高中化学必修一第二章第三节 物质的量(共3课时)

文档属性

名称 高中化学必修一第二章第三节 物质的量(共3课时)
格式 zip
文件大小 13.0MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-02-13 15:53:28

文档简介

(共26张PPT)
第二章 第三节
物质的量
第一课时 物质的量
学习目标
1.能说出物质的量、阿伏伽德罗常数、摩尔质量的含义
2.能利用物质的量、阿伏伽德罗常数、摩尔质量之间的相互关系进行简单计算
3个概念 2个公式
生活中的化学
一杯(180 g)的水中含有水分子数目是多少?
《中国居民膳食指南》
饮水量1200 mL/天
生活中的化学
数纽扣
【思考与交流】现有一大包纽扣,如何可以快速估测这包纽扣的数目?
纽扣数目(N)= (纽扣的总质量÷10枚纽扣的质量)×10
方案:先称取10枚纽扣的质量,再称取纽扣的总质量。
联系生活
生活中的化学
方案:先确定一定数目的水分子所具有的质量(m1),再用水的总质量(m2)除以m1,再乘以上面的一定数目,求出水分子数。
【解决问题的关键】
一定数目的水分子所具有的质量(m1)
联系“数纽扣”的例子,如何求算出一杯水(180g)的水中含有水分子数目?
联系迁移
关键
关键
物质的量
一定数目
“打包”简化
12个
100支
1打
1盒
一定数目
1 mol
物质的量
关键问题 的解决
一定数目的水分子
打包
一个集合体
【新概念】
—物质的量
表示一定数目粒子的集合体。
1.定义
用“n”表示。
摩尔,简称摩,符号为mol。
2.符号
3.单位
物质的量
我们所学过的物理量还有哪些呢?
物质的量
(3)“物质的量”是计量微观粒子数目的物理量,“摩尔”是单位。
例如:表述为“物质量”或“物质的数量”都是错误的。
(1)“物质的量”是一个专有名词,由固定字数组成,不能分割、不能增减。
例如:“1mol苹果、lmol绿豆”的说法是错误的,苹果、绿豆属于宏观物质;
可以表述为:1mol H2、1mol 氧原子、1mol SO42-、1mol e-等。
(2)“物质的量”衡量的对象是微观粒子(分子、原子、离子、中子、质子、
电子、原子团),且粒子必须十分明确指明其种类。
注意事项
物质的量
【概念辨析】
(1)摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一。
(2)摩尔是物质的质量单位。
(3)物质的量是一个基本物理量,表示含有一定数目微粒的集合体。
1、判断下列说法是否正确。
2、下列说法正确的是________
①1mol大米 ②1mol氢 ③1molH ④1molH2
③④
(摩尔是物质的量的单位)
(物质可以由分子、离子或原子构成)
评价一
阿伏加德罗常数
一定数目
“打包”简化
12个
100支
1打
1盒
一定数目
1 mol
2、物质的量的基准:阿伏加德罗常数
数据
阿伏加德罗 常数
1 mol任何粒子所含的粒子数
NA、mol -1
含义
符号、单位
近似值:约为6.02×1023 mol -1

1 mol任何粒子中的粒子数目
=
阿伏加德罗常数(NA)

6.02×1023个
1 摩尔微粒
约为 6.02×1023个
达依尔的麦子
感受NA有多“大”?
麦粒总数=1+2+4+8+…+263
=264 -1
=1.845×1019
这竟是全世界在2000年内所生产的小麦总量!
(2)2 mol H2O含有水分子数约为
0.5 mol H2O含有水分子数约为_____________
粒子数(N)、阿伏加德罗常数(NA)、物质的量(n)之间的关系:
(1)1 mol H2O含有水分子数约为
3.01×1023
n=
N
NA
N=n×NA
【小结】
练习与总结
阿伏加德罗常数
6.02×1023
1.204×1024
1、N、NA 、n 的转换
①1.5 mol O2含有氧气分子的数目是多少?氧原子数目是多少?
②含有3.01 × 1023 个氢原子的H2O的物质的量是多少?氧原子的物质的量是多少?
