第一章 从实验学化学 第二节化学计量在实验中的应用.pdf

第一章从实验学化学第二节化学计量在实验中的应用向巡：伟能教出一杯水中所含的水分孑 教呜？祢知道吗？一清水中所含的水分子数，让7。亿人去教，每人每分钟教7 0。个，目夜不停的教，需要3万 年才能教完、个体数量大时，人们习惯以集体为单住统计个体数量微观粒子的数量很大，我们将以集体为单住对其进行计算I-摩尔（单位）物质人量（物理量）际单位制(SI)的七个基本物理量物理量单位名称单位符号长度米m质量千克kg时间秒s电流强度安培A热力学温度开尔文K物质的量摩尔mol发光强度坎德拉cd一.物质的量的单位摩尔（pU）物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一O（符号：n）摩尔是物质的量的单位。（符号：mol）物质的量：表示一定量物质中所含微粒的多少。（表示含有一定数目粒子的集合体。）摩尔的基准：国际上规定，1mol粒子集体所含的 粒子数与0.012kgC中所含的碳原子数相同，约为6.02X 1 0 2 3 o杷含有6.02X1 0。2 3个粒子的任何粒子集体计 量定为1摩尔 0 。一一一、伏加德罗常数3Imol任何粒子集体中都含有阿伏加德罗 常数个微粒.（即6.02X1023个微粒）阿伏加德罗常数：符号为Na，通常用602义工（psmor1表示,感阿伏加德罗常数如果把6.02X 1023个直径为2.5cm的硬币排 成一行，可以来回于地球与太阳之间240.8亿次如果把6.02X 1023粒米给全球60亿人吃，每人每天吃一斤，要吃14万年，所以物质的量只 用来表示原子、分子、离子等微观粒子。粒子数（N）物质的量（n）=-阿伏加德罗常数（na）物质的量（n）二Na微粒数（N）物质的量与微观粒子数之间成正比:nx/n2=N x/N2例题注意解题格式在0.5 mol。2中含有的氧分子数目是多少?解.脖.N(O2)=n(O2)X Na=0.5 molX 6.02 XlOmol1=3.01 X 1023答：在0.5 mol。2中含有的氧分子数目为3.01 X 1023个。先公式、后数字；标明每一个量的所属；带单位计算。在0.5 mol。2中含有的氧原子数目是多少?练习：1、1 mol C中约含有6.02 X 1023个碳原子2、0.3 mol H2sO4含有 1 806 X l(p3 个 硫酸分子3、1.204 X IO?，个Hz。2分子的物质的量 为 2 mol。4、1 molNa2C03中约含有二 molNa+、1 离子，共含有离子的个数为1.806 X 1024个。练习:5、下面叙述是否正确(1)摩尔是七个物理量之一物质的量是七个物理量之一，摩尔是物质的量的单位O(2)摩尔是物质的数量单位摩尔是物质的量的单位，“物质的量”四字为一整体，不能随便拆写(3)1摩尔大米约含有6.02义1023个米粒物质的量只适用于微观粒子，不能用来说明宏观物质。练习：6、请说出下列的含义(1)1 molH 表示1 mol的氢原子(2)3 molH20 表示3moi的水分子7、判断正误，并说明理由。A.lmolM 错误。没有指出是分子、原子或离子B.Imol CO,正确。知诙链接微粒个数物质的量微粒个数物质的量C+1个1 mol2 H?2个2 molA0?=C 0?1个 1个1 mol 1 molA+0?=2 H?01个 2个1 mol 2 mol化学反应方程式中，计量数之比即反应过程中 各物质的物质的量之比?实验中，如何取出7moi或2moi拉子、或更多物质的量的物质启示假如每颗米的质量都一样,现知道每7 0 0 0 0颗米的质量都为5公斤、那么要取1 0 0 0。颗米时，你用教的还是用称的？?请找出1 mol物质的质量有什么规律0Alh2H?0一个分子或 原子的质里2.657X 10-23g4.485 X 10-23g3.294X 10-24g2.990 X 10-23g物质的量1 mol1 mol1 mol1 mol相对分子或 原子质量1 62 721 81 mol物质的质里1 6g2 7g2g1 8gImol任何粒子（或物质）的质量以克为单位时,在数值上都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。Imol任何粒子（或物质）所含微粒数6.02*1023个质量（克）相对原子质量或 相对分子质量练习填表物资的量粒子数质量1mol C1mol 021mol H201mol Fe1mol H+1mol OH-摩尔质量：单位物质的量的物质所具有的质量。