化學計量在試驗中的應用(獲省一等獎課件)

1、化學計量在實驗中的應用化學計量在實驗中的應用物質(zhì)的量的單位物質(zhì)的量的單位摩爾摩爾微觀粒子微觀粒子： 1 1個碳原子個碳原子 1 1個氧分子個氧分子 1 1個二氧化碳分子個二氧化碳分子C + O2 CO2點燃宏觀物質(zhì)宏觀物質(zhì)： 1212克炭克炭 3232克氧氣克氧氣 4444克二氧化碳克二氧化碳1.7萬億億個萬億億個水分子水分子水分子水分子一滴水一滴水1212克碳克碳碳原子碳原子6.021023個個 微觀粒子微觀粒子宏觀物質(zhì)宏觀物質(zhì)物質(zhì)的量是把可見可稱量的宏觀物物質(zhì)的量是把可見可稱量的宏觀物質(zhì)與難見難稱量的微觀粒子聯(lián)系起質(zhì)與難見難稱量的微觀粒子聯(lián)系起來的一座橋梁。來的一座橋梁。物物 質(zhì)質(zhì) 的的

2、量量 國際單位制七個國際單位制七個基本物理量基本物理量之一之一,符號為符號為n 表示一定數(shù)目粒子的表示一定數(shù)目粒子的集合體集合體。分子分子, ,原子原子( (團團),),離子離子, ,電子電子, ,質(zhì)子質(zhì)子 , ,中子等中子等 單位：單位：摩爾摩爾，簡稱：摩，符號為，簡稱：摩，符號為mol(1)“(1)“物質(zhì)的量物質(zhì)的量”是一個整體，不可拆開。是一個整體，不可拆開。 (2)(2)物質(zhì)的量僅用于計量微觀粒子，不適用于物質(zhì)的量僅用于計量微觀粒子，不適用于宏觀物質(zhì)。宏觀物質(zhì)。(3)(3)使用物質(zhì)的量時一般用化學式表示，若用使用物質(zhì)的量時一般用化學式表示，若用中文，則必須指明微粒的種類。如：中文，則必

3、須指明微粒的種類。如：1 1摩爾摩爾H H、1 1摩爾摩爾COCO2 2 、 1mol1mol鈉離子等。鈉離子等。應用應用“物質(zhì)的量物質(zhì)的量”時應注意的問題時應注意的問題（A）1 摩爾氧摩爾氧（B）1 摩爾摩爾H（C）2 摩爾大米摩爾大米（D）硫酸的物質(zhì)量為）硫酸的物質(zhì)量為3摩爾摩爾（E）0.5 摩摩 二氧化碳二氧化碳思考：思考：判斷下列說法是否正確判斷下列說法是否正確 必須指明微粒的種類，是氧原子、氧必須指明微粒的種類，是氧原子、氧分子還是氧離子分子還是氧離子1mol 1mol 氫原子氫原子 大米是宏觀物質(zhì)大米是宏觀物質(zhì) 0.5mol CO0.5mol CO2 2 物質(zhì)的量不能拆開物質(zhì)的量不

4、能拆開符號：符號：mol1打打 啤酒啤酒12瓶瓶1包包 香煙香煙20根根摩摩 爾爾 1摩爾摩爾 粒子粒子個個指質(zhì)子數(shù)為指質(zhì)子數(shù)為6，中子數(shù)，中子數(shù)為為6的碳原子的碳原子0.012kg 1212C C碳原子碳原子已知已知:一個碳原子的質(zhì)量為一個碳原子的質(zhì)量為 1.993 1023g 求求: 0.012kg 12C 中所含的碳原子數(shù)中所含的碳原子數(shù)？【思考思考】解：解： 6.021023 12g1.993 1023g碳原子數(shù)碳原子數(shù)= =國際上規(guī)定：國際上規(guī)定：1mol1mol任何粒子所含的粒子數(shù)與任何粒子所含的粒子數(shù)與0.012kg 0.012kg 1212C C中所含的碳原子數(shù)相同。中所含的碳

5、原子數(shù)相同。摩爾動畫摩爾動畫阿伏加德羅常數(shù)阿伏加德羅常數(shù)符號：符號：NA(1)等于等于0.012kg 12C所含的原子數(shù)。所含的原子數(shù)。(2) 約約為為6.021023 mol-1(3)含義：含義：1mol 任何粒子的粒子數(shù)任何粒子的粒子數(shù),叫阿叫阿伏伏加德羅加德羅常數(shù)常數(shù), ,即即。意大利科學家意大利科學家 1、喜歡下國際象棋的同學可能聽說過舍罕王重賞國際象棋發(fā)現(xiàn)者達依爾的故事： “陛下，請您在這張棋盤的第一個小格內(nèi)，賞給我一粒麥粒；在第二個小格內(nèi)給兩粒；第三格內(nèi)給四粒，照這樣下去，后一小格都比前一小格加一倍，然后把擺在棋盤上所有64格的麥粒都賞給您的仆人吧！”感受阿伏加德羅常數(shù)感受阿伏加德

