《化学计量在实验中的应用化学计量在实验中的应用》课件.ppt

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1、2 化学计量在实验中的应用,引入,问： 一瓶纯净水质量为500g,其中有多少个水分子？,微 观(分子数),宏 观（质量）,?,物质的量,国际单位制（SI）的7个基本物理量及单位,物质的量 摩 尔 mol,一、物质的量,表示含有一定数目粒子集体的物理量。,1 、物质的量,单位：,符号：,摩尔（mol),n,物质的量是一个基本物理量的名称，四字为一体，不可增删或分开理解,思考：2molH2O是什么意思？,摩尔是物质的量的单位， 简称“摩”，用“mol”表示。,2、物质的量的单位摩尔（mol）,练习1,1、下列关于物质的量和摩尔的说法中正确的是（ ）A、物质的量是表示物质数量的单位B、摩尔是物质的质

2、量单位C、摩尔是七个基本物理量之一D、物质的量实际上是表示含有一定数目的粒子集体,D,2、判断正误，并说明理由。A、1mol氢B.、1mol CO2C.、1mol大米,错。没有指出是分子、原子或离子,正确。,错。大米不是微观粒子,12支铅笔称一打,光在真空中1/299792458s的时间间隔内所进行的路程的长度为1m,国际千克原器,12g 12C中所含的碳原子数定为1mol,0.012kg 12C,微观构成,？,已知:一个碳原子的质量为 1.993 102kg 求: 0.012kg 碳-12 中所含的碳原子数？,思考,解：, 6.021023,0.012kg,1.993 1026kg,碳原子数

3、=,阿伏加德罗常数:12克12C中含有的碳原子数，符号为NA 。,意大利物理学家,是一个数值,是一个衡量标准,规定：,1mol任何粒子含有阿伏加德罗常数个微粒。,思考：1mol就是6.021023个微粒吗？,NA约为6.021023,、阿伏加德罗常数（NA）,物理量,物质的量,单位,基准,摩尔,阿伏加德罗常数,n,mol,NA,练习2,（1）常温下1 mol H2O 中约含有-个H2O（2）1000C0.5 mol H2O 中约含有- 个H2O （3）1.204 1023 个H2O的物质的量为mol。 （4）N个H2O的物质的量为mol。,6.021023,3.011023,0.2,N/NA,

4、N = n NA,4、物质的量与微粒数之间的关系,课堂练习（1）1mol O2含有_ _ 个O2；（2）1mol H2含有_ _ 个H。（3）1mol H2SO4含有_ _个SO42- ；（4）1mol H2O 中含有 mol H，含 mol O 。（5）3 mol Fe2(SO4)3 中含有 mol Fe3+， mol SO42-。,约6021023,约6021023,约12041024,2,1,6,9,物质中某微粒的物质的量 = 角标该物质的物质的量,1 . 1mol H2O 中含有 mol H，含 mol O , mol质子,2,1,练习4,10,2. 3.01 1023 个 Na+ 的

5、物质的量为mol，其中质子的物质的量为mol，电子的数目为个。,0.5,5.5,5NA,（H2O 2H O 10个质子）,（Na+11个质子10个电子）,回忆思考, 什么是阿伏加德罗常数？ 什么是物质的量？ 什么是相对原子质量？,思考：根据下表，你能找出质量、物质的量、微粒数、式量之间有什么关系吗？,结论：1mol任何粒子的质量以“克”为单位时，在数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量；,1mol任何粒子(x)的质量 = mxNA,=,Mr(x)（g）,推导公式： Mr(x) = NA mx,二、摩尔质量,1、概念：单位物质的量的物质（阿伏加德罗常数个微粒）所具有的质量叫摩尔质量。,2、

6、摩尔质量与式量、1mol物质的质量有什么关系?,符号：M ，单位：g.mol-1 或 kg.mol-1,辨析: “物质的摩尔质量就是1mol该物质的质量”，对吗?,辨析: “物质的摩尔质量等于该物质的式量”，对吗?,辨析: mol物质的质量是否在数值上等于该物质的式量?,3、摩尔质量与微粒的质量之间的关系：M = NA mx,2、填空：Cu的摩尔质量是 ;0.2molCu的质量是 ，8gCu的物质的量是 ；,64g/mol,12.8g,0.125mol,沙场练兵,1、M(Na)= ;M(H3PO4)= .,23g/mol,98g/mol,想一想：你们用什么方法解题的？物质的量（n）、摩尔质量（