课堂练习1
N = n﹒NA 或 n=
N
NA
注意:区分整体与部分的关系
9.01×1023
1.802×1024
0.25mol
0.25mol
摩尔质量
关键问题 的解决
【解决问题的关键】
一定数目的水分子所具有的质量(m1)
关键
关键
约为6.02×1023个=1 mol
【问题转化】
1 mol 的水分子所具有的质量(m1)
关键
1 mol不同物质中所含的粒子数是相同的,但由于不同微粒的质量不同,所以 1 mol不同物质的质量也不同。
观察表格数据,分析1 mol 微粒的质量 ,与它们的相对分子(原子)质量。请思考二者之间的关系?
粒子符号 物质的量(mol) 所含微粒数(N) 相对原子或相对分子质量 质量(g)
Fe 1 6.02×1023
H2O 1 6.02×1023
56
56
18
18
3、摩尔质量
概念:单位物质的量的物质所具有的质量。
符号:M; 单位:g/mol;
数值:质量以g为单位时等于Mr(Ar)
规律:1 mol任何粒子或物质的质量以克为单位时,
其数值都与其相对分子(原子)质量相等。
例如:Na的摩尔质量是23 g/mol
CO2的摩尔质量是44 g/mol
1 mol H2O
约6.02 ×1023个水分子
18g H2O
1 mol Al
约6.02 ×1023个铝原子
27g Al
摩尔质量
摩尔质量 = 相对原子(分子)质量

相对原子质量(Ar)=
该原子的质量
碳12原子质量×
1
12
g
g
结论:两者含义、单位不相同。
例如:镁的相对原子质量为24,摩尔质量为24g/mol。
概念辨析
摩尔质量
(1)Na的摩尔质量是__________,1molNa的质量是
(2)CO32-的摩尔质量是__________,2molCO32-的质量是_______。
(3)74.5gKCl的物质的量是__________
23g/mol
60g/mol
120g
【练一练】
【思考与交流】物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)之间有什么关系呢?
n=
m
M
m=n×M
23g
1mol
课堂练习2
①3.01 × 1023 个CO2的质量是多少?
三、以n 为中心的转换关系
②含48 g氧元素的水(H2O),其分子数目是多少?
n=
m
M
n=
N
NA
22g
1.802×1024
宏微观模型构建
【问题回归】一杯水(180g)水中有多少水分子?
n=
m
M
n=
N
NA
我们学习了以下两个公式:
n(H2O)=
m(H2O)
M(H2O)
180g
18g/mol
=
=10mol
N(H2O)=n(H2O)×NA
=10mol×6.02×1023
=6.02×1024
答:一杯水(180g)的水中含有水分子数目为6.02×1024个。
【解】
宏微观模型构建
宏观质量
微观粒子数
桥梁?
构建宏观物质与微观粒子的认知模型
n
m
N
M
NA
NA
M
宏观物体的质量
微观粒子的个数
纽带或桥梁
总结
1个CO2分子中有1个C、2个O,那么1 mol CO2中有     mol C和     mol O,3.01×1023个CO2中有      mol C和    个O,含有0.5 mol O的CO2的物质的量为    mol;1 mol H2O含有    mol e-。 1个CO2分子中有1个C、2个O,那么1 mol CO2中有     mol C和     mol O,3.01×1023个CO2中有      mol C和    个O,含有0.5 mol O的CO2的物质的量为    mol;1 mol H2O含有    mol e-。
当堂检测
6.02×1023
2
1
【计算】
1个CO2分子中有1个C、2个O,那么1 mol CO2中有 mol C 和   mol O,3.01×1023个CO2中有   mol C和  个O,
含有0.5 mol O的CO2的物质的量为    mol;1 mol H2O含有    mol e-。
0.5
0.25
10
1个CO2分子中有1个C、2个O,那么1 mol CO2中有     mol C和     mol O,3.01×1023个CO2中有      mol C和    个O,含有0.5 mol O的CO2的物质的量为    mol;1 mol H2O含有    mol e-。 1个CO2分子中有1个C、2个O,那么1 mol CO2中有     mol C和     mol O,3.01×1023个CO2中有      mol C和    个O,含有0.5 mol O的CO2的物质的量为    mol;1 mol H2O含有    mol e-。
