化学计量在试验中的应用获省一等奖.pptx

化学计量在实验中的应用化学计量在实验中的应用物质的量的单位物质的量的单位摩尔摩尔微观粒子微观粒子：1 1个碳原子个碳原子 1 1个氧分子个氧分子 1 1个二氧化碳分子个二氧化碳分子C +O2 CO2点燃宏观物质宏观物质：1212克炭克炭 3232克氧气克氧气 4444克二氧化碳克二氧化碳1.7万亿亿个万亿亿个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个个 微观粒子微观粒子宏观物质宏观物质一定存在数量上的关系一定存在数量上的关系一定存在数量上的关系一定存在数量上的关系物质的量是把可见可称量的宏观物质物质的量是把可见可称量的宏观物质与难见难称量的微观粒子联系起来的与难见难称量的微观粒子联系起来的一座桥梁。一座桥梁。物物 质质 的的 量量 国际单位制七个国际单位制七个基本物理量基本物理量之一之一,符号为符号为n 表示一定数目粒子的表示一定数目粒子的集合体集合体。分子分子,原子原子(团团),),离子离子,电子电子,质子质子 ,中子等中子等 单位：单位：摩尔摩尔，简称：摩，符号为，简称：摩，符号为mol(1)“(1)“物质的量物质的量”是一个整体，不可拆开。是一个整体，不可拆开。(2)(2)物质的量仅用于计量微观粒子，不适用于物质的量仅用于计量微观粒子，不适用于宏观物质。宏观物质。(3)(3)使用物质的量时一般用化学式表示，若用使用物质的量时一般用化学式表示，若用中文，则必须指明微粒的种类。如：中文，则必须指明微粒的种类。如：1 1摩尔摩尔H H、1 1摩尔摩尔COCO2 2、1mol1mol钠离子等。钠离子等。应用应用“物质的量物质的量”时应注意的问题时应注意的问题（A）1 摩尔氧摩尔氧（B）1 摩尔摩尔H（C）2 摩尔大米摩尔大米（D）硫酸的物质量为）硫酸的物质量为3摩尔摩尔（E）0.5 摩摩 二氧化碳二氧化碳思考：思考：判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确 必须指明微粒的种类，是氧原子、氧必须指明微粒的种类，是氧原子、氧分子还是氧离子分子还是氧离子 1mol 1mol 氢原子氢原子 大米是宏观物质大米是宏观物质 0.5mol CO0.5mol CO2 2 物质的量不能拆开物质的量不能拆开符号：符号：mol1打打 啤酒啤酒12瓶瓶1包包 香烟香烟20根根宏宏观观物物质质摩摩 尔尔 微微观观粒粒子子1摩尔摩尔 粒粒子子个个指质子数为指质子数为6，中子数，中子数为为6的碳原子的碳原子0.012kg 12C碳原子碳原子已知已知:一个碳原子的质量为一个碳原子的质量为 1.993 1023g 求求:0.012kg 12C 中所含的碳原子数中所含的碳原子数？【思考思考】解：解：6.021023 12g1.993 1023g碳原子数碳原子数=国国际际上上规规定定：1mol1mol任任何何粒粒子子所所含含的的粒粒子子数数与与0.012kg 12C中所含的碳原子数相同。中所含的碳原子数相同。摩尔动画摩尔动画阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数符号：符号：NA(1)等于等于0.012kg 12C所含的原子数。所含的原子数。(2)约约为为6.021023 mol-1(3)含义：含义：1mol 任何粒子的粒子数任何粒子的粒子数,叫阿叫阿伏伏加德罗加德罗常数常数,即即NA A。意大利科学家意大利科学家 1、喜欢下国际象棋的同学可能听说过舍罕王重赏国际象棋发现者达依尔的故事：“陛下，请您在这张棋盘的第一个小格内，赏给我一粒麦粒；在第二个小格内给两粒；第三格内给四粒，照这样下去，后一小格都比前一小格加一倍，然后把摆在棋盘上所有64格的麦粒都赏给您的仆人吧！”感受阿伏加德罗常数感受阿伏加德罗常数麦粒的总数麦粒的总数=1+2+4+8+263 =264 1 =1.845 1019这竟是全世界在这竟是全世界在2000年内所生产的全部小麦年内所生产的全部小麦！