2015化学计量在实验中的应用.ppt

1、第一章,第二节 化学计量在实验中的应用,化繁为简，意义不变。,生活中的计量：,生活中的计量,1、不同的物质可能有不同的计量方法，同一种物质 也可能有不同的计量方法。（方便）,2、不同的计量方法之间是可以相互转化的。（联系）,根据刚才的分析，针对生活中的计量方法，你能得到哪些启示？,学生讨论：,3、外观越小的物质，用集团来计量较方便。（迁移）,化学实验中的计量,如何计量 物质？,质量,体积,微观,个数,引入新概念 物质的量,宏观 物质,微观 粒子,（可见、可称量）,（难见、难称量）,体验：,18g水中含有6.02X1023个水分子,如果1g大米有40粒，人均每年消耗大米250kg，6.02102

2、3粒大米可供60亿人用 年,100万,一：物质的量的单位-摩尔,1.物质的量定义:,表示含有一定数目粒子的集合体.符号为n,注:（1） 物质的量是一个专用名词，不能理解为物质的质量或物质的数量.,（2）物质的量是七个基本物理量之一.,（3）描述对象粒子指的是微观粒子(分子、原子、 离子、质子、中子、电子、原子团等)，不是指宏观物体。,物质的量n 摩尔 mol,2 物质的量的单位:摩尔(mol),1mol的规定:,1mol粒子集体所含的粒子数与12g 12C中所含的碳原子数相同.,计算：已知一个12C的质量为1.993x10-23g,求：12g 12C中所含的碳原子数？,解：,碳原子数=,12g

3、,1.993 1023g, 6.021023,即在一定量的粒子集体中所含的粒子数与12g 12C中所含的碳原子数相同就说它为1摩尔,1mol粒子集体所含的粒子数约为6.02x1023. (即把含有6.02x1023个粒子的任何粒子集体计为1mol),2,3.01 1023,应用：,6.021023,36.021023,使用摩尔作单位表示物质的量时,应该用化学式指明粒子的种类.,例如：1mol O 、1molH2O、 5molH+ 、0.5molNaOH,3 阿伏加德罗常数：,(1) 符号: (2) 单位:,NA,mol-1,(3) NA 6.02x1023mol-1,微粒数（N） 物质的量(n

4、),规定：科学上把12g12C含有的原子数称为阿伏加德罗常数,定义： 1mol任何粒子的粒子数叫着阿伏加德罗常数 阿伏加德罗常数一般采用6.021023这个近似的数值.,（1）1mol O中约含有 个O （2）3mol H2SO4中约含有 个 H2SO4 （3）4mol O2中约含有 个O2 （4）10mol Na+中约含有 个Na+ （5）28mol e-中约含有 个e- （6）1.2041024个H20，其物质的量为 。,例： 填写下列空白,6.021023,286.021023,106.021023,46.021023,36.021023,2mol,（1）1mol CO2中含有_molO

5、 （2）3mol H2SO4中含有_mol H （3）1mol OH-中含有_mol质子， _mol电子。 （4）1mol NH4+中含有_mol质子， _mol电子。,例： 填写下列空,2,6,9,10,11,10,白,质量 物质的量 粒子数,也就是说1molC的质量为12g，那么1mol其它粒子的质量是多少呢？,0.012Kg12C约含6.021023个C原子为1mol12C，则 1mol12C的质量为：12g,思考：1mol12C的质量为 ？ g,1mol12C的质量为 12g，那么1mol其它粒子的质量是多少呢？,1 g,16 g,18 g,1mol任何粒子或物质的质量以克为单位时，在

6、数值上都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。,结论：,18g,58.5g,23g,练习：,98g,40g,17g,23g,定义式：,4、摩尔质量 符号: M,定义:,单位物质的量的物质所具有的质量,单位： g / mol,数值：以g/mol为单位时，摩尔质量在数值上与该 物质的相对分子质量或相对原子质量相等,18g/mol,58.5 g/mol,23 g/mol,练习：,98g/mol,40 g/mol,17 g/mol,试试看：,2、NaOH的摩尔质量是 ， 1mol NaOH的质量是 ， 1.5mol NaOH的质量是 。,1、1mol H2的质量是 ； 1mol H2O的质量是 ；

7、 1mol Cl2的质量是 ；,40g/mol,40g,60g,2克,18克,71克,3、 1.5 mol H2SO4的质量是 ，其中含有 mol O， mol H，其质量分别为 和 。,147g,96g,3,6,3g,108g.mol-1,108,例124.5g H2S04的物质的量是多少?,H2S04的相对分子质量为98。摩尔质量为98 gmol-1，,n(H2S04) = m(H2S04)/M(H2S04),=24.5g/ 98 gmol-1,答：245 g H2S04的物质的量为025 mol,= 025 mol,解：,71 g Na2S04中含有Na+和SO42-的物质的量是多少?,