当堂检测
【计算】
(1)臭氧(O3)的摩尔质量为        。
(2)Fe的摩尔质量为56 g·mol-1,则1个Fe原子的质量为(列式)。
(3)3.01×1023个H2SO4分子的物质的量为    ,质量为    。
(4)1.28 g某气体含有的分子数目为1.204×1022,则该气体的摩尔质量为        。
(5)设NA为阿伏加德罗常数的值,已知a g某气体中含分子数为b,则该气体的摩尔质量为       。
48g/mol
0.5mol
49g
64g/mol
56/NAg
aNA/bg/mol(共36张PPT)
第3节 物质的量
2.3.4 物质的量浓度
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
五、物质的量浓度
1. 定义:单位体积溶液里所含溶质B的物质的量,
称为溶质B的物质的量浓度。
cB =
3. 数学表达式:
2. 符号:
4. 常用单位:mol/L (或mol·L-1)
cB
1.将58.5 g NaCl 配成2L溶液,其物质的
量浓度为 。
2.要配制物质的量浓度为 0.4 mol/L的
NaOH溶液250mL,需NaOH固体 g 。
0.5mol/L
4
3.标准状况下,5.6L HCl气体溶于水配
成0.5L盐酸溶液,其物质的量浓度
为 mol/L。
0.5
5. 公式的灵活运用
1. 判断正误
(1)将58.5g NaCl溶解在10L水中,所得溶液
中溶质的物质的量浓度为0.1mol/L 。
(2)3L 0.4mol/L 的NaCl溶液与2L 0.6mol/L的
NaCl溶液相比,两者NaCl的物质的量浓度相同。
(3)从100mL 1mol/L NaOH溶液中取出10mL, 取
出的溶液中NaOH的物质的量的浓度为0.1mol/L。
(4) 从1L 1mol/LNaCl溶液中,分别取出100mL、
10mL和1mL溶液,所取溶液的密度、物质的量的
浓度均相同,但它们所含溶质的物质的量不同。
6. 概念的准确理解
1. 公式中,V为溶液的体积,而不是溶剂的体
积,V 的单位一般为L,注意单位换算;
2. 从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积
的溶液,其密度、浓度不变,变的是溶质的
质量、物质的量。
关于物质的量浓度的几点注意事项
如何用胆矾配制1L 0.1mol/L的水溶液?
2. 用胆矾配制0.1mol/L的水溶液,下列方法
正确的是( )
A.取25g CuSO4·5H2O溶于1L水中
B.将CuSO4·5H2O干燥去掉结晶水,取16g溶于水配成1L溶液
C.将25gCuSO4·5H2O溶于水制成1L溶液
D.将12.5gCuSO4·5H2O溶于500mL水中
BC
(1) 4L 0.5 mol/L 的Al2(SO4 )3溶液中,
Al3+ 的物质的量浓度为________ mol/L,
SO4 2- 的物质的量浓度为_____ mol/L 。
1.5
I. 溶质微粒数目(浓度)的计算
1
7. 有关物质的量浓度的计算
(2) 2L Fe2(SO4)3溶液中含Fe3+ 112g,溶液中
SO2-4的物质的量浓度为 mol/L。
1.5
(3)下列各溶液中,Na+ 浓度最大的是 ( )
(A)4L 0.5 mol/L 的NaCl 溶液
(B)1L 0.3 mol/L 的Na2SO4 溶液
(C) 0.8L 0.4 mol/L 的NaOH 溶液
(D) 2L 0.15 mol/L 的Na3PO4 溶液
c (Na+) = 0. 5 mol/L×1 = 0. 5 mol/L
c (Na+) = 0. 3 mol/L×2 = 0. 6 mol/L
c (Na+) = 0. 4 mol/L×1 = 0. 4 mol/L
C (Na+) = 0. 15 mol/L×3 = 0. 45 mol/L
B
数目最多
A
II. 溶液稀释的计算
⑴ 将10mL 2 mol/L的硫酸溶液加水稀
释到0.5mol/L,其体积变为多少毫升?
c(浓)×V(浓)=c(稀)×V(稀)
40 mL
III.不同浓度溶液混合的计算
(1) 2 mol/L的盐酸溶液3L和4 mol/L的盐
酸溶液3L混合,求:混合后溶液中盐
酸的物质的量浓度。(混合后溶液的
体积按分溶液的体积之和计算)
c3V3 = c1V1 + c2V2
(混合前后溶质的物质的量总和不变)
3mol/L
(2) 2 mol/L的盐酸2mL 和4 mol/L的硫酸1mL混合,
则混合溶液中H+的物质的量浓度是多少?
