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文档简介
1、第11讲化学计量在实验中的应用第二节第二节 物质的量的单位物质的量的单位-摩尔摩尔第三节第三节 气体摩尔体积气体摩尔体积第四节第四节 物质的量浓度物质的量浓度第一节第一节 溶液的概念及其组成溶液的概念及其组成第一节 溶液的概念及其组成表示方法 1.1.溶液的概念及特征2.2.饱和溶液、不饱和溶液3.3.溶解度4.4.溶液组成的表示溶质的质量分数1.1.溶液的概念及特征一种或几种物质一种或几种物质 分散分散 到另一到另一种物质种物质 里所形成的里所形成的均一稳定均一稳定的的混合物混合物. (1)溶液的概念)溶液的概念 :(溶质溶质 ) (溶解溶解)(溶剂溶剂)(2)组成)组成-溶剂溶剂和和溶质溶
2、质 被溶解的物质叫溶质,被溶解的物质叫溶质, 溶解其他溶质的物质叫溶剂。溶解其他溶质的物质叫溶剂。溶质可以是固体、可以是液体、也可以是气体;水溶质可以是固体、可以是液体、也可以是气体;水是最常用的溶剂,如没有特别说明,一般溶剂是指是最常用的溶剂,如没有特别说明,一般溶剂是指水。水。固气溶液固气溶液 , 液为剂。液为剂。液液互溶液液互溶 , 多为剂。多为剂。不指溶剂不指溶剂 , 水为剂。水为剂。1.1.溶液的概念及特征(3)特征)特征 均一性均一性: 各部分浓度和性质都相同各部分浓度和性质都相同。稳定性:稳定性:外界条件(温度,压强,溶剂量)不变时,外界条件(温度,压强,溶剂量)不变时,溶液长时
3、间放置,溶质不会从溶剂中分离出来。溶液长时间放置,溶质不会从溶剂中分离出来。溶液一般是透明的,但溶液一般是透明的,但透明不一定无色透明不一定无色例如硫酸铜溶液是例如硫酸铜溶液是蓝色,硫酸亚铁溶液是浅绿色的蓝色,硫酸亚铁溶液是浅绿色的.溶液是由溶质和溶剂组成的溶液是由溶质和溶剂组成的溶液的质量等于溶液的质量等于实际溶解的实际溶解的溶溶质质量和溶剂质量之和质质量和溶剂质量之和但溶液体积不等,这是受到分子间的但溶液体积不等,这是受到分子间的间隔的影响间隔的影响1.1.溶液的概念及特征如果物质在溶解过程中发生了如果物质在溶解过程中发生了化学变化化学变化,在形成,在形成的溶液中,的溶液中,溶质是反应后的
4、生成物溶质是反应后的生成物,如,如:氧化钙溶于氧化钙溶于水时,形成的溶液的溶质是氢氧化钙而不是氧化钙水时,形成的溶液的溶质是氢氧化钙而不是氧化钙 .思考:思考:CO2溶于水,其溶质是什么?溶于水,其溶质是什么? 悬浊液悬浊液: 小固体分散小固体分散(不溶解不溶解)到液体中形成的到液体中形成的不均不均一、不稳定一、不稳定的混合物。静置后固体下沉。的混合物。静置后固体下沉。 乳浊液乳浊液: 小液滴分散小液滴分散(不溶解不溶解)到液体中形成的到液体中形成的不均不均一不稳定一不稳定的混合物。静置后两液体分层。的混合物。静置后两液体分层。 洗涤剂洗涤剂(如如:洗洁精,肥皂等洗洁精,肥皂等)具有具有乳化乳
5、化功能,使植物油分散成功能,使植物油分散成无无数细小的液滴数细小的液滴而随水一起流走。而随水一起流走。1.1.溶液的概念及特征(4 4)溶解时的热效应溶解时的热效应水合水合(放热放热)溶解过程溶解过程扩散扩散(吸热吸热)二者的相对大二者的相对大小决定热效应小决定热效应2.2.饱和溶液、不饱和溶液(1)概念)概念:讲溶液饱和或不饱和,一定要讲溶液饱和或不饱和,一定要指明指明温度,溶剂质量和溶质。温度,溶剂质量和溶质。注意:注意:浓溶液和稀溶液只浓溶液和稀溶液只粗略粗略地表示溶液里地表示溶液里溶质含量溶质含量的多少的多少 。强调强调在在一定温度一定温度下,在下,在一定量溶剂一定量溶剂里,里,不能不
6、能(还能还能)再溶解再溶解某种溶质某种溶质的溶液,叫做该的溶液,叫做该条件下这种溶质的条件下这种溶质的饱和(饱和(不饱和)不饱和)溶液。溶液。饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液(2)相互转化相互转化 一般规律:一般规律:不饱和溶液不饱和溶液 饱和溶液饱和溶液 记准记准降温降温、蒸发溶剂、加溶质、蒸发溶剂、加溶质升温升温、加溶剂、加溶剂升温升温、蒸发溶剂、加溶质、蒸发溶剂、加溶质降温降温、加溶剂、加溶剂特殊溶质特殊溶质:Ca(OH)2不饱和溶液不饱和溶液 饱和溶液饱和溶液2.2.饱和溶液、不饱和溶液3.3.固体物质的溶解度(1)溶解性
7、)溶解性 一种物质溶解在另一种物质里的能力叫做溶解性,一种物质溶解在另一种物质里的能力叫做溶解性,溶解性的大小跟溶解性的大小跟溶质溶质和和溶剂的性质溶剂的性质,温度温度和和压强压强等等有关。有关。(2)固体的溶解度()固体的溶解度(S)抓四点:抓四点: 条件:条件:在一定温度下在一定温度下 标准:标准:100克溶剂克溶剂 状态:状态:饱和状态饱和状态 单位:单位:克克 指在指在一定的温度下一定的温度下,某物质在,某物质在100克溶剂克溶剂里达到里达到饱饱和状态和状态时所溶解的质量,用字母时所溶解的质量,用字母s表示,其单位是表示,其单位是“g/100g水水”3.3.固体物质的溶解度(3)溶解度
8、与溶解性的关系)溶解度与溶解性的关系S(20) g0 0.01 1 10溶解性溶解性不不(难难)溶溶微溶微溶可溶可溶易溶易溶(4)影响因素)影响因素内因内因外因外因:溶质的性质溶质的性质溶剂的性质溶剂的性质温度温度3.3.固体物质的溶解度(5 5)表示方法)表示方法列表法列表法溶解度曲线溶解度曲线线线: 溶解度随温度变化的情况溶解度随温度变化的情况曲线上面曲线上面: 表示溶液为饱和溶液表示溶液为饱和溶液(有晶体有晶体)面面曲线下面曲线下面: 表示溶液为不饱和溶液表示溶液为不饱和溶液曲线上的点曲线上的点: 该点温度下的溶解度该点温度下的溶解度交点交点: 两物质在该点温度下的溶解度相等两物质在该点
