化学计量的应用.ppt

1、第一章 第二节,化学计量在实验中的应用,新化三中 王飞雁,点燃,微粒 个数,质量,微观,宏观,（1）如何测量一个原子的质量呢？ （2） 12g有多少个原子呢？,知识链接,思考：,1个,1个,1个,12g,32g,44g,那么,可称量物质与分子、原子和离子 这些微观的看不见的粒子之间有什么联 系？能否用一定数目的粒子集体为单位 来计量它们之间的关系。答案是肯定 的。,当个体数量大时，人们习惯以集体为 单位统计个体数量。因此当微观粒子 的数量很大，我们也将以集体为单位 对其进行计算。国际科学界建议采用 “物质的量”将它们联系的。,（1）含义：表示含有一定数目的集合体， 是一个基本的物理量。 （2）

2、用途：衡量微粒集体 （3）符号：n （4）单位：摩尔（mol）,一、物质的量,强调： 1. 物质的量表示物质所含微粒的多少，这四个字是 一个整体，不得简化或增添任何字，物质的量实际 上表示含有一定数目粒子的集体。 2. 物质的量是以微观粒子为计量的对象，而这里的 “粒子”是指构成物质的“基本单元”，这个基本 单元可以是分子、原子、离子、中子、质子等 单一粒子，也可以是这些粒子的特定组合。,国际单位制(SI)的7个基本单位,A. 0.5mol O B. 2 molNa+ C. 2 mol氧元素 D. 1mol汽车 E. 5mol电子,思考,A、B、E,判断并分析下列三种说法是否 正确（ ）, 0

3、.012 kg 12C 中究竟含有多少个 12C 原子？（已知：1个 12C 原子的质量为 1.99310-26kg）。,约为6.021023,练习：计算填空,结果：都是6.021023个,如图所示：,大量实验证明，任何粒子或物质的质量以克为 单位，在数值上与该粒子的相对原子质量相等 时，所含的微粒数目都约为6.021023个,二、阿伏加德罗常数,阿伏加德罗_ 意大利物理学家,阿伏加德罗常数约为 6.021023 mol-1,国际上规定, 1mol粒子集体所含的粒子数与0.012kg 12C中所含的碳原子数相同，约为6.021023 。 即1mol粒子集体所含粒子数为阿伏加德罗常数(NA)个。

4、,符号: NA 单位: mol-1,（1）如果把6.021023个直径为 2.5cm的硬币排成一行，可以来 回于地球与太阳之间240.8亿次,（2）如果把 6.021023 粒米给全球60亿人吃， 每人每天吃一斤，要吃14万年。,感受阿伏加德罗常数,所以物质的量只用来表示原子、分子、 离子等微观粒子或粒子的集合体,每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒,物质的量 是七个物理量之一 ，摩尔是物质的量的单位 。,摩尔是物质的量的单位,物质的量只适用于微观粒子，不能用来说明宏观物质。,摩尔是物质的量的单位,N(O2) = n(O2) NA = 0.5 mol 6.02 1023mol-1 = 3.01

5、1023,三、有关物质的量的计算：,例题 在0.5mol O2中含有的氧分子数目是多少？,巩固 在0.5 mol O2中含有的氧原子数目是多少？,微粒数(N),NA, NA,物质的量(n),(6.021023),(0.36.021023),(106.021023),物质的量是微粒的集体，可以用分数或小数表示。,(66.021023),(0.56.021023),物质的量 (n) =,物质所含微粒数目 (N),阿伏加德罗常数 (NA),0.36.021023,2mol,2,1,1.806 1024,4. 与0.3molH2O含有相同氢原子数的是( ) A. 0.3molHNO3 B. 3.612

