第三节化学中常用的物理量—物质的量

1、普通高中课程标准实验教科书普通高中课程标准实验教科书 化学化学1（必修）（必修）第一章第一章第三节第三节 化学中常用的物理量化学中常用的物理量 物质的量物质的量制作：富源实验中学制作：富源实验中学 周玉阳周玉阳课前思考课前思考 假定我们有一篓面值一元的硬币，假定每一硬币的形状、体积、质量是相同的，我们通过哪些方法或途径可以知道这篓硬币的个数？序号序号方法或途径方法或途径1234567直接数数直接数数 先称量出一个硬币的质量，再用硬币的总质量除以先称量出一个硬币的质量，再用硬币的总质量除以一个硬币的质量一个硬币的质量先称量出先称量出100个硬币的质量，用硬币的总质量除以个硬币的质量，用硬币的总质

2、量除以100个硬币的质量，再乘以个硬币的质量，再乘以100 先测量出一个硬币的体积，再用硬币的总体积除以先测量出一个硬币的体积，再用硬币的总体积除以一个硬币的体积一个硬币的体积 先测量出一个硬币的厚度，再将硬币垒起来，用硬先测量出一个硬币的厚度，再将硬币垒起来，用硬币的总厚度除以一个硬币的厚度币的总厚度除以一个硬币的厚度 先测量出先测量出100个硬币的厚度，再将硬币垒起来，用硬个硬币的厚度，再将硬币垒起来，用硬币的总厚度除以币的总厚度除以100个硬币的厚度，然后乘以个硬币的厚度，然后乘以100 先用模具计量（比如一木板上刻有许多凹槽，每一凹先用模具计量（比如一木板上刻有许多凹槽，每一凹槽中正好

3、卡入槽中正好卡入10个硬币）（银行常用）个硬币）（银行常用）建立模型建立模型模型一：模型一：直接计量直接计量（方法一）（方法一）模型二：模型二：引入中间物理量换算引入中间物理量换算 （方法二（方法二八）八）C + O2 = CO2宏观上：宏观上：（物质质量或体积）（物质质量或体积）微观上：微观上：（所含粒子数目）（所含粒子数目）12克克 32克克 44克克1个个C原子原子 1个个O2分子分子 1个个CO2分子分子宏观物质宏观物质质量体积质量体积微观粒子微观粒子个个 数数？思考探究思考探究 结合前面解决一娄硬币个数的方法模型，结合前面解决一娄硬币个数的方法模型，尽可能多地列举出解决一定质量或体积

4、的宏观尽可能多地列举出解决一定质量或体积的宏观物质中所含粒子数的方法或途径。物质中所含粒子数的方法或途径。序号序号方法或途径方法或途径12345一个一个地数一个一个地数 先称量出先称量出1个微观粒子的质量，然后再用宏观物质的个微观粒子的质量，然后再用宏观物质的质量除以质量除以1个微观粒子的质量，计算出微观粒子个数个微观粒子的质量，计算出微观粒子个数 先称量出由某一数目的微观粒子所组成的微粒集体先称量出由某一数目的微观粒子所组成的微粒集体的质量，然后再用宏观物质的质量除以微粒集体的的质量，然后再用宏观物质的质量除以微粒集体的质量，再乘以微粒集体所含有的微粒数质量，再乘以微粒集体所含有的微粒数,计

5、算出碳原计算出碳原子个数。子个数。先数出先数出1cm3宏观物质所含有的微观粒子个数，然后宏观物质所含有的微观粒子个数，然后再根据宏观物质的总体积再根据宏观物质的总体积,计算出微观粒子个数计算出微观粒子个数 先测量出先测量出1个微观粒子的体积，然后再用宏观物质的个微观粒子的体积，然后再用宏观物质的体积除以体积除以1个微观粒子的体积，计算出微观粒子个数个微观粒子的体积，计算出微观粒子个数分析评价分析评价序号序号方法或途径方法或途径12345一个一个地数一个一个地数 先称量出先称量出1个微观粒子的质量，然后再用宏观物质的个微观粒子的质量，然后再用宏观物质的质量除以质量除以1个微观粒子的质量，计算出微