9、温度下的溶解度相等点点4.4.气体的溶解度是指该气体在压强为是指该气体在压强为101kPa,一定温度时,一定温度时, ,溶溶解在解在1体积水里达到饱和状态时的气体体积。体积水里达到饱和状态时的气体体积。 (1)概念)概念气体的溶解度与温度和压强有关,随气体的溶解度与温度和压强有关,随温度升高而减小,随压强增大而增大温度升高而减小,随压强增大而增大 。规律规律5.5.溶液组成的表示溶质的质量分数(1)概念及概念及表达式表达式 溶质的质量分数溶质的质量分数 = 100% (2 2)溶质的质量分数与溶液体积、密度的换算)溶质的质量分数与溶液体积、密度的换算V(溶液溶液)m(溶液溶液)m (溶质溶质)
10、 计算依据:计算依据: m(溶液溶液) = V(溶液溶液)(溶液溶液 )5.5.溶液组成的表示溶质的质量分数(3)一定溶质质量分数溶液的配制)一定溶质质量分数溶液的配制计算计算溶解溶解称量称量步骤步骤固体固体: 托盘天平,药匙托盘天平,药匙液体液体: 量筒,胶头滴管量筒,胶头滴管 烧杯,玻璃棒烧杯,玻璃棒装瓶贴标签装瓶贴标签仪器仪器注意:注意:结晶水合物形成溶液时,无水部分作溶质,水做溶剂。结晶水合物形成溶液时,无水部分作溶质,水做溶剂。如:取如:取25g蓝矾蓝矾(CuSO4 5H2O)完全溶于完全溶于75g水中配制硫酸铜溶水中配制硫酸铜溶液时,其溶质质量分数为液时,其溶质质量分数为: (Cu
11、SO4)=(25g 160/250)/(25g+75g) 100%=16%第二节 物质的量的单位- -摩尔3 3、摩尔质量 ( (MM) )1 1、物质的量(n n)2 2、阿伏加德罗常数(N(NA A) )一打一打12支支学校全体的学生都参加了校运会的学校全体的学生都参加了校运会的开幕式,如何快速的计算在运动场上的开幕式,如何快速的计算在运动场上的学生人数?学生人数?学生个体学生个体 学校人数学校人数班集体班集体 已知一滴水大约是已知一滴水大约是0.05ml0.05ml,其中含有,其中含有多少个水分子呢?多少个水分子呢? 这说明,在我们肉眼看不见的微观粒这说明,在我们肉眼看不见的微观粒子与宏
12、观物质的质量之间,必定存在着某子与宏观物质的质量之间,必定存在着某种联系。那么,联系他们的桥梁是什么呢种联系。那么,联系他们的桥梁是什么呢? ?我一口气能喝下我一口气能喝下60006000万万亿亿个水分子亿亿个水分子,有多厉,有多厉害!害!我一口气能喝我一口气能喝3636克水克水,我才厉害!我才厉害!宏宏 观观(质量)(质量) 微微 观观( (微粒数目微粒数目) )水分子数水分子数我一口气能喝我一口气能喝3636克水克水,我,我才厉害!才厉害! 物质的量物质的量是把微观粒子和宏是把微观粒子和宏观物质联系起来的一座桥梁。观物质联系起来的一座桥梁。(难见、难称量)(难见、难称量)微观粒子微观粒子宏
13、观物质宏观物质(可见、可称量)(可见、可称量)物质的量物质的量国际单位制(国际单位制(SISI)的)的7 7个基本物理量及单位个基本物理量及单位 物理量物理量 单位名称单位名称 单位符号单位符号 长长 度度 米米 m m 质质 量量 千千 克克 KgKg 时时 间间 秒秒 S S 电电 流流 安安 培培 A A 热力学温度热力学温度 开开 尔文尔文 K K 发发 光光 强强 度度 坎坎 德拉德拉 cdcd物质的量物质的量摩摩 尔尔 molmol1971年,在第十四届国际计量大会上决定用长度、质年,在第十四届国际计量大会上决定用长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量和发光强度作为量、时间、
14、电流、热力学温度、物质的量和发光强度作为基本物理量,其他物理量则按其定义由基本物理量导出。基本物理量,其他物理量则按其定义由基本物理量导出。思考、思考、对于反应:对于反应:C + O2 = CO2点燃点燃宏观上:宏观上: 12g 32g 44g微观上:微观上: 1个个 1个个 1个个类别类别质量质量1个个C原子质量原子质量1.99310-23 g1个个O2分子质量分子质量5.31310-23 g1个个CO2分子质量分子质量7.30110-23g参考参考数据数据把多少把多少个粒子个粒子作为整作为整体比较体比较好呢?好呢?如何统一起来?如何统一起来?1个个O原子原子2.65782.65781010
15、-23-23g g1万个万个O原子原子10104 42.65782.65781010-23-23g g = 2.6578= 2.65781010-18-18g g1023个个O原子原子101023232.65782.65781010-23-23g g= 2.6578g= 2.6578g6.021023个个O原子原子6.026.02101023232.65782.65781010-23-23g g=16g=16g“集体集体”的数目选择多少呢的数目选择多少呢?不好称不好称不好称不好称能称但能称但不方便不方便很好称很好称6.026.02 10102323是个很好也很巧的数!是个很好也很巧的数!6.0