6、羅常數(shù)麥粒的總數(shù)麥粒的總數(shù)= 1 + 2 + 4 + 8 + + 263 = 264 1 =1.845 1019這竟是全世界在這竟是全世界在2000年內(nèi)所生產(chǎn)的全部小麥！年內(nèi)所生產(chǎn)的全部小麥！ 2 2、如果把、如果把6.026.0210102323個直徑為個直徑為2.5cm2.5cm的硬幣排的硬幣排成一行，可以來回于地球與太陽之間成一行，可以來回于地球與太陽之間240.8240.8億億次次感受阿伏加德羅常數(shù)感受阿伏加德羅常數(shù)約為約為6.0210231mol粒子的粒子數(shù)粒子的粒子數(shù)12克克12C 所含的原子數(shù)所含的原子數(shù)阿伏加德羅常數(shù)阿伏加德羅常數(shù)NA小小 結(jié)結(jié) n n（物質(zhì)的量）（物質(zhì)的量）N

7、 N（粒子總數(shù)）（粒子總數(shù)）1mol H1mol HN NA A個個H H2mol H2mol H2 2N NA A個個H HN Nn nN NA A= =n mol Hn mol Hn nN NA A個個H H1、3.011023個個CO2的物質(zhì)的量是多少？的物質(zhì)的量是多少？2、1.2041024個個H2O 的物質(zhì)的量是多少？的物質(zhì)的量是多少？3、2 mol Mg變成變成Mg2+時失去電子數(shù)是多少？時失去電子數(shù)是多少？4、N個個 CO2的物質(zhì)的量是多少？的物質(zhì)的量是多少？ 0.5 mol 2 mol226.021023 個 n NNA課堂練習課堂練習:原子結(jié)構(gòu)知識原子結(jié)構(gòu)知識:中子數(shù)質(zhì)子數(shù)三

8、、質(zhì)量數(shù)（原子量）質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)核電荷數(shù)二、原子序數(shù)核外電子（帶負電）中子（不帶電）質(zhì)子（帶正電）原子核（帶正電）一、原子微觀： 1 1個碳原子個碳原子 1 1個氧分子個氧分子 1 1個二氧化碳分子個二氧化碳分子C + O2 CO2點燃宏觀： 1212克炭克炭 3232克氧氣克氧氣 4444克二氧化碳克二氧化碳6.021023個 6.021023個 6.021023個1摩爾 1摩爾 1摩爾 物質(zhì)的量：【思考與交流思考與交流】1mol1mol1212C C的質(zhì)量是多少克？的質(zhì)量是多少克？12g1mol其他物質(zhì)的質(zhì)量是多少克？其他物質(zhì)的質(zhì)量是多少克？計算計算1mol1mol物質(zhì)的質(zhì)量物質(zhì)的質(zhì)量粒

9、子符粒子符號號物質(zhì)的物質(zhì)的式量式量每個粒子的每個粒子的質(zhì)量（質(zhì)量（g/個）個）1摩物質(zhì)含摩物質(zhì)含有的粒子數(shù)有的粒子數(shù)（個）（個）1摩物質(zhì)質(zhì)摩物質(zhì)質(zhì)量（量（g）C 121.993X10-23 Fe 569.302X10-23H2SO4 981.628X10-22H2O 182.990X10-23Na+ 233.821X10-23OH- 172.824X10-23NANANANANANA1256981823173 3、分析以上計算結(jié)果可得出什么規(guī)律？、分析以上計算結(jié)果可得出什么規(guī)律？（1 1）1mol1mol任何原子的質(zhì)量（以克為單位）在任何原子的質(zhì)量（以克為單位）在數(shù)值上等于這種原子的相對原子質(zhì)

10、量。數(shù)值上等于這種原子的相對原子質(zhì)量。（2 2） 1mol1mol任何分子的質(zhì)量（以克為單位）在任何分子的質(zhì)量（以克為單位）在數(shù)值上等于這種分子的相對分子質(zhì)量。數(shù)值上等于這種分子的相對分子質(zhì)量。（3 3） 1mol1mol任何離子的質(zhì)量（以克為單位）在任何離子的質(zhì)量（以克為單位）在數(shù)值上等于這種離子的式量。數(shù)值上等于這種離子的式量。結(jié)論結(jié)論:1mol:1mol任何粒子或物質(zhì)的質(zhì)量以克為任何粒子或物質(zhì)的質(zhì)量以克為單位時，其數(shù)值都與該粒子的相對原子質(zhì)單位時，其數(shù)值都與該粒子的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量相等。量或相對分子質(zhì)量相等。摩爾關(guān)系的推導：摩爾關(guān)系的推導：二、摩爾關(guān)系推導（以鐵原子為例）二、摩

