化学计量在实验中的应用新课标人教版.ppt

思考： 如果已知某种反应物的质量，我们如 何知道它在化学反应中相应的原子或离子 、分子的数目为多少？ 第二节 化学计量在实验中 的应用 思考 我们如果想知道一堆大米中一粒大 米的质量,我们想想有什么办法呢? 解答 1.我们可以用精确称量仪器(如:电子称、电 光分析天平）直接称取一粒大米的质量! 2.我们也可以先称量出一定数量大米的质量, 用总的质量除以数量,就可以求出一粒大 米的质量! 微粒个数 物 质 的 量 物质的质量 气体的体积 溶液的体积 桥梁微观宏观 1.物质的量 2.摩 尔 * 表示含有一定数目粒子的集合体的 物理量,是国际单位制七个基本物理量之 一,符号为n 。 * 是物质的量的单位，是国际单位制 七个基本单位之一。符号为mol 。 物理量单单位名称单单位符号 长度 质量 时间 电流 热力学温度 发光强度 米 m 千克（公斤） kg 秒 s 安培 A 开尔文 K 坎德拉 cd 物质的量 摩尔 mol 原子核内有6个质子和6个中子 1mol的标准是什么？（即1mol表示 的粒子数目是多少？） 用0.012 kg 12C所含的碳原子数作为1mol的 标准。 每一基本物理量的单位都有它 的标准，如质量单位-千克 的标准是国际千克原器。 阿伏加德罗常数:12克12C中含有的碳原子数，符号为NA 。 意大利物理学家 是一个 数值 是一个衡量标准 3、阿伏加德罗常数（NA） NA的近似值： 6.021023mol-1 准确 问题1：阿伏加德罗常数的值约为 6.02 1023 ，这到底有 多大？ 这个数非常庞大，如果有6.02 1023粒稻谷，平均 分给全球60亿人，每人每天吃一斤，则需要吃14万 年。 问题2：6.02 1023 等于阿伏加德罗常数吗？ 不等于 思考 1mol 粒子的数目是0.012 kg12C所 含的 碳原子数，约为6.02 1023 个。 小结： 巩固练习 判断下列说法是否正确 （1）1 mol氧 （2）0.5 mol H2O 或水 （3）3 mol小麦或大米 （4）0.5 摩尔 CO2 正确 错误，摩尔不能用来描述宏观物质 正确 错误，必须指明粒子的种类，是氧原子、氧分子 还是氧离子,可改为1 mol O 或1 mol O2 注 意 物质的量不用来描述宏观物质，而且 描述时必须指明粒子的种类，如原子 、分子、离子等,最好用化学式表示. 1mol任何粒子的粒子数 = 0.012 kg12C所含的碳原子数 = 阿伏加德罗常数的值 6.021023约 归纳： 在0.5mol O2中含有的氧分子数目约是多少？ 解：O2的分子数为 N(O2)=n(O2) NA = 3.01 1023 答：O2的分子数约为3.01 1023个. 例题一 =0.5 mol 6.02 1023mol-1 阿佛加德罗常数 物质的量粒子个数 （约6.021023mol-1） N = NA n （粒子个数比粒子物质的量之比） (1) 摩尔是_的单位，1摩尔粒子含_ 个粒子,约为 个。 物质的量 6.02 1023 反馈练习 阿伏加德罗常数（或NA） （2）1mol Al2(SO4)3有_ mol Al3+,有_ 个Al3+, 约为_ 个；有_ 个SO42-。 若N(SO42-)=1.5NA个，则Al2(SO4)3 的物质的量为_， Al3+物质的量为_，约为_个。 2 2NA 1.204 1024 3NA 0.5mol 1mol 6.02 1023 ( 3 ) 3.01 1023 个 H2SO4 分子的物质的量是_ 0.5mol 4)2mol SO3和 mol SO2含有相同的S 原子,和 mol SO2含有相同的O原 子. 1molH2SO4和 mol CH4含有相同的H原 子数,和 mol Na2S2O3含有相同的 S原子,和 mol H2O含相同的O原子 . 