第二节化学计算在实验中的应用

化学计量在实验中的应用如何用托盘天平称量一颗瓜子的重量呢？一盘瓜子一碗米1滴水中水分子的个数是1.67×10²¹个，这些水分子让咱们中国13亿人日夜不停数，每分钟数100个，要两万年才能数完。如此巨大的数字不便于计算和交流，怎么办？一.物质的量－摩尔含有一定数目粒子集合体的物理量物质的量：

表示含有一定数目粒子集合体的物理量符号：n单位：摩尔简称摩单位符号：mol物理量单位名称单位符号长度米m质量千克（公斤）kg时间秒s电流安[培]A热力学温度开[尔文]K物质的量摩[尔]发光强度坎[德拉]cdmol国际单位制（SI）的7个基本单位

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。

物质的量只能表示微观粒子的多少，不能用于表示宏观物质的数量。如1mol氢元素说法是错误的，也不能说1mol大米。

物质的量使用时必须指明微粒的化学式，一般不用名称，例如可表示为1molH、1molH+,但不能说1mol氢。

物质的量是一个集体量，可以用小数、分数表示。如0.5molH国际上规定，1mol粒子集合体所含的粒子数与0.012kg¹²C中所含的碳原子数相同，约为6.02×10²³。

意大利物理学家阿伏伽德罗常数：1mol任何粒子的粒子数符号：通常用6.02×10²³mol﹣¹表示1mol不同物质中所含的粒子数是相同的。例：12克碳中含有多少个碳原子？一个碳原子的质量：1.99×10-23克所以，12克/1.99×10-23克≈6.02×1023物质的量、阿伏伽德罗常数与粒子数（N）：概念性问题用NA，数字性问题用6.02×10²³mol-1表示。填空：（1）1

mol碳原子含有

个碳原子6.02×1023（2）mol硫酸分子含有

个硫酸分子

0.3×6.02×1023（3）10

mol钠离子含有

个钠离子

10×6.02×1023物质的量是微粒的集体，可以用分数或小数表示。（4）6

mol电子含有

个电子

6×6.02×1023（5）

mol中子含有

个中子

0.5×6.02×1023课堂练习：1、1molO2含有____________个O2，

_____molO，__________个O。2、3molH2SO4中有___________个

H2SO4，可电离出_______molH+，

____________个H+。3、2molNH4+中含有_________molH__________个N原子。6.02×102322×6.02×10233×6.02×102366×6.02×102382×6.02×1023

H2O

Al物质的量

微粒数1个分子或原子的质量(g)

质量(g)相对分子质量或相对原子质量

1mol1mol6.02×10²³6.02×10²³2.990×10-234.485×10-231827

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。摩尔质量用M

表示定义：单位:1mol粒子或物质具有的质量。g/mol或kg／mol数值：以克每摩为单位时，等于该粒子或物质的相对原子（分子）质量。物质的量(mol)

物质的质量(g)摩尔质量(g/mol)=下列说法正确的是（）A、16gO2所含的分子数为6.02×1023个B、0.5molH2SO4AC、18gH2O中质子的物质的量为1molD、22g物质A中含有的分子数为3.01×1023，则A的摩尔质量为44gB[例]4.9g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)=

4.9g98g/mol=0.05mol答：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[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)=

20.2g101g/mol=0.2mol答：硝酸钾中，氧元素的质量是9.6g。n(O)=0.2mol×3

=0.6molm(O)=0.6mol×16g/mol＝9.6g小结

通过物质的量把可称量的宏观物质与难以称量的微观粒子有机地联系起来。

物质的量微粒数

NA..NA..MM质量NA－阿伏加德罗常数≈6.02×1023mol-1M－摩尔质量（g/mol）1、上一节课我们学习了“物质的量（n）”及其单位摩尔（mol），由n可以求出哪些物理量？新课引入2、在实验室或在生产中，对于气态物质常使用它的体积还是质量方便？那么物质的量与气体体积之间有什么关系呢？分子离子电子原子质量物质的量粒子数质子中子÷M×M×NA÷NA（m）（n）（N）1.进行电解水的实验，观察不同时间试管内的气体体积的变化。假设电解了水，计算生成O2、H2的质量和物质的量填写下表，并比较计算结果。质量物质的量H2和O2物质的量之比H2O22︰136432（1）H2和O2体积之比？2H2O====2H2↑+O2↑

