(共27张PPT)
高中人教版新教材
化学必修一
第3节 物质的量
第二章 海水中的重要元素—钠和氯
(1)物质的量的单位—摩尔
如此巨大的数字不方便计算和交流,怎么办?
0.05ml水中有多少个水分子?
(水的密度为1g/ml,一个水分子的质量是2.990×10-23g)
1.7×1021
新课导入
宏 观
(质量)
微 观
(粒子数)
物质的量物质的量
一、物质的量
1、表示含一定数目粒子的集合体的物理量
(适用范围:微观粒子)
2、符号 : n
3、单位:摩尔(简称:摩) mol
(3)“物质的量”是计量微观粒子数目的物理量,“摩尔”是单位。
我们所学过的物理量还有哪些呢?
(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。
(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。
例如:表述为“物质量”或“物质的数量”都是错误的。
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:1molH2、lmolO、lmolSO42-、lmole-等。
特别注意:
课本P50资料卡片
1 打 12个 铅笔
1 双 2支 筷子
1 箱 16瓶 啤酒
1 盒 100枚 别针
宏观物质
微观粒子
1 mol ? 个分子、离子、原子等
1 摩尔的标准:1 mol粒子集体所含的粒子数
国际上规定1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023
物质的量的单位-摩尔
<问题探究> :1mol所指的微观粒子数是多少呢?
二、阿伏加德罗常数
意大利科学家
定义:
1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数。
符号:
用“NA”表示。
NA≈6.02×1023mol-1
数值:
国际上规定1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023,
例如:1molCO2所含的分子数为6.02×1023
判断:1molCO2和H2的混合气体所含的分子数约为6.02×1023
正确,1mol任何粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023,这里的粒子集合体可以是纯净物,也可以是混合物。
单位:
mol-1
让我们一起来感受一下:
①如果把6.02×1023个直径为2.5cm的硬币排成一行,可以来回于地球与太阳之间240.8亿次
②如果把 6.02×1023 粒米给全球60亿人吃,每人每天吃一斤,要吃14万年。
所以物质的量只用来表示原子、分子、离子等微观粒子。
为什么不用于宏观物质?
【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。
(4)1mol任何物质含有分子数约为6.02×1023个。
(5)阿伏伽德罗常数约为6.02×1023
评价一
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 ⑤1mol氢元素
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)
0.5molH2O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:
例题:1molH2O含有水分子数约为6.02×1023
3.01×1023
n=
N
NA
?
变式:
N=n×NA
【小结】
三、“物质的量”与微粒数之间的换算
物质的量 (摩尔) 微粒 (个)
2 mol水分子
( )摩尔氢分子
( )摩尔镁原子
0.5 mol氮气
0.8mol碳原子
3.01 × 1023
2 × 6.02 × 1023
12
0.5 × 6.02 × 1023
0.5
12
6.02 × 1023
0.8 × 6.02 × 1023
练一练
【计算】
(1)0.5molCO2中,含有______molC;含有_________molO;含有二氧化碳分子数约为________________;碳原子数约为_____________;氧原子数约为________________。
(2)1molNa2CO3中约含有_____molNa+、______molCO32-离子,共含有离子的个数约为_________ 。
(3)0.1mol NH4+中有 mol电子,有 mol质子。
0.5
1
3.01×1023
3.01×1023
6.02×1023
2
1
1.806×1024
1
1.1
注意:区分整体与部分的关系
18gH2O
6.02×1023个水分子
1molH2O
27gAl
6.02×1023个铝原子
1molAl
图2—19 1mol物质的质量及所含粒子数
粒子符号 物质的相对分子(原子)质量 每个粒子的质量(g/个) 1mol微粒含有的粒子数(个) 1mol物质的质量(g)
C 1.993×10-23
Fe 9.302×10-23
H2SO4 1.628×10-22
H2O 2.990×10-23
Na+ 3.821×10-23
OH- 2.824×10-23
6.02x1023
6.02x1023
6.02x1023
6.02x1023
6.02x1023
6.02x1023
12
56
98
18
23
17
12
56
98
18
23
17
【思考与讨论】
(1)完成下列表格。
(2)通过表格中的数据分析,你能得出什么结论?
