《化学 》课件 第三章 物质的量 溶液

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化

学

》（通用类）第三章物质的量溶液

第三章物质的量溶液

【预期目标】能说出物质的量、摩尔质量和气体摩尔体积的概念并进行相关计算，进一步认识微观粒子数目和宏观物质质量和气体体积的关系；理解溶液组成的不同表示方法，并熟练进行相关计算，发展分析、归纳、总结的能力；能规范的进行溶液配制和稀释的实验操作，提高动手能力和合作能力，养成严谨、求实的科学态度。第三章物质的量溶液物质是由原子、分子、离子等微粒构成的，化学反应是物质所含微粒的重新组合。在研究化学反应过程中，不仅要控制反应物的种类和反应条件，还要探索反应中各物质间的定量关系。为了将宏观可观察的物理量（质量、体积）与微粒的个数建立联系，1971年第14届国际计量大会作出决议，设立了一个新的物理量—物质的量。第一章物质结构

【节目录】第一节物质的量第二节气体摩尔体积第三节物质的量浓度第一节

物质的量

在初中化学中，我们已经可以通过化学反应方程式判断各物质之间的质量关系，如28gCO和16gO2完全反应可以生成44gCO2。那么为什么28gCO和16gO2正好能完全呢?28gCO和16gO2中分别含有多少个CO和O2呢？温故知新化学反应的本质是微观粒子的重新组合，如果用微观粒子的数目对物质的化学性质进行计量和讨论，将更为直观和便捷。问题是由于微观粒子太小，难以对微观粒子进行计数或称重。1971年第14届国际计量大会作出决议，增加“物质的量”作为国际单位制的第7个基本物理量，这个基本量解决了这一科学难题。第一节

物质的量

一、物质的量

该方程式表示的宏观、微观含义分别是什么？物质之间的反应既是按照一定个数比的原子、分子或离子进行的，但由于微观粒子很小，所以在化学反应过程中无法以准确的粒子的个数进行化学反应定量。因此，在实际实验和生产中，我们需要将粒子的数量扩大一定的倍数后转化为一定数目的微粒的集合体，并将其转化为可以称量的质量或体积进行实际应用，这个集合体就是物质的量。请同学们观察下面的方程式并回答问题：生活常以质量或体积较小的物体以集合体的方式进行计数，如：第一节

物质的量

一、物质的量

1令纸1打鸡蛋12个鸡蛋第一节

物质的量

一、物质的量

定义：表示含有一定数目粒子的集合体的一个物理量符号：n单位：摩尔，简称“摩”，符号：mol物质的量是国际单位制（SI）的七个基本物理量之一，具体如下：第一节

物质的量

一、物质的量

物理量单位名称单位符号长度米m质量千克（公斤）kg时间秒s电流安[培]A热力学温度开[尔文]K物质的量摩[尔]mol发光强度坎[德拉]cd物质的量是一专用名词，“物质的量”是一个整体，不能拆开理解；在使用时，基本单元应予以指明，可以是原子、分子、离子、电子或其他粒子，也可以是这些粒子的特定组合，不能表示宏观物质。例：1molC，1molH2O，1molOH-等；只能用于计量物质所含有微粒集合体的数目。第一节

物质的量

一、物质的量

第一节

物质的量

一、物质的量

判断正误并说明理由1mol氧()1molCO2

()1mol大米()那么1mol粒子集合体到底含有多少个微粒呢？××√没有指出是分子、原子或离子大米不是微观粒子第一节

物质的量

一、物质的量

国际上规定：1mol粒子集体中所含的粒子数与12g12C中所含的碳原子数相同，约为6.02×1023，该数值称为阿伏加德罗常数,符号为NA，通常用6.02×1023/mol表示,也就是说1mol任意粒子的个数为6.02×1023个。第一节

物质的量

一、物质的量

思考物质的量与微粒个数之间存在什么样的关系，并完成表3-1的内容。微粒的种类物质的量（n）/mol微粒个数（N）Na+1

OH-2

Fe

3.01×1023H2

9.03×1023表3-1微粒的个数与物质的量的关系6.02×10231.204×10240.51.5交流讨论第一节

物质的量

一、物质的量

物质的量微粒个数阿伏加德罗常数物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数（N）之间的关系：或该公式可变形为：

