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第二节 化学计量在实验中的应用

高一年级 化学 第一章 从实验学化学. 第二节 化学计量在实验中的应用. 问题的提出：. 宏观 12 克 32 克 44 克. 微观 1 1 1. C + O 2 = CO 2. 微观粒子与可称量的物质之间是如何联系的呢？. 例 :12 克碳中含有多少个碳原子？. 一个碳原子的质量： 1.99×10 -23 克.

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第二节 化学计量在实验中的应用

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Presentation Transcript

  1. 高一年级 化学 第一章 从实验学化学 第二节化学计量在实验中的应用

  2. 问题的提出： 宏观 12克 32克 44克 微观 1 1 1 C + O2 = CO2 微观粒子与可称量的物质之间是如何联系的呢？

  3. 例:12克碳中含有多少个碳原子？ 一个碳原子的质量： 1.99×10-23克 所以，12克/ 1.99×10-23克≈6.02×1023 6.02×1023 如此巨大的数字不方便计算和交流，怎么办？

  4. 一打 一箱 一打：12顶 一顶 一箱：24瓶 一瓶 一个 1mol

  5. 一.物质的量－摩尔 含有一定数目粒子集体的物理量 m kg s mol cd

  6. 物质的量和摩尔 物质的量： 是表示物质所含微粒多少的物理量 物质的量是一个专有名词，由四个字组成 ，是一个 整体，不能分割，也不可加字、减字。 注 意 如 硫酸 的 物质的量 不能简化为 硫酸的量 也不能写成 硫酸的质量或 硫酸的数量

  7. N n = __________ NA 物质的量n（单位mol） 微粒数N （单位：个） 阿伏加德罗常数NA （单位：个/mol）

  8. 物质的量 微粒名称 相对原子质量 质量 微粒数(个) 1摩尔物质的质量 1 mol 12C原子 (6.02×10 23) 12 12g 1 mol 氧原子 (6.02×10 23) 16 16g 1 mol 氢原子 (6.02×10 23) 1 1g 1mol 水分子 含 2 mol 氢原子 1 mol 氧原子 （质量为 2g ) （质量为 16g ) 1 mol 水分子的质量 为 18g 结论： 1 mol任何粒子或物质的质量，以克为单位，数值上等于该粒子或物质的相对原子（分子）质量。

  9. 1 mol粒子或物质具有的质量。 定义： g/mol 或kg ／mol 单位: 数值： 等于该粒子或物质的相对原子（分子）质量。 物质的质量 (g) 物质的量 (mol) = 摩尔质量 (g/mol) 摩尔质量 n= m /M

  10. [例 ] 4. 9 g硫酸里含有多少个硫酸分子? 解: 硫酸的相对分子质量是98, 硫酸的摩尔质量是 98g/mol 。 4. 9 g n (H2SO4) = = 0.05 mol 98g/mol N (H2SO4) = 0.05 mol×6.02×1023/mol = 3.01×1022 答：4.9克硫酸里含有 3.01×1022个硫酸分子。

  11. [练习] 20. 2 g硝酸钾中，氧原子的质量是多少g? 解: 硝酸钾的相对分子质量是101, 硝酸钾的摩尔质量是 101g/mol 。 20.2 g n (KNO3) = = 0.2 mol 101g/mol n (O) = 0.2 mol×3= 0.6 mol m (O) = 0. 6 mol×16g/mol＝ 9.6 g 答：20.2g硝酸钾中，氧元素的质量是 9. 6 g 。

  12. 二、气体摩尔体积(P13 科学探究) (一)、关于固体、液体物质的体积 1mol各种固体、液体物质的体积各不相同 如1molFe体积可通过如下途径求得： 1molFe的质量为m (Fe) =56g 其体积为V(Fe)＝m(Fe)/ρ(Fe)=56g/7.8(g·cm-3) =7.2cm-3

  13. 同样的方法可求出： 1molFe的体积为7.12cm3； 1molAl的体积为10cm3； 1molH2O的体积为18cm3； 1molH2SO4的体积为53.6cm3； 固体或液体物质的体积的大小与构成这种物质的粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离的大小有关。温度和压强对其体积影响较小。