电解（2）2︰1【科学探究】P13页H2和O2物质的量之比2︰1H2和O2体积之比2︰1

相同温度和压强下，1molH2和1molO2的体积是

。n（O2）n（H2）=V（H2）V（O2）=21相等的气体物质的量相等时体积也相等？2.计算出在温度为0℃和压强为101KPa(标准状况时)1mol氢气和1mol氧气的体积（保留小数点后2位）

物质1mol物质的质量(g)

密度(g/L)

体积(L)H22.016g0.0899O232g1.429mv=ρ可以看这里哦，计算公式计算得出的数据可知它们的体积几乎相等物质1mol物质的质量密度1mol物质的体积Fe56g7.8g·cm-3Al27g2.7g·cm-3Pb207g11.3g·cm-30℃、101kPa1mol固态物质体积对比7.2cm310cm318.3cm3在相同的条件下1mol固体、1mol液体的体积是否也相等？物质1mol物质的质量密度1mol物质的体积H2O18g1g·cm-3H2SO498g1.83g·cm-318cm353.6cm30℃、101kPa1mol液态物质体积对比为什么1mol不同物质的固体或液体的体积是不同的?决定物质体积大小的因素之一：粒子数目多少决定物质体积大小的因素之二：粒子本身大小决定物质体积大小的因素之三：粒子间的距离

因素状态粒子个数粒子大小粒子间距离固体和液体气体1mol主要因素次要因素1mol忽略决定因素从微观角度分析,决定物质体积大小的三个因素1mol气体同温同压下：1分子数目相同2分子本身体积忽略3分子间距离相等结论：同温同压下1mol气体的体积约相等特例：标准状况下1mol气体的体积约为22.4L一.气体摩尔体积概念：单位物质的量气体所占的体积。符号:

Vm公式：Vm=Vn标准状况下的气体摩尔体积约为,这是特定条件下的气体摩尔体积.单位:L/mol(L·mol-1)和m3/mol。（T为0℃、P为101kPa时的状况为标准状况）条件：标准状况

对象：任何气体物质的量：1mol结论体积约占22.4Ｌ标准状况下的气体摩尔体积要点１摩尔任何气体，可以是单一纯净的气体，也可以是混合气体，因为气体体积与分子种类无关。特别提示[练习]1.标准状况，1mol任何物质的体积都约是。错，物质应是气体2.1mol气体的体积约为。（错，标准状况）3.标准状况下，1molO2和N2混合气体的体积约为。（对，气体体积与分子种类无关）气体所含分子数一定大于气体所含的分子数。（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。（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。（错，不一定）[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（B）2gH2和44gCO2的体积相等（C）1mol某气体的体积为，则该气体一定处于标准状况（D）标准状况，1gH2和2的物质的量相等D2、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n=VVm解：=0.112L22.4L·mol－1

=0.005moln=m/MM=0.14g0.005mol=28g/mol3.在标准状况下（1）占有的体积是多少？（2）2的物质的量是多少？分子数是多少？（3）16gO2的体积是多少？1、内容：同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子拓展：阿伏加德罗定律:

“三同定一同”

理想气体状态方程：

PV=n•R•Tn：气体的物质的量T：绝对温度（摄氏温度＋273）单位：KR：常数·mol-1·K-1P：气体的压强V：气体的体积阿伏伽德罗定律的应用

(1)

同温同压下，气体体积之比等于分子数之比，等于物质的量之比。V1V2N1N2n1n2==(2)同温同容，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比(3)同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比。V1V2n1n2=m1r2m2r1=m1M2m2M12121MM=rr=D所以得到因为D:第一种气体对第二种气体的相对密度根据理想气体的状态方程推理：PV=nRT=mRT/M（R为常数）（1）同T、P：V1/V2=n1/n2（2）同T、V：P1/P2=n1/n2（3）同T、P：ρ1/ρ2=M1/M2（4）同T、P、V：m1/m2=M1/M2（5）同T、P、m：V1/V2=M2/M1（6）同T、V、m：P1/P2=M2/M1问题：已知物质的密度ρg/cm3、

