【化學(xué)】12《化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用》課件1（人教版必修1）.ppt

1、第一章 從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué),第二節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,【討論】1.如何測(cè)量一本書中一張紙的厚度？ 2.一滴水中有多少個(gè)水分子？如何測(cè)量一個(gè)H2O分子的質(zhì)量？,一滴水中所含的水分子數(shù)，讓全世界65億人去數(shù)，每人每分鐘數(shù)100個(gè)，日夜不停的數(shù)，需要5千年才能數(shù)完。,思考討論,一谷倉(cāng)的谷子，假定每一粒谷子的形狀、體積、質(zhì)量是相同的，我們通過哪些方法或途徑可以知道這個(gè)谷倉(cāng)中的谷子的個(gè)數(shù)？,思考討論,直接數(shù)數(shù),先稱量出一粒谷子的質(zhì)量，再用谷倉(cāng)中谷子的總質(zhì)量除以一粒谷子的質(zhì)量。,先稱量出100粒谷子的質(zhì)量，用谷子的總質(zhì)量除以 100粒谷子的質(zhì)量，再乘以100 。,先測(cè)量出一粒谷子的體積，再用倉(cāng)庫(kù)中谷子的總

2、體積除以一粒谷子的體積 。,先用一個(gè)容器（升、斗或擔(dān)），先數(shù)出一升（斗或擔(dān)）中谷子的粒數(shù)，再用升（斗或擔(dān)）去量谷倉(cāng)庫(kù)中谷子，用升數(shù)乘以一升中谷子的粒數(shù)，就為谷倉(cāng)庫(kù)中谷子的粒數(shù)。,法一：直接計(jì)量（方法一）,法二：引入中間物理量換算 （方法二五）,進(jìn)一步思考根據(jù)方法5，若已知一斗谷子所含的谷粒數(shù)目為N個(gè)，一斗谷子的質(zhì)量為M kg,則m kg谷子中的谷粒數(shù)如何計(jì)算？,谷粒數(shù),N,谷子的質(zhì)量 一斗谷子的質(zhì)量,進(jìn)一步思考根據(jù)方法5，若已知一斗谷子所含的谷粒數(shù)目為N個(gè)，一斗谷子的質(zhì)量為M kg,則m kg谷子中的谷粒數(shù)如何計(jì)算？,谷粒數(shù),N,谷子的質(zhì)量 一斗谷子的質(zhì)量,一滴水中水分子數(shù),如何數(shù)出一滴水中含

3、有的水分子數(shù)?,N,一滴水的質(zhì)量 一定數(shù)目水分子的質(zhì)量,想辦法在水分子數(shù)和水的質(zhì)量之間找到一個(gè)橋梁集體單位。,這個(gè)橋梁就是本節(jié)課標(biāo)題：化學(xué)中常用的物理量-物質(zhì)的量,一.物質(zhì)的量 含義：,概念：表示一定數(shù)目粒子的集合體 符號(hào)：n 單位：摩爾 簡(jiǎn)稱：摩 符號(hào)：mol,是一種物理量，通過它可以把物質(zhì)的宏觀量（如質(zhì)量、體積）與原子、分子或離子等微觀粒子的數(shù)量聯(lián)系起來,原意：堆量,1971年第14次國(guó)際計(jì)量大會(huì)規(guī)定了七個(gè)基本物理量及其單位和符號(hào),一頂,一打：12頂,一瓶,一箱：24瓶,1mol,?個(gè),1 摩爾的標(biāo)準(zhǔn)：1 mol粒子集體所含的粒子數(shù)= 0.012 kg12C中所含的碳原子數(shù) 6.02102

4、3,把6.021023 mol1叫做阿伏加德羅常數(shù)，符號(hào)NA。 注意：阿伏加德羅常數(shù)是一個(gè)物理量，單位是mol1。,n（物質(zhì)的量）,N（粒子總數(shù)）,1mol H,NA個(gè)H,2mol H,2NA個(gè)H,n mol H,nNA個(gè)H,N,n,NA,=,阿伏加德羅常數(shù),如果把6.021023個(gè)直徑為2.5cm的硬幣排成一行（展示硬幣），可以來回于地球與太陽(yáng)之間240.8億次。,如果把 6.021023 粒米給全球60億人吃，每人每天吃一斤，要吃14萬年。,1NA=6.021023mol-1,對(duì)物質(zhì)的量的理解,“物質(zhì)的量”是一個(gè)表示“粒子集合體”的專用名詞，不可簡(jiǎn)化和添加。 摩爾作為物質(zhì)的量的單位，這一單