16、21023 个H的质量6.021023 个O的质量6.021023 个Fe的质量6.021023 个C的质量6.021023 个OH-的质量6.021023 个SO42-的质量那么其他的微粒呢那么其他的微粒呢?1g16g56g12g17g96g6.026.02 10102323真的很巧耶!真的很巧耶!一、物质的量及其单位一、物质的量及其单位摩尔摩尔1.物质的量(物质的量(n)分子、原子、离子、电分子、原子、离子、电子、质子、中子或子、质子、中子或这些这些粒子的特定组合。粒子的特定组合。 是国际单位制七个基本物理量之一是国际单位制七个基本物理量之一,符号为符号为n 。 是表示含有是表示含有一定数
17、目一定数目微观粒子的集合体。微观粒子的集合体。单位:摩尔单位:摩尔 简称:摩简称:摩 符号:符号:molmol(2 2)物质的量及其单位)物质的量及其单位molmol都只能用于描述微都只能用于描述微观粒子的多少,观粒子的多少,如分子、原子、中子、质子、如分子、原子、中子、质子、电子、离子、原子团等;电子、离子、原子团等;不能用于表示宏观物不能用于表示宏观物质。质。如:如:I molI mol人、人、1 mol1 mol大米、大米、1 mol1 mol西瓜等表述是西瓜等表述是 不对的。不对的。(1) (1) “物质的量物质的量”是一个整体,不能拆开使是一个整体,不能拆开使用。用。使用摩尔的注意事
18、项:使用摩尔的注意事项:如如 H2SO4 的的 物质的量物质的量 不能简化为不能简化为 H2SO4的量的量,也不能写成也不能写成 H2SO4的质量的质量或或 H2SO4的数量的数量 . (4)(4)使用摩尔时,要用化学式指明粒子的种类,使用摩尔时,要用化学式指明粒子的种类,不能用中文名称。不能用中文名称。(5)元素不能用摩尔来表达,如不能说元素不能用摩尔来表达,如不能说1molO(氧氧元素元素),只能读作,只能读作1molO(氧原子氧原子)。(3 3)使用摩尔表示粒子多少时的时候,一定要)使用摩尔表示粒子多少时的时候,一定要用化学式指明粒子种类。用化学式指明粒子种类。 如:如:1 mol H2
19、、2 mol Fe、5 mol Na+、 3 mol SO42 等。等。如:不能写成如:不能写成1mol氯化钠;不能说氯化钠;不能说1mol氧等。氧等。应写成应写成1molNaCl、1molO2、1molO等。等。使用摩尔的注意事项:使用摩尔的注意事项:国际规定国际规定1mol任何微粒所含的微粒数与任何微粒所含的微粒数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同中所含的碳原子数相同已知已知:一个碳原子的质量为一个碳原子的质量为 1.993 10-23g 求求: 0.012kg 12C 中所含的碳原子数?中所含的碳原子数?解:解: 6.021023 0.012kg1.993 1026kg碳原子数碳
20、原子数 = =一、物质的量(一、物质的量(n)2、阿伏加德罗常数、阿伏加德罗常数(NA)(1 1)定义:用)定义:用12g12g1212所含的碳原子数叫所含的碳原子数叫 阿伏加德罗常数。用阿伏加德罗常数。用N NA A表示表示(2 2)阿伏加德罗常数的)阿伏加德罗常数的近似值近似值是:是: 6.021023mol-112g C :0.012kg1.99310-26 kg/个个6.021023个个规定:规定: 1 mol任何粒子的粒子数叫做任何粒子的粒子数叫做阿阿伏加德罗常数伏加德罗常数,它是个物理量,其单,它是个物理量,其单位是位是mol1,符号为,符号为NA 。NA 6.021023 mol
21、1结论:结论:每摩尔物质都含有阿伏每摩尔物质都含有阿伏加德罗常数个对应的加德罗常数个对应的粒子粒子。2、阿伏加德罗常数、阿伏加德罗常数(NA)不能认为不能认为 6.026.0210102323 就是阿伏加德罗常数,就是阿伏加德罗常数,阿伏加德罗常数有精确值,而阿伏加德罗常数有精确值,而6.026.0210102323是是阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数的的近似值。近似值。1mol1mol、0.012kg0.012kg1212C C所含原子数、阿伏加德罗所含原子数、阿伏加德罗常数及常数及6.026.0210102323 四者在数值上的关系为:四者在数值上的关系为:1mol1mol0.012kg0.0
22、12kg1212C C所含原子数所含原子数阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数6.026.02101023236.026.02101023236.026.0210102323感受阿伏加德罗常数感受阿伏加德罗常数 例:例:1molH2O中有多少摩尔的中有多少摩尔的H,有多少摩尔的,有多少摩尔的O?解:解:1 1个水分子中有个水分子中有2 2个氢原子和个氢原子和1 1个氧原子,个氧原子,当同时扩大当同时扩大N NA A倍之后,有如下关系:倍之后,有如下关系:H H2 2O O2H2HO O 1 2 11 1 N NA A2 2N NA A1 1N NA A1mol1mol1mol1mol2mol2mol
