《化學(xué) 》課件 第三章 物質(zhì)的量 溶液

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化

學(xué)

》（通用類(lèi)）第三章物質(zhì)的量溶液

第三章物質(zhì)的量溶液

【預(yù)期目標(biāo)】能說(shuō)出物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量和氣體摩爾體積的概念并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)微觀粒子數(shù)目和宏觀物質(zhì)質(zhì)量和氣體體積的關(guān)系；理解溶液組成的不同表示方法，并熟練進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，發(fā)展分析、歸納、總結(jié)的能力；能規(guī)范的進(jìn)行溶液配制和稀釋的實(shí)驗(yàn)操作，提高動(dòng)手能力和合作能力，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。第三章物質(zhì)的量溶液物質(zhì)是由原子、分子、離子等微粒構(gòu)成的，化學(xué)反應(yīng)是物質(zhì)所含微粒的重新組合。在研究化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，不僅要控制反應(yīng)物的種類(lèi)和反應(yīng)條件，還要探索反應(yīng)中各物質(zhì)間的定量關(guān)系。為了將宏觀可觀察的物理量（質(zhì)量、體積）與微粒的個(gè)數(shù)建立聯(lián)系，1971年第14屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)作出決議，設(shè)立了一個(gè)新的物理量—物質(zhì)的量。第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)

【節(jié)目錄】第一節(jié)物質(zhì)的量第二節(jié)氣體摩爾體積第三節(jié)物質(zhì)的量濃度第一節(jié)

物質(zhì)的量

在初中化學(xué)中，我們已經(jīng)可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)方程式判斷各物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系，如28gCO和16gO2完全反應(yīng)可以生成44gCO2。那么為什么28gCO和16gO2正好能完全呢?28gCO和16gO2中分別含有多少個(gè)CO和O2呢？溫故知新化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是微觀粒子的重新組合，如果用微觀粒子的數(shù)目對(duì)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行計(jì)量和討論，將更為直觀和便捷。問(wèn)題是由于微觀粒子太小，難以對(duì)微觀粒子進(jìn)行計(jì)數(shù)或稱(chēng)重。1971年第14屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)作出決議，增加“物質(zhì)的量”作為國(guó)際單位制的第7個(gè)基本物理量，這個(gè)基本量解決了這一科學(xué)難題。第一節(jié)

物質(zhì)的量

一、物質(zhì)的量

該方程式表示的宏觀、微觀含義分別是什么？物質(zhì)之間的反應(yīng)既是按照一定個(gè)數(shù)比的原子、分子或離子進(jìn)行的，但由于微觀粒子很小，所以在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中無(wú)法以準(zhǔn)確的粒子的個(gè)數(shù)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)定量。因此，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)中，我們需要將粒子的數(shù)量擴(kuò)大一定的倍數(shù)后轉(zhuǎn)化為一定數(shù)目的微粒的集合體，并將其轉(zhuǎn)化為可以稱(chēng)量的質(zhì)量或體積進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，這個(gè)集合體就是物質(zhì)的量。請(qǐng)同學(xué)們觀察下面的方程式并回答問(wèn)題：生活常以質(zhì)量或體積較小的物體以集合體的方式進(jìn)行計(jì)數(shù)，如：第一節(jié)

物質(zhì)的量

一、物質(zhì)的量

1令紙1打雞蛋12個(gè)雞蛋第一節(jié)

物質(zhì)的量

一、物質(zhì)的量

定義：表示含有一定數(shù)目粒子的集合體的一個(gè)物理量符號(hào)：n單位：摩爾，簡(jiǎn)稱(chēng)“摩”，符號(hào)：mol物質(zhì)的量是國(guó)際單位制（SI）的七個(gè)基本物理量之一，具體如下：第一節(jié)

物質(zhì)的量

一、物質(zhì)的量

物理量單位名稱(chēng)單位符號(hào)長(zhǎng)度米m質(zhì)量千克（公斤）kg時(shí)間秒s電流安[培]A熱力學(xué)溫度開(kāi)[爾文]K物質(zhì)的量摩[爾]mol發(fā)光強(qiáng)度坎[德拉]cd物質(zhì)的量是一專(zhuān)用名詞，“物質(zhì)的量”是一個(gè)整體，不能拆開(kāi)理解；在使用時(shí)，基本單元應(yīng)予以指明，可以是原子、分子、離子、電子或其他粒子，也可以是這些粒子的特定組合，不能表示宏觀物質(zhì)。例：1molC，1molH2O，1molOH-等；只能用于計(jì)量物質(zhì)所含有微粒集合體的數(shù)目。第一節(jié)