11、爾關(guān)系推導（以鐵原子為例） 科學家規(guī)定：以一個碳原子（指碳科學家規(guī)定：以一個碳原子（指碳1212）重量的十二分之）重量的十二分之一為標準，其他的原子重量同這標準相對照得出相對重量，稱一為標準，其他的原子重量同這標準相對照得出相對重量，稱為這個原子的原子量。為這個原子的原子量。一、原子量的定義一、原子量的定義1818克水克水2727克鋁克鋁6.026.0210102323個水分子個水分子1mol1mol6.026.0210102323個鋁原子個鋁原子1mol1mol1mol1mol幾種物質(zhì)的質(zhì)量幾種物質(zhì)的質(zhì)量64 g Cu摩爾質(zhì)量摩爾質(zhì)量 1mol 1mol任何粒子構(gòu)成的物質(zhì)的質(zhì)量任何粒子構(gòu)成的

12、物質(zhì)的質(zhì)量以克為單以克為單位位時，在時，在數(shù)值數(shù)值上與該粒子的相對原子質(zhì)量或上與該粒子的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量相等相等。 定義：單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量定義：單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量。 符號：符號：M。單位為。單位為 g/mol 或或 gmol-1 表達式表達式:M=m/n即即m=nM或或n=m/M小結(jié)：小結(jié)：物質(zhì)的量的意義：是聯(lián)系宏觀和微觀的紐物質(zhì)的量的意義：是聯(lián)系宏觀和微觀的紐帶或橋梁。表達式：帶或橋梁。表達式：nmN M NA NA M宏觀物體宏觀物體的質(zhì)量的質(zhì)量紐帶或紐帶或橋梁橋梁微觀粒子微觀粒子的個數(shù)的個數(shù)復習：復習：2、1mol任何物質(zhì)的質(zhì)量，我們可以通

13、過摩任何物質(zhì)的質(zhì)量，我們可以通過摩爾質(zhì)量求出，若要通過質(zhì)量求體積爾質(zhì)量求出，若要通過質(zhì)量求體積 還要知道還要知道什么？什么？ 密度，密度，V=m/3、下面就請同學們計算填表：、下面就請同學們計算填表：(氣體是指氣體是指相同狀況下相同狀況下)物質(zhì)名稱物質(zhì)名稱 物質(zhì)的量物質(zhì)的量 mol摩爾質(zhì)量摩爾質(zhì)量gmol-1密度密度gcm-3或或gL-1體積體積Cm3或或LFe1567.8Al1272.7Pb120711.3H2O（液）（液）1181H2SO41981.83H212.0160.0899O2132.001.429CO2144.011.9757.21018.31853.622.422.422.3分

14、析上述兩表，得出什么分析上述兩表，得出什么結(jié)論結(jié)論？1、1mol不同固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)，體積不同。不同固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)，體積不同。2、在相同條件下，、在相同條件下，1mol不同氣體物質(zhì)體積基本相同。不同氣體物質(zhì)體積基本相同。那么不同狀態(tài)的物質(zhì)，體積大小跟哪些因素有關(guān)那么不同狀態(tài)的物質(zhì)，體積大小跟哪些因素有關(guān)呢？呢？舉一個例子：同學們在做操的時候，你們班在操場上所舉一個例子：同學們在做操的時候，你們班在操場上所占的面積和哪些因素有關(guān)占的面積和哪些因素有關(guān)?粒子數(shù)目粒子數(shù)目粒子間距粒子間距粒子大小粒子大小人數(shù)、人的間距、胖瘦人數(shù)、人的間距、胖瘦首先我們來分析首先我們來分析1mol固態(tài)和液態(tài)物質(zhì)體積為固態(tài)

15、和液態(tài)物質(zhì)體積為什么不同。什么不同。固態(tài)結(jié)構(gòu)微粒間的距離很小固態(tài)結(jié)構(gòu)微粒間的距離很小液態(tài)結(jié)構(gòu)微粒間的距離也小液態(tài)結(jié)構(gòu)微粒間的距離也小粒子數(shù)目粒子數(shù)目 粒子間距粒子間距 粒子大小粒子大小討論影響討論影響1mol固體和液體物質(zhì)體積的因素有哪些？固體和液體物質(zhì)體積的因素有哪些？ 1mol 1mol固體或液體物質(zhì)的體積只與構(gòu)成這種物質(zhì)的固體或液體物質(zhì)的體積只與構(gòu)成這種物質(zhì)的粒子大小有關(guān)，由于不同的物質(zhì)粒子大小不相等，所粒子大小有關(guān)，由于不同的物質(zhì)粒子大小不相等，所以以1mol1mol不同的固體和液體體積大小不同。不同的固體和液體體積大小不同。7.2cm31mol鐵鐵10cm31mol鋁鋁18.3cm3