23、结论:结论:微粒之间的微粒之间的个数之比个数之比等于等于物质的量之比物质的量之比1 1、1 mol H1 mol H2 2O O中含有中含有 个个水分子水分子。2 2、3 mol CO3 mol CO2 2中有中有 个个碳原子碳原子 个个氧原子氧原子。4 4、1.2041.204101024 24 个个氢气分子氢气分子的物质的量是的物质的量是 molmol。 问题:请大家总结物质的量(问题:请大家总结物质的量(n n)、微粒数)、微粒数(N N)、阿伏加德罗常数()、阿伏加德罗常数(N NA A)之间的换算关系?)之间的换算关系?实践检验实践检验3 3、2 mol NaCl2 mol NaCl
24、中有中有 个个钠离子钠离子, 个个氯离子。氯离子。n n= N NN NA A物质的量物质的量阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数粒子数粒子数(3 3). .物质的量、阿佛加德罗常数与粒子物质的量、阿佛加德罗常数与粒子数数(符号为(符号为N N)之间的关系:)之间的关系:公式变形:公式变形:N N n nN NA AN NA A= =N/nN/n练习:在练习:在0.5molO0.5molO2 2中含有的氧分子数目是多中含有的氧分子数目是多少?氧原子是多少?电子数目是多少?少?氧原子是多少?电子数目是多少?解:解:氧分子数目为氧分子数目为 :N N1 1n n N NA A =0.5 =0.5 6.02
25、 6.02 101023 23 =3.01=3.01101023 23 氧原子数目为:氧原子数目为: N N2 22 n 2 n N NA A =2 =2 0.5 0.5 6.02 6.02 101023 23 6.02 6.02 10102 2电子数目为:电子数目为:N N3 316 16 n n N NA A = = 16 16 0.5 0.5 6.02 6.02 101023 23 4.8164.81610102424l一个分子一个分子或原子的或原子的质量质量2.65710-23g4.48510-23g3.29410-24g2.99010-23g物质的量物质的量molmolmolmol相
26、对分子相对分子或原子质或原子质量量mol微微粒粒的质量的质量gggg请找出请找出1mol微粒的微粒的质量质量有什么规律有什么规律(1)1mol任何任何原子原子的质量(以克为单位)在数值的质量(以克为单位)在数值上等于这种原子的相对原子质量。上等于这种原子的相对原子质量。(2) 1mol任何任何分子分子的质量(以克为单位)在数的质量(以克为单位)在数值上等于这种分子的相对分子质量。值上等于这种分子的相对分子质量。1mol任何任何微粒微粒的质量以的质量以克克为单位时,在数值上等于为单位时,在数值上等于该微粒的相对原子质量或相对分子质量。该微粒的相对原子质量或相对分子质量。(1)定义:单位物质的量的
27、物质所具有的质量。)定义:单位物质的量的物质所具有的质量。(2)单位:)单位:g/mol(4)数值:等于相对原子(分子)质量。)数值:等于相对原子(分子)质量。 摩尔质量只与摩尔质量只与物质的种类物质的种类有关,与物质的有关,与物质的物质物质的量、质量的量、质量无关无关. nm(3)公式)公式: M=两个变式:两个变式: (1)m=nM (2) m n= M3、摩尔质量、摩尔质量 (M) 1molO2的质量是的质量是 ,O2 的相对分子质的相对分子质量为量为 ,O2的摩尔质量为的摩尔质量为 。32g3232g/mol【例题例题】 求求0.3molH2O的质量?其中所含的质量?其中所含O原子原子
28、个数?个数?m(H2O) = n(H2O)M(H2O)= 0.3mol18gmol-1= 5.4gN(O)= n(O)NA= 0.3mol6.02 1023mol-1=1.806 1023总结:总结:物质的质量物质的质量m m、物质的量、物质的量n n、粒子数、粒子数N N之间的关系如下:之间的关系如下:微微观观宏宏观观NnmNAMNAMMmNNnA练习:将将4g NaOH4g NaOH溶于多少克水中,才能使每溶于多少克水中,才能使每100100个个H H2 2O O分子溶有一个分子溶有一个NaNa+ +? ?解:解:n(Na+)= n(NaOH)= m (NaOH)M (NaOH)= 4g4
29、0g/mol = 0.1 moln(H2O)= 100 n(Na+)= 100 0.1mol = 10mol m(H2O)= n(H2O) M(H2O) = 10mol 18g/mol = 180g 第二节 气体摩尔体积一、决定物质体积的因素一、决定物质体积的因素二、二、气体摩尔体积气体摩尔体积三、阿伏伽德罗定律三、阿伏伽德罗定律问题:1、1mol某物质的质量是多少?某物质的质量是多少? 1mol物质的质量如果以克作为单位时,在物质的质量如果以克作为单位时,在数值上与该物质的式量相等。数值上与该物质的式量相等。2、1mol各种物质对应的微粒数各种物质对应的微粒数 相等相等 ,1mol各种物质的
30、各种物质的质量质量 不一定相等不一定相等 ,那么,那么1mol各种各种状态物质的状态物质的体积体积会怎样?相等吗?会怎样?相等吗?物物 质质物质的量物质的量 (mol)(mol)摩尔质量摩尔质量(g/mol)(g/mol)密密 度度(g/cm(g/cm3 3) )体积体积(cm(cm3 3) )Fe1567.8Al1272.7Pb120711.3H2O1181H2SO41981.837.21018.31853.6液体固体计算计算1mol1mol不同的物质的体积(不同的物质的体积( V=m/V=m/,请保留一位小数请保留一位小数)物物 质质物质的量物质的量 (mol)(mol)摩尔质量摩尔质量(
