(共50张PPT)
思考:下面两幅图在解决实际问题时分别应用了什么
思想方法?
分割
累计
1.表示什么物质在什么条件下参加反应,结果生成了什么物质
化学方程式表示的意义:
3.表示反应物、生成物之间的质量比
2.表示反应物、生成物之间的微粒个数比
2H2+O2====2H2O
点燃
质量比: 4 : 32 : 36
分子数之比: 2 : 1 : 2
宏观
微观
1、概念:表示含有一定数目微观粒子的集合体的物理量,用符号n表示。单位摩尔,符号mol(堆)。
一、物质的量及其单位
2、国际上规定:1mol粒子集合体所含有的粒子数目约为6.02×1023。
3、阿伏加德罗常数:
1mol任何粒子的粒子数叫阿伏加德罗常数,符号NA,
通常用6.02×1023 mol-1表示。
微粒个数
阿伏加德罗常数
物质的量
1堆的量(NA)
堆数(n)
N个
思考:N、NA、n三者的关系?
24盒牛奶 —— 一箱牛奶
500张打印纸 —— 一包打印纸
12个鸡蛋 —— 一打鸡蛋
6.02×1023个 H2O—— 1mol H2O
7个基本物理量及其单位
阿伏加德罗是意大利化学家。他在化学上的重大贡献是建立分子学说。为了纪念阿伏加德罗的伟大功绩,将NA称为阿伏加德罗常数,它是自然科学中的基本常数之一。
阿伏加德罗
Avogadro
1776~1856
1.判断下列说法是否正确 ,并说明理由。
(1)1mol氧元素。( )
(2)0.25molH2O 。( )
(4)摩尔是7个基本物理量之一 。( )
(5)0.5molH2 含有3.01×1023 个氢原子。( )
(6)3molNH3 中含有3molN原子,9molH原子。( )
×
√
×
×
√
【课堂练习1】
(3)0.01mol 大米、5mol 人。 ( )
×
(3)1molNa2SO4中含的 molNa+, molSO42-,
离子总数为______________个。
2.填空题
(1)0.5molO2中约含有_______________个O原子;
(2)4mol CH4中约含有_________mol电子;
6.02×1023
40
3×6.02×1023
2
1
【课堂练习2】
注意:
(1)mol只适用于计量微观粒子,不适用于宏观物质。
(3)用mol表示物质时,必须指明粒子的具体种类,一般用化学式表示。
(2)常见的微观粒子:分子、原子、离子、质子、中子、电子以及它们的特定组合。
(4)微粒数之比等于物质的量之比:
N1
N2
= NA ×n1
=NA ×n2
N1
N2
n1
n2
=
观察与思考:1mol粒子的质量
结论:以克为单位时,1mol任何粒子的质量,数值上等于该粒子的相对质量(相对原子质量、相对分子质量、化学式量)。
1mol 12C的质量为12g
1mol H的质量为1g
1mol O2的质量为32g
1mol Na的质量为23g
1mol NaCl的质量为58.5g
1mol Na+的质量为23g
1mol H2SO4的质量为98g
1mol Fe的质量为56g
1mol Cu的质量为63.5g
1mol SO42-的质量为96g
1.概念:单位物质的量(1mol)的物质所具有的质量。
符号M,常用单位: g/mol (g·mol-1)。
3.摩尔质量以g/mol为单位时数值上与相对质量相等。
2.数学表达式:
思考:
粒子的相对质量(Mr)、1mol的质量、摩尔质量(M)三者意义相同吗?有何关系
三个不同的物理量,数值可能相等,单位不同,意义不同。
二、摩尔质量
1、71gNa2SO4中含有的Na+的物质的量是多少?
含SO42-的个数是多少?
2、等质量的下列物质中,所含物质物质的量最少的是( )
A.H2 B.H2O C.NaOH D.H2SO4
D
3、1g H2O中含有a个氢原子,则阿伏加德罗常数为( )
A.(a/9)mol-1 B.9a mol-1
C.2a mol-1 D.a mol-1
B
【课堂练习3】
1mol、3.01×1023个
4、68g的H2O2受热完全分解,能生成多少molO2?转移的电子数目为多少个?
1mol、2×6.02×1023个
观察思考
STP下、1mol不同物质的体积
同温同压下:1mol不同固体或液体的体积不同、不同气体的体积相同;1mol固体、液体体积较小,气体体积较大!
V1
V4
V2
V3
微粒的数目、微粒的大小、微粒间的距离
问题1:观察下图,影响物质体积的因素有哪些?
问题2:V1、V3、V4三个模型,谁能代表气体?
气体分子间距远大于分子的直径,分子本身的大小对气体体积的影响很小
科学证明:在温度和压强相同时,气体分子间的平均距离相等!
问题3:分子数目相同时影响气体体积的因素主要是?