物質(zhì)的量

一、物質(zhì)的量

第一節(jié)

物質(zhì)的量

一、物質(zhì)的量

判斷正誤并說(shuō)明理由1mol氧()1molCO2

()1mol大米()那么1mol粒子集合體到底含有多少個(gè)微粒呢？××√沒(méi)有指出是分子、原子或離子大米不是微觀粒子第一節(jié)

物質(zhì)的量

一、物質(zhì)的量

國(guó)際上規(guī)定：1mol粒子集體中所含的粒子數(shù)與12g12C中所含的碳原子數(shù)相同，約為6.02×1023，該數(shù)值稱(chēng)為阿伏加德羅常數(shù),符號(hào)為NA，通常用6.02×1023/mol表示,也就是說(shuō)1mol任意粒子的個(gè)數(shù)為6.02×1023個(gè)。第一節(jié)

物質(zhì)的量

一、物質(zhì)的量

思考物質(zhì)的量與微粒個(gè)數(shù)之間存在什么樣的關(guān)系，并完成表3-1的內(nèi)容。微粒的種類(lèi)物質(zhì)的量（n）/mol微粒個(gè)數(shù)（N）Na+1

OH-2

Fe

3.01×1023H2

9.03×1023表3-1微粒的個(gè)數(shù)與物質(zhì)的量的關(guān)系6.02×10231.204×10240.51.5交流討論第一節(jié)

物質(zhì)的量

一、物質(zhì)的量

物質(zhì)的量微粒個(gè)數(shù)阿伏加德羅常數(shù)物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)與粒子數(shù)（N）之間的關(guān)系：或該公式可變形為：

第一節(jié)

物質(zhì)的量

一、物質(zhì)的量

請(qǐng)計(jì)算：（1）0.5molH2中的氫分子數(shù)

；（2）1molNaCl中的氯離子數(shù)

；（3）1molH2SO4中的氧原子數(shù)

；（4）1.204×1024個(gè)水分子的物質(zhì)的量

；（5）9.03×1024個(gè)鐵原子的物質(zhì)的量

。3.01×1024個(gè)6.02×1024個(gè)2.408×1025個(gè)1mol1.5mol第一節(jié)

物質(zhì)的量

二、摩爾質(zhì)量1molC約有幾個(gè)碳原子？1molH2O約有幾個(gè)水分子？

1mol不同物質(zhì)所含粒子的個(gè)數(shù)相同那么1mol不同物質(zhì)的質(zhì)量相同嗎？NA（約為6.02×1023

個(gè)）第一節(jié)

物質(zhì)的量

二、摩爾質(zhì)量單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量,符號(hào)用M表示，常用單位為：g/mol。

定義式為：

通俗地講，摩爾質(zhì)量就是1mol物質(zhì)的質(zhì)量。摩爾質(zhì)量的常用單位是g/mol。例如，根據(jù)摩爾的定義，1mol12C的質(zhì)量為12g。因此

12C的摩爾質(zhì)量可以記作：M(12C)=12g/mol。第一節(jié)

物質(zhì)的量

二、摩爾質(zhì)量根據(jù)原子量的定義，氫的平均原子量為1。因此1個(gè)12C原子的質(zhì)量和1個(gè)H原子（按平均原子量計(jì)）的質(zhì)量之間存在以下關(guān)系：

由此可知，1molH原子的質(zhì)量為1g，因此H的摩爾質(zhì)量可以記作：M(H)=1g/mol以此類(lèi)推：物質(zhì)B的摩爾質(zhì)量數(shù)值上等于物質(zhì)B的原子量、分子量或化學(xué)式量，單位為g/mol。例如：Na的原子量為23，得：M(Na)=23g/mol。第一節(jié)

物質(zhì)的量

二、摩爾質(zhì)量交流討論微粒原子量或分子量摩爾質(zhì)量（M）/（g/mol）物質(zhì)的量（n）/mol質(zhì)量（m）/gH22

1

H2O

18

36Fe56

112CO2

442

表3-2原子量或分子量與摩爾質(zhì)量查元素周期表，根據(jù)相對(duì)原子質(zhì)量和表中的信息，完成表3-2內(nèi)容。221825624488第一節(jié)

物質(zhì)的量

二、摩爾質(zhì)量物質(zhì)的量質(zhì)量摩爾質(zhì)量物質(zhì)的量（n）、質(zhì)量（m）和摩爾質(zhì)量（M）之間的關(guān)系：

可變形為：第一節(jié)

