第二节 化学计量在实验中的应用（云溪一中高一化学备课组）.ppt

第二节化学计量在实验中的应用,云溪一中高一化学组,第一章从实验学化学,第一课时,问题的提出：,C+O2=CO2,宏观12克32克44克,微观111,微观粒子与可称量的物质之间是如何联系的呢？,例：12克碳中含有多少个碳原子？,一个碳原子的质量：1.99310-23克,所以，12克/1.9910-23克6.021023,如此巨大的数字不方便计算和交流，怎么办？,6.021023,一顶,一打：12顶,一瓶,一箱：24瓶,1mol,一个,物质的量表示含有一定数目粒子的集合体的物理量。1、这里的粒子集合体数目是多少呢？2、一定数目是多少呢？3、物质的量符号是什么？单位是什么？4、这里的粒子指的是什么呢？,一.物质的量摩尔,一.物质的量摩尔,含有一定数目粒子集合体的物理量,m,kg,s,cd,mol,1、国际规定，以0.012KgC-12中所含的碳原子数(约为6.021023)作为衡量基准.每含有6.021023个粒子的任何粒子集合体都称1mol.2、把6.021023mol-1叫阿伏加德罗常数.符号为NA,3、物质的量的符号为n，单位为摩尔（简称摩）4、粒子集体可以是分子、原子、离子（原子团）、质子、中子、电子等微观粒子。,阿伏加德罗：17761856意大利物理学家、化学家，对6.021023这个数据的得出，有着很大的贡献，用其名字来表示该常数，以示纪念。,阿伏加德罗常数：数值为0.012kg12C所含的碳原子数，近似取作6.021023mol-1，符号是NA,理解和运用“物质的量”及其单位“摩尔”还要注意,1、“物质的量”是一个基本物理量，四个字是一个整体，不能拆开理解，也不能理解为“物质的质量”或“物质的数量”。2、“物质的量”的单位是“摩尔”，如同长度的单位是米，质量的单位是千克一样。,理解和运用“物质的量”及其单位“摩尔”还要注意,3、“物质的量”这个物理量只适用于微观粒子，所指粒子必须十分明确，且粒子的种类要用化学式表示。如：1molH表示1mol的氢原子而不是1mol的氢元素。,1、下列叙述正确的是（）物质的量就是物质的质量物质的量是指物质的数量物质的量是国际单位制中的一个物理量物质的量是描述物质多少的单位2、下列说法不正确的是:A.阿伏加德罗常数就是6.02x1023mol-1B.1molH+中约含有6.02x1023个H+C.1molH+中含有H+数为NAD.1mol任何粒子的粒子数叫阿伏加德罗常数,1)1molH2约含个H2，molH个H。2）1molH2SO4含molH，molO，molS。3）0.5molH2SO4约含个H2SO4，约含个H，个S，个O。4）1molNaCl中约含个Na+个Cl-。,6.02x1023,3.01x1023,1.204x1024,1.204x1024,6.02x1023,6.02x1023,6.02x1023,3.01x1023,2,2,4,1,3、填空,8）6.02x1022个H2O中含有molO，含有molH，含有mole-。,5）6.02x1023个O2，其物质的量为。6）3.01x1023个O2，所含O为mol。7）6.02x1023个H2SO4为molH2SO4含molO,1mol,0.1,0.2,1,1,4,1,物质的量与微粒数成正比,练习1,1下列对于摩尔的理解正确的是（）A摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量B摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为molC我们把含有6.021023个粒子的任何粒子的集体计量为1摩尔D1mol氧含6.021023个O2,B,练习2,2、N1个氧原子的物质的量为n1，则阿伏加德罗常数可表示为_.3、1molAl2(SO4)3中含有molAl3+，molSO42-,mol氧原子,mol硫原子;Al3+的质子的物质的量是mol，Al3+的电子的物质的量是mol。含有1.2041024个Al3+的Al2（SO4）3的物质的量是mol,物质的量,微粒名称,相对原子质量,微粒数(个),质量,1mol,12C原子,(6.021023),12,12g,1mol,氧原子,(6.021023),16,16g,1mol,氢原子,(6.021023),1,1g,1mol水分子含2mol氢原子1mol氧原子,（质量为2g),1mol水分子的质量为18g18,结论：,1mol任何粒子或物质的质量，以克为单位，数值上等于该粒子或物质的相对原子（分子）质量。