5、位只適用于微觀粒子（分子、原子、電子、中子、質(zhì)子、離子），不適用于宏觀物質(zhì)。 使用摩爾作為單位表示物質(zhì)的量時(shí)，必須指明微粒的種類，如原子、分子、離子等。且粒子的種類用化學(xué)式來表示 “摩爾”是“物質(zhì)的量”的單位，兩者不能混淆。如“某物質(zhì)的物質(zhì)的量是多少”不能說成“某物質(zhì)它的摩爾數(shù)是多少”。,1mol大米 1 摩爾氧 1 摩爾氧原子 2 摩爾分子氫 3 摩爾 H2O 0.5 摩爾二氧化碳,未指明微粒種類，是氧原子、氧分子還是氧離子,表示1mol O,表示為2mol H2,表示為 3mol H2O,表示為0.5mol CO2,1、判斷下列說法是否正確,不是微觀粒子,【課堂練習(xí)】 2.填空： （1）1

6、mol O中含有 個(gè)O； （2）1mol H2O中含有 個(gè)H2O； （3）1mol H+中含有 個(gè)H+。,3.根據(jù)摩爾的有關(guān)知識(shí)，進(jìn)行下列計(jì)算： （1）1.204 1024個(gè)H，合多少mol? （2）5molO2中有多少個(gè)氧分子？ （3）N個(gè)水分子的物質(zhì)的量是多少？（已知阿伏加 德羅常數(shù)為NA）,2 mol,3.01 1024,N/NA,6.02 1023,6.02 1023,6.02 1023,“集體”的數(shù)目為什么選擇6.021023呢？,不好稱,不好稱,能稱但不方便,很好稱,6.021023 是個(gè)很好也很巧的數(shù)??！,可稱量 物質(zhì)的質(zhì)量,該物質(zhì) 含有的粒子數(shù),1mol不同物質(zhì)的質(zhì)量和體積,1

7、mol物質(zhì)的質(zhì)量在數(shù)值上有什么特點(diǎn)？,二、摩爾質(zhì)量,1mol 物質(zhì)所具有的質(zhì)量稱為該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，符號(hào)為 M。 在數(shù)值上等于該物質(zhì)的相對(duì)分子（原子）質(zhì)量 單位是 g mol-1 。,Fe的摩爾質(zhì)量是： 水的摩爾質(zhì)量是： NaCl的摩爾質(zhì)量是： OH-的摩爾質(zhì)量是：,56 g mol-1,18 g mol-1,58.5 g mol-1,17 g mol-1,物質(zhì)的量(n)、物質(zhì)的質(zhì)量(m)和摩爾質(zhì)量(M)之間的關(guān)系,n(mol)=m(g)/ M(g/mol),物質(zhì)的質(zhì)量(g),物質(zhì)的量（mol）,微粒數(shù)(N),【小結(jié)】 1.,2. 物質(zhì)的量求算公式： n=N/NA n=m/M,摩爾質(zhì)量（M）,

8、摩爾質(zhì)量（M）,阿伏加德羅常數(shù)（NA）,阿伏加德羅常數(shù)（NA）,2:1,同溫同壓下，1 mol H2和1 mol O2的體積相同,假設(shè)電解了1.8 g水，試計(jì)算所得H2 和O2的物質(zhì)的量之比是多少？,觀察實(shí)驗(yàn)，電解水產(chǎn)生的H2 和 O2體積比約為多少？,結(jié)論：,1、比較1 mol H2和1 mol O2的體積大小,2:1,2、計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀況 (0、101 kPa)下 1 mol氣體的體積,由體積數(shù)據(jù)結(jié)合物質(zhì)狀態(tài)你得出什么結(jié)論?,在相同條件下，等物質(zhì)的量的氣體的體積幾乎相同。 在相同條件下，等物質(zhì)的量的固體或液體的體積不相同。,結(jié)論:,物體體積大小取決于什么因素呢？,影響物質(zhì)體積的因素,1.粒子數(shù)

9、目,2.粒子的大小,3.粒子之間的距離,NA,主要因素,次要因素,主要因素,從微觀角度分析,決定1mol物質(zhì)體積的三個(gè)因素,NA,次要因素,忽 略,實(shí)驗(yàn)證明同溫、同壓時(shí)，任何氣體粒子之間的距離可以看成是相等， 故同溫同壓時(shí)，1mol氣體的體積幾乎相等 。,阿伏加德羅定律：在同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。,注意：氣體包括單一純凈氣體和混合氣體。,概念：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的氣體所占的體積叫 做氣體摩爾體積。,符號(hào): Vm,標(biāo)準(zhǔn)狀況(0C。,101KPa)下Vm22.4L/mol 常溫常壓下(25C。,101KPa) Vm24.5L/mol,單位: L/mol (Lmol-1) 和