2 2、如果把如果把6.02106.02102323个直径为个直径为2.5cm2.5cm的硬币排的硬币排成一行，可以来回于地球与太阳之间成一行，可以来回于地球与太阳之间240.8240.8亿亿次次感受阿伏加德罗常数感受阿伏加德罗常数约为约为6.0210231mol粒子的粒子数粒子的粒子数12克克12C 所含的原子数所含的原子数阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数NA小小 结结 n n（物质的量）（物质的量）N N（粒子总数）（粒子总数）1mol H1mol HN NA A个个H H2mol H2mol H2N2NA A个个H HN Nn nN NA A=n mol Hn mol HnNnNA A个个H H1、3.011023个个CO2的物质的量是多少？的物质的量是多少？2、1.2041024个个H2O 的物质的量是多少？的物质的量是多少？3、2 mol Mg变成变成Mg2+时失去电子数是多少时失去电子数是多少？4、N个个 CO2的物质的量是多少？的物质的量是多少？0.5 mol 2 mol226.021023 个 n NNA课堂练习课堂练习:原子结构知识原子结构知识:微观：1 1个碳原子个碳原子 1 1个氧分子个氧分子 1 1个二氧化碳分子个二氧化碳分子C +O2 CO2点燃宏观：1212克炭克炭 3232克氧气克氧气 4444克二氧化碳克二氧化碳6.021023个 6.021023个 6.021023个1摩尔 1摩尔 1摩尔 物质的量：【思考与交流思考与交流】1mol1mol1212C C的质量是多少克？的质量是多少克？12g1mol其他物质的质量是多少克其他物质的质量是多少克？计算计算1mol1mol物质的质量物质的质量粒子符粒子符号号物质的物质的式量式量每个粒子的每个粒子的质量（质量（g/个）个）1摩物质含摩物质含有的粒子数有的粒子数（个）（个）1摩物质质摩物质质量（量（g）C 121.993X10-23 Fe 569.302X10-23H2SO4 981.628X10-22H2O 182.990X10-23Na+233.821X10-23OH-172.824X10-23NANANANANANA1256981823173 3、分析以上计算结果可得出什么规律？、分析以上计算结果可得出什么规律？（1 1）1mol1mol任何原子的质量（以克为单位）在任何原子的质量（以克为单位）在数值上等于这种原子的相对原子质量。数值上等于这种原子的相对原子质量。（2 2）1mol1mol任何分子的质量（以克为单位）在任何分子的质量（以克为单位）在数值上等于这种分子的相对分子质量。数值上等于这种分子的相对分子质量。（3 3）1mol1mol任何离子的质量（以克为单位）在任何离子的质量（以克为单位）在数值上等于这种离子的式量。数值上等于这种离子的式量。结论结论:1mol:1mol任何粒子或物质的质量以克为任何粒子或物质的质量以克为单位时，其数值都与该粒子的相对原子质单位时，其数值都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。量或相对分子质量相等。摩尔关系的推导：摩尔关系的推导：二、摩尔关系推导（以铁原子为例）二、摩尔关系推导（以铁原子为例）科学家规定：以一个碳原子（指碳科学家规定：以一个碳原子（指碳1212）重量的十二分之）重量的十二分之一为标准，其他的原子重量同这标准相对照得出相对重量，称一为标准，其他的原子重量同这标准相对照得出相对重量，称为这个原子的原子量。为这个原子的原子量。一、原子量的定义一、原子量的定义1818克水克水2727克铝克铝6.02106.02102323个水分子个水分子1mol1mol6.02106.02102323个铝原子个铝原子1mol1mol1mol1mol几种物质的质量几种物质的质量64 g Cu摩尔质量摩尔质量 1mol 1mol任何粒子构成的物质的质量任何粒子构成的物质的质量以克为单以克为单位位时，在时，在数值数值上与该粒子的相对原子质量或上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相对分子质量相等相等。