《化学中常用物理量-物质量》上课

《化学中常用物理量—物质量》上课汇报人：2024-01-22目录contents物质量基本概念与单位气体摩尔体积与阿伏伽德罗定律溶液浓度表示方法及计算沉淀溶解平衡与溶度积常数酸碱反应中物质量关系及计算氧化还原反应中物质量关系及计算01物质量基本概念与单位表示物质所含粒子数目的物理量，符号为n。物质量定义是化学计量的基础，用于描述化学反应中物质的数量关系。物质量意义物质量定义及意义摩尔（mol），是国际单位制中的基本单位之一。1mol任何粒子的粒子数都等于阿伏伽德罗常数，即N_A=6.022×10^23mol^-1。物质量单位与换算物质量换算物质量单位摩尔概念引入为了计量微观粒子而引入的一个物理量，表示含有相同数目粒子的一种集合体。摩尔应用用于计算化学反应中物质的量、气体体积、溶液浓度等。例如，通过摩尔比可以计算化学反应中各物质的质量比、体积比等。摩尔概念引入及应用02气体摩尔体积与阿伏伽德罗定律单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。气体摩尔体积定义计算公式单位Vm=V/n，其中Vm为气体摩尔体积，V为气体的体积，n为气体的物质的量。气体摩尔体积的单位是L/mol，表示每摩尔气体所占的体积。030201气体摩尔体积定义及计算123同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同的分子数。阿伏伽德罗定律内容阿伏伽德罗定律可以用来解释和计算气体的性质和行为，如气体的混合、气体的密度和相对分子质量等。应用根据阿伏伽德罗定律，可以推导出气体的密度公式ρ=M/Vm，其中ρ为气体的密度，M为气体的摩尔质量，Vm为气体摩尔体积。推导公式阿伏伽德罗定律内容及应用联系气体摩尔体积和阿伏伽德罗定律都是描述气体性质的重要物理量，它们之间存在密切的联系。阿伏伽德罗定律是气体摩尔体积的基础，而气体摩尔体积则是阿伏伽德罗定律的具体体现。区别气体摩尔体积是一个物理量，表示单位物质的量的气体所占的体积；而阿伏伽德罗定律则是一个定律，描述的是同温同压下相同体积的任何气体都含有相同的分子数这一规律。应用范围气体摩尔体积和阿伏伽德罗定律在化学中有着广泛的应用。例如，在化学反应中计算反应物和生成物的物质的量、在化学分析中计算样品的组成、在化学工业中计算原料和产品的产量等都需要用到这两个物理量。气体摩尔体积与阿伏伽德罗定律关系03溶液浓度表示方法及计算表示溶质质量与溶液质量之比，常用符号ω表示。例如，ω(B)=mB/m，其中mB表示溶质B的质量，m表示溶液的质量。质量分数表示溶质体积与溶液体积之比，常用符号φ表示。例如，φ(B)=VB/V，其中VB表示溶质B的体积，V表示溶液的体积。体积分数表示溶质B的物质的量与溶液体积之比，常用符号cB或c(B)表示。例如，cB=nB/V，其中nB表示溶质B的物质的量，V表示溶液的体积。物质的量浓度溶液组成表示方法质量分数与物质的量浓度换算c=1000ρω/M，其中ρ表示溶液的密度，ω表示溶质的质量分数，M表示溶质的摩尔质量。例如，计算0.9%的NaCl溶液的物质的量浓度，可查得NaCl的摩尔质量为58.5g/mol，密度为1.007g/mL，代入公式计算得c=1000×1.007×0.009/58.5=0.154mol/L。稀释定律c1V1=c2V2，其中c1和V1分别表示稀释前溶液的物质的量浓度和体积，c2和V2分别表示稀释后溶液的物质的量浓度和体积。例如，将100mL2mol/L的HCl溶液稀释到200mL，根据稀释定律计算得c2=c1V1/V2=2mol/L×100mL/200mL=1mol/L。