符号：M 单位：g/mol(或g.moH)数值上等于相对原子质量或相对分质量。例：12 P1 3 图 1-1 3物质的量(n)=空量(_ 摩尔质量(M)物质的量,质量(n)+M(m)例题注意解题格式2 molH 2 s 0 4的质量是多少？解：m(n2 s o4)=n(h2 s o4)X M(h2 s o4)=2 mol X 9 8 g/mol=1 9 6 g答：2moiH?SO 4的质量为19 6g.学与问P1 3讨论、列式计算(1)n(H2SO4)=245g98 g/mol=0.25mol(2)m(Na2c o3)=1.50mo lX 106g/mo l=159g知诙回顾C+微粒个数1个物质的量1 mol质量之比1 2 g。21个1 mol3 2gC 01个1 mol4 4gA2 H?+0?=微粒个数 2个 1个物质的量 2 mol 1 mol2 H?02个2 mol质量之比4g3 2g3 6g练习：(1)2mo iFe 的质量是 J112g,LSmo lSO2的质量是96g o(2)24.5克H2sO4的物质的量是 0.25mol。(3)8 8 gC。2中含有多少克氧元素？64g(4)3.01 XIO22个oh-的物质的量为(0.05moi)质量为(0.85g)N,n,m之间的相互转化Na XMN,一 n,一 xna.mm联系微观胜子和宏观物质的桥梁N小结：NA=n=m物质的摩尔质量在数值上与相对原子质量或 相对分子质量相同，但单位和意义都不同。摩尔概念只适应于微观粒子，而不适应于宏 观物体。使用摩尔时必须指明微粒的名称、或符号、或化学式。复习：到新1、摩尔质量就是该物质的的相对分子质量 或相对原子质量（不对）2、Na个水分子的质量即水的摩尔质量。（不对）2、Na个氧原子的质量为16g。（对）3、SO4”的摩尔质量是96（不对）4、112g的铁粉中含有2 Na个铁原子（对）二、气体摩尔体积问题 在标准状况下,少？1mol。2的体积是多阅读P13T4并填表素材、以下是Imol物质在OK、LOlXUPPa下的体积物质状态质量(g)密度(g/cm3)体积Fe固55.87.887.1 5 cm3Al态26.982.79.99 cm3Pb207.211.31 8.3 cm3H2O液18.01.01 8.0cm3h2so4态98.01.8353.6 cm3h2气2.0160.0899 g/L22.4 Lo2态32.001.43 g/L22.4 Lco244.011.977 g/L223 L由体积数据结合物质状态得出什么结论?在相同条件下，1mol任何气体的体积 都几乎相同，而1 mol固体或液体的体积不 同。原因解释：见p14【结论】，单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔 体积。符号为Vm-单位是“L/mol”或V=n X V m在相同条件（同温同压）下,1mo l任何专体的体色几孑都相同，即m是常教：2.在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L/mol.aO.LOlXlO5Pa下,1 mol任何专体的体 标准状况（标况）款约是22.42Vm=2 2.4L/mol2.4只在标 吏明V(L)=91(mol)X 2 2.4(L/mol)是知标准状况下，ImolOz和N2混合气体的体积约为22.4L 气体体积与分子种类无关练习1.在标况下1）0.51110111（；气体占有的体积是多少？11.212）33.6LH2的物质的量是多少？L5mo1例一：在标准状况下,2.2g CO2的体积是多少?解：n（co2）=m皎Mco22.2g44 g mol i0.05molV（co2）=n（co2）Vm（co2）=0.05 mol X 22.4 L/mol=1.1 2L例二：标准状况下，112 mL某气体的质量为。14g,则其摩尔质量为_,相对分子质量%_解：n_ V _ 0.112LVm 22.4 L-mol1=0.005 moln=m/M“0.14 g”M=-=28 g/mol0.005 mol讨论：1、从n=A/A/儿得到微观粒子数与物质的量成正比2、那么从n=/m,我们也可以得出：相同条件下，气体的体积与其物质的量成正比，（相同体积的任何气体都含有相同的物质的量）3、综合两式，得到：相同条件（同温同压）下，相同体积的任何气体都 含有相同数目的粒子（分子或有原子）（阿伏力口德 罗宗律）nx/n2=N1/N2=V1/V2练习3、同温同压下,质量相同的吐。2、Cl2 CH,、O 2五种气体所占的由大到小 的顺序是（CH4、N2、。