第二節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

1、 假定我們有一堆面值一元的硬幣，假定每一硬幣的形狀、體積、質(zhì)量是相同的，我們通過哪些方法或途徑可以知道這堆硬幣的個(gè)數(shù)？方法一、方法二方法一、方法二. 方法一方法一 ： 一個(gè)一個(gè)地?cái)?shù)一個(gè)一個(gè)地?cái)?shù) 方法二方法二 ： 先稱量出一個(gè)硬先稱量出一個(gè)硬幣的質(zhì)量，再用硬幣幣的質(zhì)量，再用硬幣的總質(zhì)量除以一個(gè)硬的總質(zhì)量除以一個(gè)硬幣的質(zhì)量。幣的質(zhì)量。方法三：方法三： 先稱量出先稱量出100個(gè)硬個(gè)硬幣的質(zhì)量，用硬幣的幣的質(zhì)量，用硬幣的總質(zhì)量除以總質(zhì)量除以100個(gè)硬幣個(gè)硬幣的質(zhì)量，再乘以的質(zhì)量，再乘以100方法四方法四 ： 先稱量出一個(gè)硬先稱量出一個(gè)硬幣的體積，再用硬幣幣的體積，再用硬幣的總體積除以一個(gè)硬的總體積除以

2、一個(gè)硬幣的體積。幣的體積。方法五：方法五： 先稱量出100個(gè)硬幣的體積，用硬幣的總體積除以100個(gè)硬幣的體積，再乘以100方法六：方法六： 先測(cè)量出一個(gè)硬幣先測(cè)量出一個(gè)硬幣的厚度，再將硬幣壘起的厚度，再將硬幣壘起來，用硬幣的總厚度除來，用硬幣的總厚度除以一個(gè)硬幣的厚度。以一個(gè)硬幣的厚度。方法七：方法七： 先測(cè)量出先測(cè)量出100個(gè)硬個(gè)硬幣的厚度，再將硬幣壘幣的厚度，再將硬幣壘起來，用硬幣的總厚度起來，用硬幣的總厚度除以除以100個(gè)硬幣的厚度，個(gè)硬幣的厚度，然后乘以然后乘以100方法八：方法八： 用模具（比如一用模具（比如一木板上刻有許多凹槽，木板上刻有許多凹槽，每一凹槽中正好卡入每一凹槽中正好卡

3、入10個(gè)硬幣）計(jì)量（銀個(gè)硬幣）計(jì)量（銀行常用）。行常用）。 上述方法總結(jié)為兩上述方法總結(jié)為兩種方法模型：種方法模型：直接計(jì)量直接計(jì)量和和換算換算。前者直接獲得。前者直接獲得硬幣個(gè)數(shù)，后者通過引硬幣個(gè)數(shù)，后者通過引入入中間物理量中間物理量搭橋，換搭橋，換算出硬幣個(gè)數(shù)。算出硬幣個(gè)數(shù)。問題問題：你今天吃了多少粒飯？你今天吃了多少粒飯？你本星期上了多少秒鐘的化學(xué)課？你本星期上了多少秒鐘的化學(xué)課？你到市場(chǎng)批發(fā)了多少雙襪子？你到市場(chǎng)批發(fā)了多少雙襪子？你剛才喝了多少個(gè)水分子？你剛才喝了多少個(gè)水分子？C + O2 = CO2 宏觀：宏觀：12克克 32克克 44克克微觀：微觀：1個(gè)個(gè)C原子原子1個(gè)個(gè)O2分分子