10、m3/mol 。,三、氣體摩爾體積,氣體包括單一純凈氣體和混合氣體。,氣體摩爾體積,物質(zhì)的量,氣體體積,V,=,Vm,n,1、 CO2 的摩爾體積是22.4L/mol 2、標(biāo)準(zhǔn)狀況下1molH2O 的體積約是22.4L 3、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何物質(zhì)的體積 都約是22.4L 4、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的摩爾體積都是22.4L。,是對(duì)是錯(cuò),錯(cuò) 未說標(biāo)準(zhǔn)狀況下。,錯(cuò) H2O是液態(tài)。,錯(cuò) 應(yīng)該是1mol任何氣體。,錯(cuò) 單位是L/mol。,5、標(biāo)準(zhǔn)狀況下1molSO3 的體積約是22.4L 6、常溫常壓下，1molCO2的體積約是22.4L 7、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.2molN2和0.8molCO2的混 合氣體

11、體積約為22.4L 8、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L的任何氣體都約為1mol,錯(cuò) 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,SO3是固態(tài)。,錯(cuò) 是24.5L。,對(duì),對(duì),例一: 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下, 2.2 g CO2的體積 是多少？,= 0 . 05 mol 22 . 4 L / mol,= 1 . 1 2L,解：,例二：標(biāo)準(zhǔn)狀況下， 112 mL 某氣體的質(zhì)量為 0 . 14 g , 則其摩爾質(zhì)量為 ，相對(duì)分子質(zhì)量為 。,解：,= 0 . 005 mol,n = m / M,= 28 g / mol,四、物質(zhì)的量濃度,常用單位：,c（B）,mol/L（或 molL-1）,單位體積溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量.,定義,符號(hào)：,思考： 1

12、 mol L-1 的NaOH溶液的含義是什么？,含義：在1L溶液中含有1 mol的溶質(zhì)，這種溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度就是1 mol L-1,思考：將 1molNaCl溶解在1L水中,所得的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是否為1mol/L?,思考：將1ml10mol L-1濃硫酸加入9ml水中，所得的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是否為1mol/L?,說明1：溶液體積不等于溶劑體積，也不等于溶劑體積和溶質(zhì)體積直接相加，是溶質(zhì)和溶劑混合溶解后的實(shí)際體積。,思考：將6.2gNa2O溶于水所得400ml溶液中，溶質(zhì)是什么物質(zhì)？物質(zhì)的量濃度是多少？,思考： 100ml 1mol L-1 的HCl溶液，HCl物質(zhì)的量

13、是多少？,思考：將0.5mol的乙醇配成1L溶液，該溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？,說明2：“溶質(zhì)”是溶液中的溶質(zhì)，可以指化合物，也可以指離子，也可以指反應(yīng)后的產(chǎn)物。,思考：將25gCuSO4.5H2O溶于適量水中，配成100ml溶液，所得的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是多少？（注：CuSO4.5H2O的式量為250）,說明3：帶結(jié)晶水的物質(zhì)作為溶質(zhì)時(shí)，其物質(zhì)的量的計(jì)算，用帶有結(jié)晶水物質(zhì)的質(zhì)量除以帶有結(jié)晶水物質(zhì)的摩爾質(zhì)量。,思考：從1L 1mol/L蔗糖溶液中分別取出100mL、10mL、1mL，取出的溶液中蔗糖的物質(zhì)的量濃度及物質(zhì)的量各是多少？,1,1,1,0.1,0.01,0.001,說明4：溶液

14、是均一的，對(duì)于一定物質(zhì)的量濃度的溶液，不論取用它的體積多少，溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是不變的。但是在不同體積的溶液中，溶質(zhì)的物質(zhì)的量不同。,mol,g,L,g,cB=nB/V,體積相同，物質(zhì)的量濃度相同的溶液中，所含溶質(zhì)物質(zhì)的量相同，但溶質(zhì)質(zhì)量不同。,質(zhì)量相同，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的溶液中，所含溶質(zhì)的質(zhì)量相同，但溶質(zhì)的物質(zhì)的量不同,cB（溶液）,V（aq),V(aq),課堂小結(jié),五、物質(zhì)的量濃度計(jì)算,基本量的換算,溶液中溶質(zhì)微粒數(shù)目的計(jì)算,質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算,溶液稀釋與濃縮,兩種不同濃度溶液混合,化學(xué)反應(yīng)中計(jì)算,請(qǐng)大家計(jì)算一下下列各溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度:,0.5,2,0.2,0.5,1,0