问题4:根据经验,影响分子间距的因素有哪些?
d
(1)固、液体微粒间距很小,物质体积大小主要由微粒的大小和微粒的数目决定。不同粒子的体积不同,所以,1mol固体、液体的体积不同。
(2)气体微粒间距较大,物质体积大小主要由微粒间距离和微粒数目决定。气体分子间距由温度和压强决定。所以,同温同压下1mol任何气体体积相同。
小结:为什么同温同压下、1mol不同固体或液体的体积不同、
而不同气体的体积相同?
三、气体摩尔体积
1.定义:
2.符号:
3.单位:
4.对象:
5.数值:
单位物质的量的气体所占的体积。
Vm
L/mol 或 m3/mol
气体(纯净或混合气体)
气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它取决于气体所处的温度和压强。
特殊值:标准状况( 0oC、1.01×105 Pa)下,气体摩尔体积Vm约为22.4L/mol。常温常压下约为24.5L/mol。
交流讨论
为什么说气体摩尔体积也适用于混合气体?
气体的体积在分子个数一定时,决定于气体的分子间平均距离(温度、压强),而与分子种类(本身的大小)无关。
练习巩固
1、标准状况下,1mol任何物质的体积都约是22.4L。
(错,物质应是气体)
2、1mol气体的体积约为22.4L。
(错,应标明条件——比如“标准状况”)
3、标准状况下,1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L。
(对,气体体积与分子种类无关)
6、 22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含的分子数。
(错,未指明气体体积是否在相同条件下测定)
4、 标准状况下,气体的摩尔体积约为22.4L。
(错,单位应为L/mol)
5、只有在标准状况下,气体的摩尔体积才可能约为22.4L/mol。
(错,不一定)
7、8g O2在标准状况时体积是多少
(5.6L)
8、下列说法中不正确的是( )
A.同温同压下,含有相同分子数的两种气体
占有相同的体积。
B.同温同压下,相同质量的两种气体含有相
同分子数。
C.同温同压下,2L O2和N2的混合气体与 2L
CO2和CO的混合气体含有相同分子数。
D.同温同压下,相同物质的量的两种气体占
有相同的体积。
B
补充:(理想)气体状态方程
pV = nRT
p为压强 V为体积
n为物质的量 R为常数
T为温度(K)
几个常用的结论:
T、P相同:V1:V2=n1:n2 ρ1:ρ2=M1:M2
T、V相同:P1:P2=n1:n2
n、V相同:P1:P2=T1:T2
1、同温同压下,同体积的NH3和H2S气体的质量比是 ;同质量的NH3和H2S气体的体积比是 。
2、同温同压下,两种气体A和B的体积之比为 2 : 1,质量之比为 8 : 5,则A与B的密度之比为 ,摩尔质量之比为 。
1 : 2
2 : 1
4 : 5
4 : 5
练习巩固
3、14 g Fe 与足量稀盐酸充分混合后,消耗 HCl 的物质的量为多少?生成标准状况下的H2多少L?
0.5mol、5.6L
w =
m溶质
m溶液
×100%
m溶质+ m溶剂
=
m溶质
×100%
四、物质的量浓度
1、概念:单位体积溶液(或1L溶液)里所含溶质B的物质的量,叫做溶质B的物质的量浓度。
符号cB,常用单位mol/L(mol·L-1)。
2、1mol/L的含义:1L溶液里含有1mol溶质,其物质的量浓度就是1mol/L。
3、数学表达式:
注意:
(1)体积是指溶液的体积而不是溶剂的体积或溶质与溶剂的体积之和,一般用溶液质量除以密度来计算。
nB
cB=
V(aq)
(2)从溶液中取出一部分溶液,其溶质的物质的量浓度不变(而mB、nB却要变)。
[练习]
1.判断题
(1)将1gNaCl溶于水制成1L溶液 ,则c=1mol/L ; ( )
(2)将1molNaCl溶于1L水中,则c=1mol/L; ( )
(3)若从1L 1 mol/L的NaOH溶液中取出20mL,则取出的NaOH溶液c=1mol/L;( )
(4)同体积 、同物质的量浓度的不同溶液中,含溶质的物质的量相等;( )
√
√
×
×
2. 填空题
(1)0.2mol/L的H2SO4的含义是__________;
(2)1L NaOH溶液中含有40g NaOH,其物质的量浓度为_____;
(3)200mL的NaOH溶液中含有20gNaOH,其物质的量浓度为_________;
(4)0.2mol/L Al2(SO4)3溶液中含有c(Al3+)=____,c(SO42-)=____;
(5)已知CaCl2溶液中c(Cl-)=1mol/L ,则c(CaCl2)=________。
(6)3.01×1023个HCl分子溶于水,得到250mL溶液,则
所得溶液的c(H+)= 。
0.4mol/L
2.5mol/L
0.6mol/L
0.5mol/L
1mol/L
2mol/L
溶液的体积V(L)
cB
物质的量n(mol) 微粒数目N(个)
NA
M
质量m(g)
气体的体积V(L)
Vm
ρ
ρ
总结
五、一定物质的量浓度溶液的配制
2. 特点:容量瓶上标有温度、容积
和环形刻度线(无刻度)
3. 注意事项:在使用容量瓶时,一定要注明规格。
如:100mL 容量瓶
构造:细颈、平底玻璃瓶,瓶口配有磨口玻璃塞
常见规格:50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL。
(一)容量瓶的构造:
(二)容量瓶的使用:
五忌:一忌用容量瓶溶解固体
二忌用容量瓶稀释浓溶液
三忌把容量瓶加热或过度冷却
四忌把容量瓶当反应容器
五忌容量瓶长期存放溶液
一查:查漏,容量瓶使用前必须查漏
关键字:注水—盖塞—倒立—观察—正立—旋180°—倒立—观察
一原则: 选择容量瓶遵守“大而近”的原则,所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积 。
(三)配制溶液的步骤
(1mol/L 100mL NaCl为例 )
学生活动1:阅读教材实验2-10。
学生活动2:观看视频或教师自己演示实验。
计→量→溶→转→洗→定→摇→(装)
1.计算:NaCl的质量(5.85g)
2.称量:(托盘天平)能否称取5.85g?