4、子1個(gè)個(gè)CO2分子分子宏觀物質(zhì)質(zhì)量、體積宏觀物質(zhì)質(zhì)量、體積 微粒個(gè)數(shù)微粒個(gè)數(shù) 3-1 物質(zhì)的量物質(zhì)的量一、摩爾一、摩爾一定量的粒子集體中所含有的粒子數(shù)與一定量的粒子集體中所含有的粒子數(shù)與0、012kg12C中所含有的碳原子數(shù)相同時(shí)，它就是一摩爾。中所含有的碳原子數(shù)相同時(shí)，它就是一摩爾。 物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)、粒子數(shù)（物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)、粒子數(shù)（N）之間的關(guān)系為：之間的關(guān)系為： n = N/NAmol-1應(yīng)該用化學(xué)式指明粒子的種類如應(yīng)該用化學(xué)式指明粒子的種類如0.50.5molO molO , 1molH, 1molH2 2 ,2molNa,2molNa+ +HFeSH2H2ONH31

5、179658.5111120完成P20的遷移應(yīng)用單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量為單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量為(Kg/mol)摩爾質(zhì)量摩爾質(zhì)量KCl例例3、例例4體積體積10.0 7.10 18.3 18.0 54.1cm3 cm3 cm3 cm3 cm3示示意意圖圖1摩爾摩爾物質(zhì)的體積物質(zhì)的體積 L L L22.4 22.4 22.3固態(tài)固態(tài)液態(tài)液態(tài)氣態(tài)氣態(tài)(標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況)鋁鋁 鐵鐵 鉛鉛 水水 硫酸硫酸 氫氣氫氣 氧氣氧氣二氧二氧化碳化碳物質(zhì)物質(zhì) 結(jié)論結(jié)論1 1 相同條件下，相同條件下，1 1摩爾不同固體或液摩爾不同固體或液 體物質(zhì)的體積是體物質(zhì)的體積是 的。的。不相同不相同分析比較

6、：分析比較： 結(jié)論結(jié)論2 2 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 1molmol任何氣體所任何氣體所 占的體積占的體積 L L。都都約約是是22.422.4(標(biāo)準(zhǔn)狀況是指壓強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)狀況是指壓強(qiáng)為 1個(gè)大氣壓個(gè)大氣壓和溫度為和溫度為0 oC)在回答此問題之前我們先看一幅碘的固體、在回答此問題之前我們先看一幅碘的固體、液體、氣體的分子間距離的比較圖：液體、氣體的分子間距離的比較圖： 思考：思考： 為什么為什么1 1摩爾固態(tài)和液態(tài)物質(zhì)體積不同摩爾固態(tài)和液態(tài)物質(zhì)體積不同，而而1 1molmol氣態(tài)物質(zhì)的體積氣態(tài)物質(zhì)的體積卻卻相同？相同？討論：討論：決定物質(zhì)體積大小的因素有哪些呢？決定物質(zhì)體積大小的因素有哪

7、些呢？(1)微粒數(shù)微粒數(shù) (2)微粒本身大小微粒本身大小 (3)微粒間距離微粒間距離答：答： 實(shí)驗(yàn)啟示實(shí)驗(yàn)啟示 氣體分子間的平均距離要比固氣體分子間的平均距離要比固體和液體中粒子之間的平均距離大得多。體和液體中粒子之間的平均距離大得多。01 mol H2O( 18 mL)1001 mol H2O (g) (3.06104 mL)(體積擴(kuò)大體積擴(kuò)大1700倍倍)氣體摩爾體積定義定義： 單位物質(zhì)的量氣體所占的體積叫做氣體摩單位物質(zhì)的量氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。用爾體積。用 Vm 表示。表示。特例：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，特例：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下， 氣體摩爾體積約為氣體摩爾體積約為 22. 4 L/mol。

8、單位：?jiǎn)挝唬?升升 / 摩摩 注意 符號(hào)：符號(hào)： L/mol 或或 L. mol -1 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積(Vm=22.4L/mol)理解要點(diǎn)理解要點(diǎn)：v條件：標(biāo)準(zhǔn)狀況（條件：標(biāo)準(zhǔn)狀況（S.T.P）v對(duì)象：任何氣體對(duì)象：任何氣體 (純凈氣體，混和氣體純凈氣體，混和氣體)v物質(zhì)的量：物質(zhì)的量：1mol體積約占體積約占.結(jié)論結(jié)論22. 4是一個(gè)近似值是一個(gè)近似值 下列說法是否正確下列說法是否正確 ？為什么？為什么？ （1）標(biāo)準(zhǔn)狀況下任何氣體的體積都約是）標(biāo)準(zhǔn)狀況下任何氣體的體積都約是 22.4 L（2）1 摩爾二氧化碳占有的體積約為摩爾二氧化碳占有的體積約為 22.4