第一节

物质的量

一、物质的量

请计算：（1）0.5molH2中的氢分子数

；（2）1molNaCl中的氯离子数

；（3）1molH2SO4中的氧原子数

；（4）1.204×1024个水分子的物质的量

；（5）9.03×1024个铁原子的物质的量

。3.01×1024个6.02×1024个2.408×1025个1mol1.5mol第一节

物质的量

二、摩尔质量1molC约有几个碳原子？1molH2O约有几个水分子？

1mol不同物质所含粒子的个数相同那么1mol不同物质的质量相同吗？NA（约为6.02×1023

个）第一节

物质的量

二、摩尔质量单位物质的量的物质所具有的质量,符号用M表示，常用单位为：g/mol。

定义式为：

通俗地讲，摩尔质量就是1mol物质的质量。摩尔质量的常用单位是g/mol。例如，根据摩尔的定义，1mol12C的质量为12g。因此

12C的摩尔质量可以记作：M(12C)=12g/mol。第一节

物质的量

二、摩尔质量根据原子量的定义，氢的平均原子量为1。因此1个12C原子的质量和1个H原子（按平均原子量计）的质量之间存在以下关系：

由此可知，1molH原子的质量为1g，因此H的摩尔质量可以记作：M(H)=1g/mol以此类推：物质B的摩尔质量数值上等于物质B的原子量、分子量或化学式量，单位为g/mol。例如：Na的原子量为23，得：M(Na)=23g/mol。第一节

物质的量

二、摩尔质量交流讨论微粒原子量或分子量摩尔质量（M）/（g/mol）物质的量（n）/mol质量（m）/gH22

1

H2O

18

36Fe56

112CO2

442

表3-2原子量或分子量与摩尔质量查元素周期表，根据相对原子质量和表中的信息，完成表3-2内容。221825624488第一节

物质的量

二、摩尔质量物质的量质量摩尔质量物质的量（n）、质量（m）和摩尔质量（M）之间的关系：

可变形为：第一节

物质的量

二、摩尔质量计算下列物质的物质的量或质量。（1）9.8gH2SO4的物质的量

;（2）5.3gNa2CO3的物质的量

;（3）0.25molCaCO3的质量

;（4）2.0molH2O的质量

。0.1mol0.05mol25g36g第二节

气体摩尔体积温故知新在第一节中，我们已经学习过摩尔质量的概念以及摩尔质量与质量的关系，了解到不同物质的摩尔质量往往不同，那么，对于气体来说，1摩尔微粒所构成的物质的体积是否相同呢？第二节

气体摩尔体积

一、气体摩尔体积的概念当数目相同的物体紧密堆积时，不同物体所占的体积主要是由单体的体积及紧密堆积程度决定的。例如，6个排球和6个乒乓球，当它们紧密堆积时，乒乓球的总体积肯定小于排球的总体积。在微观世界，相同微粒数目的物质，它们所占有的体积又遵循什么样的规律呢？第二节

气体摩尔体积

一、气体摩尔体积的概念物质名称摩尔质量/（g/mol）密度/（g/cm3）1mol物质的体积/cm3铁55.87.877.09铝26.982.79.99铅20711.318.3水18118硫酸981.8353.55表3-31mol不同的固体和液体物质的体积第二节

气体摩尔体积

一、气体摩尔体积的概念

表3-3数据表明，相同条件下，1mol不同固态和液态物质的体积是各不相同的。表3-3数据表明，相同条件下，1mol不同固态和液态物质的体积是各不相同的。第二节

气体摩尔体积

一、气体摩尔体积的概念交流讨论物质摩尔质量/(g/mol)密度/(g/L)体积/LO2321.429

H22.0160.0899

N228.0161.2507

CO2441.964

表3-4中列出了四种气体在标准状况下（温度为0℃、压强为101.325KPa）的密度数据。请计算该条件下，1mol不同气体的体积，填表。表3-41mol不同气体的体积（STP下）22.4022.4222.4022.40第二节