6、观粒子个数个微观粒子的质量，计算出微观粒子个数 先称量出由某一数目的微观粒子所组成的微粒集体先称量出由某一数目的微观粒子所组成的微粒集体的质量，然后再用宏观物质的质量除以微粒集体的的质量，然后再用宏观物质的质量除以微粒集体的质量，再乘以微粒集体所含有的微粒数质量，再乘以微粒集体所含有的微粒数,计算出碳原计算出碳原子个数。子个数。先数出先数出1cm3宏观物质所含有的微观粒子个数，然后宏观物质所含有的微观粒子个数，然后再根据宏观物质的总体积再根据宏观物质的总体积,计算出微观粒子个数计算出微观粒子个数 先测量出先测量出1个微观粒子的体积，然后再用宏观物质的个微观粒子的体积，然后再用宏观物质的体积除以

7、体积除以1个微观粒子的体积，计算出微观粒子个数个微观粒子的体积，计算出微观粒子个数可以利用相对原子质量可以利用相对原子质量建立模型建立模型根据方法根据方法3，我们把这一微观粒子集体所含，我们把这一微观粒子集体所含微粒数目暂定为微粒数目暂定为NA个，建立下列数学模型：个，建立下列数学模型： 物质所含微粒数物质所含微粒数 NA微粒集体的质量物质的质量问题探究问题探究国际上是如何规定国际上是如何规定NA的？的？这样规定有什么好处？这样规定有什么好处？ 0.012kg12C所含碳原子数目即为所含碳原子数目即为NA NA个微观粒子所形成的微粒集体的质量在几克个微观粒子所形成的微粒集体的质量在几克 到到

8、几百克之间，质量大小适宜，可以称量几百克之间，质量大小适宜，可以称量,便于换算。便于换算。 有利于借助相对原子质量，确定不同种类粒子集体有利于借助相对原子质量，确定不同种类粒子集体 的质量。的质量。 并把它称为并把它称为“阿佛加德罗常数阿佛加德罗常数”，近似值为，近似值为6.021023阿佛加德罗常数物质所含微粒数= 物质的量（物质的量（mol）当物质的量等于当物质的量等于1mol时：时：物质所含微粒数物质所含微粒数=阿佛加德常数阿佛加德常数物质的质量物质的质量=阿佛加德罗常数个微粒的质量阿佛加德罗常数个微粒的质量的质量阿佛加德罗常数个微粒物质的质量=小结：小结：物质的量与物质所含微粒物质的量

9、与物质所含微粒 数的关系数的关系阿佛加德罗常数物质所含微粒数物质的量物质的量=（mol）n=NNA符号单位联系物质的量摩尔阿伏加德罗常数 小结小结：nmolmolNAmol-1物质的量的单位是物质的量的单位是摩尔摩尔1 1molmol粒子的数目粒子的数目就是就是阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数的准的准确值为确值为12g12C含有的碳原含有的碳原子数（实验测定），近似子数（实验测定），近似值为值为 6.021023使用使用摩尔摩尔概念时的概念时的注意事项注意事项适用范围：使用准则：大：小：广：微观粒子或它们的特定组合微观粒子或它们的特定组合必须指明微粒符号或化学式必须指明

10、微粒符号或化学式1 1molmol物质所含微粒数巨大物质所含微粒数巨大摩尔计量的是微无其微的微观粒子摩尔计量的是微无其微的微观粒子应用范围极广，是联系微粒个体与应用范围极广，是联系微粒个体与微粒集体、不可称量的反应微粒与微粒集体、不可称量的反应微粒与可称量的宏观物质的桥梁。可称量的宏观物质的桥梁。练习练习1：下列说法是否正确？：下列说法是否正确？1molNa+中含有中含有NA个钠离子个钠离子 （ ）1molH2O中含有中含有6.021023个水分子个水分子（ ）1mol氢中含有氢中含有NA个氢原子个氢原子 （ ） 1molCO2含有含有NA个氧原子个氧原子 （ ） 1molH2O中含有中含有1

