渦陽一中《化學(xué)中常用的物理量物質(zhì)的量》.ppt

1-3化學(xué)中常用的物理量物質(zhì)的量,主講人：盛偉民 ,思考,假定我們有一袋面值一元的硬幣， 每一硬幣的形狀、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袋 硬幣的個數(shù)？,直接數(shù)數(shù),先稱量出一個硬幣的質(zhì)量，再用硬幣的總質(zhì)量除以 一個硬幣的質(zhì)量,先稱量出100個硬幣的質(zhì)量，用硬幣的總質(zhì)量除以 100個硬幣的質(zhì)量，再乘以100,先測量出一個硬幣的體積，再用硬幣的總體積除以 一個硬幣的體積,先測量出一個硬幣的厚度，再將硬幣壘起來，用硬 幣的總厚度除以一個硬幣的厚度,先測量出100個硬幣的厚度，再將硬幣壘起來，用硬 幣的總厚度除以100個硬幣的厚度，然后乘以100,先用模具計(jì)量（比如一木板上刻有許多凹槽，每一凹 槽中正好卡入10個硬幣）（銀行常用）,先測量出100個硬幣的體積，再用硬幣的總體積除以 100硬幣的體積 ，再乘以100,模型,模型一：直接計(jì)量（方法1） 模型二：引入中間物理量換算（方法28）,質(zhì)量/一個硬幣、質(zhì)量/100個硬幣、 體積/一個硬幣、厚度/一個硬幣等,C + O2 = CO2,宏觀上： （物質(zhì)質(zhì)量）,微觀上： （所含粒子數(shù)目）,12克 32克 44克,1個C原子 1個O2分子 1個CO2分子,思考探究,結(jié)合前面解決一袋硬幣個數(shù)的方法模型， 盡可能多地列舉出解決一定質(zhì)量的宏觀物質(zhì)中 所含粒子數(shù)的方法或途徑。,一個一個地?cái)?shù),先稱量出1個微觀粒子的質(zhì)量，然后再用宏觀物質(zhì)的 質(zhì)量除以1個微觀粒子的質(zhì)量，計(jì)算出微觀粒子個數(shù),先稱量出由某一數(shù)目的微觀粒子所組成的微粒集體 的質(zhì)量，然后再用宏觀物質(zhì)的質(zhì)量除以微粒集體的 質(zhì)量，再乘以微粒集體所含有的微粒數(shù),計(jì)算出碳原 子個數(shù)。,先數(shù)出1cm3宏觀物質(zhì)所含有的微觀粒子個數(shù)，然后 再根據(jù)宏觀物質(zhì)的總體積,計(jì)算出微觀粒子個數(shù),先測量出1個微觀粒子的體積，然后再用宏觀物質(zhì)的 體積除以1個微觀粒子的體積，計(jì)算出微觀粒子個數(shù),分析評價(jià),一個一個地?cái)?shù),先稱量出1個微觀粒子的質(zhì)量，然后再用宏觀物質(zhì)的 質(zhì)量除以1個微觀粒子的質(zhì)量，計(jì)算出微觀粒子個數(shù),先稱量出由某一數(shù)目的微觀粒子所組成的微粒集體 的質(zhì)量，后然再用宏觀物質(zhì)的質(zhì)量除以微粒集體的 質(zhì)量，再乘以微粒集體所含有的微粒數(shù),計(jì)算出碳原 子個數(shù)。,先數(shù)出1cm3宏觀物質(zhì)所含有的微觀粒子個數(shù)，然后 再根據(jù)宏觀物質(zhì)的總體積,計(jì)算出微觀粒子個數(shù),先測量出1個微觀粒子的體積，然后再用宏觀物質(zhì)的 體積除以1個微觀粒子的體積，計(jì)算出微觀粒子個數(shù),根據(jù)方法3，我們可建立下列數(shù)學(xué)模型：,物質(zhì)所含微粒數(shù) 微粒數(shù)目/微粒集體,打,12個 ,物理量,一、物質(zhì)的量及單位,1、概念：,注： 、 、 、 、,是七個國際基本物理量之一。 是一個專有名詞，不能分割、不能增減。 微觀粒子是指：分子、原子、離子、質(zhì) 子、中子、電子等。 符號為“n”。,用來描述“微觀粒子集體所含微觀微粒數(shù)目多少的物理量。”,資料,國際單位制（SI）的7個基本單位,物質(zhì)的量,摩爾,mol,一、物質(zhì)的量及單位,1、概念：,注： 、 、 、 、,是七個國際基本物理量之一。 是一個專有名詞，不能分割、不能增減。 微觀粒子是指：分子、原子、離子、質(zhì) 子、中子、電子等。 符號為“n”。,用來描述“微觀粒子集體所含微觀微粒數(shù)目多少的物理量?！?2、摩爾 概念： 符號： 國際規(guī)定：,是物質(zhì)的量的單位，簡稱摩。,mol,1mol任何微粒所含的微粒數(shù)與0.012kg一種 碳原子（12C）所含的碳原子數(shù)相等。實(shí)驗(yàn) 表明，0.012kg 12C所含的碳原子數(shù)為 6.021023。 6.021023mol-1稱為阿伏加 德羅常數(shù)（NA）。