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第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第1课时 物质的量
人教版化学必修第1册
第三节 物质的量
“一滴水中约有多少个水分子 ”
约17万亿亿个
如果让10亿人共同来数一滴水里的水分子,且每人每分钟数100个,日夜不停,大家猜想一下需要多少年才能数清?
宏观量用微观方法表示,数字会非常的巨大,使用起来不方便!
想办法在水分子数和水的质量之间找到一个桥梁。
物质的量
宏 观
微 观
物质的量
*是一个物理量,是国际单位制七个基本物理量之一,符号为n
一、物质的量及其单位--摩尔
** 是表示含有一定数目微观粒子的集体。
{
分子、原子、离子、电子、质子等
单位:摩尔,简称摩。摩常用符号mol表示。
2、摩尔(mol)
意义:是一个单位,是“物质的量”这个物理量的单位,就像“米”是“长度”的单位一样。
国际单位制(SI)的7个基本物理量
物理量 单位名称 单位符号
长度 米 m
质量 千克 Kg
时间 秒 s
电流 安培 A
物质的量 摩尔 mol
热力学温度 开尔文 K
发光强度 坎德拉 cd
注意:
(3)这里的微粒是指分子、原子、离子、质子、
中子、电子、原子团等微观粒子,不能指宏观颗粒。
(1)“物质的量”是一个专用名词,不能拆开,
也不能漏掉“的”,更不能多加字 。
(2)“摩尔”是一个单位,是“物质的量”这个
物理量的单位。
(4)物质的量只适用于微观粒子,不适用于宏观
物体。
(5)使用摩尔表示物质的量时必须指明粒子的
种类,如原子、分子、离子等, 或者用化学式来
表示。例:1 mol Na+或n(Na+)=1 mol或1 mol
钠离子,不能说1 mol钠。
判断下列说法是否正确
(A)1 mol氧
(B)1.5 mol O2
(C)2 mol H2
(D)摩尔是7个基本物理量之一
(E)0.5 mol 大米
错误,必须指明微粒的种类,是氧原子、氧分子还是氧离子,改为 1mol O
错误 物质的量及其单位摩尔的使用范围是微观粒子
错误 摩尔是物质的量的单位,物质的量才是基本物理量之一
正确
正确
【交流 研讨】
1 mol微粒到底有多少个,其衡量基准是什么?
堆量思想
在日常生活中堆量思想的应用,如:
一打(12支)玫瑰
一盒(50支)粉笔
一箱(12瓶)啤酒
1摩尔
物质的量
微粒
个数(N)
1堆的量
堆数(n)
1 mol指含有多少个微观粒子呢?
国际上规定,1 mol任何微粒所含的微粒数
与0.012 kg 12C所含的碳原子数相等。
已知一个12C原子的质量是 1.993X10-23 g ,
计算12g12C含多少个碳原子?
12
1.993X10-23
=
6.02X1023个
1)定义值:0.012kg 12C所含的C原子数。
12 g
阿伏加德罗常数不是一个纯数,它是有单位的, NA = 6.02×1023 mol-1
3)数值:6.02×1023
4)单位:mol-1
阿伏加德罗常数(NA)
2)符号:NA
如果把 6.02×1023 粒米分给60亿人吃,每人每天吃一斤,要吃14万年。
假想把1摩尔(6.02×1023个)水分子(分子直径2×10-10 m)一个挨一个地摆在地球赤道上(周长为4万千米),可以绕地球赤道300万周!
感受阿伏加德罗常数大小
1mol任何微粒所含粒子数是6.02×1023
物质的量
微粒数
1mol
6.02×1023
2 mol
2×6.02×1023
10×6.02×1023
10 mol
n N
N
NA
×
=
n
物质所含微粒数
练习:
(1)1mol O中含有 个O;
(2)1mol H2O中含有 个H2O;
(3)1mol H+中含有 个H+;
6.02 × 1023
6.02 × 1023
6.02 × 1023
注意:若只从数值上看:
化学式中的角码既表示微观分子中的原子数,又表示1 mol该物质中该原子的摩尔数.