9、 L（3） 1 摩爾水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為摩爾水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為 22.4 L說法錯(cuò)誤。因未指明氣體物質(zhì)的量。說法錯(cuò)誤。因未指明氣體物質(zhì)的量。 說法錯(cuò)誤。因未指明氣體所處的狀況。說法錯(cuò)誤。因未指明氣體所處的狀況。說法錯(cuò)誤。說法錯(cuò)誤。 因水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體。因水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體。 填空填空（1）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.500mol H2 占有的體積是占有的體積是 L。 11.2（2）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.00 mol O2 占有的體積是占有的體積是 L。 44.8（3）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，4.48L CO2 的物質(zhì)的量是的物質(zhì)的量是 mol。 0.200（4）標(biāo)準(zhǔn)狀

10、況下，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，33.6L H2 的物質(zhì)的量是的物質(zhì)的量是 mol。 1.50物質(zhì)的量物質(zhì)的量（摩）（摩） = 氣體體積氣體體積（升）（升）氣體摩爾體積氣體摩爾體積（升（升/摩）摩） n = V/Vm關(guān)于氣體摩爾體積的計(jì)算例例 題題 5. 5克氨在標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)體積是多少克氨在標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)體積是多少?解解: 氨的式量是氨的式量是17, 氨的摩爾質(zhì)量是氨的摩爾質(zhì)量是 17g/mol 。5. 5g17g/mol= 0. 32 mol答：答：5. 5氨在標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的體積是氨在標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的體積是7. 2LV(NH3) = Vmn = 22. 4L/mol 0. 32mol = 7. 2Ln (NH3) =

11、 m(NH3)M=知 識(shí) 歸 納 物質(zhì)的量物質(zhì)的量微粒數(shù)微粒數(shù) NA.NAM.M質(zhì)量質(zhì)量 氣體體積氣體體積 (標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況)Vm(22.4L/mol).Vm.M 摩爾質(zhì)量摩爾質(zhì)量NA 阿伏加德羅常數(shù)阿伏加德羅常數(shù)Vm 氣體摩爾體積氣體摩爾體積 氣體密度氣體密度物質(zhì)的量濃度 含義： 以以單位體積單位體積溶液里所含溶液里所含溶質(zhì)溶質(zhì)B B的的物質(zhì)的物質(zhì)的量量來表示溶液組成的物理量，叫做溶質(zhì)來表示溶液組成的物理量，叫做溶質(zhì)B B的的物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度 單位： mol / L物質(zhì)的量濃度= （mol/L）溶質(zhì)B的物質(zhì)的量物質(zhì)的量溶液的溶液的體積體積CB = nBv v配制步驟：配制步驟：計(jì)算

12、準(zhǔn)備儀器 稱量溶解移液洗滌裝瓶貼簽定容搖勻例：例：怎樣配制怎樣配制 0.4mol/L 的的NaCl溶液溶液250mL？ 1.為什么要用蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁為什么要用蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁?2.為什么要將洗滌后的溶液注入到容量瓶中為什么要將洗滌后的溶液注入到容量瓶中?3.為什么不直接在容量瓶中溶解固體為什么不直接在容量瓶中溶解固體?(大多數(shù)物質(zhì)溶解時(shí)都會(huì)伴隨著吸熱或放熱過程大多數(shù)物質(zhì)溶解時(shí)都會(huì)伴隨著吸熱或放熱過程的發(fā)生，引起溫度升降，從而影響到溶液體積的發(fā)生，引起溫度升降，從而影響到溶液體積)4.轉(zhuǎn)移溶液時(shí)，玻棒為何必須靠在容量瓶刻度線下轉(zhuǎn)移溶液時(shí)，玻棒為何必須靠在容量瓶刻度線下?5.為什么要輕輕振蕩

