2.3物质的量(四课时全部71张)课件2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修 第一册

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名称 2.3物质的量(四课时全部71张)课件2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修 第一册
格式 pptx
文件大小 37.9MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-22 08:16:47

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文档简介

(共71张PPT)
第三节:物质的量
1994年美国俄亥俄州丹佛市的路易斯·史丹佛决定将他收藏了65年共40桶硬币存入银行,可是,他的财富对于银行的工作人员来说却意味着繁重的工作。
1000枚硬币的质量
硬币的总质量
n
由上可以得到硬币的总数量为1000n
为什么不称量一个硬币的质量?
误差较大
先数出1000个硬币称出质量,以1000为一个集合体,用硬币的总质量除以这1000个硬币集合体的质量,就求得了硬币的总数。
数量
质量
已知一滴水大约是0.05 ml,其中含有多少水分子呢?
你知道吗?
一滴水大约是0.05 g,含有的水分子数让10亿人去数,每人每分钟数100个,日夜不停的数,需要3万年才能数完。
就如同上面的1000枚硬币的作用,我们需要建立一个将质量和粒子数量联系起来的纽带。
物质的量是把微观粒子和宏观物质联系起来的一座桥梁。
(难见、难称量)
微观粒子
宏观物质
(可见、可称量)
物质的量
1双 2个
1打 12个
1mol 6.02×1023个
1mol任何物质所含的粒子数量为阿伏加德罗常数(符号为NA),NA大约为6.02×1023 mol-1
N代表物质中所含的粒子数量
物 理 量
单 位 名 称
单 位 符 号
长 度(s)
质 量(m)
时 间(t)
电 流 强 度(I)
热力学温度(T)
发 光 强 度(Iv)

千 克

安 培
开尔文
坎德拉
摩 尔
m
kg
s
A
K
cd
mol
国际单位制(SI)的七个基本物理量
物 质 的 量(n)
物理量可能有很多单位,如长度的单位有:
毫米、厘米、米、尺、光年……
国际单位制的单位是米,原因是什么?
大小适中
物质的量选择“个”作为单位是否合适呢?
不合适,明显太小
m=12kg t=3s I=2A
n=1mol
注意事项:
①物质的量这四个字是一个整体,是一个专用名词,不得简化或增添任何字。
③物质的量计量的是粒子的集合体,不是单个粒子。
②物质的量只适用于微观粒子,使用摩作单位时,所指粒子必须指明粒子的种类,如原子、分子、离子等。且粒子的种类一般都要用化学符号表示。
1 mol O2中含有的氧分子数目是多少?
[例题]
1 mol O2中含有的氧原子数目是多少?
4. 1 mol Na2CO3中约含有___molNa+、___mol 离子,共含有离子的个数为______________个。
0.3× 6.02 × 1023
1.806 × 1023
初阶练习:
1. 1 mol C中约含有 个碳原子
2. 0.3 mol H2SO4含有 个硫酸分子
3. 1.204 × 1024个H2O2分子的物质的量为 。
6.02 × 1023
2 mol
2
1
3×6.02 × 1023
1.806 × 1024
6. 判断正误,并说明理由。
A.1mol氢
B. 1mol CO2
5. 请说出下列的含义
(1)1 mol H
(2)3 mol H2O
表示1 mol的氢原子
表示3 mol的水分子
错误。没有指出是分子、原子或离子
正确。
物质物质的量的表示方法:
物质的量的多少(mol)+能表示微观粒子的符号或文字
0.1 mol CH4中有 mol H;
含有0.12mol O的SO3的物质的量为 mol;
0.1mol CuSO4·5H2O中含有 mol H2O。
1个CH4中有4个H→1 mol CH4中有4 mol H→0.1 mol CH4中有0.4mol H
0.4
1个SO3中有3个O→1mol SO3中有3 mol O→0.04 mol SO3中有0.12 mol O
0.04
1个CuSO4·5H2O中有5个H2O→1 mol CuSO4·5H2O中有5 mol H2O →0.1 mol CuSO4·5H2O中有0.5 mol H2O
0.5
中阶练习
(1)有1 mol Cl2与足量氢氧化钠溶液反应,生成 mol NaCl,转移 mol电子。
Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O
每反应1个Cl2应该得到1个NaCl,所以1 mol Cl2与足量氢氧化钠溶液反应,生成1 mol NaCl
1
转移1个电子
每反应1个Cl2应该转移1个电子,所以1 mol Cl2与足量氢氧化钠溶液反应,转移1 mol 电子
1
高阶练习
(2)过氧化钠与水反应,当转移0.2 mol电子时得到 mol氧气。
转移2个电子
2Na2O2 + 2H2O 4NaOH + O2↑
每生成1个O2,转移2个电子,所以当转移0.2 mol电子时得到0.1 mol氧气
0.1
(3)0.1mol 中有 mol电子,有 mol质子。
N是第7号元素,原子内有7个电子和7个质子;H是第1号元素,原子内有1个电子和1个质子;所以1个 中有4×1+7-1=10个电子和4×1+7=11个质子。
所以0.1 mol 中有1 mol电子,有1.1 mol质子
1
1.1
我们已经学习了一个计算物质的量的公式
显然这个问题依然是无法解决的,因为这仍然是一个微观问题,因此必须要借用一个工具,将微观粒子数量这个微观问题宏观化,这个工具就是摩尔质量。
我们是不是就可以解决刚才的那个问题,一杯水中有多少水分子?