等于NA一个粒子的质量,1摩尔物质的质量,（质量为16g),2、摩尔质量,定义：,单位:,单位物质的量的物质具有的质量，符号为M。,g/mol或kgmol,数值：,等于该粒子的相对原子（分子）质量或一个粒子的质量NA。,1mol镁原子的质量为24g；Mg的摩尔质量是gmol-1，1molO2的质量为32g；O2的摩尔质量为gmol-1。1molOH-的质量为17g，OH-的摩尔质量为gmol-1。32gO2相当于molO2；16gO2相当于molO2；64g相当于molO2,1、下列说法正确的是（）A摩尔质量就等于物质的式量B摩尔质量就是物质式量的6.021023倍CHNO3的摩尔质量是63gD硫酸和磷酸的摩尔质量相等2、某原子的摩尔质量是Mg.mol-1，则一个该原子的真实质量是（）AMgB1/MgCM/6.021023gD6.021023/Mg,D,C,当两种物质质量相同时：物质的量之比等于摩尔质量的反比,讨论：相同质量的氧气与臭氧的分子个数之比为多少？原子个数之比为多少？,1、24.5gH2SO4的物质的量是多少？2、1.50molNa2CO3的质量是多少？,1、解:硫酸的相对分子质量是98,硫酸的摩尔质量是98g/mol。,n(H2SO4)=,24.5g,98g/mol,=0.25mol,2、解:Na2CO3的相对分子质量是106,Na2CO3的摩尔质量是106g/mol。,m(Na2CO3)=,=159g,1.5mol106gmol-1,例14.9g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3.011022个硫酸分子。,N(H2SO4)=,0.05mol6.021023/mol,=3.011022,练习20.2g硝酸钾中，氧原子的质量是多少g?,解:硝酸钾的相对分子质量是101,硝酸钾的摩尔质量是101g/mol。,n(KNO3)=,20.2g,101g/mol,=0.2mol,答：20.2g硝酸钾中，氧元素的质量是9.6g。,n(O)=,0.2mol3=0.6mol,m(O)=0.6mol16g/mol9.6g,作业：P188、9补充题：1、已知1.5051023个X气体分子的质量为8g，则X气体的摩尔质量是多少？2、ngO2中有m个O原子，则阿伏加德罗常数NA的数值可表示为()A32m/nB16m/nCn/32mDn/16m,3若50滴水正好是mmL，则1滴水所含的分子数是（）Am50186.021023B（m/5018）6.021023C（18m/50）6.021023D（1850m）/6.0210234现有CO、CO2、O3（臭氧）三种气体，它们分别都含有1mol氧原子，则三种气体的物质的量之比为（）A111B123C321D632,5下列有关阿佛加德罗常数(NA)的说法错误的是（）A32克O2所含的原子数目为NAB0.5molH2O含有的原子数目为1.5NAC1molH2O含有的H2O分子数目为NAD0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5mol,科学探究1,结论：在相同温度和压强下，气体体积之比等于物质的量之比,科学探究2,某条件下1mol气体的体积,22.4,22.3,22.4,22.4,物质M(g/mol)(g/L)V(L),该条件下，1mol不同气体的体积相等,都约为22.4L。,结论：,科学探究3,Fe567.8Al272.7Pb20711.3H2O181.0H2SO4981.83,1mol不同固体和液体的体积,1mol固体或液体的体积各不相同,7.2,10,18,53.6,物质M(g/mol)(g/cm3)V(cm3/mol),结论：,18.3,固体物质,液体物质,1mol硫酸,1molH2O(l),100H2O(g),3.06104ml,1mol,石墨晶体照片,粒子间距离很小,粒子间距离大,（一）、影响物质体积大小的因素,1、物质所含微粒的多少,2、微粒的大小,3、微粒间的距离,固体、液体体积,气体体积,受温度压强影响,4、温度、压强对气体体积的影响：,温度、压强对气体体积的影响：,温度越高,气体体积越大,压强越小,分子间距离增大,实质,在相同温度、压强下气体分子间距离可以看成是相等,二、气体摩尔体积单位物质的量（即1mol）的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。符号Vm单位Lmol-1或m3/mol,气体摩尔体积、气体的体积与物质的量的换算关系：Vm=V/n或VnVm,标准状况：温度0、压强101kPa的状况。