第二节 化学计量在实验中的应用 一、物质的量的单位——摩尔
1、物质的量 是用来解决宏观物质和微观粒子之间关系问题的,表示含有一定数目粒子的集体的物理量。
a、是七个国际基本物理量之一
b、是一个专有名词,由固定字数组成,不能分割、不能增减。 c、符号为“n”
d、微粒是指:分子、原子、离子、中子等 e、粒子必须十分明确,且用化学式表示 摩尔
(1)概念:是物质的量的单位,简称摩。 (2)符号:mol
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(3)基准:每摩尔物质中含有6.02×10个微粒
阿伏加德罗常数(原意):以12g 12C中所含的原子数目为标准的,也就是说,如果在一定量的粒子集体中所含有的粒子数与12g 12C中所含的碳原子数目相同,则它的物质的量为1mol,而这个数值(粒子数)就叫阿伏加德
粒子数罗常数 Nn= (4)数值:阿佛加德罗常数,用NA表示。
NA(5)规定:1mol任何粒子的粒子数叫做阿佛加德罗常数。
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阿佛加德罗常数(6)近似值:6.02?10 物质的量(7)物质的量、阿佛加德罗常数与粒子数(符号为N)之 间的关系: 使用摩尔时应注意:
摩尔是物质的量的单位,1摩尔任何物质含有阿佛加德罗常数(NA)个微粒。
(1)摩尔这一单位,通常用来表示原子、分子、离子、电子等特定对象。不能用来表示如
1mol人等,摩尔定义中的每摩尔物质,通常指某种微粒。
(2)使用摩尔时,微粒的名称应予以指出,通常是将微粒的符号写在摩尔名称或符号的后面。 思考:
判断下列说法是否正确
(A)1 摩尔氧 错误,必须指明微粒的种类,是氧原子、氧分子还是氧离子 (B)1 摩尔氧原子 正确 1mol O (C)2 摩尔分子氢 错误,2mol H2 (D)3 摩尔 水 正确 3mol H2O (E)0.5 摩 二氧化碳 正确 0.5mol CO2
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思考:已知:一个碳原子的质量为 1.993 × 10g 求: 12g 碳-12 中所含的碳原子数? 解: 12g 碳原子数=≈6.02×1023 1.993 ×10-23g
思考:
1、1molH2O中多少mol的H,多少mol 的O?
1个水分子中有2个氢原子和1个氧原子,当同时扩大阿佛加德罗常数倍之后,有如下关系:
H2O——2H——O 即H2O——2H——O
1 2 1 1mol 2mol 1mol NA 2 NA NA
2、1molC中约含有 个碳原子
3、0.3 mol H2SO4含有 个硫酸分子
4、1molNa2CO3中约含有_____molNa、______molCO3离子,共含有离子的个数为____________个。
课堂练习:
+2-1、0.5molNa2SO4含有 molNa; molSO4;含 个O。
+
2、0.1molNH4中含有 个N,含有 个H. 1mol物质的质量到底有多大? 粒子符号 物质的式量 每个粒子的质量(g/个) 1摩物质含有的粒子数 1摩物质质量(g) C Fe H2SO4 H2O Na -++2-
12 56 98 18 23 1.993X10 -239.032X10 -231.628X10 -232.990X10 3.821X10 -23-23-23NA NA NA NA NA 12 56 98 18 23 OH 17 2.824X10 NA 17 3、分析以上计算结果可得出什么规律? (1)1mol任何原子的质量(以克为单位)在数值上等于这种原子的相对原子质量。 (2)1mol任何分子的质量(以克为单位)在数值上等于这种分子的相对分子质量。 (3)1mol任何离子的质量(以克为单位)在数值上等于这种离子的式量。 结论:1mol任何微粒或物质的质量以克为单位时,在数值上等于该微粒的相对原子质量或相
对分子质量。 课堂练习:
(1)1molCu质量是 克 (2)1molO2质量是 克
- (3) 1molCO2质量是 克 (4) 1molCl质量是 克
+
(5) 1molNa质量是 克 (6) 1molNaCl质量 克
二、摩尔质量
(1)定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。
(2)符号:M (3)单位:g/mol (4)数值:等于物质或粒子的式量
(5)物质的量(n)、物质的质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系:n(mol)= m(g)
M(g/mol) 注 意:
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(6)物质的量、摩尔质量、物质的质量;阿伏加得罗常数、 6.02X10之间的区别。
物质的量应用于化学方程式的计算
例:49g硫酸物质的量是多少?2mol硫酸的质量是多少?
