《化學中常用物理量-物質(zhì)量》上課

《化學中常用物理量—物質(zhì)量》上課匯報人：2024-01-22目錄contents物質(zhì)量基本概念與單位氣體摩爾體積與阿伏伽德羅定律溶液濃度表示方法及計算沉淀溶解平衡與溶度積常數(shù)酸堿反應中物質(zhì)量關(guān)系及計算氧化還原反應中物質(zhì)量關(guān)系及計算01物質(zhì)量基本概念與單位表示物質(zhì)所含粒子數(shù)目的物理量，符號為n。物質(zhì)量定義是化學計量的基礎(chǔ)，用于描述化學反應中物質(zhì)的數(shù)量關(guān)系。物質(zhì)量意義物質(zhì)量定義及意義摩爾（mol），是國際單位制中的基本單位之一。1mol任何粒子的粒子數(shù)都等于阿伏伽德羅常數(shù)，即N_A=6.022×10^23mol^-1。物質(zhì)量單位與換算物質(zhì)量換算物質(zhì)量單位摩爾概念引入為了計量微觀粒子而引入的一個物理量，表示含有相同數(shù)目粒子的一種集合體。摩爾應用用于計算化學反應中物質(zhì)的量、氣體體積、溶液濃度等。例如，通過摩爾比可以計算化學反應中各物質(zhì)的質(zhì)量比、體積比等。摩爾概念引入及應用02氣體摩爾體積與阿伏伽德羅定律單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。氣體摩爾體積定義計算公式單位Vm=V/n，其中Vm為氣體摩爾體積，V為氣體的體積，n為氣體的物質(zhì)的量。氣體摩爾體積的單位是L/mol，表示每摩爾氣體所占的體積。030201氣體摩爾體積定義及計算123同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同的分子數(shù)。阿伏伽德羅定律內(nèi)容阿伏伽德羅定律可以用來解釋和計算氣體的性質(zhì)和行為，如氣體的混合、氣體的密度和相對分子質(zhì)量等。應用根據(jù)阿伏伽德羅定律，可以推導出氣體的密度公式ρ=M/Vm，其中ρ為氣體的密度，M為氣體的摩爾質(zhì)量，Vm為氣體摩爾體積。推導公式阿伏伽德羅定律內(nèi)容及應用聯(lián)系氣體摩爾體積和阿伏伽德羅定律都是描述氣體性質(zhì)的重要物理量，它們之間存在密切的聯(lián)系。阿伏伽德羅定律是氣體摩爾體積的基礎(chǔ)，而氣體摩爾體積則是阿伏伽德羅定律的具體體現(xiàn)。區(qū)別氣體摩爾體積是一個物理量，表示單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積；而阿伏伽德羅定律則是一個定律，描述的是同溫同壓下相同體積的任何氣體都含有相同的分子數(shù)這一規(guī)律。應用范圍氣體摩爾體積和阿伏伽德羅定律在化學中有著廣泛的應用。例如，在化學反應中計算反應物和生成物的物質(zhì)的量、在化學分析中計算樣品的組成、在化學工業(yè)中計算原料和產(chǎn)品的產(chǎn)量等都需要用到這兩個物理量。氣體摩爾體積與阿伏伽德羅定律關(guān)系03溶液濃度表示方法及計算表示溶質(zhì)質(zhì)量與溶液質(zhì)量之比，常用符號ω表示。例如，ω(B)=mB/m，其中mB表示溶質(zhì)B的質(zhì)量，m表示溶液的質(zhì)量。質(zhì)量分數(shù)表示溶質(zhì)體積與溶液體積之比，常用符號φ表示。例如，φ(B)=VB/V，其中VB表示溶質(zhì)B的體積，V表示溶液的體積。體積分數(shù)表示溶質(zhì)B的物質(zhì)的量與溶液體積之比，常用符號cB或c(B)表示。例如，cB=nB/V，其中nB表示溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，V表示溶液的體積。物質(zhì)的量濃度溶液組成表示方法質(zhì)量分數(shù)與物質(zhì)的量濃度換算c=1000ρω/M，其中ρ表示溶液的密度，ω表示溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，M表示溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量。例如，計算0.9%的NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度，可查得NaCl的摩爾質(zhì)量為58.5g/mol，密度為1.007g/mL，代入公式計算得c=1000×1.007×0.009/58.5=0.154mol/L。稀釋定律c1V1=c2V2，其中c1和V1分別表示稀釋前溶液的物質(zhì)的量濃度和體積，c2和V2分別表示稀釋后溶液的物質(zhì)的量濃度和體積。例如，將100mL2mol/L的HCl溶液稀釋到200mL，根據(jù)稀釋定律計算得c2=c1V1/V2=2mol/L×100mL/200mL=1mol/L。