,【課堂練習(xí)】,1mol O含有 個O； 1mol H2O含有 個H2O； 0.1mol H+ 含有 個H+ ； 0.5mole含有 個e ； 6.021023個12C的物質(zhì)的量為 mol； 6.021022個CO的物質(zhì)的量為 mol； 3.011023個OH的物質(zhì)的量為 mol。,6.021023,6.021023,6.021022,3.011023,1,0.1,0.5,物質(zhì)的量（n）、阿伏加德羅常數(shù)（NA）與微粒數(shù)（N）之間的關(guān)系為：,總結(jié),或,【遷移應(yīng)用】,6.021023個H2O,6.021023,1.2041024,2,1,1mol,2. 1molNa2CO3中含有_molNa+、_ molCO32-，共含有離子的個數(shù)為 _ 個。,2,1,1.8061024,1、1molH2O中2mol的H，1mol 的O?,【析】1個水分子中有2個氫原子和1個氧原子，當(dāng)同時(shí)擴(kuò)大阿佛加德羅常數(shù)倍之后，有如下關(guān)系： H2O2HO 即H2O2HO 1個 2個 1個 1mol 2mol 1mol NA 2NA NA,思考,1mol,0.5mol,1.2041024,1,6.021023,1,2,0.5molK2SO4含有 molK+， molSO42-，含 個O。,3.011023個氫分子含 mol H、 含有 個質(zhì)子、 mol e。,mol NH3，含有個 N。,1.2041024,練習(xí)1：下列說法是否正確？,1molNa+中含有NA個鈉離子 （ ） 1molH2O中含有6.021023個水分子（ ） 1mol氫分子中含有NA個氫原子 （ ） 1molCO2含有NA個氧原子 （ ） 1molH2O中含有1molH2和 1molO （ ） 1molH2O中含有10NA個質(zhì)子 （ ）,練習(xí)2、計(jì)算并填空：, 3.011024個硫酸分子的物質(zhì)的量為 mol； 2 mol H2O中含 mol H和 mol O， 含有 個H2O。 9.031023個甲烷分子含 mol C原子、 mol H原子， mol質(zhì)子、 mol電子。 CO2mol中含有的氧原子數(shù)跟1.8061024個 H2O分子中含有的氧原子數(shù)相同。,5,4,2,1. 2041024,1.5,6,15,15,1.5,使用摩爾概念時(shí)的注意點(diǎn),： ：,微觀粒子或它們的特定組合,不適用宏觀物質(zhì),必須指明微粒符號或化學(xué)式或完整的名稱。,如：6.02X1023粒米供全球60億人每人每天吃一斤, 可吃14萬年。 10億人數(shù)一滴水里的水分子數(shù),每人每分鐘數(shù) 100個,需要3萬多年。,如：1molH、1molH2或1mol氫原子、1mol氫分子，而不能說成“1mol氫”。,1.物質(zhì)的量是用0.012 kg 12C中所含的原子數(shù)目作為標(biāo)準(zhǔn)來衡量其他微粒集體所含微粒數(shù)目多少的物理量，符號是n。物質(zhì)的量的單位是摩爾 ，簡稱摩，符號為mol。 2. 0.012 kg 12C所含的碳原子數(shù)為6.021023，與0.012 kg 12C所含的碳原子數(shù)相同的任何微粒，它的物質(zhì)的量為1mol或1mol任何粒子集體都含有6.021023個粒子 3. 6.021023 mol1 稱為阿伏加德羅常數(shù)，符號為NA。 4. 表示物質(zhì)的量時(shí)，必須用化學(xué)式指明微粒的種類，可以是分子、原子、離子或電子等。 5. n = N /NA 、 N = nNA 推論：物質(zhì)所含微粒數(shù)與微粒的物質(zhì)的量成正比。,【小結(jié)】,根據(jù)方法3，我們可建立下列數(shù)學(xué)模型：,物質(zhì)所含微粒數(shù) 微粒數(shù)目/微粒集體,打,12個 ,物質(zhì)的量,摩爾,6.021023,問題探究,摩爾質(zhì)量和氣體摩爾體積,研討P22表131,數(shù)值上等于其相對原子質(zhì)量或 相對分子質(zhì)量，單位為克,固體、液體物質(zhì)體積無明顯規(guī) 律，氣體物質(zhì)體積基本相同,二：摩爾質(zhì)量,單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量。,問題,1、概念： 2、表達(dá)式： 3、單位：,g/mol或gmol-1 例：M（Fe）= M（H2O）= M（H2SO4）= M（NaCl）=,1、1mol不同物質(zhì)的質(zhì)量為什么不同？ 