31、g/mol)(g/mol)密度密度(g/L)(g/L)标准状况标准状况体积体积(L)(L)H212.0160.0899O21321.429CO2144.011.977气体22.422.422.3 1mol1mol固态、液态、气态物质的体积大小比较示意图 1、1mol不同的不同的固态或液态固态或液态物质的体积不同。物质的体积不同。2、在相同状态下、在相同状态下1mol气体气体的体积的体积基本相同。基本相同。 3、1mol气体的体积比气体的体积比1mol不同的固态或液不同的固态或液 态物质的体积大得多。态物质的体积大得多。4、气体体积的计算给出了一定的条件。气体体积的计算给出了一定的条件。结论:结
32、论:1molFe7.2cm31molAl10cm31molPb18.3cm31molH2O18mL(4)1molH2SO453.6mL约约22.4L (标准状况)标准状况)1mol标准状标准状况下的气体况下的气体相同粒子数,相相同粒子数,相同距离同距离相同大小,相同大小,相同粒子数相同粒子数相同大小,相同大小,相同距离相同距离 1 微粒数微粒数 微粒的大小微粒的大小 微粒间的距离微粒间的距离决定物质体积大小的因素有哪些?决定物质体积大小的因素有哪些?一、物质体积的决定因素一、物质体积的决定因素: 为什么在为什么在 相同的条件下,相同的条件下,1mol固体、固体、液体所占有的体积各不相同,而液体
33、所占有的体积各不相同,而1mol气气体所占有的体积却近似相等?体所占有的体积却近似相等?阅读课本并思考阅读课本并思考构成固态结构微粒间的距离很小构成固态结构微粒间的距离很小构成液态结构微粒间的距离也小构成液态结构微粒间的距离也小液体物质液体物质固体、液体固体、液体物质粒子间间物质粒子间间隔很小,在隔很小,在微微粒数目粒数目相同的相同的情况下,固体、情况下,固体、液体的体积主液体的体积主要由要由粒子本身粒子本身大小大小决定。决定。固体物质固体物质固体、液体的体积由粒子数目、粒子本身大小决定1001 mol H2O (g) (3.06104 mL)(体积扩大体积扩大1700倍倍)01molH2O(
34、 18 mL)气体分子间的平均距离要比固体和液体中粒子之间气体分子间的平均距离要比固体和液体中粒子之间 的平均距离大得多。的平均距离大得多。气体分子间距离很大气体分子间距离很大气体分子大小与分子之间距离比较气体分子大小与分子之间距离比较0.4nm4nm 相同粒子数目的气体主要决定于气体相同粒子数目的气体主要决定于气体分子间的距离,与气体种类无关。分子间的距离,与气体种类无关。对于物质体积大小决定因素对于物质体积大小决定因素: 决定物质决定物质体积大小的体积大小的主要因素主要因素微粒数微粒数微粒大小微粒大小微粒间的微粒间的距离距离固体、液体固体、液体思考思考: 决定决定固体、液体固体、液体体积的
35、主要因素是体积的主要因素是 和和 ;决定决定气体气体体积的主要因素是体积的主要因素是 和和 。气体气体忽略不计忽略不计忽略不计忽略不计微粒数微粒数 微粒大小微粒大小微粒数微粒数微粒间的距离微粒间的距离 1mol1mol气态物质气态物质体积基本相等为什么要加一定的条件呢体积基本相等为什么要加一定的条件呢?1、温度温度2、压强压强温度一定温度一定,压强压强增大增大,分子平均距离分子平均距离减小减小,体积体积减小减小。 压强一定压强一定,温度温度升高升高,分子平均距离分子平均距离增大增大,体积体积增大增大。温度温度和和压强压强是对气体分子之间的距离造成是对气体分子之间的距离造成影响的主要外界条件。影
36、响的主要外界条件。 在同温同压下,气体分子之间的距离几乎在同温同压下,气体分子之间的距离几乎相等,故相等,故1mol任何气体体积几乎相等。任何气体体积几乎相等。温度温度升高,分子间距离增大,而使气体体积膨胀升高,分子间距离增大,而使气体体积膨胀由于由于压强压强的增大使得分子间距离减小,而使气体的增大使得分子间距离减小,而使气体体积缩小体积缩小上节回顾:1 1、溶液及其相关概念:、溶液及其相关概念:溶液概念:一种或几种物质(溶质)分散溶液概念:一种或几种物质(溶质)分散 (溶(溶解)到另一种物质解)到另一种物质 (溶剂)里所形成的均一稳定(溶剂)里所形成的均一稳定的混合物的混合物.溶液组成:溶质
37、和溶剂溶液组成:溶质和溶剂溶液性质:均一性、稳定性溶液性质:均一性、稳定性饱和溶液、不饱和溶液:饱和溶液、不饱和溶液:饱和溶液与不饱和溶液相互转化方法:饱和溶液与不饱和溶液相互转化方法:固体物质的溶解度及其影响因素固体物质的溶解度及其影响因素溶液的组成表示方法溶液的组成表示方法溶质的质量分数溶质的质量分数上节回顾:2 2、物质的质量、物质的质量m m、物质的量、物质的量n n、粒子数、粒子数N N之间的关系:之间的关系:微微观观宏宏观观NnmNAMNAMMmNNnA上节回顾:3 3、影响物质体积大小因素:、影响物质体积大小因素:决定决定固体、液体固体、液体体积的主要因素是体积的主要因素是粒子数
38、目和和粒子本身大小决定决定;决定决定气体气体体积的主要因素是体积的主要因素是粒子数目和和粒子之间的距离; 练习:1 1、在、在2 2molmolH H2 2O O中含有的水分子数目是多少?氧原子是多少?中含有的水分子数目是多少?氧原子是多少?电子数目是多少?电子数目是多少?解:水解:水分子数目为分子数目为 :N N1 1n n N NA A = =2 2 6.02 6.02 101023 23 = =1.0241.02410102 24 4 氧原子数目为:氧原子数目为: N N2 22 n 2 n N NA A =2 =2 1 1 6.02 6.02 101023 23 6.02 6.02 1
