化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用

化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用第1頁/共37頁問題的提出：C+O2=CO2宏觀12克32克44克微觀111微觀粒子與可稱量的物質(zhì)之間是如何聯(lián)系的呢？第2頁/共37頁例：12克碳中含有多少個碳原子？一個碳原子的質(zhì)量：1.99×10-23克所以，12克/1.99×10-23克≈6.02×10236.02×1023第3頁/共37頁如果把6.02×1023個直徑為2.5cm的硬幣排成一行，可以來回于地球與太陽之間240.8億次如果把

6.02×1023

粒米給全球60億人吃，每人每天吃一斤，要吃14萬年。如此巨大的數(shù)字不方便計算和交流，怎么辦？一束光一年所走得距離為：3×108×365×24×3600≈9.5×1015米引入一個單位：光年第4頁/共37頁一打一頂一打：12頂一瓶一箱：24瓶1mol一個一箱一摩爾：≈6.02×1023個第5頁/共37頁一.物質(zhì)的量－摩爾含有一定數(shù)目粒子集體的物理量物理量單位名稱單位符號長度米質(zhì)量千克（公斤）時間秒電流安[培]A熱力學(xué)溫度開[爾文]K物質(zhì)的量摩[爾]發(fā)光強(qiáng)度坎[德拉]mkgscdmol第6頁/共37頁物質(zhì)的量和摩爾物質(zhì)的量：

是表示物質(zhì)所含微粒多少的物理量如硫酸的物質(zhì)的量不能簡化為硫酸的量也不能寫成硫酸的質(zhì)量或硫酸的數(shù)量

物質(zhì)的量是一個專有名詞，由四個字組成，是一個整體，不能分割，也不可加字、減字。注意第7頁/共37頁（3）使用摩爾表示粒子多少時的時候，一定要用化學(xué)式指明粒子種類。（2）物質(zhì)的量及其單位mol都只能用于描述微觀粒子的多少，不能用于表示宏觀物質(zhì)。

如：1molH2、2molFe、5molNa+、

3molSO42－等。如：Imol人、1mol大米、1mol西瓜(1)“物質(zhì)的量”（amountofsubstance)是一個整體。第8頁/共37頁6.02×1023個0.012Kg12C中所含的原子數(shù)

阿伏伽德羅常數(shù)第9頁/共37頁1、1molH2O中含有

個水分子。2、3molCO2中有

個碳原子

個氧原子。4、1.204×1024個氫氣分子的物質(zhì)的量是

mol。

問題：請同學(xué)總結(jié)物質(zhì)的量（n）、微粒數(shù)（N）、阿伏加德羅常數(shù)（NA）之間的換算關(guān)系？實踐3、2molNaCl中有

個鈉離子，

個氯離子。第10頁/共37頁物質(zhì)的量n（單位mol）微粒數(shù)N（單位：個）阿伏加德羅常數(shù)NAn=NNA__________（單位：/mol）第11頁/共37頁情景四：物質(zhì)的量的應(yīng)用

問題：學(xué)習(xí)了物質(zhì)的量這一物理量后，你對化學(xué)反應(yīng)中的定量關(guān)系有了哪些新的認(rèn)識？請結(jié)合C+H2O

CO

+H2加以說明。加熱第12頁/共37頁物質(zhì)的量微粒名稱相對原子質(zhì)量微粒數(shù)(個)質(zhì)量1mol12C原子(6.02×1023)1212g1mol氧原子(6.02×1023)1616g1mol氫原子(6.02×1023)11g1mol水分子含2mol氫原子

1mol氧原子

（質(zhì)量為2g)1mol水分子的質(zhì)量為18g

結(jié)論：1mol任何粒子或物質(zhì)的質(zhì)量，以克為單位，數(shù)值上等于該粒子或物質(zhì)的相對原子（分子）質(zhì)量。1摩爾物質(zhì)的質(zhì)量（質(zhì)量為16g)第13頁/共37頁第14頁/共37頁摩爾質(zhì)量定義：單位:1mol粒子或物質(zhì)具有的質(zhì)量。g/mol或

kg／mol數(shù)值：等于該粒子或物質(zhì)的相對原子（分子）質(zhì)量。n

=m/M物質(zhì)的量(mol)物質(zhì)的質(zhì)量(g)摩爾質(zhì)量(g/mol)=第15頁/共37頁[例]4.9g硫酸里含有多少個硫酸分子?解:硫酸的相對分子質(zhì)量是98,硫酸的摩爾質(zhì)量是98g/mol。n(H2SO4)=

4.9g98g/mol=0.05mol答：4.9克硫酸里含有3.01×1022個硫酸分子。N(H2SO4)=0.05mol×6.02×1023/mol=3.01×1022第16頁/共37頁[練習(xí)]20.2g硝酸鉀中，氧原子的質(zhì)量是多少g?解:硝酸鉀的相對分子質(zhì)量是101,硝酸鉀的摩爾質(zhì)量是101g/mol。n(KNO3)=

20.2g101g/mol=0.2mol答：20.2g硝酸鉀中，氧元素的質(zhì)量是9.6g。n(O)=0.2mol×3

=0.6molm(O)=0.6mol×16g/mol＝9.6g第17頁/共37頁

一、關(guān)于固體、液體物質(zhì)的體積1mol各種固體、液體物質(zhì)的體積各不相同如1molFe體積可通過如下途徑求得：1molFe的質(zhì)量為m(Fe)=56g其體積為V(Fe)＝m(Fe)/ρ(Fe)=56g/7.8(g·cm-3)=7.2cm-3第18頁/共37頁同樣的方法可求出：1molFe的體積為7.12cm3；1molAl的體積為10cm3；1molH2O的體積為18cm3；1molH2SO4的體積為53.6cm3；固體或液體物質(zhì)的體積的大小與構(gòu)成這種物質(zhì)的粒子數(shù)目、粒子的大小和粒子之間的距離的大小有關(guān)。溫度和壓強(qiáng)對其體積影響較小。第19頁/共37頁

