化学中常用的物理量物质的量

1、第三节 化学中常用的物理量 物质的量,假定我们有一篓面值一元的硬币，假定每一枚硬币的形状、体积、质量是相同的，请尽可能多的列举求这篓硬币个数的方法或途径，并评价方法的优劣。,交流研讨,直接数数,先称量出一枚硬币的质量，再用硬币的总质量除以 一枚硬币的质量,先称量出100枚硬币的质量，用硬币的总质量除以 100枚硬币的质量，再乘以100,先测量出一枚硬币的体积，再用硬币的总体积除以 一枚硬币的体积,先测量出一枚硬币的厚度，再将硬币垒起来，用硬 币的总厚度除以一枚硬币的厚度,先测量出100个硬币的厚度，再将硬币垒起来，用硬 币的总厚度除以100个硬币的厚度，然后乘以100,先用模具计量（比如一木板

2、上刻有许多凹槽，每一凹槽中正好卡入100枚硬币）（银行常用）,先测量出100枚硬币的体积，再用硬币的总体积除以 100枚硬币的体积 ，再乘以100,你认为那种或哪几种方法相对比较科学？,对于微小的物质，扩大倍数形成一定数目的集体，可以使研究更方便。,18g 水中含有多少个H2O分子？,微观粒子的数目,宏观物质的质量,我们把这一微观粒子集体所含微粒数目暂定为NA个，建立下列数学模型：,物质所含微粒数 NA,？,方法,微观粒子集体,(NA个粒子),问题探究,国际上是如何规定NA的？ 这样规定有什么好处？,0.012kg12C所含碳原子数目即为NA, NA个微观粒子所形成的微粒集体的质量在几克 到

3、几百克之间，质量大小适宜，可以称量,便于换算。 有利于借助相对原子质量，确定不同种类粒子集体 的质量。,称NA为“阿伏加德罗常数”,近似值为6.021023,将模型中的NA用“阿伏加德罗常数”代替，并作变形：,上述比值用一个特定的物理量表示,物质的量(n),“物质的量” 。并规定其单位为摩尔（mol）,物质所含微粒数 NA,(NA个粒子),比较 小结,n,mol,mol,NA,mol-1,物质的量的单位是摩尔,1mol粒子的数目就是阿伏加德罗常数,阿伏加德罗常数的精确值为12g12C含有的碳原子数（实验测定），近似值为 6.021023,使用摩尔概念时的注意事项,适用范围： 使用准则： 大：

4、小： 广：,微观粒子或它们的特定组合,必须指明微粒符号或化学式,1mol物质所含微粒数巨大,摩尔计量的是微乎其微的微观粒子,应用范围极广，是联系微粒个体与 微粒集体、不可称量的反应微粒与 可称量的宏观物质的桥梁。,判断正误：下列说法是否正确？,1molNa+中含有NA个钠离子 （ ） 1molH2O中含有6.021023个水分子（ ） 1mol氢中含有NA个氢原子 （ ） 1molCO2含有NA个氧原子 （ ） 1molH2O中含有1molH2和 1molO （ ） 1molH2O中含有10NA个质子 （ ）,求0.5molO2中含有的O2分子数目,解：O2分子数为,N = n NA,= 0.

5、5 mol 6.02 1023 mol -,= 3.01 1023,思考：在0.5molO2中含有的氧原子物质的量是多少？氧原子数目是多少？,例1,1mol 6.02 1023,0.5molNa2SO4含有 mol Na+, mol SO42-, 约含 个O原子,1,0.5,2mol6.021023mol-1,Na2SO4 2Na+ SO42- 4O,1mol 2mol 1mol 4 mol,NA 2NA NA 4NA,例2,重要规律：微粒个数之比等于微粒的物质的量之比,1 2 1 4,0.5mol ?mol ?mol ? mol,确立关系,微粒个数,扩大NA倍,物质的量,化学方程式中化学计量

6、数之比等于物质的量之比,练一练 计算并填空：, 3.011024个硫酸分子的物质的量为 mol； 2 mol H2O中含 mol H和 mol O， 含有 个H2O。 9.031023个甲烷分子含 mol C原子、 mol H原子， mol质子、 mol电子。 CO2mol中含有的氧原子数跟1.8061024个 H2O分子中含有的氧原子数相同。,5,4,2,1. 2041024,1.5,6,15,15,1.5,1mol物质的质量在数值上有什么特点？,每摩尔(NA个粒子)物质（即单位物质的量的物质）所具有的质量叫做摩尔质量。,n =N / NA=m / M,规律：1mol的任何物质的质量(单位为