8、解：Na2S04的相对分子质量为142 n(Na2S04)= m(Na2S04)/M(Na2S04) =71g/142 gmol-1 =05 mol,1mol Na2SO4中含2 mol Na+、l mol SO42-。则Na+的物质的量为l mol,SO42-的物质的量为05 mol。,例2,答：71g Na2S04中含有Na+的物质的量为l mol， SO42-的物质的量为05 mol,例3已知，一烧杯中水的质量是54g，现在大家能算出里面所含的水分子的个数吗?,n(H2O) m （H2O）/ M （H2O）, 54g/ 18 g mol-1, 3 mol,解：,N(H2O)n NA, 3

9、6.021023, 1.8061024（个）,物质的量 (n),微粒数（N）,质量（m）,体积（V）,NA,NA,M,M,?,二、气体摩尔体积,总结:,物质的量 (n),微粒数（N）,质量（m）,体积（V）,NA,NA,M,M,?,二、气体摩尔体积,回忆:,二、气体摩尔体积,科学探究: P13 问题1,结论：在相同温度和压强下， 1molO2和H2所占的体积相等。,22.4,22.4,标准状况(温度为0，压强为101KPa)下， 1molH2 、O2的体积,结论：在标准状况下， 1mol任何气体所占的体积都约为22.4 L。,7.2,10,18,53.6,请同学们计算填写下表：,结论： 在相同

10、条件下,1mol不同的固态或液态物质，体积不同。,200C几种1mol固体、液体的体积,(V=m/),物质体积大小跟哪些因素有关呢？,讨论:,12个篮球紧密堆积,12个小皮球紧密堆积,1、粒子的大小,4个篮球紧密堆积,12个篮球紧密堆积,2、粒子的数目,3、粒子之间的距离,紧密堆积,疏松放置,（1）微粒数目,（2）微粒大小,（3）微粒间的平均距离,结论：影响物质体积大小的因素,固体、液体粒子间紧密堆积，粒子之间距离较小。,固体物质,液体物质,分子直径,气体物质,分子间的平均距离,通常情况下，一般气体的分子直径约为410-10m，分子间的平均距离410-9m， 即平均距离是分子直径的10倍左右

11、。,01 mol H2O( 18 mL),对于1mol的水从液态变成气态以后,从微观角度分析,决定1mol物质体积的三个因素,定值,主要因素,次要因素,定值,次要因素,主要因素,（1）微粒数目,（2）微粒大小,（3）微粒间的平均距离,结论：影响物质体积大小的因素,气体分子间的平均距离受哪些因素的影响？,讨论:,？,气体分子间的平均距离由什么决定？,1.温度,固 体,液 体,2.压强,固 体,气 体,结论：,分子间平均距离受温度（T）和压强（p）影响,压强不变：温度升高，平均距离增大； 温度降低，平均距离减小。,温度不变：压强升高，平均距离减小； 压强降低，平均距离增大。,温度、压强相同时，气体

12、分子之间的平均距离可以看成是相等的，所以1mol任何气体占有的体积相同,二、气体摩尔体积,1、定义：,单位物质的量的气体所占的体积,2、符号：,Vm,3、常用单位：,L/mol（L.mol-1)或m3/mol(m3.mol-1),特例：标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L/mol,即 Vm=,V,n,小结,体积约占22.4L,结论,条件：标准状况 对象：任何气体 物质的量：1mol,理解要点：,结论：温度、压强相同时，气体摩尔体积约为定值,1.相同物质的量的固体和液体的体积并不相同,其主要原因是( ) A.粒子大小不同 B.粒子质量不同 C.粒子间距不同 D.离子数量不同. 2.气体体积大小

13、跟下列因素几乎无关的是( ) A.气体分子数目 B.温度 C.压强 D.分子直径,练习一,A,D,1. 标准状况下，1mol任何物质的体积都约是22.4L。,（错，物质对象应是气体）,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，气体体积与气体分子种类无关）,4. 22.4LH2的物质的量一定大于11.2LH2。,（错，未指明气体体积是否在相同条件下测定）,5. 标准状况下，气体摩尔体积为22.4L。,（错，“约为”；单位应为L/mol）,6. 只有在标准状况下，1mol气体的体积才可能约为22.

