化学12化学计量在实验中的应用（人教版必修1）ppt课件.ppt

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1、第一章 从实验学化学,第二节 化学计量在实验中的应用,化学计量在实验中的应用,物质的量的单位摩尔,1.7万亿亿个水分子,6.021023个,微观粒子： 1个碳原子 1个氧分子 1个二氧化碳分子,宏观物质： 12克炭 32克氧气 44克二氧化碳,物 质 的 量,国际单位制七个基本物理量之一,符号为n, 表示一定数目粒子的集合体。, 单位：摩尔，简称：摩，符号为mol,(1)“物质的量”是一个整体，不可拆开。 (2)物质的量仅用于计量微观粒子，不适用于宏观物质。(3)使用物质的量时一般用化学式表示，若用中文，则必须指明微粒的种类。如：1摩尔H、1摩尔CO2 、 1mol钠离子等。,应用“物质的量”

2、时应注意的问题,（A）1 摩尔氧（B）1 摩尔H（C）2 摩尔大米（D）硫酸的物质量为3摩尔（E）0.5 摩 二氧化碳,思考：判断下列说法是否正确,必须指明微粒的种类，是氧原子、氧分子还是氧离子,1mol 氢原子,大米是宏观物质,X 0.5mol CO2,物质的量不能拆开,符号：mol,宏观物质,摩 尔,1摩尔 粒子,个,？,指质子数为6，中子数为6的碳原子,国际上规定：1mol任何粒子所含的粒子数与0.012kg 12C中所含的碳原子数相同。,1、喜欢下国际象棋的同学可能听说过舍罕王重赏国际象棋发现者达依尔的故事：,“陛下，请您在这张棋盘的第一个小格内，赏给我一粒麦粒；在第二个小格内给两粒；

3、第三格内给四粒，照这样下去，后一小格都比前一小格加一倍，然后把摆在棋盘上所有64格的麦粒都赏给您的仆人吧！”,感受阿伏加德罗常数,麦粒的总数= 1 + 2 + 4 + 8 + + 263 = 264 1 =1.845 1019,这竟是全世界在2000年内所生产的全部小麦！,阿伏加德罗常数,符号：NA,(1)等于0.012kg 12C所含的原子数。(2) 约为6.021023 mol-1(3)含义：1mol 任何粒子的粒子数,叫阿伏加德罗常数,即NA。,意大利科学家,小 结,1、3.011023个CO2的物质的量是多少？,2、1.2041024个H2O 的物质的量是多少？,0.5 mol,2 m

4、ol,课堂练习:,3、2 mol Mg变成Mg2+时失去电子数是多少？,4、N个 CO2的物质的量是多少？,226.021023 个,n NNA,课堂练习:,原子结构知识:,微观： 1个碳原子 1个氧分子 1个二氧化碳分子,宏观：,6.021023个 6.021023个 6.021023个,物质的量,第二课时,炭 氧气 二氧化碳,【思考与交流】,1mol任何物质都约含有6.02X1023个粒子，那么这1mol物质的质量是否也都相同呢？,1mol几种物质的质量,64 g Cu,计算1mol物质的质量,NA,NA,NA,NA,NA,NA,1、分析以上计算结果可得出什么规律？,结论:1mol任何粒子

5、或物质的质量以克为单位时，其数值都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。,18克水,27克铝,6.021023个水分子1mol,6.021023个铝原子1mol,课堂练习：,1、填空：（1）1molCu质量是 克（2）2molO2质量是 克(3) 0.5molCO2质量是 克(4)1molCl-质量是 克(5) 1molNa+质量是 克(6) 1molNaCl质量是 克,64,64,22,35.5,23,58.5,（1）定义：单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。（2）符号：M（3）单位：g/mol（或kg/mol）（4）数值： （当单位为 g/mol ）等于物质或粒子的相对质量.（

6、5）公式: n(mol)=,二、摩尔质量,课堂练习1：,（1）、O2的摩尔质量是多少？（2）、H2SO4的摩尔质量是多少？（3）、100molH2O的质量是多少克？（4）、0.1molOH-的质量是多少克？（5）、34gNH3的物质的量是多少？,32g.mol-1,98g.mol-1,1800g,1.7g,2mol,课堂练习2：,1.判断下列说法是否正确: 1mol O的质量是16g.mol-1; OH- 的摩尔质量是17g; 1mol H2O的质量是18g; CO2 的摩尔质量是44g.mol-1。2. 24.5g H2SO4 的物质的量是多少,约含多少个O?,错,错,对,对,小结：,通过学