物质的摩尔质量Mg/mol,如何求1mol该物质的体积V？V=M

g/mol

ρg/cm3问题：已知标准状况下某气体的摩尔质量Mg/mol,如何求1mol该物质的气体的密度？=M

g/mol

ρ22.4L/mol它们的含义是什么？

农夫山泉矿泉水

(μg/100mL)1μg(微克)=10-6g每100mL矿泉水中所含溶质质量钙:≥400μg/100mL

红星二锅头酒酒精度（V/V）1度:每100mL酒中含有1mL酒精

酒精度:五十六度

NaOH溶液质量分数

单位质量溶液中所含溶质的质量

质量分数:10%

钙:“≥400μg/100mL”的含义是什么？酒精度:“五十六度”的含义是什么？质量分数:“10%”的含义是什么？每100mL矿泉水中含钙的质量≥400微克每100mL酒中含有56mL的酒精每100g溶液中含有10gNaOH有何共同之处？溶液的量溶质的量m(溶质)m(溶液)=ω浓度=钙:“≥400g/100mL”的含义：酒精度:“五十六度”的含义：质量分数:“10%”的含义：每100mL矿泉水含钙的质量≥400微克每100mL酒中含有56mL的酒精每100g溶液中含10gNaOH物质的量浓度溶液的量溶质的量m(溶质)m(溶液)=ωn(溶质)V(溶液)c=思考:它的单位是什么？讨论:根据这个关系式，并类比质量分数的定义给物质的量浓度下个定义。质量分数：单位质量溶液中所含溶质的质量思考:取一定量溶液时，是称质量方便还是量体积方便？思考:试描述2mol·L-1NaOH溶液2mol·L-1的含义？1.物质的量浓度

含义：单位体积溶液里所含溶质B的物质的量,

叫做溶质B的物质的量浓度。

(物质的量浓度是表示溶液组成的物理量)

符号：cB

CB=nBV单位：mol/L物质的量浓度=溶质的物质的量溶液的体积计算公式：注意：1、溶质用物质的量而不是质量表示；2、所指的体积，是溶液体积，而不是溶剂体积；

不同物质的体积不具有加和性。但质量具有加和性，可以用V=m/ρ求得溶液体积。3、从某溶液取出任意体积的溶液，其物质的量浓度都相同，但所含溶质的物质的量因体积不同而不同。（溶液是均一、稳定的）练习：1.判断A将1gNaCl溶于水制成1L溶液，则C=1mol/L;()B将1molNaCl溶于1L水中，则C=1mol/L;()C若从1L1mol/L的NaOH溶液中取出20mL，则C=1mol/L；()D同体积、同物质的量浓度的不同溶液中，含溶质的物质的量相等；()2.500mL，0.1mol/L的Na2CO3溶液中含有溶质的物质的量；质量为；Na+的物质的量为；CO32-的物质的量为；注意：1L是溶液的体积，不是水的体积。xx√√⑴、上述中与50mL3mol/LKCl溶液n(Cl-)相同的是⑵、上述中与50mL3mol/LKCl溶液c(Cl-)相同的是

A、50mL1mol/LKCl溶液B、150mL1mol/LKCl溶液C、10mL3mol/LNaCl溶液D、50mL1mol/LAlCl3溶液(BD)(CD)3.4、20g密度为dg/cm3的Ca(NO3)2溶液中含有1gCa2+，则NO-3的物质的量浓度是解：溶液稀释的计算要配制的NaOH溶液，需6mol/L的NaOH溶液多少毫升？6mol/L×V

=0.6mol/L×500mL

V=50mL

答：需6mol/L的NaOH溶液50mL。解：设需6mol/LNaOH溶液的体积为V分析：稀释前后溶质的质量和物质的量不变，故有：

C1V1=C2V2(

体积单位不一定用升，相同则可）物质的量浓度与溶质质量分数的换算【分析】设溶液的体积为VL，溶液的质量分数为ω，密度为ρg/cm3，溶质的摩尔质量为Mg/mol则有：