7、克时)在数值上等于其相对原子质量或相对分子质量.,讨论阅读P22表1-3-1，通过研讨找规律,摩尔质量单位：,gmol-1或kg mol-1,定义：,24.5gH2SO4 物质的量是多少？,解：,H2SO4的相对分子质量为98，则H2SO4的摩尔质量为98g/mol 。,n（ H2SO4 ）=,=0.25mol,答： 24.5gH2SO4 物质的量是0.25mol。,例1,例2,1.5molH2SO4 的质量是多少？,解：,由m=nM,m（H2SO4）=n（H2SO4）M（H2SO4）,答：1.5molH2SO4 的质量是147.0g。,=1.5mol 98g/mol,=147.0g,练一练：

8、填空,3.6gH2O的物质的量是 ，含有 个水分子。 11.7gNaCl的物质的量是 ， 共含离子 个。 3.011022个OH-的物质的量为 ， 质量为 g,0.2 mol,1. 2041023,0.2 mol,2. 4081023,0.05 mol,0.85,试试看：,1、1.5mol 硫酸的质量是 克，其中含有 mol O ，其质量是 克；,2、0.01 mol 某物质的质量是1.08克，此物质的摩尔质量为 ；,3、71克Na2SO4中含Na+ mol, 个.,147,6,96,108g/mol,1,6.021023,拓展,研讨 交流,表1-3-1列出了 一定温度、压强下1mol不同物质

9、的体积，请分析这些物理量在数值上有什么规律和特点？我们可以获得怎样的结论？,一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体积叫做气体摩尔体积(Vm，单位L/mol、m3/mol),相同的温度、压强下，1mol不同气体物质的质量不同，但体积基本相同。,同温同压下，任何气体摩尔体积相同,同温同压下，相同物质的量的气体，占有相同体积,规律：,探究,继续研讨表1-3-1，比较相同温度、不同压强或相同压强、不同温度下，1mol气体物质的体积。气体摩尔体积是否受温度、压强的影响？,研讨交流,气体摩尔体积随温度升高而增加；随压强增大而减小。,我们把0，1标准大气压(atm)即1.01105Pa称为标准状况（

10、简写为STP）。,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）。,标况下气体的物质的量,1、条件： 2、对象： 3、数值：,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：,标准状况（STP）,任何气体,1mol 约22.4,（判断正误说理由）,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。气体体积与分子种类无关）,4. 22.4L气

11、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。“都是”应是“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，同时升高温度和增大压强时，1mol 气体的体积也可能是22.4L）,练一练,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

12、物质的量相等,D,（11.2L）,（1.5mol）,（11.2L）,（26.021023 ）,0.5mol N2和1mol O2 的混合气体的体积为多少？,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1,即相同的物质的量,“五同”定律,理想气体状态方程： PV =nRT,讨论2,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/N

13、2 =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,相同条件下，气体体积与摩尔质量成反比,概括整合,以阿伏加德罗常数个微粒所组成的微粒集体作标准，表示一定量的物质中含有多少个这样的微粒集体的物理量,物质的量的单位, 1mol任何物质中都含有阿伏加德罗常数个微粒,每摩尔物质的质量，单位为g/mol,12g12C中所含碳原子的个数，大约为6.021023,阿伏加德罗常数,阿伏加德罗常数,22.4L/mol, 22.4L/mol,摩尔质量,摩尔质量,标况,标况,气体的摩尔质量=22.4(标况),概括整合,n=,任何物质所含的微粒

14、数,任何物质的质量,气体物质在STP时的体积,只适用于STP时的气体,挑战题,研讨交流,表示溶液中含有溶质的质量多少的物理量是什么？,用溶质的质量占全部溶液质量的百分数表示溶液组成的物理量叫做溶质的质量分数,什么是溶质的质量分数？请写出质量分数与溶质质量、溶液质量关系的数学表达式。,质量分数,对于溶液，我们通常是量取体积，计算时更多的是用到物质的量，我们需要知道一定体积的溶液中含有溶质的物质的量 因此引入溶液的物质的量浓度这一物理量。,以单位体积溶液所含溶质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(cB),cB = n / V,n 溶质B的物质的量（mol） V 溶液的体积