溶液濃度計算公式及示例對于稀溶液，質(zhì)量分數(shù)與體積分數(shù)近似相等；對于濃溶液，需根據(jù)密度進行換算。例如，98%的濃硫酸的密度為1.84g/mL，其體積分數(shù)為φ=ωρ/(1+ωρ)=98%×1.84/(1+98%×1.84)=63.2%。質(zhì)量分數(shù)與體積分數(shù)換算根據(jù)定義式進行換算。例如，已知某NaOH溶液的質(zhì)量分數(shù)為ω%，密度為ρg/mL，則該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為c=1000ρω/M(NaOH)，其中M(NaOH)為NaOH的摩爾質(zhì)量。物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分數(shù)換算不同濃度間換算關(guān)系04沉淀溶解平衡與溶度積常數(shù)沉淀溶解平衡原理及特點沉淀溶解平衡原理在一定條件下，難溶電解質(zhì)的溶解速率與溶液中相應離子重新生成沉淀的速率相等，此時溶液中存在的溶解和沉淀間的動態(tài)平衡，稱為沉淀溶解平衡。沉淀溶解平衡特點動態(tài)平衡，即溶解速率等于沉淀速率，且不等于零；沉淀溶解平衡時，溶液中存在的離子濃度的乘積為一個常數(shù)，稱為溶度積常數(shù)（Ksp）。對于不同類型的難溶電解質(zhì)，其溶度積常數(shù)的表達式也有所不同。例如，對于AgCl（s）?Ag+（aq）+Cl-（aq），其溶度積常數(shù)表達式為Ksp=[Ag+][Cl-]。溶度積常數(shù)表達式溶度積常數(shù)反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。當難溶電解質(zhì)在溶液中的離子濃度乘積等于其溶度積常數(shù)時，即達到沉淀溶解平衡狀態(tài)。因此，通過測定難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)，可以了解其在水中的溶解度及生成沉淀的條件。溶度積常數(shù)的意義溶度積常數(shù)表達式和意義溫度升高溫度，多數(shù)難溶電解質(zhì)的溶解度增大，其溶度積常數(shù)也增大。配合物形成當溶液中存在能與難溶電解質(zhì)離子形成配合物的物質(zhì)時，會影響難溶電解質(zhì)的溶解度。例如，NH3能與Cu2+形成配合物[Cu(NH3)4]2+，使得Cu(OH)2的溶解度增大。同離子效應當溶液中存在與難溶電解質(zhì)具有相同離子的易溶鹽時，會降低難溶電解質(zhì)的溶解度。例如，在NaCl飽和溶液中加入少量KNO3固體，會使NaCl的溶解度降低。酸度對于某些難溶電解質(zhì)，其溶解度受溶液酸度的影響。例如，在酸性溶液中，PbSO4的溶解度會增大。影響沉淀溶解平衡因素05酸堿反應中物質(zhì)量關(guān)系及計算酸和堿作用生成鹽和水的反應。酸堿反應定義包括中和反應、水解反應、氧化-還原反應等。酸堿反應類型酸堿反應的實質(zhì)是質(zhì)子的轉(zhuǎn)移，即酸給出質(zhì)子，堿接受質(zhì)子。酸堿反應基本原理酸堿反應基本原理和類型03酸堿反應中物質(zhì)量關(guān)系的應用根據(jù)化學反應方程式和已知量計算未知量。01酸堿反應中物質(zhì)量的守恒在化學反應中，反應前后各元素原子的種類和數(shù)目不變。02酸堿反應中物質(zhì)量的變化在化學反應中，反應前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和不變，但各物質(zhì)的質(zhì)量可能會發(fā)生變化。酸堿反應中物質(zhì)量關(guān)系分析酸堿反應計算方法和技巧計算方法：根據(jù)化學反應方程式，列出已知量和未知量，通過數(shù)學運算求解未知量。計算技巧選擇合適的計算單位，避免單位換算錯誤。對于多步反應，要分步計算，注意中間產(chǎn)物的量。掌握常用的計算方法，如差量法、守恒法等。注意化學反應方程式的配平，確保計算準確。06氧化還原反應中物質(zhì)量關(guān)系及計算

氧化還原反應基本原理和類型氧化還原反應定義涉及電子轉(zhuǎn)移的反應，即氧化劑和還原劑之間的反應。氧化還原反應類型根據(jù)反應機制和電子轉(zhuǎn)移方式，可分為直接氧化還原反應、間接氧化還原反應和自身氧化還原反應。氧化劑和還原劑失去電子的物質(zhì)為還原劑，得到電子的物質(zhì)為氧化劑。氧化還原反應方程式配平根據(jù)電子得失守恒和元素守恒原則進行配平。氧化還原反應中物質(zhì)量關(guān)系根據(jù)反應方程式，確定氧化劑、還原劑及產(chǎn)物之間的物質(zhì)量關(guān)系。氧化數(shù)概念表示元素在化合物中的氧化狀態(tài)，通過計算元素化合價確定。氧化還原反應中物質(zhì)量關(guān)系分析通過比較反應前后元素氧