化学计量在实验中的应用4课时.ppt

第二节,化学计量在实验中的应用,知识点1、物质的量及其单位摩尔,物质的量：表示一定数目粒子集体的物理量。符号: n。,1.物质的量： (1)物质的量是国际单位制中 个基本物理量之一，科学上采用“物质的量”这个物理量把一定数目的原子、分子或离子等微观粒子与可称量的物质联系起来。它是一个口头上或书面表达都不可分割的专用名词，不可任意添减字。它是描述微观粒子集合体的物理量。它的符号为 ，单位是 。 (2)物质的量只能用来描述 、 、 、 、 、 等微观粒子或微粒的特定组合，不能指宏观物质。,七,摩尔,n,分子,原子,离子,质子,中子,电子,2.摩尔 (1)摩尔是物质的量的单位，它们的关系正如长度与米，质量与克一样。 (2)使用摩尔作单位时，应该用化学式符号指明粒子种类，而不能用名称。否则，概念模糊，意义不清。,4阿伏加德罗常数（NA:mol-1),科学上规定：0.012kg 12C中所含的碳原子数目，就是阿伏加德罗常数。,为计算方便常取其近似值：6.021023 mol-1,物质的量与微粒个数的关系：n=N/NA,3.1mol粒子集体所含的粒子数与0.012kg 12C中所含的碳原子相同。,思考:设NA代表阿伏加德罗常数，下列说法是否正确？,1.1 mol氢,2. 1 mol小米,3.0.5 molH2O中含有 个水分子， 含有 个氧原子， 个氢原子， 个电子， 个质子，约含有 个中子。,谢谢大家,第二课时,复习：,1、0.5molO3（臭氧）中含O3的分子数是， 含有O 原子数是，含有电子数是 2、物质的量为2mol的OH- ，含有的电子数是， 3.011023 个NH4+ 中电子的物质的量为mol 3、1个C原子质量为1.9931023 g , 1molC的 质量为 g. 1个H2O 的质量为2.9901023 g ， 1mol H2O 的质量为 g,C的相对原子质量是？ H2O 的相对分子质量是？,4、摩尔质量,（1）定义：,（2）符号和单位：,（4）注意：,单位物质的量的物质所具有的质量,M,与相对原子质量（Ar）或相对分子质量（Mr）的关系： 以克为单位时，两者数值相等，摩尔质量有单位( gmol-1 ) 而相对原子质量或相对分子质量无单位,单位：gmol-1 或 kgmol-1,（3）计算公式：,M = m(微粒的质量) NA= m( 物质的质量) / n（物质的量）,小试牛刀 1.Na的摩尔质量 。 2.NaCl的摩尔质量 。 3.1 mol NaCl的质量是 。 4.1 mol Na+的质量是 。 5.1 mol S的质量是_,24.5 g H2SO4 的物质的量是_ _克H2SO4 所含的分子数与3.65克10%盐酸所含溶质的分子数相等 0.2 mol KClO3中所含的Cl原子数与_克CaCl2中所含的Cl-离子数相等。,能力提升：H 1 O 16 S 32 Cl 35.5 Ca 40,谢谢,第三课时,定义：在一定的温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体积。表达式：VmV/n，常用单位:L/mol。 标况下，气体的摩尔体积约为22.4L/mol，这是在特定条件下的气体摩尔体积。 使用标况下气体摩尔体积应注意：a、条件：标准状况;b、单位：L/mol;c、适用范围：气体;d、数值约为22.4L/mol 标准状况是指温度为0，压强为101KPa。,气体摩尔体积,思考： 为什么要强调是气体呢？,请同学们看教材13-14页： 完成14页的两个表格,答案：22.39 22.25 7.12 10 18 53.55,小结：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 物质，气体和固体的体积相差很大。(1 mol H2O在液态时是18 mL，在100 气态时约为3.06104 mL ，相差约1700倍,一、决定物质体积的因素 1、粒子本身的大小 2、粒子数目的多少 3、粒子间的平均距离,知识点2,在相同条件下，1mol物质的体积 1.气体体积近似相等 2.固体、液体不相等,（为什么呢？）,思考：判断下列说法正误 （1）标准状况下，1摩尔任何物质的体积都约是22.4L。 （2）1摩尔气体体积约是22.4L。 （3）标准状况下，1摩尔O2和N2的混合气体（任意比）的体积为22.4L。 （4）22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含分子数。 （5）当温度高于0时，1摩尔任何气体体积都大于22.4L。 （6）1摩尔CO和1摩尔CO2所含分子数相同，体积也相同。,例、448mL某气体在标准状况下的质量为1.28克，求该气体的相对分子质量。,解法一：,答：气体的相对分子质量为64,解法二：,在标准状况下该气体的密度为,该气体的摩尔质量为,答：该气体的相对分子质量为64.0,例、448mL某气体在标准状况下的质量为1.28克，求该气体的相对分子质量。,应用气体摩尔体积（标况）计算的几种情况： 气体体积V 物质的量n 质量m 摩尔质量M 密度 式量Mr 、据气体体积求其物质的量：nV/22.4L/mol 、据气体质量求其标况下体积：Vm (22.4L/mol)/M 、据气体摩尔质量求其标况下密度：M/22.4L/mol 、据气体标况下的体积求质量：m VM/22.4L/mol 、据标况下气体密度求式量：M22.4L/mol,一、阿伏加德罗定律 定义：同温同压下，同体积的气体具有同数目的分子。 在非标准状况下，不能用气体摩尔体积224 L / mol进行计算，这时可利用阿氏定律及其有关关系来计算。 由这一定律可知： 同温同压下，同体积的任何气体含有相同物质的量的分子； 同温同压下任何混合气体的分子总数与相同状态下的各纯气体的分子数之和相同。 根据规律还可推出气体反应定律： 在有气体存在的化学方程式中，气体物质的化学计量数之比，既是分子数之比，物质的量之比，也是相同状态下气体体积比。,阿伏加德罗定律及其应用,二、阿伏加德罗定律的推论 1、同温同压下，气体的体积与物质的量成正比。对于一反应体系(包括密闭体系)，气体总体积与总的物质的量成正比。即： V1/V2 n1/n2。 2、同温同体积下，气体的压强与物质的量成正比。对于一反应体系(包括密闭体系)，气体总的物质的量之比等于压强比。即：p1/p2n1/n2。 3、同温同压下，气体摩尔质量之比等于密度之比。即：M1/M21/2。,【例】在相同的温度和压强下，4个容器中分别装有4种气体。已知各容器中的气体和容器的容积分别是a. CO2，100mL；b. O2，200mL；c.N2，400mL；d.CH4，600mL则4个容器中气体的质量由大到小的顺序是（ ） Aabcd Bbadc Ccdba Ddcab,C,气体（含混合气体）的相对分子质量求算： （1）标态密度法：M=22.4 （2）摩尔质量法：M=m/n （3）相对密度法：同T、P：D=1/2=M1/M2 (Mr1DMr2) （4）物质的量分数或体积分数法： M（混）=m （混） /n （混） =M1a1%+M2a2%M3a3%+,例1：N2与O2按体积比4：1混合，则该混合气体的平均摩尔质量为,例2：,例3：,28.8 g/mol,谢谢,第四课时,（一）物质的量浓度 1.定义：单位体积的溶液中所含溶质的物质的量。 2.符号：CB 常用单位：mol/L 3 数学表达式 CBnB/V,注意： 体积是指溶液体积，不是溶剂体积；体积的单位是L，1L=1000 ml 从一溶液中取出任一体积的溶液，其溶质的物质的量浓度不变,例：20克氢氧化钠固体配成2000毫升溶液，该溶液的物质的量浓度是多少？,一定物质的量浓度溶液的配制,（一）主要的仪器: 容量瓶 1 规格：100mL、 250mL、 500mL、 1000mL等 2 标记：A 刻度线 B 容积 C 温度 3 用途：配制溶液，不能用作反应容器 4 注意事项：A 查漏 B 容积 C 温度,（二）一定物质的量浓度溶液的配制步骤 F:课件化学实验gaokao一定物质的量浓度溶液的配制.mp4,1.计算：求所需溶质的质量或溶液的体积。,2.称量：称溶质的质量或量取浓溶液体积。,3.溶解或稀释：用适量蒸馏水溶解或稀释溶质.,4.冷却：冷却到室温.,5.转移和洗涤：用玻棒引流溶液至容量瓶中,并用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻棒23次，洗涤液一并转移到容量瓶中。,6.