溶液浓度计算公式及示例对于稀溶液，质量分数与体积分数近似相等；对于浓溶液，需根据密度进行换算。例如，98%的浓硫酸的密度为1.84g/mL，其体积分数为φ=ωρ/(1+ωρ)=98%×1.84/(1+98%×1.84)=63.2%。质量分数与体积分数换算根据定义式进行换算。例如，已知某NaOH溶液的质量分数为ω%，密度为ρg/mL，则该NaOH溶液的物质的量浓度为c=1000ρω/M(NaOH)，其中M(NaOH)为NaOH的摩尔质量。物质的量浓度与质量分数换算不同浓度间换算关系04沉淀溶解平衡与溶度积常数沉淀溶解平衡原理及特点沉淀溶解平衡原理在一定条件下，难溶电解质的溶解速率与溶液中相应离子重新生成沉淀的速率相等，此时溶液中存在的溶解和沉淀间的动态平衡，称为沉淀溶解平衡。沉淀溶解平衡特点动态平衡，即溶解速率等于沉淀速率，且不等于零；沉淀溶解平衡时，溶液中存在的离子浓度的乘积为一个常数，称为溶度积常数（Ksp）。对于不同类型的难溶电解质，其溶度积常数的表达式也有所不同。例如，对于AgCl（s）⇌Ag+（aq）+Cl-（aq），其溶度积常数表达式为Ksp=[Ag+][Cl-]。溶度积常数表达式溶度积常数反映了难溶电解质在水中的溶解能力。当难溶电解质在溶液中的离子浓度乘积等于其溶度积常数时，即达到沉淀溶解平衡状态。因此，通过测定难溶电解质的溶度积常数，可以了解其在水中的溶解度及生成沉淀的条件。溶度积常数的意义溶度积常数表达式和意义温度升高温度，多数难溶电解质的溶解度增大，其溶度积常数也增大。配合物形成当溶液中存在能与难溶电解质离子形成配合物的物质时，会影响难溶电解质的溶解度。例如，NH3能与Cu2+形成配合物[Cu(NH3)4]2+，使得Cu(OH)2的溶解度增大。同离子效应当溶液中存在与难溶电解质具有相同离子的易溶盐时，会降低难溶电解质的溶解度。例如，在NaCl饱和溶液中加入少量KNO3固体，会使NaCl的溶解度降低。酸度对于某些难溶电解质，其溶解度受溶液酸度的影响。例如，在酸性溶液中，PbSO4的溶解度会增大。影响沉淀溶解平衡因素05酸碱反应中物质量关系及计算酸和碱作用生成盐和水的反应。酸碱反应定义包括中和反应、水解反应、氧化-还原反应等。酸碱反应类型酸碱反应的实质是质子的转移，即酸给出质子，碱接受质子。酸碱反应基本原理酸碱反应基本原理和类型03酸碱反应中物质量关系的应用根据化学反应方程式和已知量计算未知量。01酸碱反应中物质量的守恒在化学反应中，反应前后各元素原子的种类和数目不变。02酸碱反应中物质量的变化在化学反应中，反应前后各物质的质量总和不变，但各物质的质量可能会发生变化。酸碱反应中物质量关系分析酸碱反应计算方法和技巧计算方法：根据化学反应方程式，列出已知量和未知量，通过数学运算求解未知量。计算技巧选择合适的计算单位，避免单位换算错误。对于多步反应，要分步计算，注意中间产物的量。掌握常用的计算方法，如差量法、守恒法等。注意化学反应方程式的配平，确保计算准确。06氧化还原反应中物质量关系及计算

氧化还原反应基本原理和类型氧化还原反应定义涉及电子转移的反应，即氧化剂和还原剂之间的反应。氧化还原反应类型根据反应机制和电子转移方式，可分为直接氧化还原反应、间接氧化还原反应和自身氧化还原反应。氧化剂和还原剂失去电子的物质为还原剂，得到电子的物质为氧化剂。氧化还原反应方程式配平根据电子得失守恒和元素守恒原则进行配平。氧化还原反应中物质量关系根据反应方程式，确定氧化剂、还原剂及产物之间的物质量关系。氧化数概念表示元素在化合物中的氧化状态，通过计算元素化合价确定。氧化还原反应中物质量关系分析通过比较反应前后元素氧