2、Na和 Na +的摩爾質(zhì)量是否相同？為什么？,56g/mol,98gmol-1,18g/mol,58.5gmol -1,24.5gH2SO4 物質(zhì)的量是多少？,解：,H2SO4的相對分子質(zhì)量為98，則H2SO4的摩爾質(zhì)量為98g/mol 。,n（ H2SO4 ）=,=0.25mol,答： 24.5gH2SO4 物質(zhì)的量是0.25mol。,例題1,例題2,1.5molH2SO4 的質(zhì)量是多少？,解：,由m=nM,m（H2SO4）=n（H2SO4）M（H2SO4）,答：1.5molH2SO4 的質(zhì)量是147.0g。,=1.5mol 98g/mol,=147.0g,概括整合,物質(zhì)所含微粒數(shù) 微粒數(shù)目/微粒集體,練習(xí)1：填空,3.6gH2O的物質(zhì)的量是 ，含有 個水分子。 11.7gNaCl的物質(zhì)的量是 ， 共含離子 個。 3.011022個OH-的物質(zhì)的量為 ， 質(zhì)量為 g,0.2 mol,1. 2041023,0.2 mol,2. 4081023,0.05 mol,0.85,三.氣體摩爾體積,1、概念： 2、表達(dá)式： 3、單位：,一定溫度和壓強(qiáng)下，單位物質(zhì)的量 的氣體所占有的體積。,L mol-1或L/mol 例： 標(biāo)準(zhǔn)狀況（STP或0 ，1.01105Pa ）Vm= 20 ，1.01105Pa Vm=,22.4Lmol-1,24Lmol-1,注： （1）條件：溫度和壓強(qiáng) 如：0 ，1.01105Pa（標(biāo)準(zhǔn)狀況） （2）對象：只適用于氣體（單一或混合氣體都可 以）。 （3）數(shù)據(jù)：如 1mol 約22.4L 如：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol空氣的體積約為22.4L 注：并非只有標(biāo)準(zhǔn)狀況下Vm=22.4Lmol-1，若提高溫度和壓強(qiáng)會有很多“Vm”等于“22.4Lmol-1”如： 40 ，1.16105Pa Vm= 22.4Lmol-1,例題1,下列說法是否正確?,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol水的體積約是22.4L （ ） 1mol H2的體積約是22.4L （ ） 1mol CO2和1mol CO所含的分子數(shù)和體積都相同 （ ） 1mol O2在20時(shí)的體積一定大于22.4L （ ） 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.5mol N2和1mol O2 的混合氣體的 體積約是33.6L （ ）,例題2,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，CO和CO2的混合氣體共39.2L， 質(zhì)量為61g，求兩種氣體的分子數(shù)。,解：,n總= =1.75mol,設(shè)：混合氣體中CO的物質(zhì)的量為x, CO2的 物質(zhì)的量為y, NCO= 1 mol 6.021023 mol1 = 6.021023 NCO2= 0.75 mol 6.021023 mol1 = 4.521023,概括整合,問題,相同條件下的不同氣體的氣體摩爾體積為什么相同？,n=,問題探究,一定體積溶液的組成,探究：配制100mL含0.04mol NaCl的溶液。,實(shí)驗(yàn)步驟：,計(jì)算,下 一 步,稱量,下 一 步,溶解,下 一 步,移液,下 一 步,洗滌,下 一 步,定容 搖勻,下 一 步,裝瓶 貼簽,小結(jié)基本步驟：,算稱溶轉(zhuǎn)溶定裝,所需儀器,算稱溶轉(zhuǎn)溶-定裝,討論上述配得的溶液怎樣表示它的組成？,物質(zhì)的量濃度：,以單位體積溶液所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量 來表示溶液組成的物理量，叫做溶質(zhì)B 的物質(zhì)的量濃度(CB),CB=,溶質(zhì)的 物質(zhì)的量,溶液的體積,溶質(zhì)的 物質(zhì)的量濃度,練習(xí),2.從100ml、1mol/L的H2SO4溶液中取出10ml溶液 ，取出的溶液中CH+、 CSO42-分別是多少？,1.將53gNa2CO3固體溶于水配成0.5升溶液，所得 Na2CO3溶液物質(zhì)的量濃度是多少？