化学计量在实验中的应用.ppt

第二节 化学计量在实验中的应用,你知道吗？,一滴水的体积约有0.05mL；,一滴水的质量约为0.05g；,一滴水约含有1.671023个水分子。,若一个个地去数，即使分秒不停，一个人一生也无法数完。,那么，一个水分子的质量又是多少呢？,约2.9910-23g,这么小的数值，根本不可称量。,化学反应是分子与分子、原子与原子或离子与离子间按一定的比例定量地进行的。而实验中取用的药品，却是可用器具称量的。怎样才能将微观的粒子数目与宏观的物质的质量联系起来，去研究分子、原子或离子所进行的化学反应呢？这就需要确定一种物理量。,6.021023 个微粒集体称作1摩尔(1mol),第14届国际计量大会通过以“物质的量”作为化学计量的基本物理量，规定1mol粒子所含的数目为6.021023个。,可见1mol任何物质的质量以克为单位时，其数值恰好等于相对原子质量或相对分子质量，这样使用起来就十分方便。,一、“物质的量”的单位摩尔（mol),1 mol粒子集体所含的粒子数目约为6.021023个（与0.012kg12C所含碳原子数相同）。,“物质的量”表示含有一定数目粒子的集合体。 物质的量四个字是个整体，不可分开，也不能增减,6.021023mol-1叫做阿伏加德罗常数，是一个物理量，符号为NA。,含有6.021023个粒子的任何粒子集合体，其物质的量为1mol。,1molH 2molH2(2mol氢气) 1molH+（1mol氢离子） 3molNaCl (3mol氯化钠) 4mole- 1molSO42-,正确 错误,思考：,能不能用摩尔计量宏观物质？1mol大米的说法是否合适？,“物质的量”这个物理量只适用于微观粒子，即原子、分子、离子等，使用摩作单位时，所指粒子必须十分明确，且粒子的种类一般用化学式表示。,1mol氢 2mol氧,微粒个数与物质的量的关系 物质的量 =,微粒个数,阿伏加德罗常数,物质的量(n)、,粒子数(N),阿伏加德罗常数(NA)、,三者的关系：,1.2041024,1、2molO2有 个氧分子； 个氧原子。,2.4081024,2、含有1.2041023个水分子的水的物质的量是多少？,练习：,0.2mol,你对水的组成有什么新的认识？,1mol H2O有 个水分子； 有 个氢原子； 有 个氧原子。,1mol H2O有 mol水分子； 有 mol氢原子； 有 mol氧原子。,1mol H2O的质量有 ？ g。,1,2,1,6.021023,1. 2041024,6.021023,1mol O,1molC,0.5mol H2O,1.5mol H,1.5mol H+,3mol SO42-,通过物质的量可以把微粒数与质量联系起来：,1mol的几种物质,1molAl；27gAl 6.021023个Al原子,1mol粒子的质量与该粒子的相对原子质量或相对分子质量的关系：,1mol任何粒子或物质的质量以克为单位时，其数值都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。,1mol任何粒子的集合体都含有6.021023个粒子，而由于不同粒子或物质的自身质量不同，使1mol不同粒子的质量有不同。,摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量，单位是g/mol （或kg/mol）等。 摩尔质量以g/mol为单位时，在数值上与物质的相对分子质量或相对原子质量相等。 对于某一纯净物来说，它的摩尔质量是固定不变的，而物质的质量则随着物质的物质的量不同而发生变化。例如，1 mol O2的质量是32 g，2 mol O2的质量是64 g，但O2的摩尔质量并不会发生任何变化，还是32 g/mol。,1mol任何粒子或物质的质量以克为单位时，其数值都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。,1摩物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号为M, 单位是g/mol （或kg/mol）,物质的量n、物质质量m与摩尔质量M之间的关系：,m=n M,练习：,3、下列有关物质的量的叙述中,错误的是（ ） A. 1mol任何物质都含有6.021023个分子 B. 0.012Kg 12C中含有6.021023个碳原子 C. 1mol水中含2mol氢和 mol氧 D. 1molH2O共含有6.021024个电子,4、质量相同的下列物质中，含分子数最多是是（ ）最少的是（ ） A.O2 B.NH3 C.CO D.CH4,AC,D,A,1、Fe的摩尔质量是_ 水的摩尔质量是_,56 g mol-1,18 g mol-1,2、已知1.5mol某气体的质量是48g，求这种气体的摩尔质量,一、物质的量：,衡量物质所含微粒多少的物理量。