标准状况下的气体摩尔体积：在标准状况下1mol任何气体所占的体积都约为22.4L。即在标准状况下气体摩尔体积为22.4L/mol,讨论1,20，101kPa时，气体摩尔体积与标准状况时相比大还是小？,只有在标况时Vm=22.4Lmol-1吗？,练习1,1.标准状况，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，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，未指明是否在相同条件）,5.标准状况下，气体的摩尔体积都是22.4L。,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）,（错，“约为”；单位应为L/mol）,练习2,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）标准状况，1gH2和11.2LO2的物质的量相等,答案（D）,下列有关气体体积的叙述中，正确的是（）A一定温度和压强下，各种气体物质体积的大小由构成气体的分子大小决定B一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子数决定C不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同D气体摩尔体积指1mol任何气体所占的体积约为22.4L,答案（B）,练习3、填写下列表格（标准状况）,6.021023,2,22.4,0.1,3.2,22.4,0.5,3.011023,11.2,1.5,66,9.031023,用NA代表阿伏加德罗常数的值，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()LA.22.4bc/aNAB.22.4ab/cNAC.22.4ac/bNAD.22.4b/acNA,答案（A）,讨论2在一定温度和压强下，并不一定是标准状况，1mol不同的气体体积是否相同？,相同,相同,正,在同温同压下，粒子数目相同的任何气体都具有相同的体积。(阿伏加德罗定律),练习4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任何条件下，等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数一定相等C1L一氧化碳气体一定比1L氧气的质量小D相同物质的量的气体体积也相同,答案（B）,=m/V=M/Vm标准状况下=M/22.4,一定条件下气体的密度与气体的摩尔质量成正比,讨论3,练习5、在相同条件下，某气体的密度相对氢气的密度之比为14,则2mol该气体的质量为多少克？,讨论4、假设某气球在标准状况下可填充H24000g，气球体积约为；若改为相同状况下充入氦气，则可充入氦气mol质量是g。M(He)=4g/mol,练习6、己知质量为m的瓶子装满氢气时质量为m1,用该瓶装满氧气时的质量为多少？,练习7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,Cl2N2H2CO2O2,答案,练习7、在标准状况下，CO和CO2的混合气体共39.2L,质量为61g,则两种气体的物质的量之和为多少？其中CO2为多少mol，CO占总体积的百分比为多少？,解：,n总=V总22.4L/mol=39.2L22.4L/mol=1.75mol,n(co)+n(co2)=n总=1.7528n(co)+44n(co2)=61,n(co2)=0.75mol,CO的体积百分数=,答：两种气体的物质的量之和为1.75mol,CO2为0.75mol,CO占总体积的百分比为57%。,练习8在标准状况下,10gCO和CO2的混合气体的体积为6.72L,则此混合气体中CO和CO2的物质的量之比是（）A2:1B1:2C1:1D3:4,练习10、己知CO与CO2的混合气体的密度相对于氢气的密度之比为18，则混合气体中CO与CO2的体积之比为多少？,练习9、己知空气中氧气与氮气体积比为1：4,试计算空气的平均摩尔质量。（其它气体不计）,请思考下列问题：,1、溶液中溶质的质量分数的表示方法,在实际应用中,我们取液体时,通常是量取液体的体积,而不称量液体的质量,因此,若能引入一个物理量来建立起溶液体积与物质的量之间的关系,将会给生产和科学实验带来很大的方便.那么如何建立这种联系呢?,请思考下列问题：,2、生活中的一些数据单位说明什么？