,CNa2CO3 =1.0mol/L,CH+ =2mol/L、 CSO42- =1mol/L,3.物質(zhì)的量濃度相同的NaCl、MgCl2和AlCl3溶液，當(dāng)溶液的體積之比為3:2:1時(shí)，則三種溶液中Cl-的物質(zhì)的量濃度之比為（ ） A、1:1:1 B、1:2:3 C、3:2:1 D、3:4:3,B,4、將1mol NaCl和1mol CaCl2溶于水配成1升溶液， 所得溶液中各離子物質(zhì)的量濃度是多少？,CNa+ =1mol/L、 CCa2+ =1mol/L、 CCl- =3mol/L,5、某溶液溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，溶液的密度為 （g/cm3）, 溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，求溶液的物質(zhì) 的量濃度？,或,6、如何用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98，密度為1.84g/cm3的濃 硫酸配制250ml 2mol/L的稀硫酸？,溶解：約150ml水于燒杯中，再 準(zhǔn)確量取26.6ml濃硫酸，沿玻璃棒緩慢加入 水中，邊加邊攪拌。,定容：直接加水至離容量瓶刻度線12cm時(shí)，輕輕振蕩容量瓶，改用膠頭滴管加水至恰好到刻度。,轉(zhuǎn)移：冷卻到室溫時(shí)，將所得溶液轉(zhuǎn)入250ml容量瓶中，再用30ml水洗滌燒杯和玻璃棒23次，洗滌液全部轉(zhuǎn)入容量瓶中。,將所配稀硫酸轉(zhuǎn)入試劑瓶中，并貼上標(biāo)簽。,6、在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，CH4氣體0224升，充分燃燒時(shí)消耗O2多少摩爾？生成水多少克？如果將生成的CO2氣體用2mol/L的NaOH溶液吸收，最多需要多少毫升的NaOH溶液？,問題探究,物質(zhì)的量與化學(xué)反應(yīng),4g 32g 36g,2分子 1分子 2分子,2mol 1mol 2mol,44.8L 22.4L,2體積 1體積,解：,22.4L 2mol 1mol 36g,0.224L no2 nco2 mH2o,no2= 0.02mol nco2= 0.04mol mH2o = 0.36g,CO2 + 2NaOH = Na2CO3+ H2O,1mol 2mol,0.04mol 2mol/LV,V=0.04L=40ml,拓展討論,某同學(xué)在配制NaCl溶液的實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了如下 情形，試分析對所配溶液濃度的影響,偏小,無影響,無影響,偏小,偏小,一、稱量誤差分析 （一）天平的砝碼沾有其他物質(zhì)或生銹。 （mB偏大，cB偏高） （二）調(diào)整“0”點(diǎn)時(shí)，游碼在大于0的位置。 （mB偏小，cB偏低） （三）在敞口容器中稱量NaOH、CaCl2、CuSO4粉末、MgCl2等易吸收水的物質(zhì)。 （mB偏小，cB偏低） （四）稱量已部分風(fēng)化的Na2CO310H2O、 CuSO45H2O等。 （mB偏大，cB偏高） （五）用量筒量取濃溶液時(shí)，仰視讀數(shù)。 （mB偏大，cB偏高）,二、配制過程誤差分析 （一）稱好后的藥品放入燒杯時(shí)，有少量灑在燒杯外。（mB偏小，cB偏低） （二）溶解攪拌時(shí)有部分液體濺出。 （mB偏小，cB偏低） （三）轉(zhuǎn)移時(shí)有部分液體濺出。 （mB偏小，cB偏低） （四）未洗滌燒杯和玻璃棒2次3次。 （mB偏小，cB偏低） （五）溶解時(shí)放熱，且未冷卻至室溫（20） （V偏小，cB偏高）； 溶解時(shí)吸熱，且未恢復(fù)到室溫（20） （V偏大，cB偏低）,二、配制過程誤差分析 （六）在定容時(shí)，仰視讀數(shù)，（V偏大，cB偏低） 俯視讀數(shù); （V偏小，cB偏高） （七）在定容時(shí)加水超過刻度線，再用膠頭滴管吸出多余部分。 （V偏大，cB偏低） （八）加水至刻度線后，搖勻過程中，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線。 （無影響） （九）洗滌容量瓶后，未干燥，瓶中有少量蒸餾水。 （無影響）,概括整合,n=,任何物質(zhì)所含的微粒數(shù),任何物質(zhì)的質(zhì)量,氣體物質(zhì)在STP時(shí)的體積,只適用于STP時(shí)的氣體,