气体摩尔体积

一、气体摩尔体积的概念

计算结果显示，四种气体的体积依次为：22.40L、22.42L、22.40L、22.40L。数据表明，在标准状况下，1mol四种不同的气体

所占的体积都约等于22.4L。大量实验表明，标准状况下，1mol任何气体的体积都约等于22.4L。第二节

气体摩尔体积

一、气体摩尔体积的概念

第二节

气体摩尔体积

一、气体摩尔体积的概念例1：计算标准状况下，33.6LCO气体中CO的物质的量和分子数目？

第二节

气体摩尔体积

一、气体摩尔体积的概念例2：2mol氢气在标准状况下的体积是多少升?解：已知：

n(H2)=2molSTP下，Vm=22.4L/mol由：V=Vm·n(H2)

得：V(H2)=22.4L/mol×2mol=44.8L答：氢气体积为44.8L。第二节

气体摩尔体积

一、气体摩尔体积的概念

为什么在相同条件下，固体和液体的摩尔体积有明显不同，而气体的摩尔体积却基本相同呢？为什么条件不同时，气体体积的变化很明显，而固体和液体的体积却变化很小？微粒的数目微粒的大小微粒间的距离决定物质体积大小的因素第二节

气体摩尔体积

一、气体摩尔体积的概念气体分子间距离很大固态液态气态固体物质液体物质固体液体粒子间的距离非常小

相同条件下，气、液、固间距比较第二节

气体摩尔体积

一、气体摩尔体积的概念微粒的数目微粒的大小微粒间的距离决定物质体积大小的因素决定固体或液体决定气体固体、液体物质粒子间间隔很小，在微粒数目相同的情况下，固体、液体的体积主要由粒子本身大小决定气体物质分子间间隔远大于分子本身大小，在微粒数目相同的情况下，气体的体积主要由微粒间的距离大小决定，而分子间的平均距离受温度和压强的影响第二节

气体摩尔体积

一、气体摩尔体积的概念粒子数目相同物质的体积关系同温同压粒子大小不同粒子间的距离相同体积不同体积相同不同固体或液体不同气体第二节

气体摩尔体积

一、气体摩尔体积的概念相同的温度和压强下，粒子数相同的任何气体都具有___________，也可以说，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粒子阿伏加德罗定律相同的温度和压强下，任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的相同的体积阿伏加德罗定律的内容阿伏加德罗定律适用于任何气体，包括混合气体，不适用于非气体特别提示同温、同压、同体积、同分子数，共同存在，相互制约，且“三同定一同”第二节

气体摩尔体积

二、物质的量在化学反应中的应用

分子数：212分子个数扩大NA倍：2NA1NA2NA物质的量：2mol1mol2mol质量：128g32g160g化学反应是在一定数目的分子、原子或离子间进行的。例如一定条件下，2分子SO2和1分子O2化合生成1分子SO3。在学习了物质的量的概念后，我们可以从宏观的角度讨论SO2氧化为SO3的反应：第二节

气体摩尔体积

二、物质的量在化学反应中的应用例3：高温煅烧50gCaCO3，完全反应后可制备CaO的物质的量为多少摩尔？

得：

n(CaO):n(CaCO3)=1:1所以：n(CaO)=0.5mol答：高温煅烧50gCaCO3，完全反应后可制备CaO的物质的量为0.5mol。

第二节

气体摩尔体积

二、物质的量在化学反应中的应用例4中和4.9gH2SO4

，消耗NaOH的质量是多少？生成Na2SO4

的物质的量又是多少？

解：根据化学反应方程式及反应中各相关组分的计量关系，得：

第三节

物质的量浓度温故知新

你知道溶液的组成吗？初中阶段，我们已经学习过用溶质质量分数来表示溶液的组成，你还记得其计算公式和物理意义吗？第三节

物质的量浓度一、物质的量浓度概念

溶质（B）的物质的量浓度是指在一定体积的溶液中所含溶质B的物质的量，用符号c(B)或cB表示，单位为mol/L。

第三节

物质的量浓度一、物质的量浓度概念

例1

将7.45gKCl完全溶解在水中，配制成100mL的溶液，所得溶液的物质的量浓度为多少？第三节

物质的量浓度二、物质的量浓度与质量分数间的换算

第三节

物质的量浓度二、物质的量浓度与质量分数间的换算例2已知市售浓硫酸的质量分数ωB=0.98，密度ρ=1.84kg/L，计算浓硫酸的物质的量浓度。

第三节

物质的量浓度三、一定物质的量浓度溶液的配制一定浓度溶液的配制一般包括以下两种情况：一定质量溶液的配制，配制过程中，需要控制溶质的质量和溶液的总质量或溶剂的质量，所得溶液的组成用溶质质量分数表示。

