第二节 化学计量在实验中的应用

课件95张PPT。第二节　化学计量在实验中的应用第一章　从实验学化学本课时主要内容1 .了解物质的量的单位------摩尔。
2 .了解阿伏加德罗常数NA。
3 .能根据物质的量与粒子数目之间的关系进行计算。
4.了解摩尔质量。
5 .能根据物质的量与质量之间的关系进行计算。
【复习】 熟悉的知识
2H2+O2 2H2O
4g 32g 36g 2个 1个 2个质 量比：分子个数比：点燃 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）物质的量国际单位制（SI）的7个基本单位物质的量摩[尔]mol 是国际单位制七个基本物理量之一,符号为n 。物质的量是表示含有一定数目微观粒子的集合体。{分子、原子、离子、电子、质子、中子等一、物质的量的单位 —— 摩尔使用范围:单位 —— 摩尔 简称摩符号—— mol1.物质的量 使用物质的量注意事项：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，使用摩尔作单位时，所指粒子必须用化学式指明粒子的种类，如原子、分子、离子等。回答问题
物质的量的含义是什么？符号是什么？单位是什么？
【课堂练习】 1.判断正误，并说明理由。
A.1mol氢
B. 1mol CO2
C. 1mol大米错误。没有指出是分子、原子或离子正确。错误。大米不是微观粒子生活小常识12支铅笔称一打同0.012Kg12C中所含的碳原子的数目相同 1摩尔1mol任何粒子的集合体都约含有6.02×1023 个粒子。0.012Kg12C中所含的碳原子的数目为1摩尔。近似值：6.02×1023个粒子6.02×1023这个数非常庞大。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。 规定：阿伏加德罗常数约为6.02×1023 mol－1，它是一个物理量，其是单位是mol－1，
符号为NA 。2.阿伏加德罗常数 NA≈ 6.02×1023 mol－11mol任何粒子的数目叫做阿伏加德罗常数？阿伏加德罗常数物质的量粒子个数（约6.02×1023mol-1）N =NA× n物质的量( n ) 、粒子个数( N )和阿伏加德罗常数( NA )三者之间的关系：公式一：n=NNA粒 子个数
(N) ×NA ÷ NA物质的量(n) 变换为 N= n × NA【规律】物质的构成粒子数之比 = 物质的量之比
例1：在0.5mol O2中含有的氧分子数目
是多少？解：O2的分子数为N = n × NA =0.5 mol× 6.02 ×1023mol-1= 3.01 × 1023 答：O2的分子数为3.01 × 1023个。例2：在0.5mol O2中含有的氧原子数目
是多少？解：O2的氧原子数为N = n ×2 × NA =0.5 mol×2× 6.02 ×1023mol-1
= 6.02 × 1023 答：O2的氧原子数为6.02 × 1023个。练习 1 、0.5molH2约含有氢分子数 个2、 1molNaCl约含有氯离子数_____________ 个3 、 1mol硫酸分子约含有氧原子数____________个4、 1. 204?1024 个水分子物质的量为_____mol3.01 ? 10236.02 ? 10232.408 ? 10242
5、2mol CO2中含有 mol C和 mol O，
含有 个CO2分子。
6、 mol H2O中含有的氧原子数
1.5mol CO2中含有的氧原子数相同241.204 ? 10243练习1.判断下列说法是否正确 ，并说明理由。（1）1mol氧。（ ）（2）0.25molH2O 。（ ）（3）摩尔是7个基本物理量之一 。（ ）（4）1mol小麦约含有6.02×1023个麦粒 。（ ） （5）0.5molH2 含有3.01×1023 个氢原子。（ ）（6）3molNH3 中含有3molN原子，9molH原子。
（ ）×√×××√2.选择题⑴ 摩尔是（ ）
A．物质的数量单位
B．表示物质的质量单位
C．表示物质的量的单位
D．既是物质的数量单位又是物质的质量单位C（2）0.5molNa2SO4中所含的Na+离子数为（ ）
A．3.01×1023 B．6.02×1023 C．0.5 D．1B3.填空题 （4）1mol H2SO4中含______________个S原子，_____________个O原子，_____________个H原子，_________ mol O 。（1）1mol O中约含有_______________个O原子；
（2）4mol O2中约含有_________molO原子；
（3）3mol H2SO4中约含_________________个H2SO4 分子，可解离出_______molH+；6.02ㄨ102383×6.02ㄨ102366.02ㄨ10234×6.02ㄨ10232×6.02ㄨ10234(5)1molNaOH中约含有_______molNa+、____molOH-11182712569818g27g12g56g98g结论： 1mol任何粒子或物质的质量以克为单位时，其数值都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。计算: 1mol Na2SO4的质量 ( )
1mol NH4＋的质量 ( )
1mol CO32― 的质量 ( ) 142g18g60g3.摩尔质量定义：单位物质的量(即1mol)的物质所具有的质量叫做该物质的摩尔质量符号：M单位： g/mol或kg/mol表达式：1、 M(H2O)= 。
2、M( NaCl)= 。
3、M(SO42-)= 。
4 、M(Na+)=_________________练习结论： 任何粒子或物质的摩尔质量以g/mol为单位时，其数值都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。物质的量( n ) 、质量( m )和摩尔质量( M )三者之间的关系：公式二：n=mM质量