15、（L或m3等） CB溶质B的物质的量浓度（mol/L、mol/m3等）,例1：将53gNa2CO3固体溶于水配成0.5升溶液，所得Na2CO3溶液物质的量浓度是多少？,解：,c (Na2CO3) n / V0.5mol / 0.5L 1mol/L,答：(略),物质的量浓度 c,定义：,计算表达式：,例2：1mol/L的H2SO4溶液中c(H+)、c(SO42-)分别是多少？将1molNaCl、1molCaCl2溶于水配成1升溶液，所得溶液中各离子物质的量浓度是多少？,解：,c(H+)= 2 c(H2SO4)=2 1mol/L2mol/L,c(SO42-) = c(H2SO4)= 1mol/L,

16、将1molNaCl、1molCaCl2溶于水: n(Cl-)=1mol+1mol2=3mol n(Na+)=1mol n (Ca2+) =1mol,c(Cl-)= 3mol / 1L =3mol/L c(Na+)= 1mol / 1L =1mol/L c(Ca2+) =1mol / 1L =1mol/L,答：略,各物理量之间的相互关系,概括整合,用5molNaOH配成500mL溶液，其浓度为 mol/L，取5mL该溶液，其浓度为 mol/L。 从1L1mol/L NaCl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,巩固加深,

17、2L1mol/L的H2SO4溶液，含溶质的物质的量为 . mol，含H+ 个，SO42- 个 0.5 mol/L的下列溶液500mL中含NO3-数目最多的是 （ ），NO3- 物质的量浓度最大的是（ ） A.硝酸钾 B.硝酸钡 C.硝酸镁 D.硝酸铝,5.85g 0.585g 0.0585g,2,46.021023,26.021023,D,D,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？ 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？,0.1 mol/L,1.25mol/L, 20%的蔗糖（C12H22O11）溶液342克稀释到1

18、升，其物质的量浓度将是多少？ 将10毫升2 mol/L的硫酸溶液加水稀释到0.5mol/L，其体积为多少毫升？ 2mol/L的盐酸溶液200L和4mol/L的盐酸溶液100L混合，求：混合后溶液中盐酸的物质的量浓度。 2mol/L的盐酸200L和4mol/L的硫酸100L混合，则混合后溶液中H+的物质的量浓度是多少？,0.2 mol/L,40mL,8/3mol/L,4mol/L,拓展一：稀释与混合问题,稀释前后溶质的物质的量保持不变,混合后溶液中微粒的物质的量 等于混合前各溶液中微粒的物质的量之和,解题关键：,解题关键：,拓展二：涉及化学方程式计算问题,在标准状况下,0.224LCH4气体充分

19、燃烧时消耗O2多少摩尔？生成水多少克？ 如果将生成的CO2气体用2mol/L的NaOH溶 液吸收，需要多少毫升的NaOH溶液？,计算依据：,化学方程式中化学计量数之比等于物质的量之比,基本方法：,先“见量求摩” ，再“由摩求量”,解：,CH4 + 2O2 = CO2+ 2H2O,1 2 1 2,0.01mol x y z,解得 x=0.02mol y=0.01mol z=0.02mol,又 设所需NaOH溶液体积为V 则有 CO2 + 2NaOH = Na2CO3+ H2O,1 2,0.01mol 2mol/LV,V=0.01L=10ml,答：(略),设所需O2、生成CO2、H2O的物质的量依

20、次为x、y、z,由题意知CH4的物质的量为0.224/22.4=0.01(mol) 则,水的质量为0.0218=0.36(g),解：,CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O,22.4L 2mol 1mol 36g,0.224L x y z,x= 0.02mol y= 0.01mol z = 0.36g,列比例式的基本原则：,上下单位相同，左右单位相当,溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度c的换算(已知溶液密度为时) m(溶质)=m(溶液) (设溶液体积为VL) =(g/mL或g/cm3) 1000V(溶液) (mL) 又 m(溶质)=nM =c(mol/L) V(溶液) (L)M（g/mo