2 3 0.5 0.5 4 结论： 摩尔质量以克每摩为单位时，其数值都与 该物质的相对原子质量或相对分子质量 相等 判断： 水的摩尔质量是 硫酸的摩尔质量是克 食盐的摩尔质量是g/mol 6.021023个微观粒子作为集体 把含有6.021023个粒子的任何粒子 集体计量为1摩尔 一、物质的量的单位摩尔 1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德 罗常数，即6.021023/mol，用符号NA 表示 1、“物质的量”的要点 1） “物质的量”是物理量，“摩尔”是物理量 的单位，它是“物质的量”的单位。 2） “物质的量”描述的对象是微观粒子的集 体，使用摩尔表示物质的量时，应该用化 学式指明粒子的种类。 3）nN/NA （N为粒子数，n为物质的量） 4）“物质的量”和“物质的质量”是两个不同 的概念。 m nN M NA 练习1:500克水中有多少水分子好求了吗？试试看 练习2:6.02 1023个CH4是多少克呢? m nN M NA NA M 思考: 根据摩尔质量的定义: 1)若知道一个CO分子的质量,能求出CO的 摩尔质量吗? 2)能求一个Al原子的质量吗? 一个A原子的质量为m克,一个C-12原子的质量为 1.9927 10-26千克,则A的相对原子质量在数值上 等于: A.m B.12m/(1.9927 10-23) C. mNA D.12(1.9927 10-26)/m 小结: m nN M NA NA M 宏观可测量 微观不可测量 计算 1.6.021023个水分子的质量 2.6.021023个铝原子的质量 6.021023个水分子、铝原子的质量 以克为单位时在数值上刚好等于水 的相对分子质量和铝的相对原子质 量。 2、摩尔质量：单位物质的量的物质所具有的质 量。以符号M表示 要点： 1）单位：g/mol，相对分子（原子）质量的单 位为1；与质量的单位也不同。 2）数值上跟相对分子（原子）质量相等； 3）1mol任何粒子集体中粒子数相同，但是质 量并不相同。 1molH2O的质量跟水的摩尔质量是一回事? 3、物质的量（n）、质量（m）、和 摩尔质量（M）之间的换算关系： n= m M m =nM n M= m 1 mol任何物质的粒子个数都相等， 约为6.021023个。 1 mol任何物质的体积是否也相等 呢? 二、气体摩尔体积 物质质物质质的量 （mol） 质质量（g ） 密度（ g.cm3） 体积积（ cm3） Fe17.8 Al12.7 H2O11.0 温度0C、压压强为为101kPa 物质质物质质的量 （mol） 质质量（g ） 密度（g/L ） 体积积（L ） H210.0899 O211.429 物质质物质质的量 （mol） 质质量（g）密度（ g.cm3） 体积积（ cm3） Fe1567.87.2 Al1272.710 H2O1181.018 温度0C、压压强为为101kPa 物质质物质质的量 （mol） 质质量（g）密度（g/L ） 体积积（L ） H2120.89922.4 O21321.42922.4 根据计算结果，分析物质存在状态跟体积的关系。 1. 1 mol不同的固态或液态的 物质，体积不同。 2.在相同状态下，1 mol气体 的体积基本相同。 3.同样是1 mol的物质，气体 和固体的体积相差很大。 结论： 思考： 1.物质体积大小取决于哪些微观 因素? 2.为什么相同外界条件下， 1 mol固、液态物质所具有的体积 不同，而1 mol气态物质所具有的 体积却基本相同? 1.物质体积的大小取决于物质: (1)粒子数的多少 (2)粒子本身的大小 (3)粒子之间的平均距离 2.由于气体之间的平均距离是气体分子直径 的10倍，因此，当分子数目相同时，气体 体积的大小主要取决于气体分子之间的距 离，而不是分子本身的大小；而气体之间 的距离和温度、压强有关，当T、P相同时 ，气体分子之间的距离相等，体积相同。 阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体 积的任何气体具有相同数目的分子。 气体摩尔体积:单位物质的量的气体 所占的体积。 Vm V/n（单位为L /mol ） 在标准状况下，1 mol任何气体的体积 都约是22.4 L。(或气体在标准状况下的 摩尔体积约是22.4 L) 使用气体摩尔体积（22.4L/mol）时注意： 1）条件是标准状况（0C、101kPa） 2）使用对象是气体，包括混合气体 。