物質(zhì)的量

二、摩爾質(zhì)量計(jì)算下列物質(zhì)的物質(zhì)的量或質(zhì)量。（1）9.8gH2SO4的物質(zhì)的量

;（2）5.3gNa2CO3的物質(zhì)的量

;（3）0.25molCaCO3的質(zhì)量

;（4）2.0molH2O的質(zhì)量

。0.1mol0.05mol25g36g第二節(jié)

氣體摩爾體積溫故知新在第一節(jié)中，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)摩爾質(zhì)量的概念以及摩爾質(zhì)量與質(zhì)量的關(guān)系，了解到不同物質(zhì)的摩爾質(zhì)量往往不同，那么，對(duì)于氣體來(lái)說(shuō)，1摩爾微粒所構(gòu)成的物質(zhì)的體積是否相同呢？第二節(jié)

氣體摩爾體積

一、氣體摩爾體積的概念當(dāng)數(shù)目相同的物體緊密堆積時(shí)，不同物體所占的體積主要是由單體的體積及緊密堆積程度決定的。例如，6個(gè)排球和6個(gè)乒乓球，當(dāng)它們緊密堆積時(shí)，乒乓球的總體積肯定小于排球的總體積。在微觀世界，相同微粒數(shù)目的物質(zhì)，它們所占有的體積又遵循什么樣的規(guī)律呢？第二節(jié)

氣體摩爾體積

一、氣體摩爾體積的概念物質(zhì)名稱(chēng)摩爾質(zhì)量/（g/mol）密度/（g/cm3）1mol物質(zhì)的體積/cm3鐵55.87.877.09鋁26.982.79.99鉛20711.318.3水18118硫酸981.8353.55表3-31mol不同的固體和液體物質(zhì)的體積第二節(jié)

氣體摩爾體積

一、氣體摩爾體積的概念

表3-3數(shù)據(jù)表明，相同條件下，1mol不同固態(tài)和液態(tài)物質(zhì)的體積是各不相同的。表3-3數(shù)據(jù)表明，相同條件下，1mol不同固態(tài)和液態(tài)物質(zhì)的體積是各不相同的。第二節(jié)

氣體摩爾體積

一、氣體摩爾體積的概念交流討論物質(zhì)摩爾質(zhì)量/(g/mol)密度/(g/L)體積/LO2321.429

H22.0160.0899

N228.0161.2507

CO2441.964

表3-4中列出了四種氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下（溫度為0℃、壓強(qiáng)為101.325KPa）的密度數(shù)據(jù)。請(qǐng)計(jì)算該條件下，1mol不同氣體的體積，填表。表3-41mol不同氣體的體積（STP下）22.4022.4222.4022.40第二節(jié)

氣體摩爾體積

一、氣體摩爾體積的概念

計(jì)算結(jié)果顯示，四種氣體的體積依次為：22.40L、22.42L、22.40L、22.40L。數(shù)據(jù)表明，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol四種不同的氣體

所占的體積都約等于22.4L。大量實(shí)驗(yàn)表明，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體的體積都約等于22.4L。第二節(jié)

氣體摩爾體積

一、氣體摩爾體積的概念

第二節(jié)

氣體摩爾體積

一、氣體摩爾體積的概念例1：計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀況下，33.6LCO氣體中CO的物質(zhì)的量和分子數(shù)目？

第二節(jié)

氣體摩爾體積

一、氣體摩爾體積的概念例2：2mol氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是多少升?解：已知：

n(H2)=2molSTP下，Vm=22.4L/mol由：V=Vm·n(H2)

得：V(H2)=22.4L/mol×2mol=44.8L答：氫氣體積為44.8L。第二節(jié)

氣體摩爾體積

一、氣體摩爾體積的概念

為什么在相同條件下，固體和液體的摩爾體積有明顯不同，而氣體的摩爾體積卻基本相同呢？為什么條件不同時(shí)，氣體體積的變化很明顯，而固體和液體的體積卻變化很??？微粒的數(shù)目微粒的大小微粒間的距離決定物質(zhì)體積大小的因素第二節(jié)

氣體摩爾體積

一、氣體摩爾體積的概念氣體分子間距離很大固態(tài)液態(tài)氣態(tài)固體物質(zhì)液體物質(zhì)固體液體粒子間的距離非常小

相同條件下，氣、液、固間距比較第二節(jié)