7、M）、质量（m）三者的关系是什么？,4、表达式：M = m/n (M : g.mol-1 n:mol m:g),课堂练习 500g纯净水中水的物质的量为 ,水分子的数目为 .,n（mol）,m（g）,M（g/mol）,NA（mol-1）,NA（mol-1）,M（g/mol）,关系式：,宏观物体的质量,纽带或桥梁,微观粒子的个数,N（个）,约1.671025,27.78mol,小结：,1、要熟悉质量、摩尔质量、物质的量之间的关系： n= ； M= ；m=,nM,2、要熟悉物质的量、微粒数、NA间的关系： N = ； n =,nNA,3、根据摩尔质量的概念要熟悉：M =,NAmx,4、微粒个数之比

8、=物质的量之比,微粒数越多，物质的量越多，即微粒数与物质的量成正比。,有关方程式的计算,4NH3 +5O2=4NO+6H2O,化学计量数之比,4 : 5 : 4 : 6,物质的量之比,微粒个数之比,课堂练习1、12mol氯气与金属单质A完全反应生成08mol氯化物AClx ，则x的值为（ ）A、1 B、2 C、3 D、4,由此可知： 化学计量数之比=物质的量之比=微粒数之比,4 : 5 : 4 : 6,4 : 5 : 4 : 6,科学探究：电解水,1、仔细观察实验，认真完成P13-14表格。2、思考：气体的物质的量、质量、体积之间有什么关系？,3、物质的体积是由哪些因素决定的？，固、液体为什么

9、不能压缩？气体能否压缩？为什么？气体的分子大小与分子间的间距对气体的体积有什么影响？,4、当增大压强，气体的体积将怎样变化？,5、当升高温度时，气体的体积将怎样变化？,结论:,1mol固体或液体物质的体积存在较大的差异.,在O0C 压强为101kPa时,1mol任何气体的体积都约为22.4L.,影响物质体积大小的因素:,粒子大小、,1.决定物质体积大小的因素:,粒子数目、,粒子之间的距离,内因:,外因:,温度与压强,思考与讨论：根据你的生活经历，请仔细想一想物质体积的大小由哪些因素影响？,固、液体的体积主要由微粒个数和构成粒子的大小决定,气体主要由微粒数、分子间的距离(温度、压强)决定.,2.

10、完成书P14表格后思考：为什么相同物质的量的固体、液体、气体的体积有上述变化？,三、气体摩尔体积:,1.概念:,单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。在标准状况下, 1mol任何气体所占的体积都约为22.4L。,A.外界条件: B.研究对象: C.研究用量: D.结果:,气体所占的体积都约为22.4L.,单位: L/mol 或 m3mol-1,符号:V m,标准状况(又简称为标况)指温度为：O, 压强为101kPa,气体(单一气体或混合气体),1mol,判断下列说法是否正确？ A.标准状况下,1 mol任何物质的体积都约为22.4L. B.1mol气体的体积约为22.4L. C.1mo

11、l 氮气和1 mol氧气体积相同. D.在标准状况下,1 mol氧气和氮气混合气(任意比)的体积约为22.4L.,有关计算:,1.基础互换计算(m.n.N.V之间互换计算):,重要关系:,相关计算公式:,1.3.2g甲烷在标况下的体积是_L,其中含质子_mol,含电子_个.,4.48,2,1.2041024,2. 标况下28L氮气的质量_克,其中含氮原子 _ _个,含质子_mol.,35,2.5 1.2041023,17.5,练习,任何气体都满足克拉柏龙方程式：PV = nRTP：Pa、V：m3，n：mol，R：831,2.有关气体密度的计算:,求标况下气体的密度:,例1. 试求标况下空气的密

12、度.,1.295g/L,练习: 试求标况下氯气的密度.,3.17g/L,气体的相对密度:,D相=1/ 2=(M1/V1)/M2/V2= M1/M2,例1.相同条件下SO2对甲烷的相对密度是多少?,4 倍,例2. 相同条件下CO2相对于空气的密度是多少倍?,1.517 倍,总结,2.M末知=D相M已知,注: a%.b%等是混合物中A.B等各组成成分的物质 的量分数;若混合物是气体,则a%.b%等也可表示为 混合气体A.B等组分的体积分数.,游泳池的水是什么颜色的？,动起你的手来： 将桌上的两瓶CuSO4溶液拿起来观察两瓶溶液颜色有何差异?,课前思考：(1) 什么是浓度？,浓度:一定量的溶液里所含