二、氣體摩爾體積(P13科學(xué)探究)影響因素溫度、壓強(qiáng)和分子數(shù)是影響氣體體積的決定因素，即與分子間距離的大小和分子數(shù)有關(guān)，與分子本身的體積大小無關(guān)。實驗證明：氣體的體積與氣體的物質(zhì)的量成正比，與溫度成正比,與壓強(qiáng)大小成反比。第20頁/共37頁氣體摩爾體積

單位物質(zhì)的量（即1mol）的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。

符號Vm

單位L·mol-1或m3/mol

氣體摩爾體積、氣體的體積與物質(zhì)的量的換算關(guān)系：

Vm=V/n或V＝n·Vm第21頁/共37頁標(biāo)準(zhǔn)狀況：溫度0℃、壓強(qiáng)101kPa的狀況。標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol任何氣體所占的體積都約為22.4L。即在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積為22.4L/mol第22頁/共37頁

ρ=m/Vρ=M/Vm

標(biāo)準(zhǔn)狀況下ρ=M/22.4同T、同P時ρ1/ρ2=M1/M2一定條件下氣體的密度與氣體的摩爾質(zhì)量成正比第23頁/共37頁[練習(xí)]1.標(biāo)準(zhǔn)狀況，1mol任何物質(zhì)的體積都約是22.4L。錯，物質(zhì)應(yīng)是氣體2.1mol氣體的體積約為22.4L。（錯，標(biāo)準(zhǔn)狀況）3.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1molO2和N2混合氣體的體積約為22.4L。（對，氣體體積與分子種類無關(guān)）4.22.4L氣體所含分子數(shù)一定大于11.2L氣體所含的分子數(shù)。（錯，未指明是否在相同條件）5.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的摩爾體積都是22.4L。6.只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的摩爾體積才可能約為22.4L/mol。（錯，不一定）（錯，“約為”；單位應(yīng)為L/mol）第24頁/共37頁[練習(xí)]下列說法正確的是（）（A）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol水和1molH2的體積都約是22.4L（B）2gH2和44gCO2的體積相等（C）1mol某氣體的體積為22.4L，則該氣體一定處于標(biāo)準(zhǔn)狀況（D）標(biāo)準(zhǔn)狀況，1gH2和11.2LO2的物質(zhì)的量相等[答案]（D）第25頁/共37頁[練習(xí)]在同溫同壓下，相同質(zhì)量的下列氣體，占有的體積由大到小的順序是[討論]在一定溫度和壓強(qiáng)下，并不一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況，1mol不同的氣體體積是否相同？①Cl2②N2③H2④CO2⑤O2[答案]③>②>⑤>④>①同溫同壓，相同分子數(shù)的氣體，體積（）同溫同壓，體積相同的氣體，分子數(shù)（）同溫同壓，氣體體積大小與分子數(shù)目成（）比。相同相同正第26頁/共37頁三、物質(zhì)的量在化學(xué)實驗中的應(yīng)用

含義：單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，稱為B的物質(zhì)的量濃度。符號CB

單位

mol/L。

表達(dá)式：物質(zhì)的量濃度（mol/L）=

CB=nB/V)()(Lmol溶液的體積溶質(zhì)的物質(zhì)的量第27頁/共37頁二、物質(zhì)的量濃度溶液的配制

例：怎樣配制100mL1.00mol/L的NaCl溶液？

簡單步驟：計算稱量溶解冷卻洗滌定容搖勻第28頁/共37頁實驗所需儀器

燒杯、容量瓶、玻璃棒、膠頭滴管、托盤天平、藥匙（固體溶質(zhì)使用）、量筒（液體溶質(zhì)使用）

第29頁/共37頁第30頁/共37頁討論在配制溶液中哪些操作可能引起溶液濃度的誤差？

？可能影響溶液濃度的操作：固體藥品的稱量與液體藥品的量取是否準(zhǔn)確；把溶液向容量瓶中轉(zhuǎn)移，溶液灑了；未洗滌燒杯和玻璃棒或洗滌了量筒；定容時水加多了或加少了；定容時未平視刻度線。第31頁/共37頁討論定容時俯視或仰視刻度線，對溶液的濃度有何影響？

俯視仰視第32頁/共37頁隨堂檢測：

欲配制1mol/L的氫氧化鈉溶液250mL，完成下列步驟：①用天平稱取氫氧化鈉固體

克。②將稱好的氫氧化鈉固體放入

中

加

蒸餾水將其溶解，待

后將溶液沿

移入

mL的容量瓶中。10燒杯少量冷卻玻璃棒250第33頁/共37頁③用少量蒸餾水沖洗

次，將沖洗液移入容量瓶中，在操作過程中不能損失點滴液體，否則會使溶液的濃度偏

（高或低）。④向容量瓶內(nèi)加水至刻度線

時，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，會造成溶液濃度偏

，應(yīng)該

。⑤最后蓋好瓶蓋，

，將配好的溶液移入試劑瓶中并貼好標(biāo)簽。

2~3偏低1~2厘米膠頭滴管偏低重新配制搖勻第34頁/共37頁三、有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計算

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