四、摩尔质量
概念:单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量
符号:M 常用单位:g/mol
理解:
A、1mol物质的质量
B、数值上等于物质的相对原子(分子)质量
分子:相对分子质量;
原子:相对原子质量;
离子:相对原子质量
C、单位:g/mol(克/摩尔)
【概念辨析】
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。
摩尔质量只与物质的种类有关,与物质的量、物质的质量无关。
注意事项:
(1)Na的摩尔质量是__________,
(2)KCl的摩尔质量是__________,
(3)CH4的摩尔质量是___________,0.5molCH4的质量是_________。
(4)2molCO32-的摩尔质量是__________,2molCO32-的质量是_______。
【练一练】
物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)之间有什么关系呢?
23g/mol
74.5g/mol
16g/mol
60g/mol
8g
120g
物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)之间的关系:
n=
m
M
m=n×M
变式:
【例题1】26.5gNa2CO3的物质的量是多少?
【解】Na2CO3的相对分子质量为106,摩尔质量为106g/mol。
n(Na2CO3)=
m(Na2CO3)
M(Na2CO3)
26.5g
106g/mol
=
=0.25mol
答:26.5gNa2CO3的物质的量是0.25mol。
评价二
1、下列说法正确的是( )
A、Cl2的摩尔质量为71g
B、2molO2的摩尔质量是1molO2摩尔质量的2倍
C、CO2的相对分子质量为44g/mol
D、2molOH-质量为34g
D
2. 24.5克H2SO4的物质的量是多少摩尔?氧原子的个数为多少个?
解:
设H2SO4的物质的量为n(H2SO4)
n(H2SO4)==
m(H2SO4)
M(H2SO4)
==
24.5克
98克/摩
== 0.25mol
n(o)=4n(H2SO4)=1.0mol
N(O)=n(O)×NA =NA
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
1、等物质的量的H2O与CO的
物质的量之比
分子数之比
原子个数之比
含氧原子数之比
1:1
1:1
3:2
1:1
质量之比
9:14
课堂练习
练一练
(1)质量相同的O2和O3,其物质的量之比为_________,其分子数之比为_________,原子数之比为__________。
(2)0.5molCO和N2的混合气体中含有原子数为_______,含有质子数为_______。
3 :2
3:2
1 :1
NA
7NA
2、填空
(3)在3Cl2 + 6KOH = KClO3 + 5KCl + 3H2O的反应中,氧化剂和还原剂物质的量之比为________。如果有3molCl2参加反应,则反应中转移电子数为________。
3Cl2 + 6KOH = KClO3 + 5KCl + 3H2O
0 +5 -1
化合价升高,失去1×5e-,被氧化
化合价降低,得到5×e-,被还原
还原剂
氧化剂
5:1
3.01×1024
分析
化合价升高,失去1×5e-,被氧化
化合价降低,得到5×e-,被还原
还原剂
氧化剂
课堂练习
2、1molH2SO4中有 mol氢原子 个氢原子;
个硫原子;一共有 mol原子。
2
2NA
NA
7
3、1molNH3中有 mol电子 个电子。
10
10NA
4、3.01×1023个H+相当于 mol H+。
0.5
5、在0.8g某一物质中含有3.01×1022个分子,该物质的相对分子质量约为( )
A.8 B.16 C.64 D.160
B
拓展
物质的量在化学反应方程式中应用:
2H2 + O2 == 2H2O
化学计量数(系数): 2 1 2
粒子数N(个):
同时扩大NA倍(个) :
物质的量n(mol):
质量m(g):
点燃
2 1 2
2NA NA 2NA
2 1 2
4 32 36
1、写出下列反应的化学方程式,并说明反应中反应物和生成物的物质的量的关系。
(1)氢氧化钠和盐酸的反应。
(2)氧化铁在高温下与一氧化碳的反应。
(3)氯酸钾加热分解生成氧气和氯化钾的反应。
(4)过氧化氢分解成氧气和水的反应。
已知122.5gKClO3受热分解,生成的KCl物质的量为多少?产生多少个O2分子?
若要制备1.204×1023个O2分子,则需要质量分数为27.2%双氧水的质量?