6、1023个HNO3分子 C. 0.2 mol H3PO4 D. 0.1mol NH3,BC,0.346.021023,课堂练习：,1mol任何粒子或物质的质量以g为单位时，数值上都 与其相对分子质量（或相对原子质量）相等,16,16g,27,27g,2,2g,18,18g,1mol,1mol,1mol,1mol,（1）单位物质的量的物质所具有的质量（2）符号：M （3）单位：gmol或gmol （4）有关摩尔质量的相关计算：nmM,四、摩尔质量,例题2molH2SO4的质量是多少？ m(H2SO4) = n（H2SO4）(H2SO4) =2mol98gmol =196g,mol中氧元素的质量是

7、多少？,解：个硫酸分子中含有个，的质量是：,m()= n（ ） (),= mol4gmol,= 128g,答：氧元素的质量为128g,例题,注意解题格式,1. 写出下列物质的摩尔质量: H2SO4_, CO32-_, K+ _,随堂练习,2. 3.01 1022个OH- 的物质的量为( ) 质量为 ( ),0.05mol,0.85g,98gmol,60gmol,39gmol,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,小结: 微粒数(N),物质的量(n),质量(m)之间的相互转化,1.95,6.021023,1.2041024,39,0.05,96,19

8、2,44,1,知识巩固,1. 填写下列空格, 3 mol H2SO4 中约有 个H2SO4 ， 在水溶液中可以解离(电离)出 mol H+ 64g O2含有 mol O原子， mol质子,2. 填空,1.8061024,6,4,32,3、 SO2 和 SO3的物质的量相同，下列结论中错误的是 A. 它们的分子数之比为 1 ：1 B. 它们所含氧原子数目之比为 2 ：3 C. 它们的质量之比为 1 ：1 D. 它们所含原子数目之比为 3 ：4,A、6 g H2 B、0 . 5 mol CO2 C、1 . 2010 24 个HCl 分子 D、147 g H2SO4 E、92 g C2H5OH（乙醇

9、）,A,A,E,D,1mol固体和液体物质在200C、1.01105Pa下的体积,科学探究,结论：相同条件下1mol不同的固态或液态物质,体积不同。,科学探究,1mol下列气体在00C、1.01105Pa下的体积,2,32,44,28,22.40,22.39,22.39,22.40,结论:相同状态下，1mol气体的体积基本相同,思考不同状态的物质 的体积大小跟哪些因素 有关？,微粒的数目,微粒自身大小,微粒间距离,一、影响物质体积的因素,固体,气体,液体,微粒的数目,微粒的数目,微粒间距离,- 物质的量（n）,- 物质的量（n）,微粒自身大小,外界条件,与气体 种类无关,不同气体在一定温度和压

10、强下，分 子间的距离可以看作是相等的，所 以1mol任何气体的体积基本相同。 这里我们就引入了气体摩尔体积。,不同气体在一定温度和压强下，分 子间的距离可以看作是相等的，所 以1mol任何气体的体积基本相同。 这里我们就引入了气体摩尔体积。 结论：相同条件下，1mol 气体的体 积主要决定于分子间的距离。,二、气体摩尔体积（Vm）,二、气体摩尔体积（Vm）,单位物质的量(1 mol)的气体所占的体积,1.定义：,二、气体摩尔体积（Vm）,单位物质的量(1 mol)的气体所占的体积,1.定义：,2.单位：L/mol (Lmol -1),二、气体摩尔体积（Vm）,单位物质的量(1 mol)的气体所

11、占的体积,1.定义：,2.单位：L/mol (Lmol -1),3.数值：当温度和压强相同的时候，气体摩尔 体积相同。,二、气体摩尔体积（Vm）,单位物质的量(1 mol)的气体所占的体积,1.定义：,2.单位：L/mol (Lmol -1),3.数值：当温度和压强相同的时候，气体摩尔 体积相同。,可是单一气体，也可是混合气体,二、气体摩尔体积（Vm）,单位物质的量(1 mol)的气体所占的体积,1.定义：,2.单位：L/mol (Lmol -1),3.数值：当温度和压强相同的时候，气体摩尔 体积相同。,如： 标准状况下，气体摩尔体积是22.4L/mol 。,可是单一气体，也可是混合气体,4.