15、.05,基本量的換算,2溶液中溶質(zhì)微粒數(shù)目的計(jì)算,例： 2L 1mol/L的H2SO4溶液，含溶質(zhì)的物質(zhì)的量為 mol，含H+ 個(gè)，SO42- 個(gè)。,2,2.4081024,1.2041024,3溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算,摩爾質(zhì)量（g/mol),密度（g/mL),1000 ,注：密度的單位是g/cm3 是溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù) M 是溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量,例：某濃硝酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94%，密度為1.5g/cm3。計(jì)算該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度。,解：設(shè)有1000ml硝酸溶液，則,m(HNO3) =HNO3(aq)VHNO3(aq)（HNO3） = 1.5g/cm31000cm394% =

16、1410g,n(HNO3) = m(HNO3)/M(HNO3) =1410g/63gmol-1 = 22.4mol,答：該硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度為22.4mol/L,思路：C = n / V,例：某濃硝酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94%，密度為1.5g/cm3。計(jì)算該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度。,答：該硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度為22.4mol/L,解：根據(jù)解題思路可得： C=- = -,1000 ,M,63,1000 94% 1.5,=22.4mol/L,例：2mol/LNaOH溶液（=1.08g/cm3） 的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：,解：設(shè)有1L NaOH溶液，則,m(NaOH) = 2mo

17、l/L1L40g/mol = 80g,mNaOH(aq)=1.08g/cm31000cm3= 1080g,NaOH(aq) = 80g/1080g100% = 7.4%,答：該溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.4%,思路： = m B /m(aq ),例：2mol/LNaOH溶液（=1.08g/cm3） 的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：,解：根據(jù)解題思路可得： C=- =-,答：該溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.4%,M,1000 ,1000,C M,=-100,10001.08,240,=7.4%,溶液稀釋與濃縮,結(jié)論：濃溶液配制稀溶液前后溶質(zhì)的量不變,思路：稀釋溶液前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等,C1V1= C2V2,例：將1

18、0毫升2 mol/L的硫酸溶液加水稀釋到0.5mol/L，其體積為多少毫升？,例:配制500mL1 mol/L的H2SO4溶液，需要密度為1.8g/mL的濃硫酸（98%硫酸）多少毫升？,解: 0.51=V1.898%98,解：10mL2mol/LVH2SO4(aq)0.5mol/L,兩種不同濃度溶液混合,思路：C3V3 = C1V1+C2V2,（混合前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量總和不變）,規(guī)律1：密度大于水的溶液，溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，密度越大，溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度就越大，如鹽酸、硫酸、氫氧化鈉溶液。反之亦然。 規(guī)律2：同種溶質(zhì)兩種不同濃度的溶液混合 溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 a%、b%，混合溶液的密度為g/ml

19、 （1）等質(zhì)量混合后的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：(a%+b% ) /2，物質(zhì)的量濃度為：1000 (a%+b% ) /2M （2）等體積混合(大大小小) 若1 g/mL，混合后的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于(a%+b% ) /2， ，物質(zhì)的量濃度大于1000 (a%+b% ) /2 M 如硫酸、硝酸溶液. 若1g/mL，混合后的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 (a%+b% ) /2，物質(zhì)的量濃度小于1000 (a%+b% ) /2 M 如氨水、乙醇溶液.,化學(xué)反應(yīng)中計(jì)算,例：中和1升0.5 mol/LNaOH溶液，需要多少升 1mol/LH2SO4溶液？,解：2NaOHH2SO4 2mol 1mol 1L0.5mol/L VH2SO（aq)

20、1mol/L,六、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制,容量瓶簡(jiǎn)介:,容量瓶,2.使用之前要檢查是否漏水.,如何檢漏?,形狀: 細(xì)頸，梨形，平底的玻璃瓶；,構(gòu)造: 瓶上標(biāo)有容積，溫度，頸部標(biāo)有刻度線；,規(guī)格：100mL，250mL，500mL，1000mL；,3.只能用作配制的量具。不能在其中直接溶解或稀釋固體或濃溶液，不能將熱的溶液倒入，不能作為反應(yīng)器，也不能長(zhǎng)期存放溶液。移動(dòng)容量瓶，應(yīng)手握刻度線以上部分。,4.讀數(shù)時(shí) ，應(yīng)平視，使溶液的凹液面正好與刻度相切。,物質(zhì)的量溶液濃度配制,1、步驟：,2、儀器：,計(jì)算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶貼標(biāo)簽。,托盤天平或量筒、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管、試劑瓶、藥匙,現(xiàn)在，我們要配制100ml 0.5mol/L的NaCl 溶液怎么辦？首先應(yīng)該做什么？,1、計(jì)算 計(jì)算所需無水氯化鈉的質(zhì)量 m(NaCl)=n(NaCl)M(NaCl) =0.5mol/L0.1L58.5g/mol =2.925g,?,5.9g NaCl,誤差分析：,1、計(jì)算,2、稱量,3、溶解,4、轉(zhuǎn)移,5、洗滌,6、定容,