定义：单位物质的量的物质所具有的质量定义：单位物质的量的物质所具有的质量。符号：符号：M。单位为。单位为 g/mol 或或 gmol-1 表达式表达式:M=m/n即即m=nM或或n=m/M小结：小结：物质的量的意义：是联系宏观和微观的纽带物质的量的意义：是联系宏观和微观的纽带或桥梁。表达式：或桥梁。表达式：nmN M NA NA M宏观物体宏观物体的质量的质量纽带或纽带或桥梁桥梁微观粒子微观粒子的个数的个数复习：复习：粒子数粒子数（N）NA NA物质的量物质的量（n）M M物质的质量物质的质量（m）1、2、1mol任何物质的质量，我们可以通过摩任何物质的质量，我们可以通过摩尔质量求出，若要通过质量求体积尔质量求出，若要通过质量求体积 还要知道还要知道什么？什么？密度，密度，V=m/3、下面就请同学们计算填表：、下面就请同学们计算填表：(气体是指气体是指相同状况下相同状况下)物质名称物质名称 物质的量物质的量 mol摩尔质量摩尔质量gmol-1密度密度gcm-3或或gL-1体积体积Cm3或或LFe1567.8Al1272.7Pb120711.3H2O（液）（液）1181H2SO41981.83H212.0160.0899O2132.001.429CO2144.011.9757.21018.31853.622.422.422.3分析上述两表，得出什么分析上述两表，得出什么结论结论？1、1mol不同固态或液态物质，体积不同。不同固态或液态物质，体积不同。2、在相同条件下，、在相同条件下，1mol不同气体物质体积基本相同。不同气体物质体积基本相同。那么不同状态的物质，体积大小跟哪些因素有关那么不同状态的物质，体积大小跟哪些因素有关呢？呢？举一个例子：同学们在做操的时候，你们班在操场上所举一个例子：同学们在做操的时候，你们班在操场上所占的面积和哪些因素有关占的面积和哪些因素有关?物质的体积物质的体积粒子数目粒子数目粒子间距粒子间距粒子大小粒子大小人数、人的间距、胖瘦人数、人的间距、胖瘦首先我们来分析首先我们来分析1mol固态和液态物质体积为固态和液态物质体积为什么不同。什么不同。固态结构微粒间的距离很小固态结构微粒间的距离很小液态结构微粒间的距离也小液态结构微粒间的距离也小粒子数目粒子数目 粒子间距粒子间距 粒子大小粒子大小讨论影响讨论影响1mol固体和液体物质体积的因素有哪些？固体和液体物质体积的因素有哪些？1mol 1mol固体或液体物质的体积只与构成这种物质的固体或液体物质的体积只与构成这种物质的粒子大小有关，由于不同的物质粒子大小不相等，所粒子大小有关，由于不同的物质粒子大小不相等，所以以1mol1mol不同的固体和液体体积大小不同。不同的固体和液体体积大小不同。7.2cm31mol铁铁10cm31mol铝铝18.3cm31mol铅铅固体物质固体物质液体物质液体物质100501mol水水18.0cm31005054.1cm31mol硫酸硫酸 下面我们来分析下面我们来分析1mol不同气态物质在相同不同气态物质在相同条件下体积为什么基本相同。条件下体积为什么基本相同。【思考与交流思考与交流】将将1mol液态水加热变成液态水加热变成1mol气态水，体气态水，体积将会发生变化吗？积将会发生变化吗？18.0ml100H2O(g)3.06104ml1mol约约1700倍倍100501mol H2O(l)原因：由液态到气态，粒子间距显著增大。原因：由液态到气态，粒子间距显著增大。23456789 10分子平均距离是分子直径的分子平均距离是分子直径的10倍左右倍左右讨论：在相同条件下影响讨论：在相同条件下影响1mol1mol不同气体体积的因素有哪些不同气体体积的因素有哪些？