12、 气体体积与物质的量的换算,VnVm,例一: 在标准状况下, 2 . 2 g CO2 的体积是多少？,= 0 . 05 mol 22 . 4 L / mol,= 1 . 1 2L,解：,例：64克氧气中含有多少个O2分子， 其在标准状况下的体积为多少升？ 相同条件下与其体积相同的H2的 质量是多少？,三、阿伏加德罗定律,在同温同压下：,在相同的温度和压强下，相同体积的任何 气体都含相同数目的分子。,CO2 的摩尔体积是22.4L/mol,是真是假,解释：未说是标况下,标况下NO的体积约是22.4L,是真是假,解释：未说是1mol,标准状况下，1mol任何物质的体积都约是22.4L,是真是假,解

13、释：物质应是气体,标准状况下，1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L,是真是假,解释：气体体积与分子种类无关,真,标准状况下，气体的摩尔体积都是22.4L。,是真是假,解释：单位应为L/mol,同温同压下，将1体积的CO2和2体积的CO进行比较，则CO2与CO的：（1）分子数之比为 ； （2）原子数之比为 ； （3）质量之比为 （4）物质的量之比为 。 （5）密度之比为 （6）摩尔质量之比为 。,1：2,3：4,11：14,1：2,11：7,11：7,气体的体积（V）,Vm, Vm,课堂小结,物质的量（n）,单位：摩尔（mol）,质量（m）,单位：克（g）,微粒数（N）,单位：（个）,

14、 NA, M,M,NA,单位：升（L）,气体体积（V）、质量（m）和微粒数（N） 之间的转化关系,物质的量是联系的纽带，沟通的桥梁,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的物质 的量相等,课堂练习：,D,2. 标准状况下， 112 mL 某气体的质量为 0.14 g , 则其摩尔质量为 ，相对分子质量为 。,2. 标准状况下， 112 mL 某气体的质量为 0.14 g , 则其摩尔

15、质量为 ，相对分子质量为 。,n =,V,Vm,解：,2. 标准状况下， 112 mL 某气体的质量为 0.14 g , 则其摩尔质量为 ，相对分子质量为 。,n =,V,Vm,解：,=,0 . 112 L,22 . 4 L mol 1,2. 标准状况下， 112 mL 某气体的质量为 0.14 g , 则其摩尔质量为 ，相对分子质量为 。,n =,V,Vm,解：,=,0 . 112 L,22 . 4 L mol 1,= 0 . 005 mol,2. 标准状况下， 112 mL 某气体的质量为 0.14 g , 则其摩尔质量为 ，相对分子质量为 。,n =,V,Vm,解：,=,0 . 112

16、L,22 . 4 L mol 1,= 0 . 005 mol,n = m / M,2. 标准状况下， 112 mL 某气体的质量为 0.14 g , 则其摩尔质量为 ，相对分子质量为 。,n =,V,Vm,解：,=,0 . 112 L,22 . 4 L mol 1,= 0 . 005 mol,n = m / M,M =,0 . 14 g,0 . 005 mol,n =,V,Vm,解：,=,0 . 112 L,22 . 4 L mol 1,= 0 . 005 mol,n = m / M,M =,0 . 14 g,0 . 005 mol,= 28 g / mol,2. 标准状况下， 112 mL

17、某气体的质量为 0.14 g , 则其摩尔质量为 ，相对分子质量为 。,3、 下列五种气体中，在同温同压下，等质 量时所占体积最大的是 （ ） （A）NO （B）HCl （C）CO2 （D）Ne (E) Cl2,分析：,同温同压下，等质量的各种气体， 分子量最小的气体所占体积最大。,30 36.5 44 20 71,D,4、 在标准状况时, 2. 24 L NOx 气体的质量为 4.6g , 求气体的化学式。,解：,= 46g /mol,=,4. 6g,2.24L,22. 4 L/mol,答：气体的化学式为 NO2 。,M ( NOx ),NOx 的分子量为 46,14 + 16x = 46