11、molH2和和 1molO （ ） 1molH2O中含有中含有10NA个质子个质子 （ ）在在0.5molO2中含有的中含有的O2的分子数目的分子数目解：解：O2的分子数为的分子数为N = n NA = 0.5 mol 6.02 1023 mol - - = 3.01 1023思考思考：在0.5molO2中含有的氧原子 物质的量又是多少摩？例题例题10.5molNa2SO4含有含有 mol Na+, mol SO42-, 约含约含 个个O 1 0.52mol6.021023mol-1 Na2SO4 Na+ SO42- O 1 2 1 41mol 2mol 1mol 4 molNA 2NA NA

12、 4NA例题例题2练习练习2、计算并填空：、计算并填空： 3.011024个硫酸分子的物质的量为个硫酸分子的物质的量为 mol；2 mol H2O中含中含 mol H和和 mol O，含有含有 个个H2O。9.031023个甲烷分子含个甲烷分子含 mol C原子、原子、 mol H原子，原子， mol质子、质子、 mol电子。电子。 CO2mol中含有的氧原子数跟中含有的氧原子数跟1.8061024个个 H2O分子中含有的氧原子数相同。分子中含有的氧原子数相同。5421. 20410241.5615151.5问题探究问题探究摩尔质量和气体摩尔体积摩尔质量和气体摩尔体积讨论阅读讨论阅读P21表表

13、131，组内研讨，组内研讨 问题结论1mol物质的质量在数值物质的质量在数值上有什么特点？上有什么特点？ 相同的温度、压强下，相同的温度、压强下，1mol的不同物质的体积的不同物质的体积在数值上有什么特点？在数值上有什么特点？ 数值上等于其相对原子质量或数值上等于其相对原子质量或相对分子质量，单位为克相对分子质量，单位为克 固体、液体物质体积无明显规固体、液体物质体积无明显规律，气体物质体积基本相同律，气体物质体积基本相同 小结：小结：摩尔质量摩尔质量1mol物质（即单位物质的量的物质）物质（即单位物质的量的物质）的质量叫做摩尔质量（单位：的质量叫做摩尔质量（单位：g/mol）n=Mm问题问题

14、1、1mol不同物质的质量为什么不同？不同物质的质量为什么不同？2、Na和和 Na +的摩尔质量是否相同？为什么？的摩尔质量是否相同？为什么？物质的量与物质的质量、物质的量与物质的质量、摩尔质量的关系：摩尔质量的关系：24.5gH2SO4 物质的量是多少？物质的量是多少？解：解：H2SO4的相对分子质量为的相对分子质量为98，则，则H2SO4的摩尔质量为的摩尔质量为98g/mol 。n（ H2SO4 ）=0.25mol答：答： 24.5gH2SO4 物质的量是物质的量是0.25mol。m （ H2SO4 ）M（ H2SO4 ）24.5g98g/mol=例题例题1例题例题2 1.5molH2SO

15、4 的质量是多少？的质量是多少？解：解：由m=nMm（H2SO4）=n（H2SO4）M（H2SO4）答：答：1.5molH2SO4 的质量是的质量是157.0g。=1.5mol 98g/mol=157.0g0.01mol某物质的质量为某物质的质量为1.08g，此物质的摩尔质量是多少？此物质的摩尔质量是多少？解：解：根据公式：根据公式：M= mnM= 0.01mol1.08g =108g/mol答：此物质的摩尔质量是答：此物质的摩尔质量是108g/mol。例题例题3 练习练习1：填空填空3.6gH2O的物质量是的物质量是 ，含有，含有 个水分子。个水分子。11.7gNaCl的物质量是的物质量是