氣體摩爾體積

一、氣體摩爾體積的概念微粒的數(shù)目微粒的大小微粒間的距離決定物質(zhì)體積大小的因素決定固體或液體決定氣體固體、液體物質(zhì)粒子間間隔很小，在微粒數(shù)目相同的情況下，固體、液體的體積主要由粒子本身大小決定氣體物質(zhì)分子間間隔遠(yuǎn)大于分子本身大小，在微粒數(shù)目相同的情況下，氣體的體積主要由微粒間的距離大小決定，而分子間的平均距離受溫度和壓強(qiáng)的影響第二節(jié)

氣體摩爾體積

一、氣體摩爾體積的概念粒子數(shù)目相同物質(zhì)的體積關(guān)系同溫同壓粒子大小不同粒子間的距離相同體積不同體積相同不同固體或液體不同氣體第二節(jié)

氣體摩爾體積

一、氣體摩爾體積的概念相同的溫度和壓強(qiáng)下，粒子數(shù)相同的任何氣體都具有___________，也可以說(shuō)，在相同的溫度和壓強(qiáng)下、相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子阿伏加德羅定律相同的溫度和壓強(qiáng)下，任何氣體粒子之間的距離可以看成是相等的相同的體積阿伏加德羅定律的內(nèi)容阿伏加德羅定律適用于任何氣體，包括混合氣體，不適用于非氣體特別提示同溫、同壓、同體積、同分子數(shù)，共同存在，相互制約，且“三同定一同”第二節(jié)

氣體摩爾體積

二、物質(zhì)的量在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用

分子數(shù)：212分子個(gè)數(shù)擴(kuò)大NA倍：2NA1NA2NA物質(zhì)的量：2mol1mol2mol質(zhì)量：128g32g160g化學(xué)反應(yīng)是在一定數(shù)目的分子、原子或離子間進(jìn)行的。例如一定條件下，2分子SO2和1分子O2化合生成1分子SO3。在學(xué)習(xí)了物質(zhì)的量的概念后，我們可以從宏觀的角度討論SO2氧化為SO3的反應(yīng)：第二節(jié)

氣體摩爾體積

二、物質(zhì)的量在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用例3：高溫煅燒50gCaCO3，完全反應(yīng)后可制備CaO的物質(zhì)的量為多少摩爾？

得：

n(CaO):n(CaCO3)=1:1所以：n(CaO)=0.5mol答：高溫煅燒50gCaCO3，完全反應(yīng)后可制備CaO的物質(zhì)的量為0.5mol。

第二節(jié)

氣體摩爾體積

二、物質(zhì)的量在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用例4中和4.9gH2SO4

，消耗NaOH的質(zhì)量是多少？生成Na2SO4

的物質(zhì)的量又是多少？

解：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式及反應(yīng)中各相關(guān)組分的計(jì)量關(guān)系，得：

第三節(jié)

物質(zhì)的量濃度溫故知新

你知道溶液的組成嗎？初中階段，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)來(lái)表示溶液的組成，你還記得其計(jì)算公式和物理意義嗎？第三節(jié)

物質(zhì)的量濃度一、物質(zhì)的量濃度概念

溶質(zhì)（B）的物質(zhì)的量濃度是指在一定體積的溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，用符號(hào)c(B)或cB表示，單位為mol/L。

第三節(jié)

物質(zhì)的量濃度一、物質(zhì)的量濃度概念

例1

將7.45gKCl完全溶解在水中，配制成100mL的溶液，所得溶液的物質(zhì)的量濃度為多少？第三節(jié)

物質(zhì)的量濃度二、物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)間的換算

第三節(jié)

物質(zhì)的量濃度二、物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)間的換算例2已知市售濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ωB=0.98，密度ρ=1.84kg/L，計(jì)算濃硫酸的物質(zhì)的量濃度。

第三節(jié)

物質(zhì)的量濃度三、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制一定濃度溶液的配制一般包括以下兩種情況：一定質(zhì)量溶液的配制，配制過(guò)程中，需要控制溶質(zhì)的質(zhì)量和溶液的總質(zhì)量或溶劑的質(zhì)量，所得溶液的組成用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。

一定體積溶液的配制，用一定體積的溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量來(lái)表示溶液的組成，配制過(guò)程中需要控制溶質(zhì)的量（質(zhì)量或體積）和溶液的總體積,所得溶液的組成可以用物質(zhì)的量濃度表示，也可以使用質(zhì)量濃度或體積分?jǐn)?shù)表示。第三節(jié)