  14. 构成固态结构微粒间的距离很小 构成液态结构微粒间的距离也小 所以，固体和液体是很难被压缩的。

  15. 6.02× 6.02× 6.02× 个原子 个原子 个原子 207.2g 26.98g 55.8g 固体物质 1molFe 1molAl 1molPb

  16. 6.02× 6.02× 个分子 个分子 18g 98g 液体物质 1molH2O 1molH2SO4

  17. 气体分子间距离很大

  18. 影响因素 • 温度、压强和分子数是影响气体体积的决定因素，即与分子间距离的大小和分子数有关，与分子本身的体积大小无关。 • 实验证明：气体的体积与气体的物质的量成正比，与温度成正比,与压强大小成反比。

  19. 气体摩尔体积单位物质的量（即1mol）的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。符号Vm单位L·mol-1或m3/mol气体摩尔体积单位物质的量（即1mol）的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。符号Vm单位L·mol-1或m3/mol 气体摩尔体积、气体的体积与物质的量的换算关系： Vm=V/n　或　V＝n·Vm

  20. 标准状况： 温度0℃、压强 101 kPa的状况。 标准状况下的气体摩尔体积： 在标准状况下1mol任何气体所占的体积都约为22.4L。即在标准状况下气体摩尔体积为22.4L/mol

  21. [练习] 错，物质应是气体 1. 标准状况，1mol任何物质的体积都约是22.4L。 （错，标准状况） 2. 1mol气体的体积约为22.4L。 3. 标准状况下，1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L。 （对，气体体积与分子种类无关） 4. 22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体 所含的分子数。 （错，未指明是否在相同条件） 5. 标准状况下，气体的摩尔体积都是22.4L。 （错，“约为”；单位应为L/mol） 6. 只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约为22.4L/mol。 （错，不一定）

  22. [练习] 下列说法正确的是（ ） （A）在标准状况下，1mol水和1molH2的 体积都约是22.4L （B）2gH2和44gCO2的体积相等 （C）1mol某气体的体积为22.4L，则该气体 一定处于标准状况 （D）标准状况，1gH2和11.2LO2的物质的量 相等 [答案] （D）

  23. 同温同压，相同分子数的气体，体积（ ） • 同温同压，体积相同的气体，分子数（ ） • 同温同压，气体体积大小与分子数目成（ ）比。 [讨论] 在一定温度和压强下，并不一定是标准状况，1mol不同的气体体积是否相同？ 相同 相同 正 [练习] 在同温同压下，相同质量的下列气体，占有的体积由大到小的顺序是 ①Cl2 ②N2 ③H2 ④CO2 ⑤O2 [答案] ③>②>⑤>④>①

  24. ρ=m / V ρ=M / Vm • 标准状况下　ρ=M / 22.4 • 同T、同P时ρ1/ρ2=M1 / M2 一定条件下气体的密度与气体的摩尔质量成正比

  25. 某人的体检指标 某矿泉水标签 某酒标签 思考探究： 以生活中常见物质为例，观察溶液浓度有哪些表示方法？如何表示溶液浓度比较方便？如何按要求配制溶液？

  26. ( mol ) 溶质的物质的量 ( L ) 溶液的体积 三、物质的量在化学实验中的应用 • 含义：单位体积溶液里所含溶质B的物质的量，称为B的物质的量浓度。 符号 CB单位mol/L。 • 表达式： 物质的量浓度（mol/L）= CB=nB/V

  27. 试一试，我能行！ 你能计算出下列溶液的物质的量浓度吗？ ⑴1molNaOH固体溶于水，配制成体积 为1L的溶液。 ⑵1克NaOH固体溶于水，配制成体积 为1L的溶液。 ⑶1molNaOH固体溶于1L水配制的溶液。

  28. 练一练： • 1.将23.4 g NaCl溶于水中，配成250 mL溶液，计算所得溶液中溶质的物质的量浓度。 • 2.配制500 mL，0.1 mol·L－1的NaOH溶液，需NaOH物质的量是多少?质量是多少? • 3.将342 gC12H22O11(蔗糖的相对分子质量为342)溶解在1 L水中，所得的溶液中溶质的物质的量浓度是否为1 mol·L－1? • 4.从1 L  1 mol·L－1的C12H22O11溶液中取出100 mL，取出的溶液中C12H22O11的物质的量浓度是多少?