【练习】2 mol NH4+中含有____mol H,含有 个N。
8
1.204×1024
n =
N
NA
物质的量
阿伏加德罗常数
粒子数
两个变式 (1)N=n NA
(2)NA= N/n
物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数(N)之间的关系:
在0.5 mol O2中含有的氧分子数目约是多少?
解:
N(O2) = n(O2) × NA
[例题]
注意解题格式
=0.5 mol× 6.02 ×1023 mol-1
= 3.01 × 1023
先公式、后数字;标明每一个量的所属;带单位计算。
NA的应用
化学上通常以mol为单位表示微粒数目。又有1 mol与1 NA多对应的微粒数目相等,故也常用带有NA的代数式表示微粒数目。
例如1 mol H2的数目又记作1NA或NA; 0.5 mol O2的数目又记作0.5NA;1.8 mol Na+的数目又记作1.8NA。
摩尔质量
概念:单位物质的量的物质所具有的质量。
单位:g· mol-1 或 kg· mol-1
符号:M
m = M × n
公式:
1、当微粒具体时,摩尔质量是个已知量:
2、若以克为单位时,微粒的摩尔质量在数值上与微粒的相对原子质量,或相对分子质量相等。但是单位却不一样,意义不一样。
摩尔质量的应用:
求:24.5克H2SO4所含有的H原子的个数?
解析:已知H2SO4的相对分子质量是98,则其摩尔质量是98g/mol。可由所给质量求得H2SO4的物质的量,进而求出氢原子的物质的量,最终求得氢原子个数。
N=3.01X1023
质量(g)
微粒数
÷摩尔质量
×摩尔质量
×阿伏加德罗常数
气体体积
÷阿伏加德罗常数
?
小结
物质的量
(mol)
?
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第2课时 气体摩尔体积
人教版化学必修第1册
第三节 物质的量
1、73克HCl含有的原子个数?
2、3.01 ×1023个H2SO4分子,含有H+的个数?SO42-的质量为?
回顾:
气体摩尔体积
思考:决定物质体积大小的因素有哪些?
①粒子数目;
②粒子的大小;
③粒子之间的距离;
构成固态结构微粒间的距离很小
构成液态结构微粒间的距离也小
[小结] 固体、液体物质粒子间的距离很小,在微粒数目相同的情况下,固体、液体的体积主要由粒子本身大小决定。
气体分子间的平均距离要比分子直径大得多,分子本身的大小可忽略不计,在微粒数目相同的情况下,所以气体的体积主要取决于分子之间的平均距离。
物质的量
(mol)
质量(g)
微粒数
÷摩尔质量
×摩尔质量
×阿伏加德罗常数
气体体积
÷阿伏加德罗常数
?
?
如果实现了物质的量与气体摩尔体积之间的换算,也就实现了气体体积与质量之间的换算,还能实现气体体积与微粒数之间的换算。
如何实现气体摩尔体积与物质的量之间的换算?
质量与物质的量之间的换算是通过摩尔质量来完成的,与之类似,气体体积与物质的量之间的换算可通过气体摩尔体积来实现。
气体摩尔体积
常用单位:L/mol(L·mol-1)和 m3/mol。
Vm =
V
n
公式:
符号:Vm
1.概念:一定温度和压强下,单位物质的量气体所占的体积。
1、气体摩尔体积的研究对象:气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。
2、气体摩尔体积与温度和压强有关。
注意:
2.常用的气体摩尔体积:
条件:标准状况
( 0℃,101kPa)
(STP)
对象:任何气体(包括混合气体)
22.4 L·mol-1
注意:
1、标准状况下,气体的摩尔体积一定约为22.4 L/mol
2、当气体的摩尔体积约为22.4 L/mol时,不一定是在标准状况下。
应用:标准状况下,气体体积的求算:
V=22.4 L/mol×nmol
例:在标准状况下
(1)0.5 mol HCl占有的体积是?