39、0102 2 电子数目为:电子数目为:N N3 31 18 8 n n N NA A = = 1 18 8 2 2 6.02 6.02 101023 23 2.167 2.16710102 25 5练习: 2、1molN2的质量是的质量是 ,N2 的相对分子质量为的相对分子质量为 ,N2的摩尔质量为的摩尔质量为 。3 3、将、将13.6g Na13.6g Na2 2SOSO4 4溶于多少克水中,才能使每溶于多少克水中,才能使每100100个个H H2 2O O分分子溶有一个子溶有一个NaNa+ +? ?解:解:n(Na+)= n(Na2SO4)= m (Na2SO4)M (Na2SO4) =
40、13.6g136g/mol = 0.1 moln(H2O)= 100 n(Na+)= 100 0.1mol = 10mol m(H2O)= n(H2O) M(H2O) = 10mol 18g/mol = 180g 练习:4、要配制、要配制100g、16%的的CuSO4 溶液,需要多少克溶液,需要多少克 CuSO4 5H2O?需要多少克水?需要多少克水?解:配制解:配制100g、16%的的CuSO4 溶液需要溶液需要CuSO4 的量为:的量为: 10016%=16 g故需故需CuSO4 5H2O的量为:的量为: 需要的水为:需要的水为:100-25=75g25185160160161.概念:概念
41、:单位物质的量单位物质的量的气体所占的体积叫做的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。气体摩尔体积。3.公式公式: Vm =V/n2.单位单位: L/mol (Lmol-1) 和和 m3/mol 。 二、气体摩尔体积二、气体摩尔体积Vm4.影响因素影响因素: 温度和压强温度和压强 标准状况标准状况下,下,1mol 任何气体的体积都任何气体的体积都约约是是22.4L 。5.标况下的气体摩尔体积:标况下的气体摩尔体积:l即标况下的气体摩尔体积是即标况下的气体摩尔体积是22.4 L/mol理解要点理解要点::标准状况:标准状况(STP)0、 1.01105 Pa :任何:任何气体气体:1mol结论结论体积
42、体积约约为为22.4L 二、气体摩尔体积二、气体摩尔体积Vm注意:注意:()标准状况:温度)标准状况:温度 00C、压强、压强 1atm()气体摩尔体积仅仅是针对气体而言,可以是()气体摩尔体积仅仅是针对气体而言,可以是纯净气体或者混合气体,物质的量总和为纯净气体或者混合气体,物质的量总和为1mol。( 3 )气体在)气体在不同状况下不同状况下的气体摩尔体积是不同的的气体摩尔体积是不同的,其在标准状况下的气体摩尔体积约为其在标准状况下的气体摩尔体积约为 22.4L/mol。 22.4L/mol只是只是气体摩尔体积的一个气体摩尔体积的一个特例特例。 对象:对象:气体气体 条件:条件:标准状况标准
43、状况 标准:标准:1mol约约22.4升升(练习)(练习)判断下列说法是否正确?判断下列说法是否正确?A. 标准状况下标准状况下,1 mol任何物质的体积都任何物质的体积都为为22.4L.B. 1 mol气体的体积约为气体的体积约为22.4L.C. 1 mol N2和和1 molO2体积相同体积相同.D. 在标准状况下在标准状况下,1 molO2和和N2混合气混合气(任任意比意比)的体积约为的体积约为22.4L.1)在标况下在标况下0.5mol HCl气体占有的体气体占有的体积是多少?积是多少?2)在标况下在标况下33.6LH2 的物质的量是多的物质的量是多少?少? 练习练习Vm=33.6 L
44、22 . 4 L mol 1 = 1.5 mol 标准状况下,标准状况下, 112 mL 某气体的质量某气体的质量为为 0 . 14 g , 则其摩尔质量为则其摩尔质量为 ,相对,相对分子质量为分子质量为 。n =VVm解:解:=0 . 112 L22 . 4 L mol 1 = 0 . 005 mol n = m / MM = 0 . 14 g0 . 005 mol = 28 g / molNANA 物质物质质量质量微粒微粒 数数MM 22.4L/mol 22.4L/mol小结小结气体气体体积体积(标准(标准状况)状况)物质物质的量的量 讨论讨论 在一定温度和压强下在一定温度和压强下, ,一
45、定是标准状况吗?一定是标准状况吗?1mol1mol不同的气体不同的气体在一定温度和压强下体积是在一定温度和压强下体积是否相同?否相同?v在同温同压下,相同分子数的气在同温同压下,相同分子数的气体,其体积(体,其体积( ););相同相同v在相同的在相同的温度和压强温度和压强下,相同下,相同体积体积的任何气体都含有的任何气体都含有相同数目的分子相同数目的分子。这就是这就是阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律(称称“四同定律四同定律”或或“三同定一三同定一同同”) 三、阿伏伽德罗定律三、阿伏伽德罗定律则:则:气体摩尔体积气体摩尔体积22.4L/mol22.4L/mol是阿是阿伏加德罗定律的特例。伏加德罗定律
46、的特例。 温度温度压强压强气体的量气体的量气体的气体的体积体积阿伏加德阿伏加德罗定律罗定律同温同温同压同压同分子数同分子数同体积同体积气体摩尔体积气体摩尔体积22.4L/mol22.4L/mol001atm1atm1mol1mol22.4L22.4Lv在在同温同压同温同压下,体积相同的气体,其分下,体积相同的气体,其分子数(子数( ) ;v在在同温同压同温同压下,气体体积的大小与分下,气体体积的大小与分子数目成(子数目成( )比。)比。相同相同正正克拉珀龙方程:克拉珀龙方程:( (理想气体的气态方程理想气体的气态方程) )P V = n R TP V = n R T * *阿伏伽德罗定律:阿伏
47、伽德罗定律: 依据:PV=nRT 或 PV= “二同”推导出“一比例”RTMm1. 同温同压下,气体体积之比等于物质的量同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比之比T、P相同相同:2121nnVV阿伏伽德罗定律推论:阿伏伽德罗定律推论:2. 同温同压下,任何气体密度比等于同温同压下,任何气体密度比等于摩尔质量之比。摩尔质量之比。T、P相同相同: 2121MM 依据:PV=nRT 或 PV=RTMm=D阿伏伽德罗定律推论:阿伏伽德罗定律推论:2121mmMMT、P、V相同:相同: 3. 同温同压下,同体积任何气体的质量比同温同压下,同体积任何气体的质量比等于式量之比等于式量之比 依据:PV=nR
48、T 或 PV=RTMm阿伏伽德罗定律推论:阿伏伽德罗定律推论:4. 同温同体积下,气体的压强之比等于物同温同体积下,气体的压强之比等于物质的量之比质的量之比T、V相同:相同:2121nnPP 依据:PV=nRT 或 PV=RTMm阿伏伽德罗定律推论:阿伏伽德罗定律推论:5. 同温同压下,相同质量的任何气体的体同温同压下,相同质量的任何气体的体积与其式量成反比积与其式量成反比T、P、m相同相同 :1221MMVVRTMmPV 依据:PV=nRT 或 PV=RTMm阿伏伽德罗定律推论:阿伏伽德罗定律推论: 例例:化合物化合物A是一种不稳定的物质,它的分子组成可是一种不稳定的物质,它的分子组成可用用
49、OxFy表示。表示。10mLA气体能分解生成气体能分解生成15mLO2和和10mLF2(同温、同压)。(同温、同压)。(1)A的化学式是的化学式是 推断理由是推断理由是 。 例例2、同温同压下,、同温同压下,某容器某容器充满充满O2重重116g,若充满,若充满CO2重重122g,现充满某气体重,现充满某气体重114g,则某气体的分子量,则某气体的分子量为(为( ) A、28 B、60 C、32 D、44O3F2A小小 结结1、物质体积决定的因素、物质体积决定的因素v液体、固体的体积由决定于液体、固体的体积由决定于粒子数目和粒子数目和粒子的大小粒子的大小粒子数目、粒子的大小、粒子之间的距离粒子数
50、目、粒子的大小、粒子之间的距离v气体的体积由决定于气体的体积由决定于粒子数目粒子数目和粒子之和粒子之间的间的距离距离,粒子之间的距离与,粒子之间的距离与温度和压温度和压强强有关。有关。2、气体摩尔体积、气体摩尔体积v常用单位有常用单位有L/mol(Lmol-1)和和m3/mol。VVm =nv公式:公式:v符号:符号:Vmv概念:单位物质的量气体所占的体积。概念:单位物质的量气体所占的体积。体积约占体积约占.结论结论3、标准状况下的气体摩尔体积、标准状况下的气体摩尔体积 (Vm 22.4L/mol)理解要点理解要点v条件:标准状况(条件:标准状况(S.T.P)v对象:任何气体对象:任何气体v物
51、质的量:物质的量:1molv在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。有相同数目的分子。阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律:(称称“四同定律四同定律”或或“三同定一同三同定一同”) = = n2V2V1n1N1N2 = = n2P2P1n1N1N2D = = 21M1M2阿伏加德罗定律的推论阿伏加德罗定律的推论 1.同温同压下,将同温同压下,将1体积的体积的CO2和和2体积体积的的CO进行比较,则进行比较,则CO2与与CO的:的:(1)分子数之比为)分子数之比为 ; (2)原子数之比为)原子数之比为 ; (3)质量之比为)质量之比为_
52、(4)物质的量之比为)物质的量之比为 。 (5)密度之比为)密度之比为 _ (6)摩尔质量之比为)摩尔质量之比为 。 课堂练习课堂练习1:23:411:141:211:711:7第四节 物质的量浓度1.物质的量浓度物质的量浓度2.溶液的稀释定律溶液的稀释定律3.物质的量浓度与质量分数的关系物质的量浓度与质量分数的关系 浓度浓度一般是指一般是指溶质溶质与与溶液溶液之间的之间的量的关系量的关系。前面。前面学过的溶质的质量分数是通过学过的溶质的质量分数是通过溶质溶质与与溶液溶液的的质量关系质量关系来表示溶液的组成。来表示溶液的组成。 溶质的质量分数:溶质的质量分数: 把把溶质的质量溶质的质量与与溶液
53、的质量溶液的质量之比之比叫做溶质的质量分数叫做溶质的质量分数 数学表示式:数学表示式: 溶质的质量分数溶质的质量分数 溶质的质量溶质的质量(g) (g) 100% 溶液的质量溶液的质量(g)(g)引入引入问题问题如何从该溶液中取出含如何从该溶液中取出含0.1molNaCl0.1molNaCl的溶液?的溶液? 讲解讲解 溶质的质量分数在实际使用时有很多不便之处。 对于溶液,量取体积要比称量质量更易操作。能不能通过量取一定体积的溶液就知道其中含有多少摩尔溶质呢? 为此我们要引入一个新的表示溶液浓度的物理量问题问题根据溶质与溶液的相关物理量,你认为怎样表根据溶质与溶液的相关物理量,你认为怎样表示溶液