  29. 变一变： • 1.在标准状况下，350体积氨气溶于1体积水中，得到密度为0.92g•cm-3的氨水,求此氨水的物质的量浓度(已知溶质为NH3)。 • 2.100mL0.3mol/LNa2SO4溶液和50mL0.2mol/LAl2(SO4)3溶液混合后，溶液中SO42－的物质的量浓度为： A 0.2mol/L B 0.25mol/L C 0.40mol/L D 0.50mol/L

  30. 下列溶液中c(CI-) 与50mL 1mol/L 氯化铝溶液中的c(CI-) 相等的是 （ ） A.150 mL 1mol/L　氯化钠溶液　 B.75 mL 2mol/L　氯化铵溶液　　 C.150 mL 1mol/L氯化钾溶液　　 D. 75 mL 1mol/L　氯化铁溶液

  31. 练习1：8克CuSO4可配制成0.2mol/L CuSO4溶液多少毫升？ • 练习2．在200mL稀盐酸中溶有0.73克氯化氢气体，求稀盐酸的物质的量浓度？ • 练习3．在标准状况下，11.2LNH3溶于水，配成400mL溶液，此氨水物质的量浓度为多少？

  32. 物质的量在化学实验中的应用 复习相关概念 怎样取0.1molNaCl？ 怎样实现最后溶液为0.1L？ 引出容量瓶的使用 探一探： 实验室现需100mL 1 mol/L NaCl溶液，你能选择实验台上的仪器配制该溶液吗？ 实验步骤？

  33. 二、物质的量浓度溶液的配制 实验步骤： 计算 称量 溶解 冷却 转移 定容 洗涤 摇匀

  34. 实验所需仪器 • 烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平、药匙（固体溶质使用）、量筒（液体溶质使用）

  35. 学与问？ • 1、为什么要用蒸馏水洗涤烧杯，并将洗涤液也注入容量瓶？ • 2、如果将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外，最后配成的溶液中溶质的实际浓度比所要求的大了还是小了？ • 3、你是用什么仪器称量NaCl固体的？如果是托盘天平，你称量的质量是多少？与计算量一致吗？为什么？

  36. ？ 可能影响溶液浓度的操作： 讨论 • 在配制溶液中哪些操作可能引起溶液浓度的误差？ • 固体药品的称量与液体药品的量取是否准确； • 把溶液向容量瓶中转移，溶液洒了； • 未洗涤烧杯和玻璃棒或洗涤了量筒； • 定容时水加多了或加少了； • 定容时未平视刻度线。

  37. 俯视 讨论 • 定容时俯视或仰视刻度线，对溶液的浓度有何影响？ • 仰视

  38. 随堂检测： 欲配制1 mol/L的氢氧化钠溶液250mL，完成下列步骤： ①用天平称取氢氧化钠固体克。 ②将称好的氢氧化钠固体放入中加蒸馏水将其溶解，待后将溶液沿移入mL的容量瓶中。 10 烧杯 少量 冷却 250 玻璃棒

  39. 2~3 ③用少量蒸馏水冲洗次，将冲洗液移入容量瓶中，在操作过程中不能损失点滴液体，否则会使溶液的浓度偏（高或低）。 ④向容量瓶内加水至刻度线时，改用小心地加水至溶液凹液面与刻度线相切，若加水超过刻度线，会造成溶液浓度偏，应该。 ⑤最后盖好瓶盖，，将配好的溶液移入试剂瓶中并贴好标签。 低 1~2厘米 胶头滴管 低 重新配制 摇匀

  40. 思考与交流： • 1、以硫酸为例，讨论不同浓度的溶液在性质上可能会出现什么差异？ • 2、如果将5mL浓硫酸稀释为20mL的稀硫酸，得到的稀硫酸与原浓硫酸中所含H2SO4的物质的量相等吗？能说出你的理由吗？

  41. 试一试： 配制450mL1 mol/L的H2SO4溶液，需要密度为1.83g/mL的浓硫酸（98%硫酸）多少毫升？怎样配制？ C1V1=C2V2

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