14、4L。,（错，不一定）,练习二：判断正误。,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,练习三：选择。,在标准状况下:,（1）0.5molHCl占有的体积是 。（2）33.6LH2的物质的量是 。 （3）16gO2的体积是 。 （4）44.8LN2中含有的N2分子个数是 。,11.2L,1.5mol,11.2L,26.021023个,练习四：计算。,阿伏加德罗定律 在相同

15、的温度和压强下，相同体积的任何气体都含相同数目的粒子（相同物质的量）。,4.阿伏加德罗定律,=m / V =M / Vm ， 标准状况下=M / 22.4 同T、同P时 1 / 2 = M1 / M2,利用阿伏加德罗定律可以得出以下几个重要推论 :（根据PV=nRT的气态方程推导),1、同T、同P 、同V ： m1 : m2 = M1 : M2 2、同T、同P： V1 : V2 = n1 : n2 3、同T、同P： 1 :2 = M1 : M2 4、同T、同P、同m： V1 : V2 = M2 : M1 5、同T、同V： P1 : P2 = n1 : n2,物质的量 (n),微粒数（N）,质量

16、（m）,体积（V）,NA,NA,M,M,总结:, Vm, Vm,某矿泉水标签,某酒标签,思考：,以生活中常见物质为例，观察溶液浓度有哪些表示方法？如何表示溶液浓度比较方便？如何按要求配制溶液？,1、物质的量浓度,-定义：,物质的量浓度用来表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量，也称为B的物质量浓度。,-公式：,-单位：,常用 mol/L(molL-1),有时用mol/m3(molm-3) mmol/L(mmolL-1),CB =,三、物质的量在化学实验中的应用,a.溶液中含1molKOH，KOH的物质的 量浓度是1mol/L。 ( ) b. 1L溶液中含1molKOH，KOH的物质的 量浓度是

17、1mol/L。 ( ) c.1molKOH溶于1L水中,KOH的物质的 量浓度是1mol/L。 ( ) d.溶质的质量相同，溶液的物质的量浓度 相同。 ( ) e. 溶质的物质的量相同,溶液的物质的量浓 度相同。 ( ),判断正误,2、物质的量浓度溶液的配制,称量,容量瓶,实验所需仪器,容量瓶（视频）,容量瓶,细颈、梨形的平底玻璃瓶,瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞,容量瓶上标有温度和容积容量瓶上有刻线而无刻度,用来配制一定体积浓度准确的溶液,常用的有100ml、250ml、500ml、1000ml等,1. 用途：,2. 构造：,3. 特点：,4. 规格：,容量瓶的使用,要检查是否漏水,不能在容量瓶

18、中进行溶解、稀释的操作或进行化学反应,应洗净、凉干、垫纸。不能长期存放溶液,注意事项：,使用前：,使用时：,使用后：,阅读: P15 实验1-5 总结配制一定物质的浓度的溶液步骤？,1）. 计算：,固体物质计算质量，液体物质计算体积,2）. 称量：,固体用托盘天平称（估读到 0.1g)。液体用量筒量（估读到 0.1ml)。,3）. 溶解：,用适量的水在小烧杯中溶解，用玻棒搅拌。,配制一定物质的浓度的溶液步骤（视频）,4）. 转移,用玻棒引流，避免液体洒在瓶外。,5）. 洗涤,洗涤烧杯和玻璃棒23次，保证溶质全部转移到容量瓶中。并振荡。,6）. 定容,7）. 摇匀,8）. 装瓶贴签,先加水，至距

19、离刻度12cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线。,实例：,需要称量的氯化钠的质量：,1）.计算,如何配制100mL0.1mol/LNaCl溶液？,m (NaCl) = 0.1L 1 mol/L 58.5 g.mol-1 = 5.85g,（4）用镊子夹取砝码应按照从大到小的顺序,NaOH能否直接放在称量纸上称量？为什么？应如何操作？,2）. 称量,注意事项：,（1）使用前要调零,（2）两个托盘上各放一张大 小相同的称量纸,（3）称量时遵循左物右码的原则,（5）称量完毕应将砝码放回盒中，游码归零,思考,3）. 溶解,不能在容量瓶中溶解。,除了烧杯外还需要哪些仪器？,应在小烧杯中进行,因为在容量瓶

20、上标有温度和体积，这说明容量瓶的体积受温度影响。而物质的溶解往往伴随着一定的热效应，如果用容量瓶进行此项操作，会因热胀冷缩使它的体积不准确，严重时还可能导致容量瓶炸裂,注意事项：,玻璃棒,思考,4）. 转移,容量瓶瓶颈较细，为避免液体洒在外面,将烧杯中的氯钠溶液转移到容量瓶中，此时溶质是否完全被转移到容量瓶中？应如何处理？,还有残留在烧杯壁和玻璃棒上的氯化钠未被转移。因此要用蒸馏水洗涤用过的烧杯和玻璃棒。,用玻璃棒引流,思考：,5）. 洗涤,用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒23次，洗涤液要全部转移到容量瓶中。,如果用量筒量取液体药品，量筒要洗涤吗？,如果用量筒量取液体药品，量筒不必洗涤。因为这是量筒的 “自然残留液”,操作,思考：,使用量筒时应注意选择的量筒与量取液体的体积相匹配,6）.定