C=

而

ω=

C

mol/L

×M

g/mol

1000L/mL

×ρ

g/cm3

物质的量浓度与溶质质量分数

的换算必须以密度为桥梁。

V×1000mL×ρg/cm3

×ω÷M

g/mol

VL=

1000VmL×

ρ

g/cm3

×ωM

g/mol

×VL×100%物质的量浓度与溶质质量分数的换算98%的密度为1.84g/cm3的浓硫酸，其物质的量浓度为多少？C(H2SO4)=

1000mL×1.84

g/cm3

×98%98

g/mol

×

1L

=18.4mol/L解：答：浓硫酸的物质的量浓度为18.4mol/L一定物质的量浓度溶液的配制容量瓶简介:容量瓶形状: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；

配制溶液时，选用和所配溶液体积相等或稍大的容量瓶进行配液．规格：50ml.100ml.250ml.500ml.1000ml一、不能在容量瓶中进行溶解或稀释操作二、不能将热的溶液直接倒入容量瓶三、溶液液面超过刻度线四、不能仰视或俯视刻度线（溶液体积会有误差）五、不能加热容量瓶，也不能将容量瓶作反应容器六、不能标准液长时间存放于容量瓶（容量瓶是量器，不是容器）七、移动容量瓶时，应左手握刻度线以上部分，右手托住瓶底。容量瓶的使用要求

2.使用之前要检查是否漏水.如何检漏?

加水倒立观察瓶塞旋转180o倒立观察3.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。1.计算：注意事项

m

(NaCl)

=物质溶解时常伴有放热吸热现象，使容量瓶体积不准。1.搅拌时沿一定方向，控制一定速度。2.玻棒不碰杯壁，不放在桌上。2.称量：

用托盘天平称量。3.加水量应能把溶质全部溶解，但不要太多。3.溶解：

在烧杯中溶解，用玻棒搅拌。思考：为何不直接在容量瓶中溶解？配制NaCl溶液100mL1.计算2.称量3.溶解(冷却)

用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻棒2-3次，洗液应全部转移到容量瓶中。4.移液用玻棒引流，避免液体洒在瓶外。5.洗涤

保证溶质全部转移到容量瓶中。配制NaCl溶液100mL1.计算2.称量3.溶解（冷却）4.移液5.洗涤7.定容注入蒸馏水，至距刻度1-2㎝处，改用滴管加水，使溶液的凹液面与刻度相切。思考：如液面超过了刻度，怎么办？

溶液浓度变小，请重新配制。刻度线6、摇动配制NaCl溶液100mL

1.计算2.称量3.溶解（冷却）

4.移液5.洗涤6.摇动7、定容8.摇匀

盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次，使溶液混合均匀。配制NaCl溶液100mL1.计算2.称量3.溶解（冷却）4、移液5.洗涤6.摇动7.定容8.摇匀9.装瓶和贴标签

将配好的溶液倒入试剂瓶中，盖上瓶塞，贴上标签。配制NaCl溶液100mL1.欲配制1mol/L的氢氧化钠溶液250mL，完成下列步骤：①用托盘天平称取氢氧化钠固体

克。②将称好的氢氧化钠固体放入

中加

蒸馏水将其溶解，待

后将溶液沿

移入

mL的容量瓶中。烧杯少量冷却玻璃棒2502.用已准确称量的2CO3固体配制0.10mol·L-1Na2CO3溶液100mL，所需要的仪器为：____________________________________________100mL容量瓶烧杯量筒玻璃棒胶头滴管

配制一定物质的量浓度溶液的误差分析公式分析配制一定物质的量浓度分析应归结为是对溶质物质的量（或质量）和溶液体积的影响。步骤错误操作m溶质V溶液c①计算计算结果m=11.7g，称11.8g②称量砝码生锈(没有脱落)NaOH放在滤纸上称量(易潮解