18、x = 2,在标准状况下， 6.72升甲烷 和CO的混和气体的质量为6克， 该混和气体中有 mol的 甲烷， 克的CO。,拓展提高,0.2,2.8,四、物质的量在化学实验中的应用,1. 物质的量浓度 定义：以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示的溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度。 用符号cB表示，单位mol/L(或molL-1) 表达式：,体积是溶液体积，并非溶剂体积。,注 意,溶质用物质的量表示。,例题：把80gNaOH固体溶解于水中配成10的溶液，计算: 1）这10溶液中NaOH的物质的量是多少？ 2）该溶液中NaOH的物质的量浓度是多少？ 解: 溶解于水中的NaOH固体的物

19、质的量总共为： n(NaOH)m(NaOH) / M(NaOH) 80g40gmol 2mol 溶液中NaOH的物质的量浓度为：,2mol100.2mol,n(NaOH),VNaOH(aq),C=,练习,1.用40gNaOH配成2L溶液，其物质的量浓度_mol/L 2.58.5gNaCl配成500mL溶液，其物质的量浓度_mol/L 3.标准状况下，22.4LHCl配成0.5L盐酸，其物质的量浓度_mol/L 4.物质的量浓度为2mol/L的硫酸溶液250mL，含硫酸的物质的量为_mol,质量为 g,0.5,2,2,0.5,49,2.稀释公式 ：,c(浓溶液)V(浓溶液)=c(稀溶液)V(稀溶

20、液),练习：,1.配制250 mL 1 mol/L HCl溶液，需要12 mol/L HCl溶液的体积是多少？,20.8 mL,2.将10 mL 2 mol/L的硫酸溶液加水稀释到40 mL，其物质的量浓度为多少 mol/L ？,0.5 mol/L,某市售浓硫酸中的溶质的质量分数为98%，密度为1.84g/cm3。计算该市售浓硫酸中H2SO4的物质的量浓度。,结论：B ,思考： 在某溶液中，溶质的质量分数为，密度为g/cm3，溶质的摩尔质量为Mg/mol,则其物质的量的浓度为多少？,讨论归纳：以物质的量为核心的换算关系,容量瓶,容量瓶简介:,容量瓶,使用之前要检查是否漏水.,如何检漏?,加水,

21、倒立,观察,瓶塞旋转180o,倒立,观察,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；,规格：50mL ， 100mL，250mL，500mL，1000mL；,不能在其中溶解(有吸热或放热现象)，不能将热的溶 液倒入，会影响体积的准确性。,读数时 ，应平视，使溶液的凹液面正好与刻度相切；不能作反应容器，不能长期存放溶液，只能用作配制的量具。移动容量瓶，应手握刻度线以上部分。,2. 物质的量浓度溶液的配制,计算配制500 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液需要Na2CO3的质量是多少？,m(Na2CO3)=n(Na2CO3)M(Na2CO3) =c(Na2

22、CO3)V(Na2CO3)M(Na2CO3) =0.1mol/L0.5L106 g/mol =5.3g,步骤：,4. 转 移,1. 计 算,2. 称 或 量,3. 溶解 或 稀释（恢复至室温）,5. 洗 涤,6. 定 容,7. 摇 匀,8. 装 瓶,讨论,定容时俯视或仰视刻度线，对溶液的浓度有何影响？,？,平视,俯视,仰视,俯视刻度线，实际加水量未到刻度线 ； 仰视刻度线，实际加水量超过刻度线 。,体积：仰高俯低,？,讨论,在配制溶液中还有哪些操作可能引起溶液浓度的误差？,3.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析,公式分析,练习,练习 下列操作,对实验结果有何影响(偏高、偏低、无影响)? 1、称量时，NaCl 固体与砝码的位置颠倒(要用到游码)。 2、未用蒸馏水洗涤烧杯内壁。 3、取用浓盐酸时俯视。 4、转移溶液前容量瓶内有水。,（偏低）,（偏低）,（偏低）,（无影响）,例 ：50 mL 0.5 mol/L