16、， 共含离子共含离子 个。个。 3.011022个个OH-的物质的量为的物质的量为 ， 质量为质量为 g0.2 mol1. 20410230.2 mol2. 40810230.05 mol0.85 小结小结: :气体摩尔体积气体摩尔体积n=VVm例题例题1下列说法是否正确下列说法是否正确?在标准状况下，在标准状况下，1mol水的体积约是水的体积约是22.4L （ ） 1mol H2的体积约是的体积约是22.4L （ ） 1mol CO2和和1mol CO所含的分子数和体积都相同所含的分子数和体积都相同 （ ） 1mol O2在在20时的体积一定大于时的体积一定大于22.4L （ ）在标准状况下

17、，在标准状况下，0.5mol N2和和1mol O2 的混合气体的的混合气体的 体积约是体积约是33.6L （ ）例题例题2在标准状况下，在标准状况下，CO和和CO2的混合的混合气体共气体共39.2L， 质量为质量为61g，求两求两种气体的物质的量和各自的体积。种气体的物质的量和各自的体积。解：n总总= =1.75molmolLL/4 .222 .39设：混合气体中设：混合气体中CO的物质的量为的物质的量为x, CO2的的 物质的量为物质的量为y 则：则： x +y =1.75mol 28x +44y =61g解得：解得： x =1 mol y =0.75mol VCO= 1 mol22.4

18、mol/L= 22.4 L VCO2= 0.75 mol22.4 mol/L= 16.8 L概括概括整整合合摩尔质量摩尔质量摩尔质量摩尔质量物质的质量物质的质量(g)物质的量物质的量( (mol)mol)微粒数微粒数（个）（个）阿伏加阿伏加德罗常数德罗常数阿伏伽阿伏伽德罗常数德罗常数STP时气时气体体积体体积气体摩气体摩尔体积尔体积气体摩气体摩尔体积尔体积以阿伏伽德罗常数个微粒以阿伏伽德罗常数个微粒所组成的微粒集体作标准所组成的微粒集体作标准，表示一定量的物质中含，表示一定量的物质中含有多少个这样的微粒集体有多少个这样的微粒集体的物理量的物理量物质的量的单位物质的量的单位,任何任何1mol物质

19、中物质中都含有阿伏伽德都含有阿伏伽德罗常数个微粒罗常数个微粒每摩尔物质的质每摩尔物质的质量 ， 单 位 为量 ， 单 位 为g/mol12g碳碳12C中所含中所含碳原子的个数，碳原子的个数，大约为大约为6.021023概括概括整整合合n=NNAn=Mmn=VVm任何物质所任何物质所含的微粒数含的微粒数任何物质任何物质的质量的质量气体物质在气体物质在STP时的体积时的体积适用于任适用于任何物质何物质只适用于只适用于STP时的气时的气体体问题探究问题探究一定体积溶液的组成一定体积溶液的组成探究探究：配制：配制100mL含含0.2mol NaCl的溶液。的溶液。实验步骤：实验步骤：计算计算需要溶质质

20、需要溶质质量为多少？量为多少？0.2mol58.5g/mol=11.7g下下一一步步准备准备仪器仪器 下下一一步步需要哪些仪需要哪些仪器？器？容量瓶上有容量瓶上有哪些标识？哪些标识？如何洗涤仪如何洗涤仪器？器？选择选择100ml容量瓶、容量瓶、150ml烧杯、适当烧杯、适当长度的玻棒、称量长度的玻棒、称量范围为范围为100g的托盘的托盘天平天平 将玻璃仪器分别用将玻璃仪器分别用自来水、蒸馏水各自来水、蒸馏水各洗洗3次。次。称量称量 称量时要注称量时要注意什么？意什么？称量：用托盘天平称量：用托盘天平称量称量11.7gNaCl固体。固体。 下下一一步步溶解溶解 什么操作可以什么操作可以加速溶解？

