化學計量在實驗中的應用.ppt

第二節(jié) 化學計量在實驗中的應用,你知道嗎？,一滴水的體積約有0.05mL；,一滴水的質量約為0.05g；,一滴水約含有1.671023個水分子。,若一個個地去數，即使分秒不停，一個人一生也無法數完。,那么，一個水分子的質量又是多少呢？,約2.9910-23g,這么小的數值，根本不可稱量。,化學反應是分子與分子、原子與原子或離子與離子間按一定的比例定量地進行的。而實驗中取用的藥品，卻是可用器具稱量的。怎樣才能將微觀的粒子數目與宏觀的物質的質量聯(lián)系起來，去研究分子、原子或離子所進行的化學反應呢？這就需要確定一種物理量。,6.021023 個微粒集體稱作1摩爾(1mol),第14屆國際計量大會通過以“物質的量”作為化學計量的基本物理量，規(guī)定1mol粒子所含的數目為6.021023個。,可見1mol任何物質的質量以克為單位時，其數值恰好等于相對原子質量或相對分子質量，這樣使用起來就十分方便。,一、“物質的量”的單位摩爾（mol),1 mol粒子集體所含的粒子數目約為6.021023個（與0.012kg12C所含碳原子數相同）。,“物質的量”表示含有一定數目粒子的集合體。 物質的量四個字是個整體，不可分開，也不能增減,6.021023mol-1叫做阿伏加德羅常數，是一個物理量，符號為NA。,含有6.021023個粒子的任何粒子集合體，其物質的量為1mol。,1molH 2molH2(2mol氫氣) 1molH+（1mol氫離子） 3molNaCl (3mol氯化鈉) 4mole- 1molSO42-,正確 錯誤,思考：,能不能用摩爾計量宏觀物質？1mol大米的說法是否合適？,“物質的量”這個物理量只適用于微觀粒子，即原子、分子、離子等，使用摩作單位時，所指粒子必須十分明確，且粒子的種類一般用化學式表示。,1mol氫 2mol氧,微粒個數與物質的量的關系 物質的量 =,微粒個數,阿伏加德羅常數,物質的量(n)、,粒子數(N),阿伏加德羅常數(NA)、,三者的關系：,1.2041024,1、2molO2有 個氧分子； 個氧原子。,2.4081024,2、含有1.2041023個水分子的水的物質的量是多少？,練習：,0.2mol,你對水的組成有什么新的認識？,1mol H2O有 個水分子； 有 個氫原子； 有 個氧原子。,1mol H2O有 mol水分子； 有 mol氫原子； 有 mol氧原子。,1mol H2O的質量有 ？ g。,1,2,1,6.021023,1. 2041024,6.021023,1mol O,1molC,0.5mol H2O,1.5mol H,1.5mol H+,3mol SO42-,通過物質的量可以把微粒數與質量聯(lián)系起來：,1mol的幾種物質,1molAl；27gAl 6.021023個Al原子,1mol粒子的質量與該粒子的相對原子質量或相對分子質量的關系：,1mol任何粒子或物質的質量以克為單位時，其數值都與該粒子的相對原子質量或相對分子質量相等。,1mol任何粒子的集合體都含有6.021023個粒子，而由于不同粒子或物質的自身質量不同，使1mol不同粒子的質量有不同。,摩爾質量是單位物質的量的物質所具有的質量，單位是g/mol （或kg/mol）等。 摩爾質量以g/mol為單位時，在數值上與物質的相對分子質量或相對原子質量相等。 對于某一純凈物來說，它的摩爾質量是固定不變的，而物質的質量則隨著物質的物質的量不同而發(fā)生變化。例如，1 mol O2的質量是32 g，2 mol O2的質量是64 g，但O2的摩爾質量并不會發(fā)生任何變化，還是32 g/mol。,1mol任何粒子或物質的質量以克為單位時，其數值都與該粒子的相對原子質量或相對分子質量相等。,1摩物質所具有的質量叫做摩爾質量，符號為M, 單位是g/mol （或kg/mol）,物質的量n、物質質量m與摩爾質量M之間的關系：,m=n M,練習：,3、下列有關物質的量的敘述中,錯誤的是（ ） A. 1mol任何物質都含有6.021023個分子 B. 0.012Kg 12C中含有6.021023個碳原子 C. 1mol水中含2mol氫和 mol氧 D. 1molH2O共含有6.021024個電子,4、質量相同的下列物質中，含分子數最多是是（ ）最少的是（ ） A.O2 B.NH3 C.CO D.CH4,AC,D,A,1、Fe的摩爾質量是_ 水的摩爾質量是_,56 g mol-1,18 g mol-1,2、已知1.5mol某氣體的質量是48g，求這種氣體的摩爾質量,一、物質的量：,衡量物質所含微粒多少的物理量。