定容：加蒸馏水稀释至离刻度12cm，改用胶头滴管加水至刻度。,7.摇匀：将容量瓶用瓶塞盖好,反复上下颠倒,摇匀。,8 装瓶,（三）需要的仪器: 归纳 容量瓶（100mL、 250mL、 500mL、 1000mL等） 天平（称固体）或量筒（量液体） 烧杯、玻璃棒、胶头滴管,物质的量浓度溶液配制误差分析,凡能使溶质的物质的量增大,或使溶液体积减小的操作都会使溶液的浓度增大.反之,则会使溶液浓度减小.,讨论下列操作对实验结果的影响: A.偏高 B.偏低 C.无影响 D.无法确定 (1)称量固体时左码右物; (2) 砝码锈蚀 (3) 砝码破损 (4)量取原溶液时仰视量筒读数 (5)将量筒中残留溶质洗涤合并; (6)溶解时未冷却,B or C,A,B,A,A,A,讨论下列操作对实验结果的影响: A.偏高 B.偏低 C.无影响 D.无法确定 (7)容量瓶中残留有蒸馏水; (8)洗涤液未全部转移至容量瓶中; (9)定容时俯视刻度线; (10)定容时仰视刻度线; (11)定容时加水超过刻度; (12)定容摇匀后补加水; (13)定容摇匀后不慎倒失;,C,B,A,B,B,B,C,(二）、有关物质的量浓度的计算,1、有关溶液稀释的计算 结论：浓溶液配制稀溶液前后，其物质的质量和物质的量保持不变 C1V1=C2V2,2、物质的量浓度与质量分数的换算公式：,C与的换算，是桥梁。当然已知 C 和也可以求。,3.求不同浓度的同种溶液混合后的物质的量浓度,例题 将50mL0.2mol/L的H2SO4和 150mL0.8mol/L的H2SO4溶液混和后的物质的量浓度? （稀溶液混合一般体积不变）,练习 配制500mL1mol/L的H2SO4，需要密度为1.836g/mL、98%的浓H2SO4多少mL?,解法（1）： C（浓H2SO4）,1.836g/mL1000mL98,98g/mol1L,=18.4mol/L,18.4mol/LX 1mol/L0.5L 解之：X0.027L27mL,解法（2）设需要浓硫酸的体积为X 1.836g/mLX981mol/L0.5L98g/mol 解之：X27mL,4.标准状况下气体溶于水所得溶液物质的量浓度的计算,例题 在标况下,1体积水可溶解700个体积的氨气,所得溶液密度为0.9g/cm3,求该溶液的质量分数和物质的量浓度? 注：氨水的密度1,且浓度越大密度越小.,解: 1)求质量分数 设水为1升，NH3为700升. m (H2O)= 1g/mL1000mL = 1000g m（NH3）= 17g/mol700L/22.4L/mol = 531.25g NH3% =,531.25g,1000g531.25g,100% = 34.7%,知识点4：物质的量应用于化学方程式的计算 化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质相应组成粒子的数目之比，等于各物质的物质的量之比。 格式归纳：在化学方程式中，列比例计算时要保持“上下一致，左右相当”的原则。 即：同一物质的物理量及单位必须相同，不同物质之间物理量及单位可以不同，各物理量之间均能通过物质的量来相互转化。 例题：完全中和 0.1molNaOH 需要H2SO4的物质的量是多少？所需 H2SO4的质量是多少？ 2NaOH + H2SO4 Na2SO4+2H2O 2mol 1mol 0.1mol n（H2SO4） n（H2SO4）0.1mol1mol/2mol0.05mol m（H2SO4）98g/mol0.05mol4.9g,练习：在2mol/L的NaOH溶液100ml中，通入CO2，生成了0.05mol的Na2CO3,求在标准状况下通入CO2的体积是多少升？,解析： CO2通入NaOH溶液发生反应，如果NaOH过量则生成Na2CO3，若NaOH少则生成NaHCO3。这要由CO2与NaOH的物质的量之比来决定。此题中CO2少，通入NaOH溶液仅生成0.05mol Na2CO3。也可以CO2量多，将NaOH全部转化为Na2CO3,CO2还有剩余又继续跟Na2CO3反应转化为NaHCO3后，余下0.05mol Na2CO3,因此本题有2个解。,答案：1.12升或3.66升,知识网络：,粒子个数N 物质的量n 质量m,气体体积V,物质的量浓度CB