物質(zhì)的量濃度三、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制屬于一定體積的溶液的配制，配制時(shí)要根據(jù)不同的要求選擇不同的儀器及操作方法。當(dāng)溶液濃度準(zhǔn)確度要求不高時(shí)，溶液的配制是用可以使用托盤(pán)天平稱(chēng)量物質(zhì)的質(zhì)量，用量筒或量杯定容溶液的體積；當(dāng)配制的溶液的物質(zhì)的量濃度準(zhǔn)確度要求較高時(shí)，需用分析天平稱(chēng)量溶質(zhì)的質(zhì)量（液態(tài)溶質(zhì)需用移液管移取），用容量瓶定容溶液的體積，第三節(jié)

物質(zhì)的量濃度三、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制準(zhǔn)確度較高溶液配制所用的主要儀器有：分析天平移液管容量瓶第三節(jié)

物質(zhì)的量濃度三、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制

結(jié)構(gòu)：細(xì)頸，梨形，平底的玻璃瓶，帶磨口玻璃塞標(biāo)識(shí)：瓶上標(biāo)有容積，溫度，頸部標(biāo)有刻度線(xiàn)規(guī)格：50mL，100mL，250mL，500mL，1000mL用途：配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液容量瓶第三節(jié)

物質(zhì)的量濃度三、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制①

在使用前要檢查是否漏水。往瓶?jī)?nèi)加入一定量水，塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立過(guò)來(lái)，觀察瓶塞周?chē)欠裼兴┏?。如果不漏水，將瓶正立并將瓶塞旋轉(zhuǎn)180°后塞緊，仍把瓶倒立過(guò)來(lái)，再檢查是否漏水。檢驗(yàn)程序：加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立，瓶塞旋轉(zhuǎn)180°→倒立→查漏。容量瓶使用注意事項(xiàng)第三節(jié)

物質(zhì)的量濃度三、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制容量瓶使用注意事項(xiàng)②“大而近”原則。XXmL容量瓶：只能配制與容量瓶規(guī)格相同體積的溶液如需要95mL溶液，只能選用100mL容量瓶配100mL溶液第三節(jié)

物質(zhì)的量濃度三、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制③“五不能”不能溶解固體不能直接稀釋濃溶液不能加熱不能作反應(yīng)容器不能長(zhǎng)期貯存溶液容量瓶使用注意事項(xiàng)第三節(jié)

物質(zhì)的量濃度三、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制配制100mL濃度為1.00mol/L的NaCl溶液燒杯、100mL容量瓶、膠頭滴管、量簡(jiǎn)、玻璃棒、藥匙、濾紙、天平、NaCl、蒸餾水。燒杯100mL容量瓶膠頭滴管量簡(jiǎn)玻璃棒藥匙托盤(pán)天平實(shí)驗(yàn)用品：第三節(jié)

物質(zhì)的量濃度三、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制配制100mL濃度為1.00mol/L的NaCl溶液解：m(NaCl)=n(NaCl)·M(NaCl)=c(NaCl)·V·M(NaCl)=1.00mol/L×0.1L×58.5g/mol=5.85g若配制80mL1.00mol/L的NaCl溶液,需5.85gNaCl固體？計(jì)算第三節(jié)

物質(zhì)的量濃度三、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制配制100mL濃度為0.50mol/L的NaCl溶液不能，托盤(pán)天平精確度為0.1g，故應(yīng)稱(chēng)取5.9gNaCl固體。①稱(chēng)量時(shí)：左物右碼③精確度：0.1g【托盤(pán)天平使用注意事項(xiàng)】能否用托盤(pán)天平稱(chēng)取5.85gNaCl固體？普通電子天平：精確度0.01g或0.001g；分析天平：精確度0.0001g②要用稱(chēng)量紙，如果是NaOH等具有腐蝕性的藥品要用表面皿或者燒杯。稱(chēng)量第三節(jié)

物質(zhì)的量濃度三、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制將稱(chēng)好的NaCl固體放入燒杯中，加入適量蒸餾水，用玻璃棒攪拌，使NaCl固體全部溶解。溶解固體，如氫氧化鈉，或者稀釋濃溶液，如濃硫酸時(shí)，要冷卻到室溫才能轉(zhuǎn)入到容量瓶中?！就卣埂吭颍耗承┪镔|(zhì)在溶解放出大量的熱，會(huì)容量瓶體積不準(zhǔn)。作用：攪拌，加速溶解配制100mL濃度為1.00mol/L的NaCl溶液溶解第三節(jié)

物質(zhì)的量濃度三、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制將燒杯中的溶液沿玻璃棒注入100mL容量瓶，并用少量蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒2~3次，將洗滌液也都注入容量瓶。輕輕搖動(dòng)容量瓶，使溶液混合均勻。引流，避免溶液灑在外面。玻璃棒下端伸到刻度線(xiàn)以下玻璃棒不接