,3、对于溶液中的反应，通过何种方式才能体现出物质按照化学计量数比反应？,如：2KOH+H2SO4=2H2O+K2SO4,质量比:粒子数比:物质的量之比:,1129836174,2121,2mol1mol2mol1mol,结论：参加反应的物质与生成物的物质的量之比等于化学计量数之比,请思考下列问题：,一、物质的量浓度,1、含义：,以单位体积溶液里所含溶质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。,2、符号：,4、单位：,3、表达式：,CB,mol/L或mol/m3,物质的量（mol）,质量（g）,体积（L）,质量（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，溶质质量。,质量相同，溶质质量分数相同的溶液中，所含溶质的质量，但溶质的物质的量。,相同,不一定相同,相同,不一定相同,（一）、计算下列溶液的物质的量浓度：,1、1molNaCl固体溶于水，配制成体积为1L的溶液。2、5.85克NaCl固体溶于水，配制成体积为1L的溶液。3、1molNaCl固体溶于1L水配制的溶液。,溶液密度为：1.02g/cm3,注意：公式中V是溶液的体积，不是溶剂的体积。,（二）填空,（1）将40gNaOH配成2L溶液，其物质的量浓度为mol/L？,（2）标准状况下，22.4LHCl配成0.5L盐酸，其物质的量浓度为mol/L。,（3）物质的量浓度为2mol/L的硫酸溶液500mL,含硫酸的物质的量为mol。,（4）10molHCl能配成L物质的量浓度为2mol/L的盐酸。,0.5,2,1,5,cB（溶液）,V（aq),V(aq),（三）填空,（1）1mol/LMgCl2溶液中，Mg2+的物质的量浓度为mol/L，Cl-的物质的量浓度为mol/L。,（2）1L0.5mol/LH2SO4溶液中，H+的物质的量浓度为mol/L，SO42-的物质的量浓度为mol/L。,注意,离子的物质的量浓度只与溶液中溶质的物质的量浓度及每摩尔溶质在溶液中电离出离子的数目有关,与溶液的体积无关!,1,2,1,0.5,（3）2L0.5mol/LH2SO4溶液中，H+的物质的量浓度为mol/L，SO42-的物质的量浓度为mol/L。,1,0.5,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？所含溶质是否相等？,从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液，其浓度不变，所含溶质的质量（物质的量）因体积不同而不同。,注意,计算1L10（密度为1.01g/cm3）的氢氧化钠溶液的物质的量浓度？,思考2,计算体积为VL质量分数为，密度为g/cm3，溶质的摩尔质量为Mg/mol的溶液的物质的量浓度？,2.525molL-1,思考3,取多少mL37.5%，密度为1.19gcm-3的HCl，才能稀释成体积为500mL0.1molL-1的盐酸？,由50mL1molL-1的盐酸和50mL2molL-1的HCl混合后（V不变），混合液的物质的量浓度为多少？,4.1mL,1.5molL-1,思考4,标准状况下，1体积水溶解了550体积氨气，所得溶液的密度为0.9gcm-3，求这种氨水的物质的量浓度。,=15.59molL-1,巩固练习：,1、下列溶液与100mL0.5mol/LNa2SO4溶液中的Na+的物质的量浓度相等的是A、200mL0.5mol/LNaCl溶液B、100mL1mol/LNa2CO3溶液C、100mL0.5mol/LNa3PO4溶液D、1L1mol/LNaOH溶液,离子的物质的量浓度只与溶液物质的量浓度及每摩尔溶质在溶液中电离出离子的多少有关，而与溶液的体积无关。,D,2、若配制1mol/L的溶液，下列方法正确的是()A.将40gNaOH溶于1L水中。B.将22.4LHCl溶于水中，配成1L溶液。C.将322gNa2SO4.10H2O溶于少量水后再稀释成1000mLD.标准状况下，将11.2L的HCl气体溶于500mL水中。,C,3.一种NaOH溶液的浓度为amol/L,密度为g/cm3,则这种溶液的质量分数是：A1000a/40B.40/1000aC.1000/40aD.40a/1000,D,二.一定物质的量浓度溶液的配制,以配制100ml1mol/L的NaCl溶液为例,1、所需仪器：托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶、胶头滴