7、习我们知道 1mol任何粒子含有相同的粒子数 1mol不同物质的质量都不相同，那么1mol不同物质的体积是否相同呢？,三课时,首先我们来计算一下1摩尔固体、液体物质的体积。,体积（ 200 C）（cm3）,结论 相同条件下，1摩尔不同固体或液体物质的体积是 的。,53.6,18,10,7.2,不相同,在标准状况下，1摩尔任何气体的体积是否相同呢？,结论 在标准状况下，1mol任何气体所占的体积 L。,22.3,22.4,22.4,（标准状况：温度为0，压强为101KPa）,都约是 22.4,在同温同压下，为什么等物质的量的固体、液体物质的体积不相等，而等物质的量的气体体积却相等呢？,为什么?,

8、一、影响物质体积大小 的因素,影响1mol固态和液态物质体积的因素,固态结构微粒间的距离很小,液态结构微粒间的距离也小,（2）.粒子大小,1、决定固体、液体物质体积大小的因素,影响1mol固态和液态物质体积的因素： 粒子大小,（1）.粒子的数目,2,3,4,5,6,7,8,9,10,分子平均距离是分子直径的10倍左右,影响1mol气态物质体积的因素：,（2）.粒子间的距离,2、决定气体物质体积大小的因素,（1）.粒子的数目,影响1mol气态物质体积的因素： 粒子间的距离,思考：气体分子间的距离和什么有关？,温度升高，气体分子间的平均距离增大，体积增大压强增大，气体分子间的平均距离减小。体积减小

9、。,二、气体摩尔体积,定义：单位物质的量(1mol)的气体所 占体积。,符号： Vm,公式：,常用单位有L/mol(Lmol-1)和m3/mol。,1.适用范围:任何气体 2.使用时必须标明温度和压强，通常用标准状况3.Vm22.4L/mol 的成立条件: 标准状况下4. 22.4L/mol为近似值5.并不是只有标准状况下，Vm22.4L/mol,混合气体或者纯净气体,0、101KPa,几点注意：,（错，物质应是气体）,（错，应标明条件标准状况）,（对，气体体积与分子种类无关）,（错，未指明气体体积是否在相同条件下测定）,（错，不一定）,2、填写下列空白：（1）标况下，0.5molH2占有的体

10、积是 L（2）标况下， 2molO2占有的体积是 L（3）标况下，4.48LCO2的物质的量是 mol（4）标况下，33.6LH2 的物质的量是 mol,3、在标准状况下, 2 . 2 g CO2 的体积是多少？,= 0 . 05 mol 22 . 4 L / mol,= 1 . 1 2L,解：,4、标准状况下，672 mL 某气体的质量为 1.92 g , 则其 摩尔质量为多少 ，相对分子质量为多少 。,解法 1：,= 0 . 03mol,n = m / M,= 64 g / mol,解法 2 ：,= m / v = 1.92g 0.672L = 2.86 g/L,M = 22.4L/mol

11、 = 2.86g/L 22.4L/mol = 64.1g/mol,结论：标准状况下,气体摩尔的摩尔质量的 计算公式: M= 22.4L/mol,5、标准状况下， 某气体的密度是1.96g/L , 则其摩质量为多少 ，相对分子质量为多少 。,M = 22.4L/mol = 1.96g/L 22.4L/mol = 44g/mol,四课时：阿伏加德罗定律,三、阿伏加德罗定律,内容：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。 即: V1/V2=N1/N2 = n1/n2注意： （1）“三同”定“一同”。（2）适用于气态物质。既适用于单一气体，又适用于混合气体。(3)克拉珀龙方程：P

12、V=nRT （R=8.314 KPaLmol-1K-1）,介绍：克拉珀龙方程：PV=nRT （R=8.314 KPaLmol-1K-1）,若T=273K（0）， P=101KPa，n=1mol(即标准状况） R=8.314则 V=,例：1mol任何气体在常温下（25），常压时的体积是多少升？,阿伏加德罗定律的推论一,依据：PV=n RT 或 PV=,=,所以,1. 同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比 (已知P1=P2,T1=T2),练习1,同温同压下，同物质的量的乙炔气体（C2H2）与苯蒸气（C6H6）体积比是（ ）（A）3：1 （B）1：1 （C）1：3 （D）2：3,B,阿伏加德罗定

13、律的推论二,2.同温同体积下，气体的压强之比等于物质的量之比（已知T1=T2 ，V1=V2）,依据：PV=n RT 或 PV=,=,所以,练习2,1.在某温度时，一定量的元素A的气态氢化物（AH3），在一定体积的密闭容器中完全分解成两种气态单质，此时压强增加75%，则A的单质的一个分子中有 个A原子。,4,阿伏加德罗定律的推论三,依据：PV=n RT 或 PV=,3. 同温同压下，同体积任何气体的质量比等于相对质量之比（已知 T1=T2,P1=P2,V1=V2),所以,=,练习3,同温同压下，相同体积（或分子数或物质的量）的下列气体中，质量最大的是（ ）（A）氦气 （B）氢气 （C）氧气 （D