11.2L
1、CO2 的摩尔体积是22.4 L/mol
是错是对?
错
解释:未说是标况下
2、标况下NO2 的体积约是22.4 L
解释:未说是1 mol
错
3、标准状况下,1 mol任何物质的体积都约是22.4 L
是错是对?
错
解释:物质应是气体
4、标准状况下,气体的摩尔体积都是22.4 L。
解释:单位应为L/mol
错
1、判断下列说法是否正确
(1)1 mol气体的体积约为22.4 L。 ( )
(2)标准状况下,1 mol O2和N2混合气体的体积约为22.4L。( )
(3) 22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数。 ( )
(4)只有在标准状况下,气体的摩尔体积才可能约为22.4 L/mol。( )
×
√
×
×
概括·整合
n=
n=
n=
V
Vm
适用于任何物质
n=
n=
N
NA
在标准状况下
(1)33.6 L H2的物质的量是 ,
质量是 。
(2)16 g O2的体积是 。
(3)44.8 L N2中含有的N2分子数是
个。
3 g
1.5mol
11.2 L
1.204×1024
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第3课时 物质的量浓度
人教版化学必修第1册
第三节 物质的量
一、物质的量浓度
以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。
3、表达式:物质的量浓度=
溶质的物质的量
溶液的体积
cB
=
摩尔/升( mol/L)
4、单位:
nB
V
2、符号:cB
1、定义:
5.注意
(1)体积是指溶液的体积,而不是溶剂的体积,也不是溶质体积与溶剂体积相加的体积。
(2)溶质的量是物质的量而不是质量。
(3)溶液具有均一性。将一定物质的量浓度的一份溶液任意分为若干份,各份的体积可能不同,但物质的量浓度相同。
有关物质的量浓度的计算
1.1 L NaOH溶液里含有O. 5 mol NaOH,则NaOH溶液的物质的量浓度为( )
2.2 mol/L的NaCl溶液1 000 ml,含溶质NaCl的物质的
量为( )
3.已知某Na2SO4溶液的物质的量浓度为1 mol/L,该
溶液中含Na2SO4的物质的量为3 moL,则该溶液的体
积为( )
0.5 mol/L
2 mol
3 L
cB
=
V
nB
cB
V
=
nB
=
V
cB
nB
1、将1 mol NaOH溶于2 L水中配成溶液,其物质的量浓度是0.5 mol/L?
2、从100 Ml3 mol/L的NaOH溶液中取出50 mL,则取出的溶液中溶质的物质的量浓度是多少?
答:否,体积指的是溶液的体积,而不是溶剂的体积。
答:3 mol/L (在一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,其物质的量浓度不变)
3、将10 g NaOH溶解在250 mL水中,所得溶液中溶质的物质的量浓度是否为1mol/L?
答:否,体积指的是溶液的体积,而不是溶剂的体积。
4.与50 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液中Na+的
物质的量浓度相同的溶液是( )
A.50 mL 0.1 mol/L的NaCl溶液
B.25 mL 0.2 mol/L的Na2SO4溶液
C.100 mL0.2 mol/L的NaNO3溶液
D.10 mL 0.5 mol/L的Na2CO3溶液
C
溶液稀释h或浓缩前后,溶液的质量或体积发生变化,但溶质的量(质量或物质的量)均不变。
c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)
c1·V1=c2·V2
溶液稀释的计算
【例1】要配制500 mL 0.6 mol/L 的NaOH溶液,需
6 mol/L 的NaOH溶液多少毫升?
解:设需6 mol/L NaOH 溶液的体积为V
6 mol/L×V = 0.6mol/L ×0.5 L
V = 0.05 L
答:需6 mol/L的NaOH溶液50 mL 。
如果要配制200 mL某浓度的溶液该怎么办呢?