13、容量瓶，使容量瓶中的溶液為什么要輕輕振蕩容量瓶，使容量瓶中的溶液充分混合充分混合?討論 定容時(shí)俯視或仰視刻度線，對(duì)溶液的濃度有何影響？ 俯視俯視 仰視仰視 俯視刻度線，實(shí)際加水量未到刻度俯視刻度線，實(shí)際加水量未到刻度線，使溶液的物質(zhì)的量濃度增大；線，使溶液的物質(zhì)的量濃度增大； 仰視刻度線，實(shí)際加水量超過刻度仰視刻度線，實(shí)際加水量超過刻度線，使溶液的物質(zhì)的量濃度減小。線，使溶液的物質(zhì)的量濃度減小。 俯視或仰視刻度線對(duì)溶液濃度的影響俯視或仰視刻度線對(duì)溶液濃度的影響 需需要要多多少少溶溶質(zhì)質(zhì)？計(jì)算NaCl:0.4mol/L0.25L58.5g/mol=5.85g準(zhǔn)備儀器 配制溶液需要哪些儀器？容量瓶

14、上有哪些標(biāo)識(shí)？如何洗滌儀器？ 選擇250ml 容量瓶150ml 燒杯適當(dāng)長(zhǎng)度的玻棒稱量范圍為100g的托盤天平。 將容量瓶、燒杯、玻棒、分別用自來水、蒸餾水各洗三遍容量瓶的使用 稱量：用托盤天平稱5.85gNaCl固體。 稱量時(shí)要注意什么？稱量溶解： 將NaCl固體，放入燒杯中，加入50ml水溶解。溶解 溶解后若有明顯的溫度改變，能否立即轉(zhuǎn)立即轉(zhuǎn)移移溶液？如何保證盡可能將溶質(zhì)全部轉(zhuǎn)移到容量瓶中？移液轉(zhuǎn)移： 將NaCl溶液沿著玻棒小心轉(zhuǎn)移到容量瓶中，然后每次用30ml水洗滌燒杯23次，將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中定容搖勻 加水至容量瓶容積的2/3時(shí)，為什么要輕輕振蕩容量瓶？定容時(shí)要注意什么？定容、搖勻

15、： 向容量瓶中加水至其容積的2/3時(shí)，輕輕振蕩容量瓶，然后繼續(xù)加水至凹液面的最低點(diǎn)與刻度線平齊，塞好瓶塞，倒轉(zhuǎn)容量瓶34次，使溶液混合均勻。裝瓶貼簽裝瓶貼簽： 將溶液轉(zhuǎn)移到試劑瓶中貼上標(biāo)簽。容量瓶的使用：1.容量瓶的體積固定，有不同規(guī)格(100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等)。2.使用前須檢驗(yàn)容量瓶是否漏水。3.溶液溫度與容量瓶上標(biāo)定溫度一致時(shí)，所取液體的體積最標(biāo)準(zhǔn)。4.溶液液面接近刻度線1 cm2 cm時(shí)，須用膠頭滴管加水至刻度線。（定容）用少量蒸餾水沖洗 次， 將沖洗液移入 中，在操作過程中不能損失點(diǎn)滴液體，否則會(huì)使溶液的濃度偏 （高或低）。向容量瓶?jī)?nèi)加水至刻度線 時(shí)，改用 小心地加水至溶液凹液面與刻度線相切，若加水超過刻度線，會(huì)造成溶液濃度 ，應(yīng)該 。最后蓋好瓶蓋， ，將配好的溶液移入 中并貼好標(biāo)簽。 23低低23厘米厘米膠頭滴管膠頭滴管偏低偏低重新配制重新配制搖勻搖勻容量瓶容量瓶試