 符号为Vm 2 在标准状况下 温度0 压强101KPa 气体摩尔体积约为22 4L mol 1 3 阿伏加德罗定律 在相同的温度和压强下 相同体积的任何气体都含有相同数目的的粒子 分子或原子 4 同温 同压下 气体的体积与物质的量成正比 V 标况 有关 物质的量 的计算关系 V m V n Vm V m M Vm V N NA Vm 求算气体体积的方法 1 在标准状况下 若VL甲烷中含有的氢原子个数为n 则阿伏加德罗常数可表示为 A Vn 22 4B 22 4n VC Vn 5 6D 5 6n V 2 下列叙述正确的是 A 同温同压下 相同体积的物质 其物质的量一定相等B 同温同压下 等质量的甲烷和一氧化碳所含的分子数一定相等C 1L一氧化碳气体一定比1L氧气的质量小D 相同条件下的一氧化碳气体和氮气 若体积相等 则质量也相等 D D 练习 n v 22 4 4 5 6 v 没有说明物质的状态 若是气体 物质的量相等 因为甲烷和一氧化碳摩尔质量不同 不一定 因为不知条件是否相同 因为一氧化碳和氮气的摩尔质量相等 物质的量相等 3 标准状况下 5 6LCO2物质的量是多少 含有多少个分子 它的质量是多少 解 答 标准状况下 5 6LCO2物质的量是0 25mol 含有1 51 1023个CO2分子 它的质量是11g 0 25mol 1 51 1023 N CO2 n CO2 NA 0 25mol 6 02 1023mol 1 11g m CO2 n CO2 M CO2 0 25mol 44g mol 4 现有质量为22g的CO2气体 求 1 它的物质的量为 2 在标准状况下的体积为 3 其中含有个二氧化碳分子 个碳原子 个氧原子 0 5mol 11 2L 3 01 1023 3 01 1023 6 02 1023 22g 44g mol 0 5mol 0 5mol 22 4L mol 11 2L 0 5mol 6 02 1023 mol 3 01 1023 因为每一个CO2分子含有 个碳原子 所以 3 01 1023 1 3 01 1023 因为每一个CO2分子含有 个氧原子 所以 3 01 1023 0 1023 2 填写下列空白 标准状况下 0 5molH2占有的体积是L 标准状况下 2molO2占有的体积是L 标准状况下 4 48LCO2的物质的量是mol 标准状况下 33 6LH2的物质的量是mol 标准状况下 16gO2的体积是L 标准状况下 11 2LN2中含的N2分子数是 标准状况下 33 6LCO所含的分子数与molNH3所含的分子数相等 11 2 0 2 11 2 3 01 1023 1 5 44 8 1 5 3 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 4 下列说法正确的是 A 在标况下 1mol硫酸占有的体积约占22 4升 B 1molCO2气体在标况下占有的体积约为22 4L C 1molCO和1molCO2所占有的体积相同 所含的分子数相同 D 1gCO和1gCO2在标况下所含的分子数相同 B 有关气体基本量的计算 1 在标准状况下1molH2的体积是多少 2 在标准状况下1gH2的体积是多少 3 在标准状况下1LH2的质量是多少 4 在标准状况下1LH2的原子个数是多少 公式 1mol 22 4L mol 22 4L 公式 1g 2g mol 22 4L mol 11 2L 公式 1L 22 4L mol 2g mol 0 09g 公式 1L 22 4L mol 6 02 1023 mol 2 69 1022个 448mL某气体在标准状况下的质量为1 28g 求该气体的相对分子质量 计算 对于物质的量应用于化学方程式的计算要注意什么问题 思考 化学方程式在量方面的涵义 2H2 g O2 g 2H2O g 化学计量数之比212扩大NA倍2NA1NA2NA物质的量之比2mol1mol2mol换算成质量比4g32g36g换算成标况下44 8L22 4L44 8L体积比在同一条件下212体积比 点燃 结论 化学方程式中的化学计量数之比 等于组成各物质的粒子数之比 等于各物质的物质的量之比 对于气体参与的反应 在同温同压下还等于各气体的体积之比 应用 1 根据计量数之比规则 由一种物质的物质的量 反应物或生成物均可 求算另一种反应物或生成物的物质的量 再把物质的量转化成其他物理量 如质量等 2 如果确知各反应物或生成物参与反应的物质的量之比 或在同温同压下的体积比 就可知道其化学方程式中的计量数之比 结合质量守恒定律 就可以确定化学反应的方程式或确定某一反应物或生成物的化学式 根据化学方程式计算需要注意的问题 1 化学方程式所表示的是纯净物之间的量的关系 所以