摩尔质量
单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M,单位为g/mol(或g·mol—1)
摩尔质量实际就是每1mol物质的质量,知道物质的摩尔质量,就可以通过物质的质量来得到物质的粒子数量。
已知金属Fe的摩尔质量为56 g/mol,用天平称取56 g Fe,其物质的量为1 mol,大约含有6.02×1023个Fe原子
28 g Fe就是 mol,如果需要大约6.02×1022个Fe原子,应该称取 g的Fe。
0.5
3.01×1023个
5.6
如何得到物质的摩尔质量呢?
当规定1mol代表的数量大约是6.02×1023时,1 mol任何物质的质量(以克为单位)都与该物质粒子的相对原子质量或相对分子质量的数值相同。
Na的摩尔质量是 ,
KCl的摩尔质量是 ,
Cl2的摩尔质量是 ,
CO32-的摩尔质量是 ,
O2、O22-的摩尔质量一样吗?
相对原子质量或相对分子质量与摩尔质量的数值相等但单位不同
23 g/mol
74.5 g/mol
71 g/mol
60 g/mol
26.5gNa2CO3物质的量是多少?
例题:
n(Na2CO3)=
练习:(1)9.8g H2SO4的物质的量是 mol
(2)5.3gNa2CO3的物质的量是 mol
(3)0.25mol CaCO3的质量是 g
0.1
0.05
25
(4)2.0mol H2O的质量是 g
(5)0.02mol某物质的质量为0.73g,则该物质的摩尔质量
为 g/mol
36
36.5
练习:完全中和10.2 g某二元酸H2A需要氢氧化钠24 g,则此二元酸H2A的物质的量是多少?A的相对原子质量是多少?
H2A + 2NaOH Na2A + 2H2O
1个H2A和2个NaOH中和,所以1mol H2A和2mol NaOH中和
24 g氢氧化钠的物质的量为0.6 mol,所以中和的H2A的物质的量为0.3 mol
H2A的物质的量为0.3 mol,已知其质量为10.2 g,所以其摩尔质量为34 g/mol,因为摩尔质量和相对分子质量在数值上相等,所以H2A的分子量为34,进而得到A的相对原子质量为32
N、n、m之间的相互转化
N
n
m
÷NA
×M
×NA
÷M
联系微观和宏观物质的桥梁
小结
1、1mol任何物质的质量,我们可以通过摩尔质量求出,若要通过质量求体积还要知道什么?
密度,V=m/ρ
2、下面就请同学们计算填表:(气体是指相同状况下)
思考与交流:
物质名称 物质的量 mol 摩尔质量 g mol-1 密度 g cm-3或g L-1 体积
cm3或L
Fe 1 56 7.8
Al 1 27 2.7
Pb 1 207 11.3
H2O(液) 1 18 1
H2SO4 1 98 1.83
H2 1 2.016 0.0899
O2 1 32.00 1.429
CO2 1 44.01 1.975
7.2
10
18.3
18
53.6
22.4
22.4
22.3
分析上述两表,得出什么结论?
1、1 mol不同固态或液态物质,体积不同。
2、在相同条件下,1 mol不同气体物质体积基本相同。
那么不同状态的物质,体积大小跟哪些因素有关呢?
举一个例子:同学们在做操的时候,你们班在操场上所占的面积和哪些因素有关
物质的体积
粒子数目
粒子间距
粒子大小
人数、人的间距、胖瘦
首先我们来分析1mol固态和液态物质体积为什么不同。
固态结构微粒间的距离很小
液态结构微粒间的距离也小
粒子数目 粒子间距 粒子大小
讨论影响1mol固体和液体物质体积的主要因素有哪些?