13、有的溶质的量.,(2) 你学过哪种表示溶液浓度的方法？,四、物质的量浓度,1、定义：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。（教材P15）,单位： mol/L 或mol/m3,符号：c (B),辨析:40gNaOH溶于1L水中配成溶液,溶质的物质的量浓度为1mol/L.,溶质的物质的量与溶液的体积、溶质的物质的量浓度之间的关系, V是指溶液的体积，单位：L n是指溶质的物质的量，单位：mol c为溶质的物质的量浓度单位： mol/L 溶液的浓度与所取体积无关！,（mol/L）,（mol）,（L）,(1) 标况下，将11.2LHCl溶于水制成500m

14、L溶液，溶质的物质的量浓度为 mol/L.,气体溶于水时, 溶液的体积等于溶液的质量除以溶液的密度.,1,思考： 气体溶于水时，溶液的体积是不是等于气体的体积加水的体积？,2、有关物质的量浓度的计算,(3) 25.0g的CuSO45H2O溶于水配成2L溶液，则溶质的物质的量浓度为 mol/L.,结晶水合物溶于水时,溶质的物质的量等于结晶水合物的物质的量.,0.05,活学活用: 14.3g的Na2CO310H2O溶于水配成500mL溶液，溶质的物质的量浓度为 mol/L.,0.1,溶质的质量分数与物质的量浓度的换算,37%的盐酸，密度为1.19g/cm3，求其物质的量浓度？,有关溶液稀释和浓缩的

15、计算 C1V1= C2V2 浓溶液配制稀溶液前后,溶质的物质的量相等,有关两种不同浓度溶液混合的计算 C3V3 = C1V1+C2V2 （混合前后溶质的物质的量总和不变）,例12 mol/L的盐酸溶液200L和4 mol/L的盐酸溶液100L混合，求：混合后溶液中盐酸的物质的量浓度。,不同浓度的同种溶液等体积混合的问题,例140%的硫酸与水等体积混合后，所得溶液的质量分数为： A. 20% B. 20% C. =20% D.无法确定,不同浓度的同种溶液等体积混合的问题浓度越大，密度越大的溶液，等体积混合后，质量分数大于混合前两种溶液质量分数的平均值。(2)浓度越大，密度越小的溶液，等体积混合后

16、，质量分数小于混合前两种溶液质量分数的平均值。（氨水、酒精）,思考：如何配制100g质量分数为30%的NaCl溶液？,认识两种仪器：容量瓶、托盘天平,实验仪器：烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、药匙（固体溶质使用）、托盘天平量筒（液体溶质使用）,3、一定物质的量浓度溶液的配制,例：怎样配制1.00mol/L的NaCl溶100mL？,思考？,步骤,计算：5.85克称量：5.9 g溶解：在烧杯中用适量的（约20毫升）蒸馏水使之完全溶解（注意：应冷却，不可在容量瓶中溶解）转移、洗涤：移入100mL容量瓶，洗涤烧杯和玻璃棒23次（用玻璃棒引流）,并将洗涤液转移入容量瓶中定容：加水到接近刻度12厘米时，改

17、用胶头滴管加水到刻度，摇匀。装入试剂瓶，贴标签.摇匀： 装瓶、贴标签,八字方针：,计,量,溶,冷,移,洗,定,摇,随堂检测一,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。,10.0,烧杯,少量,冷却,玻璃棒,250,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偏 （高或低）。向容量瓶内加水至刻度线以下 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

18、入 中并贴好标签。,23,12cm,胶头滴管,偏低,重新配制,摇匀,容量瓶,试剂瓶,讨论,在配制溶液中哪些操作可能引起溶液浓度的误差？,？,可能影响溶液浓度的操作,固体药品的称量与液体药品的量取不准确；取多了使结果 ，取少了则 。把溶液向容量瓶中转移，溶液洒了，使所配得的溶液浓度 。未洗涤烧杯和玻璃棒，使所配得的溶液浓度 。定容时水加多了，使所配得的溶液浓度 。加少了使所配得的溶液浓度 。称量时将砝码和样品放反了，称量时启用了游码，使所配得的溶液浓度 。样品溶解后未经冷却就转移到容量瓶中定容，将使所配得的溶液浓度 。,偏高,偏低,偏低,偏低,偏低,偏高,偏低,偏高,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,仰视,仰视刻度线，实际加水量超过刻度线，使溶液的物质的量浓度减小。,俯视刻度线，实际加水量未到刻度线，使溶液的物质的量浓度增大,