方案一:用100 mL的容量瓶配制两次倒在一起就可
以了。
方案二:用250 mL的容量瓶配制250 mL然后取
200 mL就可以了。
错
对了
1.计算
解:100 mL 0.1 mol/LNaCl溶液中NaCl的物质的量为:
n(NaCl)=c(NaCl)·V〔NaCl (aq)〕
=0.1 mol/L×0.1 L
=0.01 mol
0.01 mol NaCl的质量为:
m(NaCl)=n(NaCl)·M(NaCl)
=0.01mol×58.5 g/mol
= 5.85 g
例:配制100 mL 0.1 mol/LNaCl溶液需要NaCl的质量是多少克?
2.称量(用托盘天平称取固体溶质的质量或用量筒量取液体溶质的体积)
称量时能将NaCl固体直接放置于托盘上吗
用滤纸,NaOH等具腐蚀性的应用表面皿,并且NaOH容易潮解所以在称量时应迅速
(1)使用前要调零;
(2)两个托盘上各放一张大小相同
的称量纸;
(3)称量时遵循左物右码的原则;
(4)用镊子夹取砝码应按照从大到小的顺序;
(5)称量完毕应将砝码放回盒中,游码归零。
称量的注意事项
3.溶解:将溶质倒入小烧杯, 加入适量的水并用玻璃棒搅拌溶解, 冷却致室温。
5.9 g
4. 转移
注意事项:由于容量瓶瓶颈较细,为避免液体
洒在外面,应用玻璃棒引流。
思考:将烧杯中的氯化钠溶液转移到容量瓶中,
此时溶质是否完全被转移到容量瓶中?
应如何处理?
答:还有残留在烧杯壁和玻璃棒上的
氯化钠未被转移。因此要用蒸馏
水洗涤用过的烧杯和玻璃棒。
5.洗涤 用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液要全部转移到容量瓶中。
6.定容 在容量瓶中继续加水至距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管滴加至刻度(液体凹液面最低处与刻度线相切)。
思考:若定容时不小心液面超过了刻度线,能用胶头滴管把多余的液体取出吗?
答:不能,必须重新配制
7.摇匀 把定容好的容量瓶瓶塞塞紧,用食指顶住瓶塞,用另一只手托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动几次,混合均匀。
思考:摇匀后发现液面低于刻度线,能否补充水?
答:不能。液面低于刻线是因为还有溶液挂壁,当静置后就会恢复原状。
8.装瓶贴标签 (容量瓶不能保存溶液)
小结:步骤及所用仪器
① 计算
② 称量(托盘天平、药匙 、量筒)
③ 溶解(烧杯、玻璃棒)
④ 转移和洗涤(容量瓶、玻璃棒)⑤ 定容(胶头滴管)
⑥ 摇匀
⑦ 装瓶贴标签
计→量→溶→转→洗→定→摇→装
讨论
在配制溶液中哪些操作可能引起溶液浓度的误差?
3 溶液配制的误差分析
⑴天平的砝码上占有其他物质或已锈蚀( )
⑵试剂与砝码的左右位置搞错( )
⑶用量筒量取液体溶质时,俯视读数( )
⑷定容时俯视刻度线( )
⑸所配溶液未冷却至室温即转入容量瓶定容( )
偏高
偏低
偏高
偏高
偏低
⑹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( )
⑺溶解、转移、洗涤时有溶液流出容器外,使溶质
减小( )
⑻容量瓶在使用前,用蒸馏水洗净,在瓶内有少
量水残留( )
⑼定容摇匀后,静止时发现液面低于刻度线,再加
水到刻度线( )
⑽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
偏低
偏低
偏低
无影响
讨论
定容时俯视或仰视刻度线,对溶液的浓度有何影响?
俯
视
仰
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。