2、CO2、Cl?）求气体体积的大小求物质的量大小一质量相同看摩尔质量等质量的物质其摩尔质量越小，其物质的量越大等物质的量的以上气体，质量由大到小的顺序是什么?相同物质的量的物质，摩尔质量越大质量越大之间的相互转化Na XMN.一 n,一X na.MmX22.4（标况）4-22.4（标况）（气体）n m w=n=-NA M Vm归纳：请列出标准状况下求算与体体积可能的方法:1、V=m/p2、V=n X Vm(V=m/M X Vm V=N/NA X Vm)三.物质的量在化学实验中的应用溶质的质量分数=溶质的质量 X100%溶液的质量1.物质的量浓度以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表 示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度。（符号Cb,单位mol/L或mol,L“）计算公式：B的物质的量浓度（mol/L）=B的物质的量（mol）溶液的体积（L）C(B)=(B)Vn（B）=C（B）XVV=n（B）/C（B）例题：p15N,n,m,V,aa之间的相互转化XC（B）C(B)NNa 口 乂 M.+MmX22.4（标况）224(标况)（气体）思考:如何配制1 o 0 ml l.OOmol/L的NaCI溶液?先计算，后配制1、实验过程中需要什么仪器?2、实验步骤如何进行？2.配制一定物质的量浓度的溶液配制一定质量分数的溶液所需仪器:天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒。操作步骤：计算、称量、溶解。配制一定物质的量浓度的溶液所需仪器：天平（称取固体药品）或量筒（量取液体药品）、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。容量瓶的特点及使用方法：用途外形及主要规格标记（刻度线、温度、容量）使用方法及注意事项容量瓶的规格常用的有：50ml.100ml.250ml.500ml.1000ml配制溶液时，选用和 所配溶液体积相等或稍 大的容量瓶进行配液r髓雕用涯麴i.使用否检查是否漏水2.使用前用蒸嬉水洗净3.不准将瘴质直接转将入衮量 瓶加水添斛步骤及所用仪器4）16图示计算称量（托盘天平或量筒）澹解（烧杯、玻璃棒）转移和冼涤（参量瓶、玻璃棒）定春（肤头痛管）摇匀0装瓶姑签岁忘问题次液注入衮量瓶前需恢复 到室温，这是因为漆质在烧杯内 稀释式灌解时常有热效应（如 NaOH.H2SO4J。未等灌液冷 却就走衮，会使浓度偏高。P16学与问根差分析:c (B)Jb)-V根据上述公式推断实验过程中，分析实验 过程中哪些操作会引起n m 或的变化，如果可以使其变化，则对Cm 造成误差.7、称量产生误差U称量时左盘高，右盘低I2）称量时称量物放在右盘，而硅 玛放在左盘3）量筒量取液体药品时仰视篌数4）量筒量取液体药品时俯视揍数2、常解、转移、洗法产生误差5）麻解过程中有少量液体减 出烧杯|6J未洗涤溶解用的玻德格和奥杯7）洗涤液未转入衮量瓶中而例人废 液生中3、定衮凝差8）定东时仰视刻度|9J定衮时俯视刻度!京加水加少了加水加多了7 0）定衮时液面低于刻度线T7 1）未等灌液冷却就定衮f/2）定家后发现液面高于刻度线 后,用请管吸出少量添液13）摇匀后发现液面低于刻度再加水|误差分析14.原衮量瓶洗净后未干燥15.衮量瓶中含有少量的水16.往衮量瓶中加水时有少量加到瓶外均无影响练习：1、把5.85g的NaCI固体溶于水中配成l 0 L的溶液，其物质的量浓度是多少？o.Olmol/L2、标准状况下，把2 2.4 L的HCI气体溶解在水中配成2 L的盐酸溶液，此盐酸的物质的量浓度为多少？0.5mol/L3、从1 L浓度为1 mol/L的蔗糖溶液中取出1 00ml，取出的溶液中蔗糖的物质的量是多少？04、如何从一瓶物质的量浓度为Imo L的NaOH溶 液中取出一部分溶液，并要求溶液中含有4 g的NaOH。计算多少升溶液中含有4 g的NaOH0.1L用量筒量取0.1 L体积的该溶液P17思考与交流思考：有一瓶1 8.4mol/L的硫酸溶液1 L,现往里加水 加到1 0L,请问，此溶液中H2 s 0,总的物质的量有 没有变化？物质的量浓度有没有变化？如果有请计算出来cn(H 2so Q 浓(H 2so Q 稀C浓XV浓=C稀XV稀1 8.4mol/LX1 L=C 稀 X1 0L。稀=1.84mol/L溶液的稀释：稀释前后，溶液中溶质的物质的量相等。C（浓溶液）V（浓溶液）=C（稀溶液）-V（稀溶液）