粒子数目粒子数目 粒子间距粒子间距 粒子大小粒子大小受温度和压强影响受温度和压强影响现在我们来分析一下温度和压强对气体体积的影响现在我们来分析一下温度和压强对气体体积的影响结论：温度升高，体积增大，温度降低，体积减小结论：温度升高，体积增大，温度降低，体积减小原因：温度升高，粒子间距增大，温度降低，粒子间原因：温度升高，粒子间距增大，温度降低，粒子间距减小。距减小。结论：压强增大，体积减小，压强减小，体积增大结论：压强增大，体积减小，压强减小，体积增大原因：压强增大，粒子间距减小，压强减小，粒子间原因：压强增大，粒子间距减小，压强减小，粒子间距增大。距增大。影响影响1mol1mol物质体积大小的因素物质体积大小的因素1.1.微粒的大小微粒的大小2.2.微粒间的距离微粒间的距离固体、液体体积固体、液体体积气体体积气体体积 决定决定如果温度和压强一定，则微粒间的平均距离一如果温度和压强一定，则微粒间的平均距离一定，体积也就一定。定，体积也就一定。决定决定受温度和压强影响受温度和压强影响 标准状况下的气体摩尔体积标准状况下的气体摩尔体积:条件：标准状况条件：标准状况(S T P)0(S T P)0、1.01101.01105 5 Pa Pa 对象：对象：1mol1mol任何气体任何气体,可以是单一纯净的气体，也可可以是单一纯净的气体，也可以是混合气体。以是混合气体。结论结论体积约为体积约为22.4L22.4L6.02106.02102323分子分子标态下的气体摩尔体积标态下的气体摩尔体积v在同温同压下，相同体积的任何气体，其在同温同压下，相同体积的任何气体，其粒子数（粒子数（)；v在同温同压下，相同粒子数的任何气体，在同温同压下，相同粒子数的任何气体，其体积（其体积（)；v在同温同压下，任何气体体积的大小与分在同温同压下，任何气体体积的大小与分子数目成（子数目成（）比。）比。在一定温度和压强下，并不一定在一定温度和压强下，并不一定是标准状况，是标准状况，1mol1mol任何气体体积是否任何气体体积是否相同？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罗定律阿伏加德罗定律气体摩尔体积气体摩尔体积 定义：单位物质的量的气体所占的体积。定义：单位物质的量的气体所占的体积。符号：符号：Vm 单位：单位：L/mol或或m3/mol等等 公式：公式：Vm=标准状况下，标准状况下，Vm=22.4 L/molVn气体状态方程气体状态方程PV=nRT(P:PV=nRT(P:压强压强 V V：体积：体积 T T：热力学温：热力学温度度nVmVmMMNVmNNA ANNA AMMVmVm公式间的换算：公式间的换算：n=NNAn=mMn=VVm（错，物质应是气体）（错，物质应是气体）（错，应标明条件标准状况）（错，应标明条件标准状况）（对，气体体积与分子种类无关）（对，气体体积与分子种类无关）（错，未指明气体体积是否在相同条件下测定）（错，未指明气体体积是否在相同条件下测定）练习练习 1.1.标准状况下，标准状况下，1mol1mol任何物质的体积都约是任何物质的体积都约是22.4L22.4L。2.1mol2.1mol气体的体积约为气体的体积约为22.4L22.4L。3.3.标准状况下，标准状况下，1molO1molO2 2和和N N2 2混合气体的体积约为混合气体的体积约为22.4L22.4L。4.22.4L4.22.4L气体所含分子数一定大于气体所含分子数一定大于11.2L11.2L气体所含的分子数。气体所含的分子数。6.6.只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约为只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约为22.4L/mol22.4L/mol。（错，不一定）（错，不一定）物理量物理量单位名称单位名称单位符号单位符号长度长度 l米米m质量质量 m千克千克Kg时间时间 t秒秒s电流电流 I安培安培A热力学温度热力学温度T开尔文开尔文K发光强度发光强度坎德拉坎德拉cd返回返回物质的量物质的量n摩尔摩尔mol