1mol固体或液体物质的体积只与构成这种物质的粒子大小有关,由于不同的物质粒子大小不相等,所以1mol不同的固体和液体体积大小不同。
7.2cm3
1mol铁
10cm3
1mol铝
18.3cm3
1mol铅
固体物质:
液体物质:
100
50
1mol水
18.0cm3
100
50
54.1cm3
1mol硫酸
下面我们来分析1 mol不同气态物质在相同条件下体积为什么基本相同。
将1 mol液态水加热变成1 mol气态水,体积将会发生变化吗?
思考与交流:
18.0ml
100℃ H2O(g)
3.06×104 ml
1mol
约1700倍
100
50
1mol H2O(l)
原因:由液态到气态,粒子间距显著增大。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
分子平均距离是分子直径的10倍左右
讨论:在相同条件下影响1mol不同气体体积的因素有哪些?
粒子数目 粒子间距 粒子大小
受温度和压强影响
现在我们来分析一下温度和压强对气体体积的影响
结论:温度升高,体积增大,温度降低,体积减小
原因:温度升高,粒子间距增大,温度降低,粒子间距减小。
结论:压强增大,体积减小,压强减小,体积增大
原因:压强增大,粒子间距减小,压强减小,粒子间距增大。
影响1mol物质体积大小的因素
1.微粒的大小
2.微粒间的距离
固体、液体体积
气体体积
决定
如果温度和压强一定,则微粒间的平均距离一定,体积也就一定。
决定
受温度和压强影响
标准状况下的气体摩尔体积:
条件:标准状况(S T P) 0℃、 1.01×105 Pa
对象:1mol任何气体,可以是单一纯净的气体,
也可以是混合气体。
结论:
体积约22.4 L
6.02×1023分子
标态下的气体摩尔体积
气体摩尔体积
定义:单位物质的量的气体所占的体积
符号:Vm
单位:L/mol或m3/mol等
公式:Vm= ——
标准状况下,Vm=22.4 L/mol
V
n
在同温同压下,相同体积的任何气体,其粒子数( );
在同温同压下,相同粒子数的任何气体,其体积( );
在同温同压下,任何气体体积的大小与分子数目成( )比。
(相同,但不一定是22.4L)
相同
相同

阿伏加德罗定律
在一定温度和压强下,并不一定是标准状况,1 mol任何气体
体积是否相同?
(错,物质应是气体)
(错,应标明条件-标准状况)
(对,气体体积与分子种类无关)
(错,未指明气体体积是否在相同条件下测定)
[练习]
1. 标准状况下,1 mol任何物质的体积都约是22.4 L。
2. 1 mol气体的体积约为22.4 L。
3. 标准状况下,1mol O2和N2混合气体的体积约为22.4 L。
4. 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。
5. 只有在标准状况下,气体的摩尔体积才可能约为22.4 L/mol。
(错,不一定)
【练习】
同温同压下,氢气和氧气的体积比为2:1,其物质的量的比为 。
2:1
推论:同温同压下,气体的体积比等于其物质的量的比。
相同温度和相同压强下,质量相同的CO和CO2气体,其物质的量的比为 ,其体积比为 ,其密度比为 ,含有的氧原子数量比为 。
【练习】
11:7
11:7
7:11
11:14
PV=nRT
PM=ρRT
n
×Vm
÷M
N
V
m
÷NA
×NA
×M
÷Vm
n = —
N
NA
n = —
m
M
n = —
V
Vm
小结:
1L溶液中含有的溶质是多少mmol (毫摩尔即10-3mol)
以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液的组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。
物质的量浓度
符号:cB
单位:mol/L
物质的量浓度的计算公式:
什么是1 mol/L的NaCl溶液?
在每1 L的溶液中含有1 mol NaCl
100 mL的NaCl溶液中有0.2 mol NaCl,物质的量浓度是多少?
2 mol/L
1. 在200 mL NaOH溶液中溶有20 g NaOH,则NaOH的物质的量浓度为 。
练习:
2.5 mol/L
2. 300 mL 2 mol·L-1的NaOH 溶液中溶有的NaOH的质量为 g
3. 含有40 g NaOH的浓度为5 mol/L的溶液的体积为 mL
24
200
思考:
1. 将40 g NaOH溶于2 L水中配成溶液,其物质的量浓度为0.5 mol/L。这样叙述是否正确?为什么?
提示:不正确,40 g NaOH溶于2 L水后,溶液的体积并不是2 L 。
注:计算物质的量浓度时,要用溶液的体积,而不是溶剂。
注:无论用什么形式来表示溶液组成,溶液仍然是均一的。
2. 从1 L 3 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?
提示:3 mol/L
3. 1 L 0.1 mol/L的Na2SO4溶液中含Na+的物质的量为多少?则该溶液中Na+的物质的量浓度为多少?