(混合后溶液的体积按分溶液的体积之和计算)
4 mol/L
IV.物质的量浓度与质量分数的换算
例1: VL 溶质质量分数为w 的盐酸(相对分子
质量用 M表示),密度为ρg/cm3,求
其物质的量浓度?
练2:标准状况下VL氨气溶解在1L水中(水的
密度近似为1g/mL),所得溶液的密度为
ρg/ml, 求物质的量浓度为c。
练1: 98%的硫酸,密度为1.84g/cm3,其
物质的量浓度 。
18. 4 mol/L
密度与浓度的关系:
对于密度大于1的溶液,浓度越大,溶液的密度越大。
对于密度小于1的溶液,浓度越大,溶液的密度越小。
例2: 将质量分数为98%,物质的量浓度
为18.4mol/L的浓硫酸,用蒸馏水稀
释到49%的硫酸,则其物质的量浓
度为 9.2mol/L(填﹥、=、﹤)。
常见溶液中,只有氨水、酒精的密度小于1。
<
练1:若以w1和w2分别表示物质的量浓
度为a mol/L和 b mol/L氨水的质量分数,又知2 w1=w2,则下列推断正确的是( )
A.2a=b B.2b=a
C. 2a>b D. 2aC
例: 现测得在K2SO4和Fe2(SO4)3的混合水溶
液中, c(Fe3+)=0.40 mol/L, c(SO42-)=0.70mol/L,
则c(K+)= ;
0.20mol/L
V. 溶液中的电荷守恒
溶液中阳离子所带的正电荷总数=阴离子所带的负电荷总数
练1.某溶液经分析,其中只含有Na+、Mn+、
Cl―、 SO42― 四种离子,已知其中Na+、
Mn+ 、 Cl― 、 SO42―的浓度依次为
0.1 mol/L、0.1 mol/L 、0.1 mol/L、
0.15 mol·L-1 ,求n的值( )
A.1 B.2 C.3 D.4
C
练2.某溶液中大量存在以下五种离子:
NO3 ― 、 SO42― 、 Fe3+、H+、M ,其物质
的量浓度之比为:
c( NO3 ―) : c(SO42―) : c(Fe3+) : c(H+): c(M)=2:3:1:3:1,
则M可能是( )
A. Al3+ B. Cl― C. Mg2+ D. Ba2+
C
六.配制一定物质的量浓度的溶液
1)容量瓶
 容量瓶
细颈、平底、
容量瓶上标有温度、容量
1. 注意查漏
和刻度线。
3. 只能用于配制溶液,不能作为反应容器以及进行
加热、溶解、稀释等操作,也不能贮存溶液。
外观:
2. 专体积专用
常见规格:
50mL、100mL、 250mL、500mL 、 1000mL
注意事项:
4. 不可装过热或过冷的液体。
5. 注入液体时,应用玻璃棒引流。
(大而近原则)
加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立,瓶塞旋转180°
→倒立→查漏
m(NaCl)=n(NaCl)×M(NaCl)
= c(NaCl)×V[NaCl(aq)] ×M(NaCl)
= 1mol/L×0.1L×58.5g/mol
= 5.85g
用NaCl固体配制100mL1.00mol/LNaCl溶液
1. 计 算
2)配制过程
2.称 量
NaOH固体称量时要用玻璃仪器,不能用滤纸。
无论计算结果如何,用托盘天平称量时的质量永远
精确到0.1。
3.溶 解
4. 转移
——恢复至室温后
5.洗 涤
6.定容
250mL
定容时若加水超过刻度线,应如何处理?
重新配置!
7. 摇匀
8.装瓶 贴签
摇匀后,发现液面低于刻度线,应如何处理?