单位是摩尔(mol),二、摩尔质量,1mol物质的质量称为该物质的摩尔质量，单位是g mol-1,1.摩尔质量在数值上等于原子量或分子量、离子的式量。,2.摩尔质量的数学计算：,小结,1mol任何物质均含有阿伏加德罗常数个结构微粒。,阿伏加德罗常数,NA = 6.021023 mol-1,用NA表示,微粒数(N),物质的量(n), NA,NA,质量(m),M(gmol-),M(gmol-) ,要先求物质的量,要先求物质的量,例题：求1.2041023个SO2的质量,解：,科学探究：,质量 1.8g 0.2g 1.6g,物质的量 0.1mol 0.1mol 0.05mol,体积比 2 ： 1,同温同压下，1molO2和H2的体积是否相同？,思考：,相同条件下，1mol固体或液体体积是否相同？,决定物质体积大小的因素有哪些？,20个篮球，20个乒乓球分别堆积在一起，体积一样大吗？,20个篮球，20个乒乓球分别撒在两个篮球场上，所占体积又有多少？,物质体积的大小，由哪些因素决定？,物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子数目、粒子大小和粒子间的距离这三种因素。,固、液、气三态物质的粒子间距离有何关系？,气液固,在相同的温度和压强下，1mol任何气体所占体积在数值上几乎相等。,二、气体摩尔体积,单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。 符号为Vm 常用单位有L/mol（或Lmol-1）,气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它取决于气体所处的温度和压强。,标准状况（0、101kPa）下，气体摩尔体积约为 22.4Lmol-1,物质的量n、气体体积V、气体摩尔体积Vm的关系：,V=n Vm,练习：,通过前面的学习，你已经懂得：知道某物质的物质的量，就可得知该物质的粒子数、质量和体积你能找出它们之间的关系吗？,思考：,M,三、物质的量在化学实验中的应用,一般取用溶液时并不是称量它的质量，而是量取它的体积。,化学反应中，反应物与生成物之间的比例关系是由化学方程式中的化学计量数所决定的，而化学方程式在的计量数比等于反应物、生成物的物质的量之比。因此，知道一定体积的溶液中溶质的物质的量，对计算反应中各物质之间的关系非常便利。,单位体积溶液里所含溶质B的物质的量，称为B的物质的量浓度。,物质的量浓度的符号：CB 单位：mol/L(或mol L-1),1L溶液中含有1mol某溶质，这种溶液中该溶质的物质的量浓度就是1mol/L.,其数学表达式：,nB=CBV,练习：,2、500mL食盐溶液中含有2molNaCl，则该食盐水的物质的量浓度是 。,3、1L溶液中含有49gH2SO4，该硫酸溶液的物质的量浓度是 。,4mol/L,0.5mol/L,4、要配制0.1mol/LNaOH溶液100mL，需NaOH质量 。,0.4g,1、0.2mol/L的H2SO4的含义是 。,1L硫酸溶液中H2SO4的物质的量是0.2mol,配制一定物质的量浓度溶液,用到的特定仪器：容量瓶 容量瓶有各种规格，使用时要指明。 如：100mL容量瓶。,演示：实验15,步骤：,计算称量溶解洗涤定容摇匀装瓶贴标签,容量瓶的使用及注意事项：金榜P13,1、计算需要NaCl固体的质量： 0.100L0.100mol/L 106g/mol=1.06g,2、称量：用托盘天平准确称取1.1gNaCl。(为什么？),3、溶解：将氯化钠固体放入100mL烧杯中，用适量蒸馏水溶解，冷却至室温。,4、移液：将烧杯中的溶液用玻璃棒小心地引流到100mL的容量瓶中，用蒸馏水洗涤烧杯内壁23次，并将每次洗涤的溶液都移入容量瓶中。轻轻晃动容量瓶使溶液混合均匀。,5、定容：将蒸馏水缓缓注入容量瓶中，直到容量瓶中的液面接近容量瓶颈刻度线12cm处。改用胶头滴管滴加蒸馏水到凹液面的最低处正好与刻度线相切。,6、摇匀：将容量瓶塞盖好，反复颠倒摇匀。,7、装瓶、贴标签。,9、摇匀后，溶液的液面低于标线，能否再加水至液面与标线 相切？如这样操作，对配得的溶液浓度有什么影响？、,思考：,1、为什么在烧杯中溶解？能否直接在容量瓶中溶解？,2、物质溶解后能否立即转移到容量瓶中？,3、为什么要用玻棒引流？转移过程中玻棒应在何处？能否放在桌上？,4、为什么要洗涤23次，否则，配制出的溶液浓度有什么变化？,6、定容时为什么要改用胶头滴管？,5、如果将烧杯中的溶液转移到容量瓶中时不慎洒到容量瓶外，最后配成的溶液中溶质的实际浓度比所要求的大了还是小了？,8、如果定容时，不小心使溶液的液面超过了标线，该怎么办？,一定物质的量浓度溶液配制中的误差分析：,金榜P14,物质的量浓度的有关计算,1、溶液中n、Vl、m、C、N各量的关系,思考：这几个量之间有何关系？如何进行换算？