一定体积溶液的配制，用一定体积的溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液的组成，配制过程中需要控制溶质的量（质量或体积）和溶液的总体积,所得溶液的组成可以用物质的量浓度表示，也可以使用质量浓度或体积分数表示。第三节

物质的量浓度三、一定物质的量浓度溶液的配制一定物质的量浓度溶液的配制属于一定体积的溶液的配制，配制时要根据不同的要求选择不同的仪器及操作方法。当溶液浓度准确度要求不高时，溶液的配制是用可以使用托盘天平称量物质的质量，用量筒或量杯定容溶液的体积；当配制的溶液的物质的量浓度准确度要求较高时，需用分析天平称量溶质的质量（液态溶质需用移液管移取），用容量瓶定容溶液的体积，第三节

物质的量浓度三、一定物质的量浓度溶液的配制准确度较高溶液配制所用的主要仪器有：分析天平移液管容量瓶第三节

物质的量浓度三、一定物质的量浓度溶液的配制

结构：细颈，梨形，平底的玻璃瓶，带磨口玻璃塞标识：瓶上标有容积，温度，颈部标有刻度线规格：50mL，100mL，250mL，500mL，1000mL用途：配制一定物质的量浓度的溶液容量瓶第三节

物质的量浓度三、一定物质的量浓度溶液的配制①

在使用前要检查是否漏水。往瓶内加入一定量水，塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立过来，观察瓶塞周围是否有水漏出。如果不漏水，将瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧，仍把瓶倒立过来，再检查是否漏水。检验程序：加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立，瓶塞旋转180°→倒立→查漏。容量瓶使用注意事项第三节

物质的量浓度三、一定物质的量浓度溶液的配制容量瓶使用注意事项②“大而近”原则。XXmL容量瓶：只能配制与容量瓶规格相同体积的溶液如需要95mL溶液，只能选用100mL容量瓶配100mL溶液第三节

物质的量浓度三、一定物质的量浓度溶液的配制③“五不能”不能溶解固体不能直接稀释浓溶液不能加热不能作反应容器不能长期贮存溶液容量瓶使用注意事项第三节

物质的量浓度三、一定物质的量浓度溶液的配制配制100mL浓度为1.00mol/L的NaCl溶液烧杯、100mL容量瓶、胶头滴管、量简、玻璃棒、药匙、滤纸、天平、NaCl、蒸馏水。烧杯100mL容量瓶胶头滴管量简玻璃棒药匙托盘天平实验用品：第三节

物质的量浓度三、一定物质的量浓度溶液的配制配制100mL浓度为1.00mol/L的NaCl溶液解：m(NaCl)=n(NaCl)·M(NaCl)=c(NaCl)·V·M(NaCl)=1.00mol/L×0.1L×58.5g/mol=5.85g若配制80mL1.00mol/L的NaCl溶液,需5.85gNaCl固体？计算第三节

物质的量浓度三、一定物质的量浓度溶液的配制配制100mL浓度为0.50mol/L的NaCl溶液不能，托盘天平精确度为0.1g，故应称取5.9gNaCl固体。①称量时：左物右码③精确度：0.1g【托盘天平使用注意事项】能否用托盘天平称取5.85gNaCl固体？普通电子天平：精确度0.01g或0.001g；分析天平：精确度0.0001g②要用称量纸，如果是NaOH等具有腐蚀性的药品要用表面皿或者烧杯。称量第三节

物质的量浓度三、一定物质的量浓度溶液的配制将称好的NaCl固体放入烧杯中，加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使NaCl固体全部溶解。溶解固体，如氢氧化钠，或者稀释浓溶液，如浓硫酸时，要冷却到室温才能转入到容量瓶中。【拓展】原因：某些物质在溶解放出大量的热，会容量瓶体积不准。作用：搅拌，加速溶解配制100mL浓度为1.00mol/L的NaCl溶液溶解第三节

物质的量浓度三、一定物质的量浓度溶液的配制将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入100mL容量瓶，并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次，将洗涤液也都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。引流，避免溶液洒在外面。玻璃棒下端伸到刻度线以下玻璃棒不接