提示:0.2mol 0.2 mol/L
注:物质的量浓度不仅可以表示溶液中的物质浓度,也可以表示溶液中的离子浓度。
某混合溶液中MgCl2的浓度为1 mol/L,NaCl的浓度为0.5 mol/L。上述溶液体积为100 mL,则加入 mol的AgNO3可以恰好沉淀;加入 mol 的NaOH可以恰好沉淀。
提示:上述溶液中Cl-、Mg2+和Na+的浓度分别为2.5 mol/L、1 mol/L和0.5 mol/L,体积为100 mL时,Cl-、Mg2+和Na+的物质的量分别为0.25 mol、0.1 mol和0.05 mol,加入0.25 mol硝酸银将Cl-完全沉淀,加入0.2 mol氢氧化钠将Mg2+完全沉淀。
0.25
0.2
稀释定律:
c(浓溶液)×V(浓溶液)= c(稀溶液)×V(稀溶液)
思考:溶液用水稀释或去水浓缩的时候,溶液体积发生变化,但溶质质量不变,即溶液稀释或浓缩前后,溶液中溶质的物质的量是相等的。对此,可用怎样的公式来表示呢?
特别提醒
(1)溶质是用物质的量而不是质量表示;体积表示溶液的体积,而不是溶剂的体积,并且体积单位为 L。
(2)带结晶水的物质溶于水后,溶质是不含结晶水的化合物,溶剂中的水包括结晶水。如胆矾(CuSO4·5H2O)配成溶液,溶质是CuSO4。
(3)从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,物质的量浓度不变,但随溶液体积的变化溶质的物质的量不同。
(4)气体溶于一定体积的水中,溶液的体积不等于溶剂的体积,而应由溶液密度和溶液质量求得。
一定物质的量浓度溶液的配制
第一步:计算:
实验步骤:
m(NaCl)=n(NaCl)×M(NaCl)
= c(NaCl)×V[NaCl(aq)]×M(NaCl)
=1.0 mol/L×0.1 L×58.5 g/mol
=5.85 g
所需氯化钠的质量为5.9克
配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液。
第二步:称量:在天平上称量5.9克氯化钠固体,
并将它倒入小烧杯中。
调平衡,怎样调?
左物右码,放反了会怎样?
对于有腐蚀性的氢氧化钠应
放在玻璃器皿中称量
第三步:溶解:在盛有氯化钠固体的烧杯中加入适量蒸馏水,
用玻璃棒搅拌,使其溶解。
第四步:移液:将溶液沿玻璃棒注入100 ml容量瓶中。
如何将烧杯中的液体转移到容量瓶中?
假如转液时不小心有部分液体溅出来怎么办?
溶解后能否立即转液,有何影响?
第五步:洗涤:用蒸馏水洗烧杯2—3次,并倒入容量瓶中。
为什么要洗涤玻璃棒和烧杯?
洗涤液怎么处理
第六步:定容:倒水至刻度线1~2 cm处改用胶头滴管滴到凹液面最低处与刻度线相切
下列两种定容时的操作正确吗 会使体积
偏大还是偏小?
第七步:摇匀:盖好瓶塞,上下颠倒、摇匀。
第八步:装瓶、贴签
假设上下摇匀后液面下降这时怎么办,能否往里面补充水
一定物质的量浓度溶液的配制实验视频:
思考与交流:
1.怎样用18 mol/L 的浓硫酸配制250 ml 1 mol/L 的H2SO4溶液,其步骤有和仪器哪些?
☆步骤:计算、量取、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签。
☆仪器:25 ml量筒、烧杯、玻璃棒、250 ml容量瓶、胶头滴管
准确配制一定物质的量浓度溶液步骤:
计算
溶解
洗涤
转移
定容
摇匀
转移
装瓶
称量
实验仪器介绍:
标注:
瓶上标有容积,温度,颈部标有刻度线;
规格:
100 mL,250 mL,500 mL,1000 mL,
只能特定体积的溶液不能
配制任意体积的溶液
2.用Na2CO3·10H2O晶体,配制0.2 mol/L的Na2CO3溶液480 mL。(1)实验中用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯,还缺少 ;实验中两次用到玻璃棒,
其作用是 、 。
(2)应称取Na2CO3·10H2O的晶体的质量: 。
(3)实验中哪些操作会导致实验误差?最终对所配制的浓度有什么影响?
500 mL容量瓶 、胶头滴管
搅拌 引流
28.6 g
操作 nB V cB
转液前容量瓶有少量水
砝码、药品放反
称量氢氧化钠时间过长
转液时有液体溅出
未冷却就转移
误差分析:
操作 nB V cB
未洗涤玻璃棒和烧杯
定容加水过量又吸出
定容时俯视标线
定容时仰视标线
摇匀后液面下降又加水
误差分析: