化学计量在实验中的应用34

第一章从实验学化学第二节化学计量在实验中的应用2、1mol任何物质的质量，我们可以通过摩尔质量求出，若要通过质量求体积还要知道什么？密度，V=m/ρ3、下面就请同学们计算填表：(气体是指相同状况下)n=N/NAn=m/M2、计算标准状况(0℃、101kPa)下1mol气体的体积物质状态质量密度体积O2气体1.429g/LH2气体0.0899g/L体积密度质量状态物质1.83g/cm398g液体H2SO40.998g/cm318g液体H2O2.70g/cm327g固体Al7.86g/cm356g固体Fe计算20℃时1mol固体、液体的体积7.1cm310cm318cm353.6cm332g2g22.39L22.25L由体积数据结合物质状态你得出什么结论?

在相同条件下，等物质的量的气体的体积几乎相同。

在相同条件下，等物质的量的固体或液体的体积不相同。结论:物体体积大小取决于什么因素呢？影响物质体积的因素粒子数目粒子间距粒子大小1.粒子数目2.粒子的大小3.粒子之间的距离固或液体气体

因素状态粒子个数n粒子大小粒子间距离d固体和液体气体NA主要因素次要因素主要因素从微观角度分析,决定1mol物质体积的三个因素NA次要因素忽略

dTPd取决于d{气体Vn（与温度成正比）（与压强成反比）现在我们来分析一下温度和压强对气体体积的影响结论：温度升高，体积增大，温度降低，体积减小原因：温度升高，粒子间距增大，温度降低，粒子间距减小。结论：压强增大，体积减小，

压强减小，体积增大原因：压强增大，粒子间距减小，压强减小，粒子间距增大。

实验证明同温、同压时，任何气体粒子之间的距离可以看成是相等，故同温同压时，1mol气体的体积几乎相等。阿伏加德罗定律：在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。注意：气体包括单一纯净气体和混合气体。四同定律2:1同温同压下，1molH2和1molO2的体积相同

⑵假设电解了1.8g水，试计算所得H2

和O2的物质的量之比是多少？⑴观察实验，电解水产生的H2和O2体积比约为多少？结论：质量物质的量H2

和O2的物质的量之比H2O2

比较1molH2和1molO2的体积大小0.1mol0.05mol2:10.2g1.6g例题．同温同压下，同体积的氨气和硫化氢(H2S)气体的质量比为_________；同质量的氨气和硫化氢气体体积比为___推论1：同温同压下任何气体体积比＝物质的量比＝分子数比V1V2n1n2N1N2理想气体状态方程：P

·

V

=

n

·

R

·

T压

强体积物质的量常数温度在相同的温度和压强下，下列气体密度最小的是（）ACO2BH2

CO2DCl2B练习同温同压下，任何气体密度之比＝摩尔质量之比ρ1相对密度dρ2M1M2阿伏加德罗定律的推论2：

单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。标准状况(0C。,101KPa)下：常温常压下：(25C。,101KPa)

符号:

单位:三、气体摩尔体积Vm≈24.5L/mol●概念：VmL/mol(L·mol-1)和m3/mol。Vm≈22.4L/mol1、CO2

的摩尔体积是22.4L/mol2、标准状况下1molH2O的体积约是22.4L3、标准状况下，1mol任何物质的体积都约是22.4L4、标准状况下，气体的摩尔体积都是22.4L。是对是错错未说标准状况下。错H2O是液态。错应该是1mol任何气体。错单位是L/mol。5、标准状况下1molSO3

的体积约是22.4L6、常温常压下，1molCO2的体积约是22.4L7、标准状况下，0.2molN2和0.8molCO2的混合气体体积约为22.4L8、标准状况下，22.4L的任何气体都约为1mol错标准状况下,SO3是固态。错是24.5L。对对气体摩尔体积物质的量气体体积V=Vm×n标况下气体V

=22.4×

n归纳：请列出标准状况下求算气体体积可能的方法：

1、V=m/ρ2、V=n×Vm(V=m/M×VmV=N/NA×Vm)例一:

在标准状况下,2.2gCO2的体积是多少？n（CO2）

=m[CO2]M[CO2]=2.2g44g·mol

－1=0.05molV（CO2）

=n（CO2）

·Vm（CO2）=0.05mol×22.4L/mol=1.12L解：例二：标准状况下，112mL某气体的质量为0.14g,则其摩尔质量为

，相对分子质量为

。n=VVm解：=0.112L22.4L·mol－1

=0.005moln=m/MM=0.14g0.005mol=28g/mol例三：标准状况下，112mL氢气和氮气的混合气体，其物质的量为多少？分子总数为多少？原子总数为多少？n=VVm解：=0.112L22.4L·mol－1

=0.005mol练习2.等质量的O2和O3，它们的物质的量之比为

，所含的分子数之比为

，所含的原子数之比为

，相同状况下的体积之比为

，密度之比为

。3:21:13:23:22:31.同温同压下，等体积的O2和O3的质量之比为

，分子数之比为

，原子数之比为

。2:31:12:3练习N,n,m,V之间的相互转化Nnm÷NA×M×NA÷MV（气体）×22.4（标况）÷22.4（标况）四、物质的量浓度常用单位：c（B）mol/L（或mol·L-1）单位体积溶液中所含溶质B的物质的量.定义符号：c（B）=数学表达式：

=思考：

1mol·L-1的NaOH溶液的含义是什么？含义：在1L溶液中含有1mol的溶质，这种溶液中溶质的物质的量浓度就是1mol·L-1思考：将1molNaCl溶解在1L水中,所得的溶液中溶质的物质的量浓度是否为1mol/L?思考：将1ml10mol·L-1浓硫酸加入9ml水中，所得的溶液中溶质的物质的量浓度是否为1mol/L?说明1：溶液体积不等于溶剂体积，也不等于溶剂体积和溶质体积直接相加，是溶质和溶剂混合溶解后的实际体积。思考：将6.2gNa2O溶于水所得400ml溶液中，溶质是什么物质？物质的量浓度是多少？思考：

100ml1mol·L-1的HCl溶液，HCl物质的量是多少？思考：将0.5mol的乙醇配成1L溶液，该溶液的物质的量浓度是多少？说明2：“溶质”是溶液中的溶质，可以指化合物，也可以指离子，也可以指反应后的产物。思考：将25gCuSO4.5H2O溶于适量水中，配成100ml溶液，所得的溶液中溶质的物质的量浓度是多少？（注：CuSO4.5H2O的式量为250）说明3：带结晶水的物质作为溶质时，其物质的量的计算，用带有结晶水物质的质量除以带有结晶水物质的摩尔质量。思考：从1L1mol/L蔗糖溶液中分别取出100mL、10mL、1mL，取出的溶液中蔗糖的物质的量浓度及物质的量各是多少？C(mol/L)n(mol)100mL10mL1mL1110.10.010.001说明4：溶液是均一的，对于一定物质的量浓度的溶液，不论取用它的体积多少，溶液中溶质的物质的量浓度是不变的。但是在不同体积的溶液中，溶质的物质的量不同。物质的量浓度溶质的质量分数溶质单位溶液单位公式特点molgLgcB=nB/V体积相同，物质的量浓度相同的溶液中，所含溶质物质的量相同，但溶质质量不同。质量相同，溶质质量分数相同的溶液中，所含溶质的质量相同，但溶质的物质的量不同

ω

=×100%m(溶质）m(溶液）÷NAmnN÷M×M×NA质量粒子数目V（气体体积）÷Vm×VmcB（溶液）×V（aq)÷V(aq)课堂小结五、物质的量浓度计算１．基本量的换算２．溶液中溶质微粒数目的计算３．质量分数与物质的量浓度的换算４．溶液稀释与浓缩５．两种不同浓度溶液混合６．化学反应中计算请大家计算一下下列各溶质的物质的量浓度:0.520.20.510.05500mL溶质溶液V(aq)n(mol)C(mol/L)20gNaOH98g硫酸1.12LHCl1L250mL(S.P.T)4098１．基本量的换算2．溶液中溶质微粒数目的计算

例：

2L1mol/L的H2SO4溶液，含溶质的物质的量为

mol，含H+

个，SO42-

个。22.408×10241.204×10243．溶质的质量分数与物质的量浓度的换算

溶质的物质的量(mol)

溶液的体积(L)溶质的质量(g)溶液的质量(g)

摩尔质量（g/mol)

密度（g/mL)C=-------------------M1000ωρ注：密度的单位是g/cm3ω

是溶液的质量分数M

是溶质的摩尔质量例：某浓硝酸中溶质的质量分数为94%，密度为1.5g/cm3。计算该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度。解：设有1000ml硝酸溶液，则m(HNO3)=ρ[HNO3(aq)]·V[HNO3(aq)]·ω（HNO3）

=1.5g/cm3×1000cm3×94%=1410gn(HNO3)=m(HNO3)/M(HNO3)=1410g/63g·mol-1=22.4mol答：该硝酸中HNO3的物质的量浓度为22.4mol/L思路：C=n/V例：某浓硝酸中溶质的质量分数为94%，密度为1.5g/cm3。计算该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度。答：该硝酸中HNO3的物质的量浓度为22.4mol/L思路：C=-------------------M1000ωρ解：根据解题思路可得：C=------------------=---------------------

1000ωρM631000×94%×1.5=22.4mol/L例：2mol/LNaOH溶液（ρ=1.08g/cm3）的溶质的质量分数为：解：设有1LNaOH溶液，则m(NaOH)=2mol/L×1L×40g/mol=80gm[NaOH(aq)]=1.08g/cm3×1000cm3=1080gω[NaOH(aq)]=80g/1080g×100%=7.4%答：该溶液溶质的质量分数为7.4%思路：ω=mB

/m(aq)

例：2mol/LNaOH溶液（ρ=1.08g/cm3）的溶质的质量分数为：解：根据解题思路可得：C=----------------------ω=---------------------答：该溶液溶质的质量分数为7.4%思路：C=-------------------M1000ωρM1000ωρ1000ρCM=----------------------×100％1000×1.082×40=7.4%４．溶液稀释与浓缩结论：浓溶液配制稀溶液前后溶质的量不变思路：稀释溶液前后溶质的物质的量相等

C1V1=C2V2

例：将10毫升2mol/L的硫酸溶液加水稀释到0.5mol/L，其体积为多少毫升？

例:配制500mL1mol/L的H2SO4溶液，需要密度为1.8g/mL的浓硫酸（98%硫酸）多少毫升？解:0.5×1=V×1.8×98%÷98解：10mL×2mol/L＝V[H2SO4(aq)]×0.5mol/L５．两种不同浓度溶液混合

思路：C3V3=C1V1+C2V2（混合前后溶质的物质的量总和不变）规律1：密度大于水的溶液，溶液的质量分数越大，密度越大，溶质物质的量浓度就越大，如盐酸、硫酸、氢氧化钠溶液。反之亦然。规律2：同种溶质两种不同浓度的溶液混合[溶质的质量分数分别为a%、b%，混合溶液的密度为ρg/ml]（1）等质量混合后的质量分数为：(a%+b%)/2，物质的量浓度为：1000ρ(a%+b%)/2∕M（2）等体积混合(大大小小)若ρ>1g/mL，混合后的质量分数大于(a%+b%)/2，，物质的量浓度大于1000ρ(a%+b%)/2∕M如硫酸、硝酸溶液.若ρ<1g/mL，混合后的质量分数小于(a%+b%)/2，物质的量浓度小于1000ρ(a%+b%)/2∕M如氨水、乙醇溶液.６．化学反应中计算例：中和1升0.5mol/LNaOH溶液，需要多少升1mol/LH2SO4溶液？

解：

2NaOH～～～～H2SO42mol1mol1L×0.5mol/LV[H2SO４（aq)]×1mol/L六、一定物质的量浓度溶液的配制容量瓶简介:容量瓶2.使用之前要检查是否漏水.如何检漏?

加水倒立观察瓶塞旋转180o倒立观察形状:细颈，梨形，平底的玻璃瓶；构造:瓶上标有容积，温度，颈部标有刻度线；规格：100mL，250mL，500mL，1000mL；3.只能用作配制的量具。不能在其中直接溶解或稀释固体或浓溶液，不能将热的溶液倒入，不能作为反应器，也不能长期存放溶液。移动容量瓶，应手握刻度线以上部分。4.读数时，应平视，使溶液的凹液面正好与刻度相切。物质的量溶液浓度配制1、步骤：2、仪器：计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴标签。托盘天平或量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管、试剂瓶、药匙现在，我们要配制100ml0.5mol/L的NaCl溶液怎么办？首先应该做什么？1、计算计算所需无水氯化钠的质量m(NaCl)=n(NaCl)•M(NaCl)=0.5mol/L×0.1L×58.5g/mol=2.925g?5.9gNaCl误差分析：1、计算2、称量3、溶解4、转移5、洗涤6、定容7、摇匀若不小心将烧杯中的溶液洒到了容量瓶外面，则物质的量浓度偏低若洗涤液没有转入容量瓶，则物质的量浓度偏低加水没到刻度线，则物质的量浓度偏低偏高摇匀