21、l）,拓展三：物质的量浓度与质量分数换算问题,36.5%的盐酸，密度为1.19g/cm3，求其物质的量浓度？ 试求质量分数为31.5%、物质的量浓度为6mol/L的硝酸溶液的密度？ 密度为1.84g/cm3的硫酸溶液的物质的量浓度为9.2mol/L ，则其溶质的质量分数为多少？,11.9mol/L,1.2g/mL,49%,练一练,一定物质的量浓度溶液的配制,例：如何配制250mL2mol /L的NaCl溶液。,实验步骤：,1.计算,下 一 步,仪器的准备：,2.称量,下 一 步,3.溶解,下 一 步,4.洗涤,下 一 步,待溶液冷却后再注液,5.定容,向容量瓶中加入蒸馏水，在距离刻度23cm时

22、， 改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线。,思考： 若定容时不小心液面超过了刻度线，怎么办？ 能用胶头滴管把多余的液体取出吗？,不能！必须重新配制,标志是什么？ 凹液面的最低点与 刻度线、视线相切。,下 一 步,6. 摇匀,将容量瓶盖好塞子，把容量瓶倒转和摇动多次， 使得溶液混合均匀。,思考：摇匀后发现液面低于刻线， 能否补充水？,不能。因为部分溶液蘸在容量瓶瓶口磨砂处，但对溶液浓度没有影响, 装瓶贴签,把配制好的溶液转移到试剂瓶中，贴好标签，注明溶液的名称和浓度。,小结基本步骤： 上联：一算二称三溶后冷注 下联：四洗五定六摇再装瓶,配制过程,横批：“摩尔溶液”配制,拓展讨论,某同学在配制NaCl溶

23、液的实验中出现了如下 情形，试分析对所配溶液浓度的影响,偏小,无影响,偏小,偏小,偏小,课堂练习1,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,欲配制1 mol/L的氢氧化钠溶液250mL，完成下列步骤： 用天平称取氢氧化钠固体 克。 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 中。,10,烧杯,少量,冷却,玻璃棒,2

24、50,容量瓶,课堂练习2,用少量蒸馏水冲洗 次，将冲洗液移入 中，在操作过程中不能损失点滴液体，否则会使溶液的浓度偏 （高或低）。 向容量瓶内加水至刻度线 时，改 用 小心地加水至溶液凹液面与刻度线相切，若加水超过刻度线，会造成溶液浓度偏 ，应该 。 最后盖好瓶盖， ，将配好的溶液移入 试剂瓶中并贴好标签。,23,偏低,23厘米,胶头滴管,偏低,重新配制,摇匀,2. 在配制一定物质的量浓度溶液的实验中，下列 操作对所配得溶液无影响的是（写序号） ；会使所配溶液的浓度偏大的是 ；会使所配溶液的浓度偏小的是 。 (1)在烧杯中溶解并搅拌时不小心溅出少量溶液； (2)未将洗涤烧杯内壁的溶液转移入容量

25、瓶； (3)容量瓶中的溶液液面未到刻度线便停止加水； (4)将配得的溶液从容量瓶转移到干燥、洁净的 试剂瓶中时，有少量溅出； (5)将烧杯中溶液转移到容量瓶之前，容量瓶中 有少量蒸馏水； (6) 容量瓶中液面将达到刻度线时，俯视读数。,课堂练习3,4.5,3.6,1.2,如何用质量分数为98，密度为1.84g/cm3的浓 硫酸配制250ml 2mol/L的稀硫酸？,溶解：用量筒取约150ml水于烧杯中，再 准确量取26.6ml浓硫酸，沿玻璃棒缓慢加入 水中，边加边搅拌。,拓展 探究,定容、摇匀：直接加水至离容量瓶刻度线23cm时，改用胶头滴管加水至恰好到刻度。,转移、洗涤：冷却到室温时，将所得

26、溶液转入250ml容量瓶中，再用30ml水洗涤烧杯和玻璃棒23次，洗涤液全部转入容量瓶中。,将所配稀硫酸转入试剂瓶中，并贴上标签。,如何用Na2CO310H2O配制0.5升0.2 mol/L的Na2CO3溶液？,稀盐酸的配置,back,氢氧化钠溶液的配置,back,容量瓶、烧杯、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）,实验所需仪器,back,不同规格的容量瓶,back,讨论,定容时俯视或仰视刻度线，对溶液的浓度有何影响？,？,俯视,仰视,实际加水量未到刻度线， 体积偏小，浓度偏大,实际加水量超过刻度线， 体积偏大，浓度偏小,back,一个一个地数,先称量出1个水分子的质量，然后再用水的 质量除以1个水分子的质量，计算出微观粒子个数,先