16、1mol鉛鉛固體物質(zhì)固體物質(zhì)液體物質(zhì)液體物質(zhì)100501mol水水18.0cm31005054.1cm31mol硫酸硫酸 下面我們來分析下面我們來分析1mol不同氣態(tài)物質(zhì)在相同不同氣態(tài)物質(zhì)在相同條件下體積為什么基本相同。條件下體積為什么基本相同?！舅伎寂c交流思考與交流】 將將1mol液態(tài)水加熱變成液態(tài)水加熱變成1mol氣態(tài)水，體氣態(tài)水，體積將會發(fā)生變化嗎？積將會發(fā)生變化嗎？18.0ml100H2O(g)3.06104ml1mol約約1700倍倍100501mol H2O(l)原因：由液態(tài)到氣態(tài)，粒子間距顯著增大。原因：由液態(tài)到氣態(tài)，粒子間距顯著增大。23456789 10分子平均距離是分子直徑

17、的分子平均距離是分子直徑的10倍左右倍左右討論：在相同條件下影響討論：在相同條件下影響1mol1mol不同氣體體積的因素有哪些？不同氣體體積的因素有哪些？粒子數(shù)目粒子數(shù)目 粒子間距粒子間距 粒子大小粒子大小受溫度和壓強影響受溫度和壓強影響現(xiàn)在我們來分析一下溫度和壓強對氣體體積的影響現(xiàn)在我們來分析一下溫度和壓強對氣體體積的影響結(jié)論：溫度升高，體積增大，溫度降低，體積減小結(jié)論：溫度升高，體積增大，溫度降低，體積減小原因：溫度升高，粒子間距增大，溫度降低，粒子間原因：溫度升高，粒子間距增大，溫度降低，粒子間距減小。距減小。結(jié)論：壓強增大，體積減小，壓強減小，體積增大結(jié)論：壓強增大，體積減小，壓強減小

18、，體積增大原因：壓強增大，粒子間距減小，壓強減小，粒子間原因：壓強增大，粒子間距減小，壓強減小，粒子間距增大。距增大。影響影響1mol1mol物質(zhì)體積大小的因素物質(zhì)體積大小的因素1.1.微粒的大小微粒的大小2.2.微粒間的距離微粒間的距離固體、液體體積固體、液體體積氣體體積氣體體積 決定決定如果溫度和壓強一定，則微粒間的平均距離一如果溫度和壓強一定，則微粒間的平均距離一定，體積也就一定。定，體積也就一定。決定決定受溫度和壓強影響受溫度和壓強影響 標準狀況下的氣體摩爾體積標準狀況下的氣體摩爾體積: :條件：標準狀況條件：標準狀況(S T P) 0(S T P) 0、 1.011.0110105

19、5 Pa Pa 對象：對象：1mol1mol任何氣體任何氣體, ,可以是單一純凈的氣體，也可可以是單一純凈的氣體，也可以是混合氣體。以是混合氣體。結(jié)論結(jié)論體積約為體積約為22.4L22.4L6.026.0210102323分子分子標態(tài)下的氣體摩爾體積標態(tài)下的氣體摩爾體積v在同溫同壓下，相同體積的任何氣體，其在同溫同壓下，相同體積的任何氣體，其粒子數(shù)（粒子數(shù)（ ) )；v在同溫同壓下，相同粒子數(shù)的任何氣體，在同溫同壓下，相同粒子數(shù)的任何氣體，其體積（其體積（ ) )；v在同溫同壓下，任何氣體體積的大小與分在同溫同壓下，任何氣體體積的大小與分子數(shù)目成（子數(shù)目成（ ）比。）比。 在一定溫度和壓強下，并不一定在一定溫度和壓強下，并不一定是標準狀況，是標準狀況，1mol1mol任何氣體體積是否任何氣體體積是否相同？相同？( (相同，但不一定是相同，但不一定是22.4L22.4L）相同相同相同相同正正阿伏加德羅定律阿伏加德羅定律氣體摩爾體積氣體摩爾體積 定義：單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積。定義：單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積。 符號：符號：Vm 單位：單位：L/mol或或m3/mol等等 公式：公式：Vm= 標準狀況下，標準狀況下，Vm=22.4 L/molVn氣體狀態(tài)方程氣體狀態(tài)方程PV =