21、加速溶解？溶解：将溶解：将NaCl固体固体放入烧杯中，加入放入烧杯中，加入50ml水溶解。水溶解。 下下一一步步转移转移溶解后若有溶解后若有明显的温度明显的温度改变，能否改变，能否立即转移溶立即转移溶液？如何保液？如何保证尽可能将证尽可能将溶质全部转溶质全部转移到容量瓶移到容量瓶中？中？转移：将转移：将NaCl溶溶液沿着玻棒小心转液沿着玻棒小心转移到容量瓶中，然移到容量瓶中，然后每次用后每次用30ml水洗水洗涤烧杯涤烧杯23次，将次，将洗涤液转移到容量洗涤液转移到容量瓶中。瓶中。下下一一步步定容定容摇匀摇匀 加水至容量加水至容量瓶容积的瓶容积的2/3时，为什么时，为什么要轻轻振荡要轻轻振荡容量

22、瓶？定容量瓶？定容时要注意容时要注意什么？什么？定容、摇匀：向容定容、摇匀：向容量瓶中加水至其容量瓶中加水至其容积的积的2/3时，轻轻时，轻轻振荡容量瓶，然后振荡容量瓶，然后继续加水至凹液面继续加水至凹液面的最低点与刻度线的最低点与刻度线平齐，塞好瓶塞，平齐，塞好瓶塞，倒转容量瓶倒转容量瓶34次，次，使溶液混合均匀使溶液混合均匀下下一一步步装瓶装瓶贴签贴签 将溶液转移到试剂将溶液转移到试剂瓶中，贴上标签。瓶中，贴上标签。 小结小结基本步骤：基本步骤： 算算称称溶溶转转定定装装讨论讨论上述配得的溶液怎样表示它的组成？上述配得的溶液怎样表示它的组成？物质的量浓度：物质的量浓度： 以单位体积溶液所含

23、溶质以单位体积溶液所含溶质B的物质的量的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度的物质的量浓度(CB)CB=Vn溶质的溶质的物质的量物质的量溶液的体积溶液的体积溶质的溶质的物质的量浓度物质的量浓度拓展讨论拓展讨论某同学在配制某同学在配制NaCl溶液的实验中出现了如下溶液的实验中出现了如下情形，试分析对所配溶液浓度的影响情形，试分析对所配溶液浓度的影响操操 作作 实实 情情对溶液物质的量浓度的影响对溶液物质的量浓度的影响称量前未调零点，天平指针偏称量前未调零点，天平指针偏向左边向左边 容量瓶洗涤后未干燥容量瓶洗涤后未干燥 溶解溶解NaCl固体的烧杯

24、洗涤后未固体的烧杯洗涤后未干燥干燥 定容时眼睛处于仰视的位置定容时眼睛处于仰视的位置摇匀后发现凹液面的最低点低摇匀后发现凹液面的最低点低于刻度线，再加水至刻度线于刻度线，再加水至刻度线偏小偏小无影响无影响偏小偏小偏小偏小偏小偏小讨论与练习讨论与练习2、1mol/L的的H2SO4溶液中溶液中CH+、 CSO42-分别是多少？分别是多少？ 1、将、将53gNa2CO3固体溶于水配成固体溶于水配成0.5升溶液，所得升溶液，所得 Na2CO3溶液物质的量浓度是多少？溶液物质的量浓度是多少？ 3、将、将1mol NaCl和和1mol CaCl2溶于水配成溶于水配成1升溶液，升溶液， 所得溶液中各离子物质

25、的量浓度是多少？所得溶液中各离子物质的量浓度是多少？CNa2CO3 =1.0mol/LCH+ =2mol/L、 CSO42- =1mol/LCNa+ =1mol/L、 CCa2+ =1mol/L、 CCl- =3mol/L1、探讨溶液的质量分数与物质的量浓度、探讨溶液的质量分数与物质的量浓度 的换算关系的换算关系CB=1000ml g/cm3(B)M gmol-1 1 L协作探究协作探究2、如何用质量分数为、如何用质量分数为98，密度为，密度为1.84g/cm3的浓的浓 硫酸配制硫酸配制250ml 2mol/L的稀硫酸？的稀硫酸？计算计算：V（浓浓H 2SO4 ）= =0.0266L =26.6ml0.25L 2mol/L 98gmol -1 1. 841000gL -1 溶解溶解：用量筒取约