14、）氮气 某气体的质量是同温同压同体积氢气质量的22倍，则该气体的相对质量是（ ）（A）22 （B）66 （C）88 （D）44,C,D,阿伏加德罗定律的推论四,4. 同温同压下，相同质量的任何气体的体积与其相对质量成反比（ 已知 T1=T2，P1=P2，m1=m2）,依据：PV=n RT 或 PV=,=,所以,练习4,现有两种气体，它们的分子量分别为MA：MB（1）当两种气体质量相同时，标准状况下A与B的体积比为 ，所含分子数比为 。（2）当两种气体（同温同压）的体积相同时，A和B的质量比为 。,MB：MA,MB：MA,MA：MB,练习4,2. 同温同压下，将1体积的CO2和2体积的CO进行比

15、较，则CO2与CO的：（1）分子数之比为 ； （2）原子数之比为 ； （3）质量之比为 ； （4）物质的量之比为 ； （5）摩尔质量之比为 。,1：2,3：4,11：14,1：2,11：7,阿伏加德罗定律的推论五,5. 同温同压下，任何气体密度比等于相对质量之比（已知T1=T2，P1=P2）,以及 =m/V,则：,依据：PV=n RT 或 PV=,(推论一已得）,=,所以,练习5,同温同压下，体积相同的下列气体，密度与其它三者不同的是（ ）（A）N2 （B）C2H4 （C）CO （D）H2S同温同压下，密度相同的气体组是（ ）（A）CO、N2 （B）NO、CH4 （C）C2H4、NO （D）S

16、O2、Cl2,D,A,六课时,物质的量在化学实验中的应用,不同组成的同体积CuSO4溶液,初中学过的溶质的质量分数是通过溶质与溶液的质量关系来表示溶液的组成。,=,m(溶质)m(溶液),100%,10的NaCl溶液是指:,100gNaCl溶液含溶质10g,思考 在以前的学习中物质的浓度是用什么来表示的?,1、概念：,以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度。符号为CB。,常用单位：摩/升（mol/L）,物质的量浓度,1升食盐溶液中含NaCl 1摩，,NaCl的物质的量浓度为1摩/升。,1升食盐溶液中含NaCl 2摩，,NaCl的物质的量浓度为2摩/升

17、。,2升食盐溶液中含NaCl 1摩，,NaCl的物质的量浓度为0.5摩/升。,0.5升食盐溶液中含NaCl 1摩，,NaCl的物质的量浓度为2摩/升。,2、计算公式：,物质的量浓度,=,溶质的物质的量,溶液的体积,(mol/L),(mol),(L),特别强调： 1指的是溶液的体积而不是溶剂的体 积,nB表示溶质的物质的量, B可以是单质化合物离子.溶质是用物质的量表示,问题与讨论,讨论：从1L0.5mol/L的NaOH溶液中取出100ml，取出 的NaOH溶液的物质的量浓度是多少？溶质质量、溶剂质量、溶质质量分数、溶液密度怎样变化？,结论：同一溶液，各部分是均一的。所以，无论取多少体积，溶质的

18、物质的量浓度相同，但溶质的物质的量 不同。,例1：1L溶液里含有20克NaOH，则溶液的物质的量浓度为（ ）,0.5mol/L,1、溶质物质的量 V溶液的体积（溶液溶剂或溶液溶剂溶质）,注意：,2、从某溶液取出任意的溶液，其物质的量浓度都相同，但所含溶质的物质的量因体积不同而不同。 (溶液是均一、稳定的。),A将1molNaCl溶于1L水中，所得溶液的物质的量浓度为1mol/L。 B将2molKCl溶于适量水中，配成1L溶液，所得溶液的物质的量浓度为2mol/L。 C.在500mL5 mol/L Na2CO3 溶液中取出100mL,则取出溶液的浓度为1 mol/L .,判断对错：,有关物质的量

19、浓度的简单计算,例1：1L溶液里含有20克NaOH，则溶液的物质的量浓度为（ ）,例2：2mol/L的NaCl溶液1000ml，含溶质NaCl的物质的量为（ ）,例3：已知某硫酸钠溶液的物质的量为1mol/L，该溶液中含硫酸钠的物质的量为3moL，则该溶液的体积为（ ）,0.5mol/L,2mol,3L,例4：2mol/L的硫酸溶液中，H、SO42-的物质的量浓度分别为,（4 mol/L、 2mol/L ）,例5：0.5mol/L的蔗糖溶液中，溶质微粒的物质的量浓度为,（0. 5mol/L）,例6：1mol/L的NaOH溶液中，Na、OH-的物质的量浓度分别为,（1 mol/L、 1mol/L