單位是摩爾(mol),二、摩爾質量,1mol物質的質量稱為該物質的摩爾質量，單位是g mol-1,1.摩爾質量在數值上等于原子量或分子量、離子的式量。,2.摩爾質量的數學計算：,小結,1mol任何物質均含有阿伏加德羅常數個結構微粒。,阿伏加德羅常數,NA = 6.021023 mol-1,用NA表示,微粒數(N),物質的量(n), NA,NA,質量(m),M(gmol-),M(gmol-) ,要先求物質的量,要先求物質的量,例題：求1.2041023個SO2的質量,解：,科學探究：,質量 1.8g 0.2g 1.6g,物質的量 0.1mol 0.1mol 0.05mol,體積比 2 ： 1,同溫同壓下，1molO2和H2的體積是否相同？,思考：,相同條件下，1mol固體或液體體積是否相同？,決定物質體積大小的因素有哪些？,20個籃球，20個乒乓球分別堆積在一起，體積一樣大嗎？,20個籃球，20個乒乓球分別撒在兩個籃球場上，所占體積又有多少？,物質體積的大小，由哪些因素決定？,物質體積的大小取決于構成這種物質的粒子數目、粒子大小和粒子間的距離這三種因素。,固、液、氣三態(tài)物質的粒子間距離有何關系？,氣液固,在相同的溫度和壓強下，1mol任何氣體所占體積在數值上幾乎相等。,二、氣體摩爾體積,單位物質的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。 符號為Vm 常用單位有L/mol（或Lmol-1）,氣體摩爾體積的數值不是固定不變的，它取決于氣體所處的溫度和壓強。,標準狀況（0、101kPa）下，氣體摩爾體積約為 22.4Lmol-1,物質的量n、氣體體積V、氣體摩爾體積Vm的關系：,V=n Vm,練習：,通過前面的學習，你已經懂得：知道某物質的物質的量，就可得知該物質的粒子數、質量和體積你能找出它們之間的關系嗎？,思考：,M,三、物質的量在化學實驗中的應用,一般取用溶液時并不是稱量它的質量，而是量取它的體積。,化學反應中，反應物與生成物之間的比例關系是由化學方程式中的化學計量數所決定的，而化學方程式在的計量數比等于反應物、生成物的物質的量之比。因此，知道一定體積的溶液中溶質的物質的量，對計算反應中各物質之間的關系非常便利。,單位體積溶液里所含溶質B的物質的量，稱為B的物質的量濃度。,物質的量濃度的符號：CB 單位：mol/L(或mol L-1),1L溶液中含有1mol某溶質，這種溶液中該溶質的物質的量濃度就是1mol/L.,其數學表達式：,nB=CBV,練習：,2、500mL食鹽溶液中含有2molNaCl，則該食鹽水的物質的量濃度是 。,3、1L溶液中含有49gH2SO4，該硫酸溶液的物質的量濃度是 。,4mol/L,0.5mol/L,4、要配制0.1mol/LNaOH溶液100mL，需NaOH質量 。,0.4g,1、0.2mol/L的H2SO4的含義是 。,1L硫酸溶液中H2SO4的物質的量是0.2mol,配制一定物質的量濃度溶液,用到的特定儀器：容量瓶 容量瓶有各種規(guī)格，使用時要指明。 如：100mL容量瓶。,演示：實驗15,步驟：,計算稱量溶解洗滌定容搖勻裝瓶貼標簽,容量瓶的使用及注意事項：金榜P13,1、計算需要NaCl固體的質量： 0.100L0.100mol/L 106g/mol=1.06g,2、稱量：用托盤天平準確稱取1.1gNaCl。(為什么？),3、溶解：將氯化鈉固體放入100mL燒杯中，用適量蒸餾水溶解，冷卻至室溫。,4、移液：將燒杯中的溶液用玻璃棒小心地引流到100mL的容量瓶中，用蒸餾水洗滌燒杯內壁23次，并將每次洗滌的溶液都移入容量瓶中。輕輕晃動容量瓶使溶液混合均勻。,5、定容：將蒸餾水緩緩注入容量瓶中，直到容量瓶中的液面接近容量瓶頸刻度線12cm處。改用膠頭滴管滴加蒸餾水到凹液面的最低處正好與刻度線相切。,6、搖勻：將容量瓶塞蓋好，反復顛倒搖勻。,7、裝瓶、貼標簽。,9、搖勻后，溶液的液面低于標線，能否再加水至液面與標線 相切？如這樣操作，對配得的溶液濃度有什么影響？、,思考：,1、為什么在燒杯中溶解？能否直接在容量瓶中溶解？,2、物質溶解后能否立即轉移到容量瓶中？,3、為什么要用玻棒引流？轉移過程中玻棒應在何處？能否放在桌上？,4、為什么要洗滌23次，否則，配制出的溶液濃度有什么變化？,6、定容時為什么要改用膠頭滴管？,5、如果將燒杯中的溶液轉移到容量瓶中時不慎灑到容量瓶外，最后配成的溶液中溶質的實際濃度比所要求的大了還是小了？,8、如果定容時，不小心使溶液的液面超過了標線，該怎么辦？,一定物質的量濃度溶液配制中的誤差分析：,金榜P14,物質的量濃度的有關計算,1、溶液中n、Vl、m、C、N各量的關系,思考：這幾個量之間有何關系？如何進行換算？