注意事项:
(1)托盘天平的精确度为0.1g, 称取5.9g的NaCl
(2)天平调零,两个托盘上各放一张大小相同的称量纸(称NaOH等强腐蚀性的固体应在小烧杯中称量)
(3)称量时遵循左物右码的原则
m左=m右+游码
误差分析——对cB的影响?
1、天平砝码上沾有其他物质或已生锈。
2、试剂与砝码的左右位置搞错。
偏高
偏低
(1)将溶质先在烧杯中溶解或稀释,并恢复到室温。
(2)水要适量(可用量筒量,烧杯上也有刻度),几次操作后总和小于100mL。
3. 溶解
对cB的影响?
所配溶液未冷却至室温即转入容量瓶定容。
偏高
(1)容量瓶瓶颈较细,为避免液体洒在外面,应用玻璃棒引流。
(2)转移中遵守“两靠,一不靠”原则
两靠
一不靠
4. 转移
对cB的影响?
溶解、转移、洗涤时有溶液流出容器外
偏低
烧杯壁和玻璃棒上的残留有NaCl。因此要用蒸馏水洗涤用过的烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液转入容量瓶中(用玻璃棒引流)。
5. 洗涤
cB的影响?
转移溶液时不洗涤烧杯与玻璃棒或未将洗涤液转入容量瓶
偏低
重新配制
6. 定容
思考:
若定容时不小心液面超过了刻度线,怎么办?能用胶头滴管把多余的液体取出吗?
cB的影响?
1、定容时加水过量越过刻度线,又取出部分溶液,使液面降至刻度线。
偏低
2、容量瓶在使用前,用蒸馏水洗净,在瓶内有少量水残留。
无影响
3、定容时仰视或俯视刻度线。
加水到接近刻度线1~2厘米时,改用胶头滴管加水到刻度线。
俯视
仰视
正规:平视
俯视刻度线,实际加水量未到刻度线,使溶液的物质的量浓度增大
仰视刻度线,实际加水量超过刻度线,使溶液的物质的量浓度减小
将容量瓶盖好塞子,把容量瓶倒转和摇动多次,使得溶液混合均匀。
思考:
摇匀后发现液面低于刻度线,能否补充水?如果再加水到刻度线,其对cB的影响?
答:不能。液面低于刻线是因为还有水挂壁,继续加水,使cB减小。
7. 摇匀
容量瓶中不能长期存放溶液,把配制好的溶液转移到试剂瓶中,贴好标签,注明溶液的名称和浓度。
8. 装瓶 贴签
1.00mol/L
13.6
烧杯
浓硫酸
水
玻璃棒
冷至室温
250mL的容量瓶
烧杯
玻璃棒
容量瓶
1-2 cm
胶头滴管
摇匀
试剂瓶
练习:填空
备注:用容量瓶配制溶液时,为了精度匹配,应该用移液管移取液体,
考虑到中学实际,暂用量筒代替。
(四)、误差分析
1.由固体配制的溶液:
cB=
m
MBV(aq)
因此,m、V(aq)的变化会引起cB的变化
2.由浓溶液配制的溶液:
cB=
V(浓)ρ(浓)w(浓)
MBV(aq)
V(浓) 、V(aq)的变化会引起cB的变化
补充练习:
1.将30mL0.5mol/L的NaOH溶液加水稀释到500mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度是多少?
0.03mol/L
2.已知20℃时,NaOH的溶解度为25g,所得饱和溶液的密度为1.2g/mL,求所得饱和NaOH溶液的质量分数和物质的量浓度
20% 6mol/L
3.标况下,一烧瓶HCl气体倒扣在水槽中,若溶液没有损失,则所得溶液的物质的量浓度为?
0.0446mol/L