容量瓶(必须注明容积!)、托盘天平、药匙、量筒、
烧杯、玻璃棒、胶头滴管
◆使用的主要仪器:
用固体配制一定物质的量浓度的溶液:
用浓溶液配制一定物质的量浓度的溶液:
容量瓶(必须注明容积!)、托盘天平、药匙、 、
烧杯、玻璃棒、胶头滴管
量筒
1.没有洗涤烧杯内壁。
3)误差分析
  将错误的操作转化为对n或 V的影响。
偏低
偏低
偏低
无影响
偏高
偏低
根据
无影响
6.称取的烧碱固体已经部分潮解。
3.定容摇匀后发现液面低于标线再滴加水。
4.配制前的容量瓶经过查漏洗涤和清洗后未干燥。
12.将量筒中的残余的原溶液洗涤后倒入稀释液中。
10.量取原溶液时仰视。
11.称量固体溶质时,操作无误,但所用砝码生锈。
8.溶解烧碱固体后未恢复至室温就转移进容量瓶。
9.定容时仰视刻度。
5.砝码与物品颠倒(使用游码)。
7.用小烧杯称量NaOH,称量前小烧杯内有水。
2.转移或搅拌溶液时有部分液体溅出。
偏低
偏低
偏高
偏高
偏高
13. 将所配得的溶液从容量瓶转移到试剂
瓶时,有少量溅出
无影响
配制一定量物质的量浓度溶液时的误差分析
试分析以下各种情况下对实验的影响结果:
称取的烧碱固体已经部分潮解
( )
称取的烧碱固体已经部分变质为纯碱
( )
称取的KOH固体中混有杂质烧碱
( )
配制稀盐酸所用的浓盐酸敞口时间较长
( )
称取固体时药品放在右边托盘上
( )
称取的烧碱固体时垫纸
( )
称量前游码未归0(指针正中),称量中右移砝码
( )
将量筒中的原溶液洗涤倒入稀释液中
( )
未将称量瓶中固体洗净倒入溶解液中
( )
偏低
偏低
K+偏低 OH-偏高
偏低
偏低或无影响
偏低
偏低
偏高
偏低
配制一定量物质的量浓度溶液时的误差分析
试分析以下各种情况下对实验的影响结果:
溶解烧碱固体后未恢复至室温就转移进容量瓶
( )
溶解硝铵固体后未恢复至室温就转移进容量瓶
( )
稀释浓硫酸后未恢复至室温就转移进容量瓶中
( )
未洗涤搅拌引流用的玻璃棒
( )
所有洗涤液均未转移到容量瓶中
( )
配制前的容量瓶经过查漏洗涤和清洗后未干燥
( )
偏高
偏低
偏高
偏低
偏低
无影响
定容摇匀后发现液面低于标线再滴加水
( )
偏低
定容时仰视
( )
偏低
定容时俯视
( )
偏高
量取原溶液时仰视
( )
偏高
量取原溶液时俯视
( )
偏低
2)定性比较
①密度与浓度的关系:
对于密度大于1的溶液,浓度越大,溶液的密度越大。
对于密度小于1的溶液,浓度越大,溶液的密度越小。
常见溶液中,只有氨水、酒精的密度小于1。
a.等质量混合,w(混) = (w1 + w2)/ 2
b.等体积混合:
1、溶液密度大于1 w(混) >(w1+w2)/ 2,
2、溶液密度小于1 w(混) <(w1+w2)/ 2
②同溶质不同质量分数的溶液相混合:
以下各结论,错误的是( )
A.溶质的质量分数为98%的浓硫酸,加入
等质量的水后,其溶质的质量分数为49% 。
B.物质的量浓度为18.4 mol·L-1的硫酸溶液,用等质量
的水稀释后,其物质的量浓度小于9.2 mol·L-1
C.物质的量浓度为12 mol·L-1的硫酸溶液,用等体积
的水稀释后,其物质的量浓度等于6 mol·L-1
CD
D. 在100g浓度为18 mol·L-1、密度为ρ g·cm-3的
浓硫酸中加入一定量的水稀释成9 mol·L-1的硫
酸,则加入水的体积大于100 mL
【例8】
若将上述两种溶液等质量混合,则所得溶液中溶质的质量分数 (“> < =”) %。
若将上述两种溶液等体积混合,则所得溶液中溶质的质量分数 (“> < =”) %。
有质量分数分别为a%和b%的NaOH溶液。
×M
÷M
÷NA
×NA
×Vm
÷ Vm
×V液
÷V液
物质的量(n)
mol
质量(m)
g
气体体积 V(g)L
粒子数(N)
物质的量浓度(cB)
mol/L