气体的体积只与气体的分子数目有 关，跟种类无关 3）气体摩尔体积的数值决定于气体 所处于的外界条件，即温度和压强 4）22.4是一个近似值 作业： 1、0.5molO2含有的分子个数为多少？原子个数为 多少？ 2、3.011023个硫酸分子的物质的量为多少？H的 物质的量为多少？ 3、71g硫酸钠中含钠离子和硫酸根离子的物质的量 分别为多少？ 4、在标准状况下，测得1.92g某气体的体积为 672ml，计算该气体的相对分子质量。 5、在同温同压下，两个体积相同的玻璃容器中分 别盛满N2和O2。计算容器中： （1） N2和O2的物质的量之比和分子数目之比 （2） N2和O2的质量比。 1）标况下，1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。 2）1 mol气体的体积约为22.4 L。 3）标况下，1 mol O2和N2混合气(任意比)的体积 约为22.4 L。 4）22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所 含的分子数。 5）任何条件下，气体的摩尔体积都是22.4 L。 6）只有在标况下，气体的摩尔体积才能是22.4 L 。7）在标准状况下，若两种气体所占体积不同， 其原因是( ) A.气体性质不同 B.气体分子的大小不同 C.气体分子间平均距离不同D.气体的物质的量不同 三、物质的量在化学实验中的应用 1、溶质的物质的量浓度 cB = nB / v （单位：mol/L或mol.L-1） 溶质的物理量 溶液浓度= 溶液的物理量 思考与交流1： 1、溶质和溶液分别可以用哪些物质量 来表示？ 2、请大家根据溶液浓度的含义，分别 变换溶质的物理量和溶液的物理量 写出可能的溶液浓度的表达式 3、哪种表达式在实际实际 运用中更方便 ？ 为什么？ 练习1下列溶液的物质的量浓度为1 mol / L 的是 A1mol 的蔗糖溶解到1L水中 B 1000g 溶液中溶解了 40g氢氧化钠 C将58.5g食盐溶解到少量水中再稀释至1 L D将22.4L HCl气体溶于水配成1 L 溶液 E. 将20 gNaOH溶于水配成500 mL溶液 思考与交流2： 如何利用氯化钠固体来配制 100mL1.00mol/L的氯化钠溶液？ 2、一定物质的量浓度的溶液的配制 1）计算：需5.85g NaCl 2）称量：称量5.85g NaCl 3）溶解：在烧杯中加蒸馏水溶解NaCl （ 加约30ml水溶解） 4）移液、洗涤 移液：将烧杯中的NaCl溶液注入100mL容 量瓶 5）定容：向容量瓶中加蒸馏水 6）振荡摇匀 7）装入试剂瓶并贴上标签 步骤： 思考与交流3： （1）应该如何把溶液转移到容量瓶中？ （2）玻璃棒引流时应该注意什么？为什么？ （3）能否只用胶头滴管转移？ （4）怎样才能保证所有的NaCl都进入容量瓶 ？ 仪器：托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻 璃棒、容量瓶、胶头滴管 玻璃仪器：5种 思考与交流4： （1）若定容后振荡发现体积小于刻度，能否再加水到 刻度？ （2）若定容时加水超过刻度能否倒出来？ （3）若移液或摇匀时溶液洒出几滴到容量瓶外，该如 何处理？ （4）若配制氢氧化钠溶液时，没有冷却到室温就转移 到容量瓶中，对实验结果是否有影响？ （5）能否配制任意体积一定物质的量浓度的溶液？ （6）若配制时没有洗涤容量瓶，有何影响？ （7）读数时俯视或仰视对实验结果有何影响？ （8）若容量瓶使用前内壁沾水，是否有影响？ 1）用胶头滴管定容后振荡，出现液面低于刻度线 时不要再加水。 2）如果定容时超过了刻度线，不能将超出的部分 吸走，要重新配置。 3）如果摇匀时不小心洒出几滴，不能直接加水至 刻度线，要重新配制。 4）溶液注入容量瓶前要恢复到室温。 5）不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液 。 6）溶液转移时要洗涤烧杯、玻璃棒23次。（每 次约10ml蒸馏水） 有关操作注意事项： 关于容量瓶关于容