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第一章 从实验学化学
第二节 化学计量在实验中的应用
一、物质的量及其单位——摩尔
1、国际单位制(SI)的七个基本物理量
2、“物质的量”及其单位
(1)“物质的量”是一个基本的物理量,它是表示粒子(或粒子集合体)多少的基本的物理量,符号:n。
(2)单位:摩尔,简称“摩”,符号为mol
(3)注意事项:①物质的量表示物质所含微粒的多少,物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集合体。
要强调“物质的量”是一个基本物理量,四个字是一个整体,不能拆开理解,也不能压缩为“物质量”,否则就改变了原有意义。要与“物质的质量”区分开来。
例如1:下列关于摩尔的说法中,正确的是( )
A、摩尔是表示物质质量的单位 B、摩尔是七个基本物理量之一
C、摩尔是表示物质的数量的单位 D、摩尔是物质的量的单位
②还要说明“摩”是“物质的量”的单位,不要将两者混淆起来,如“某物质的物质的量是多少”
不要说成“某物质的摩尔数是多少”。
③应该强调,物质的量这个物理量只适用于微观粒子,即原子、分子、离子,使用摩尔作单位
时,所指粒子必须十分明确,且粒子的种类要用化学式表示。
如写成2 mol H、1 mol H2、1.5 mol NaOH、1 mol OH-、1molFe、1molSO42-。
物质的量表示的粒子也可以是电子(1 mol e-)、质子、中子。
例如2:判断并分析下列三种说法是否正确( )
A、0.5mol O B、2molNa+ C、2mol氧元素
④物质的量应用于计量巨大数目的微观粒子是非常方便的。但不能用于表示宏观物质,
如1mol铅笔则无实际意义
(4)1mol微观粒子数目为多少:把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩。
即规定1 mol粒子所含的数目约为6.02×1023个。
(5)阿伏加德罗常数:是一个物理量,符号NA,NA=6.02×1023mol-1。
标准即是:0.012kg(12g)碳-12中所含碳原子数为NA个。
例如3:1molH2O的质量是18g,含有 个水分子;
0.5molH2O的质量是9g,含有 个水分子;
1molAl的质量是27g, 含有 个铝原子;
2molAl的质量是54g,含有 个铝原子;
(6)物质的量(n)与阿伏加德罗常数(NA)、微粒数目(N)的关系:n=N/NA
(7)物质的量(n)与阿伏加德罗常数(NA)、微粒数目(N)的关系:
3、摩尔质量: 。
(1)符号为: 单位:
(2)摩尔质量在数值上等于
(3)某物质的摩尔质量的大小是一定的,与 无关
(4)摩尔质量与相对原子质量或相对分子质量的区别在于
例如5:Mg的相对原子质量是24 Mg的摩尔质量是24g/mol;
SO2的相对分子质量是64 SO2的摩尔质量是 ;
KCl的式量是74.5 KCl的摩尔质量是
CO32-的离子式量是60 CO32-的摩尔质量是
(5)物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)之间的关系: n = m/M
例如6:24.5g H2SO4的物质的量是 ?1.50molNa2CO3的质量是 ?
解析:24.5g H2SO4的物质的量是24.5g/98g/mol = 0.25 mol;
1.50 mol Na2CO3的质量是1.50mol×106g/mol = 159 g。
[练习1](1)490g H2SO4的物质的量是 ,H 物质的量是
(2)80g NaOH的物质的量是 ,
(3)1.50molNaCl的质量是
(4)0.50molK2SO4的质量是 其中K+ 物质的量是
(5)7.8gNa2S的物质的量是 ,其中Na+物质的量是 S2-物质的量是
4、摩尔质量与相对分子(或原子)质量、1mol物质的质量的区别与联系:
摩 尔 质 量
相对分子(或原子)质量
1mol物质的质量
区别
定义
单位物质的量的物质所具有的质量
一个分子(或一个原子)的实际质量与一个碳12原子的实际质量的/12的比值
1mol物质具有的质量
单位
g/mol(或g·mol-1)
单位为1,(单位1一般不写出来)
g
联系
摩尔质量以g/mol(或g·mol-1)为单位时,在数值上与相对分子(或原子)质量相等;1mol物质的质量g为单位,数值上也与相对分子(或原子)质量相等。
举例:NaOH
40 g·mol-1
40
40g
[练习2]下列关于摩尔质量的说法正确的是( )
A、水的摩尔质量是18g B、2mol水的摩尔质量是1mol水的摩尔质量的2倍
C、任何物质的摩尔质量都等于它的相对分子(或原子)质量
D、水的摩尔质量是氢气的摩尔质量的9倍 E、摩尔质量是物质式量的6.02×1023
二、气体摩尔体积
1、阿伏加德罗定律:
2、气体摩尔体积:
符号: 常用单位是:
3、气体摩尔体积(Vm)、气体体积(V)、物质的量(n)之间的关系:
4、备注:①气体摩尔体积(Vm)的数值不是固定不变的,它取决于气体所处的温度和压强;
例如:在0℃、101kPa的条件下,Vm=22.4L/mol;而在25℃、101kPa的条件下Vm=24.8L/mol。
②气体摩尔体积(Vm)与气体种类、单一或混合无关。
5、标准状况下的气体摩尔体积:在0℃、101kPa的条件下(此状况为标准状况),1mol的任何气体的体积都约为22.4L,即标准状况下气体摩尔体积Vm=22.4L/mol。
例题7:已知在0℃、101kPa的条件下,测得Vm=22.4L/mol,现测得该温度和压强下氧气体积11.2L,求氧气的物质的量为多少?
[练习3]有关气体摩尔体积的描述中正确的是( )
A、单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积 B、通常状况下的气体摩尔体积为22.4L/mol
C、标准状况下的气体摩尔体积为22.4L/mol D、相同物质的量的气体摩尔体积也相同
E、标准状况下,1mol水的体积使22.4L
【课后自测1】
1.下列关于物质的量的叙述中,错误的是 ( )
A. 1mol任何物质都含有6.02×1023个分子 B.0.012Kg12C中含有6.02×1023个碳原子
C.1molH2O中含有2 mol氢和1mol氧 D. 1molH2O中含有3 mol原子
2.下列说法正确的是 ( )
A. H2的摩尔质量是2 g B. 1molH2O 的质量是18 g C.氧气的摩尔质量是32 g/ mol D.2g H2含1mol H
3.比较1.0mol N2和1.0mol CO的下列物理量:①质量 ②分子总数 ③原子总数,其中相同的是 ( )
A. ① B. ①② C. ①②③ D. ②③
4.相同质量的下列物质,所含分子数目最多的是: A.CH4 B.NH3 C.H2O D.HF ( )
5. 2.5 molBa(OH)2中含有 个Ba2+,含有 个OH-;5molNa2SO4溶于水电离出
Na+ 个;含SO42-0.6mol的Al2(SO4)3 中含Al3+ mol。
6. 0.1 mol•L-1Na2O放入 克水中才能使溶液中Na+与H2O的个数比为1∶100。
微粒数( )氢原子
6.02×1023个水分子
微粒数( )氧原子
物质的量( )H
物质的量( )O
1 mol H2O
质量( )H2O
7.请你在括号内填入适当的数字,完成这幅关系图。
8.49g H3PO4的物质的量是多少? 1.5 molNaOH的质量是多少?
9.求相同质量的SO2和SO3所含硫原子的个数比
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