例:实验室用20gCaCO3和200ml的盐酸恰好完全反应,计算: 生成CaCl2的物质的量 小结
1.计算的基本步骤(1)写出化学方程式。(2)写出已知、未知量(3)列出比例式求解x。 (4)写出答案。 2.弄清应注意的问题
(1)化学方程式所表示的是纯净物质之间的量的关系。 (2)单位问题:上下一致,左右相当。
(3)如果是离子反应,可以根据离子方程式进行计算。
如果是氧化还原反应,也可以利用电子转移关系进行有关计算。
三、气体摩尔体积:
① 定义:在一定的温度和压强下,单位物质的量的物质所占有的体积。表达式:Vm=V/n,
常用单位:L/mol。 标况下,气体的摩尔体积约为22.4L/mol。
② 使用标况下气体摩尔体积应注意:a、条件:标准状况;b、单位:L/mol;c、适用范
围:气体;d、数值约为22.4L/mol
③ 应用气体摩尔体积(标况)计算的几种情况:
气体体积V 物质的量n 质量m 摩尔质量M 密度ρ 式量Mr
Ⅰ、据气体体积求其物质的量:n=V/22.4L/mol
Ⅱ、据气体质量求其标况下体积:V=m (22.4L/mol)/M Ⅲ、据气体摩尔质量求其标况下密度:ρ=M/22.4L/mol Ⅳ、据气体标况下的体积求质量:m= VM/22.4L/mol Ⅴ、据标况下气体密度求式量:M=ρ22.4L/mol ④ 标准状况是指温度为0℃,压强为101KPa。 练 习
1、1 molH2O中约含有_________ 个H2O、_____________个H、__________个O、
-_____________mol H、______mol O、_____________mol e 2、下列叙述正确的是( C )
A、1 mol 任何气体的体积都约为22.4L
B、1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都约是22.4L C、标准状况下,22.4L的任何气体的物质的量都是1 mol D、标准状况下,1 mol水所占有的体积是22.4L
3、如果a g 某气体中含有的分子数为b ,则c g 该气体在标准状况下的体积是(式中NA为阿伏
加德罗常数) ( A ) A. 22.4bc/aNA L B. 22.4ab/cNA L C. 22.4ac/bNA L D. 22.4b/acNA L
4、同温同压下某容器充满O2时重116g ,充满CO2时重122g,充满某气体时重114 g,则该气体的相对分子质量是( A ) A.28 B.60 C.32 D.44 解:设瓶重为m(瓶),则
{116 - m(瓶)}/32 = {122-m(瓶)}/44 m(瓶)=100g,
三种气体的物质的量均为: n =((116-100)g)/32g·mol-1) =0.5mol,
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故 M(气体)= (144g-100g)/0.5mol =28g·mol.
四、物质的量浓度
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 C(B) 单位 mol/L。
表达式:
溶质的物质的量(mol) B=nB/V 物质的量浓度(mol/L)= C 溶液的体积(L) 气体溶于水时的浓度计算,要注意以下几个问题:
1、不能把水的体积当成溶液的体积; 2、不能把水的体积+气体体积当成溶液的体积; 3、用溶液质量和密度计算溶液体积时,要注意换算为L做单位。
五、一定物质的量浓度的溶液的配制
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)
步骤:以配置100mL1.00mol/L的氯化钠溶液为例 1、计算:NaCl的质量n(NaCl)=1.00mol/L×0.1L=0.1mol m(NaCl)=0.1mol×58.5g/mol=5.85克
2、称量:(复习天平的使用)
3、溶解:在烧杯中用30-50毫升蒸馏水使之完全溶解(注意:应冷却,不可在容量瓶中溶解)
4、转移:将烧杯中的NaCl溶液注入100mL容量瓶(用玻璃棒引流) 5、洗涤:洗涤烧杯2~3次(每次用10mL左右的水)
6、定容:向容量瓶中加蒸馏水,加水到接近刻度线1~2厘米时,改用胶头滴管加水至液面与刻度线相切。 7、摇匀:反复摇匀
8、装瓶、贴标签 :装入试剂瓶并贴上标签 注意事项:
第一章 第二节 化学计量在实验中的应用
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