54、浓度在实际使用中会更简单?示溶液浓度在实际使用中会更简单? 定义:定义:符号:符号:数学表达式:数学表达式:常用单位:常用单位:以以单位体积溶液单位体积溶液里所含溶质里所含溶质B B的物质的量来表示溶液的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质组成的物理量,叫做溶质B B的物质的量浓度。的物质的量浓度。cB B溶质溶质物质的量浓度物质的量浓度=溶质的物质的量溶质的物质的量溶液的体积溶液的体积cB =nBVV V溶液的体积溶液的体积mol/L(或或molL-1)1.物质的量浓度物质的量浓度 注意注意 V指溶液的体积,不是溶剂的体积指溶液的体积,不是溶剂的体积溶液是均匀稳定的,溶液是均匀稳定的,C
55、B与与V(aq)无关无关B可以指分子,也可指分子电离出的离子可以指分子,也可指分子电离出的离子CuSO45H2O溶于水后,溶质为溶于水后,溶质为CuSO4 气体溶于水时的浓度计算,要注意以下几个气体溶于水时的浓度计算,要注意以下几个问题:问题: 1 1、不能把水的体积当成溶液的体积;、不能把水的体积当成溶液的体积; 2 2、不能把水的体积、不能把水的体积+ +气体体积当成溶液的体气体体积当成溶液的体 积;积; 3 3、用溶液质量和密度计算溶液体积时,要、用溶液质量和密度计算溶液体积时,要注意换算为注意换算为L L做单位。做单位。例例. .配置配置500mL 0.1mol/L NaOH 500m
56、L 0.1mol/L NaOH 溶液需要溶液需要NaOHNaOH的质量是多少?的质量是多少?解:n n(NaOH )=C(=C(NaOH) )x xV(V(NaOH 溶液溶液) ) =0.1mol/Lx0.5L =0.1mol/Lx0.5L =0.05mol =0.05molm(m(NaOH )= )= n(NaOH )xM(NaOH) = 0.05molx40g/mol =2gc(浓溶液浓溶液) V(浓溶液浓溶液)=c(稀溶液稀溶液) V(稀溶液稀溶液)m (浓溶液浓溶液) (浓溶液浓溶液)=m(稀溶液稀溶液) (稀溶液稀溶液)c1V1=c2V2m1 1=m2 2原理:原理: 稀释以后,溶液
57、中稀释以后,溶液中溶质的量不变溶质的量不变。(稀释前后溶液中溶质(稀释前后溶液中溶质物质的量物质的量不变)不变)(稀释前后溶液中溶质(稀释前后溶液中溶质质量质量不变)不变)2.溶液的稀释定律溶液的稀释定律变式、从从1L a molL-1 NaCl (其质量分类为其质量分类为b%,密度为,密度为g/cm3)溶液中取出溶液中取出100mL溶液,其中溶液,其中: 溶质的质量为溶质的质量为 g g,溶质的质量分数为,溶质的质量分数为 。 溶质的物质的量为溶质的物质的量为 , 溶质的物质的量浓度溶质的物质的量浓度 为为 。 还有哪些量改变了?哪些量没有改变?还有哪些量改变了?哪些量没有改变? bb0.1
58、0.1a a molmolb%b%a molLa molL- -1 1例、向100ml、18mol/L加水稀释至2L,所得稀硫酸的物质的量浓度为多少?解解 根据溶液稀释定律有:根据溶液稀释定律有:c(c(浓溶液浓溶液)V()V(浓溶液浓溶液)=c()=c(稀溶液稀溶液)V()V(稀溶液稀溶液) )即有:即有:0.1L0.1L18molL18molL- -1 1=2L=2LcHcH2 2SOSO4 4(aq)(aq)解得:解得: cHcH2 2SOSO4 4(aq) = 0.9molL(aq) = 0.9molL-1-1所以稀释后所得稀硫酸的物质的量浓度为所以稀释后所得稀硫酸的物质的量浓度为0.
59、9molL0.9molL-1-13.物质的量浓度与质量分数的关系物质的量浓度与质量分数的关系c(B)=)()(Lmol M(B)M(B)(B)(B)(B)(B)10103 3c c物质的量浓度(物质的量浓度(molmolLL-1-1 )溶液密度(溶液密度( gmLgmL-1-1 ) 质量分数质量分数M M溶质的摩尔质量(溶质的摩尔质量( gmolgmol-1-1 )例、市售浓硫酸中溶质的质量分数为例、市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为密度为1.84g/cm3。计算市售浓硫酸中。计算市售浓硫酸中H2SO4的物质的量浓度。的物质的量浓度。解:解:) )4 4S SO O2 2M M( (H
60、 H) )4 4S SO O2 2( (H H) )4 4S SO O2 2( (H H) )4 4S SO O2 2c c( (H H31011331084.%8molgLcmcmg9 98 81 19 9Lmol /4 .18 例题:例题: 200mL密度为密度为1.1g/cm3的的H2SO4,质量分数为,质量分数为15% 跟跟Zn完全反应完全反应。计算:。计算:(1)生成多少升氢气(标准状况)生成多少升氢气(标准状况)(2)H2SO4物质的量浓度物质的量浓度(3)生成)生成ZnSO4溶液,将此溶液稀释成溶液,将此溶液稀释成0.50L,求此溶液物质的,求此溶液物质的量浓度量浓度 解:(解:
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