20、 ）,例7：25g胆矾配成1L溶液,求其物质的量浓度。,解：因为 CuSO45H2O的式量为250所以：,C,=,=,0.1mol/L,物质的量浓度和溶液中溶质的质量分数的比较,溶质的单位,溶液的单位,物质的量浓度,溶质的质量分数,公式,特点,体积相同，物质的量也相同的任何溶液中，所含溶质的物质的量相同，但溶质的质量不一定相同。,质量相同，溶质的质量分数也相同的任何溶液中，所含溶质的质量相同，但溶质的物质的量不一定相同,相同点,都是用来衡量溶液组成的物理量,mol,g,g,L,N,n,m,V，aq之间的相互转化,aq,n（）,n（）,配制一定物质的量浓度的溶液,一、容量瓶的构造和使用：,构造：

21、细颈、平底、瓶口 配有磨口玻璃塞或塑料塞,2. 特点：标有温度和容积、刻度线,3、 . 规格：50ml、100ml、250ml、500ml 1000ml,4、使用：要检查是否漏水、并且要注意容积规格。,特别提醒,二、一定物质的量浓度溶液的配置：,1、仪器：,容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平、药匙、量筒,例：配制100mL 1mol/LNaCl溶液。,计算：计算需要称量的氯化钠的质量,2、步骤：,称量：,注意事项：（1）使用前要游码归零、调平衡（2）托盘上各放一张大小相同的称量纸（3）称量时遵循左物右码的原则,溶解、冷却：,注意事项：在烧杯中溶解，不能在容量瓶中溶解。容量瓶体积受温度影响

22、而导致体积不准确。,洗涤：,注意事项： 由于容量瓶瓶颈较细，为避免液体洒在外面，应用玻璃棒引流。,注意事项：用少量蒸馏水洗烧杯23次，洗涤液要全部转移到容量瓶中。,转移：,定容：,向容量瓶中加蒸馏水，至刻度线12cm时，改用胶头滴管滴加至凹液面最低处与刻度线相切。注意：观察时眼睛要平视！,正确,错误,错误,思考：,若定容时不小心液面超过了刻度线，能用胶头滴管把多余的液体倒出吗？怎么办？,不能，必须重新配制,摇匀：,盖好瓶塞，如图示，反复上下颠倒，摇匀,思考：摇匀后发现液面低于刻度线，能否补充水？,不能。因为是部分溶液在润湿容量瓶瓶口磨砂处有所损失所致。,装瓶、贴标签：,容量瓶不能存放溶液，贴好

23、标签，注明溶液名称和浓度。,小结：物质的量浓度溶液配制步骤：,第一步： 计 算,第二步： 称 量,第三步： 溶 解 、冷 却,第四步：转 移,第五步：洗 涤,第六步：定 容,第七步：摇 匀,第八步：装 瓶、贴标签,讨论：,定容时俯视或仰视刻度线，对溶液的浓度有何影响？,？,俯视,俯视刻度线，实际加水量未到刻度线、使溶液V减少、物质的量浓度增大。,仰视,仰视刻度线，实际加水量超过刻度线使溶液V增大物质的量浓度减少,三、配制误差分析,根据 判断。,其他正常时，凡使m、n增大或V减小的因素，使C偏大；凡使m、n减小或V增大 的因素，使C偏小。,公式:,下列操作对溶液浓度有何影响？1.未用蒸馏水洗涤用

24、过的烧杯和玻璃棒2.溶质溶解放热，溶液未冷转入容量瓶3.定容时溶液超过刻度线，用滴管吸出过量部分4.摇匀后液面下降，补充水5.容量瓶用蒸馏水洗过，残留少量水,（,偏低,偏高,偏低,偏低,无影响,有一瓶.4mol的硫酸溶液，现往里加水加到，请问，此溶液中总的物质的量有没有变化？物质的量浓度有没有变化？如果有请计算出来。,n（）浓n（）稀浓浓稀稀.4mol稀稀.84mol,欲配制1 mol/L的氢氧化钠溶液250mL，完成下列步骤：用天平称取氢氧化钠固体 克。将称好的氢氧化钠固体放入 中加 蒸馏水将其溶解，待 后将溶液沿 移入 mL的容量瓶中。,作业：,用少量蒸馏水冲洗 次，将冲洗液移入 中，在操作过程中不能损失点滴液体，否则会使溶液的浓度 （高或低）。向容量瓶内加水至刻度线 时，改用 _ 小心地加水至溶液凹液面与刻度线相切，若加水超过刻度线，会造成溶液浓度 ，应该 。最后盖好瓶盖， ，将配好的溶液移入 中并贴好标签。,