(m) ×M ÷ M物质的量(n) 变换为 m= n × M例题、 71gNa2SO4中含有的Na+和SO42-的物质的量多少？【练习】1.课本P13学与问2.等质量的下列物质中，所含分子数最少的是 （ ）
A、Cl2 B、 HCl C、NH3 D、H2SO4
D3、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-1B2、15.5g Na2X中含有0.5mol Na+离子，则Na2X的摩尔质量为（ ）
A、31 g·mol-1 B、62 g·mol-1
C、78 g·mol-1 D、87.5 g·mol-1B1、下列说法中，正确的是（ ）
A、28g氮气含有氮原子数目为NA
B、1molCH4的质量等于NA个 甲烷分子质量之和
C、1mol氧含有微粒数约为6.02×1023
D、1mol H2O中含有1mol H2和1mol OB巩固练习3、下列各组物质中，其分子数一定相同的是（ ）
A、1g H2和6.02×1023个O2
B、1mol H2O和NA个CO2分子
C、35.5g Cl2和1mol He
D、NA个N2分子和48g O2分子 B4、含有相同氧原子数的SO2与SO3的质量比是 ，物
质的量的比是 ，含硫原子数之比是 ，分
子数之比是 ，含原子总数之比是 。 6 : 53 : 23 : 23 : 29 : 85、各取一定量的Na、Mg、Al分别与足量稀硫酸充分反应， 若产生H2量相同，则耗这三种金属物质的量之比为（ ）
A、6∶3∶2 B、2∶3∶6
C、3∶3∶1 D、3∶2∶1A本课时主要内容
1.理解气体摩尔体积的概念。
2 .在特定条件下，能根据气体的物质的量与气体体积
之间的关系进行计算。
0.2g1.6g0.1mol0.05mol2︰1361.8g40.2g321.6g（1） H2和O2体积之比？（2）2︰1【科学探究】P13页H2和O2物质的量之比 2︰1 H2和O2体积之比 2︰1 在相同温度和压强下：
1molH2和1molO2的体积是相等的。在相同温度和压强下：计算出在温度为0 ℃和压强为101K Pa(标准状况)1mol氢气和氧气的体积22.422.4课本p14【科学探究】计算与讨论计算在相同的条件下1 mol 固体、液体的体积固固液液56 2718987. 862. 701. 837. 1210.0018.0453.55(6.02 ╳ 1023)0.998【结论】 1mol不同的物质的所占的体积1：在相同条件下，1mol不同固体或液体物质的体积是不相同。
2：在相同条件下，1mol 不同气态物质所占的体积是相同的
影响物质体积的因素 粒子间的距离粒子的大小粒子数的多少决定物质体积大小的因素固体：粒子的大小 气体：分子间的距离 液体：粒子的大小气体体积大小的决定因素 分子运动的平均距离 分子数目 压强 温度例：一定温度和压强下，决定气体体积大小的主要因素是（　 ）
A、气体的质量 　　B、气体分子物质的量
C、气体分子间平均距离 D、气体分子本身的大小B注意：讨论气体的体积时，必须指明温度和压强。 二、气体摩尔体积单位物质的量(即1mol)的气体所占的体积 。 即：标准状况下，Vm≈ 22.4L/mol标准状况：温度 0℃、压强 101KPa 在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约为22.4L。 符号为Vm ，单位为 L/mol 或 m3/mol.Attention：气体摩尔体积，可以是单一纯净的气体，也可以是混合气体。练习判断下列说法是否正确 ，并说明理由。（1）CO2 的摩尔体积是22.4L/mol 。（ ）（2）标况下NO2 的体积约是22.4L 。（ ）（3）标准状况下，1mol任何物质的体积都约是22.4L 。（ ）（4）标准状况下，气体的摩尔体积都是22.4L 。（ ） ××××√（5）标准状况下，1mol水的体积约是22.4L 。（ ）（6）标准状况下，1mol氮气和氧气混合气体的体积约是22.4L 。 （ ）×物质的量( n ) 、气体体积( V )和气体摩尔体积( Vm )三者之间的关系：公式三：n=VVm气体体积
(V) ×Vm ÷ Vm物质的量(n) 变换为 V= n × Vm例题：标准状况下， 112 mL 某气体的质量为 0 . 14 g , 则其摩尔质量为 ，相对分子质量为 。28 g/mol28 1.在标况下
1) 0.5mol HCl气体占有的体积是多少？
2) 33.6LH2 的物质的量是多少？
练习11.2L1.5mol2、下列叙述正确的是（ ）
A、标准状况下，水的摩尔体积约为22.4L/mol
B、1mol任何气体所含分子数相同，其体积都约为22.4L
C、体积同的不同气体，所含分子数一定不同
D、常温常压下，1molCO2的体积大于22.4L3、amol N2与a mol CO相比较，下列叙述中不正确的是（ 　）
A、质量一定相同 　
B、所含分子数一定相同
C、所含原子数一定相同
D、气体体积一定相同D练习D补充：阿伏加德罗定律及其推论、平均摩尔质量2、理想状态下的气态方程（克拉-伯龙方程）P V = n RTP ： 压强 ( pa )
V ： 体积 ( L )
n ： 物质的量 ( mol )
R ： 气体常数
T ： 热力学温度 ( K ) 1、阿伏加德罗定律 ：在同温同压下，相同体积的任何气体
所含分子数或物质的量相同。一、阿伏加德罗定律及其推论3、阿伏加德罗定律的推广及应用 ⑴【例1】相同条件下，已知1体积的A2气体与3体积的B2气体完
全反应生成 2体积的C气体，反应物无剩余，求C的化
学式。A2 + 3 B2 = 2C 按质量守恒（原子物质的量守恒）可得：C为 AB3 ⑵4 X = P4 + 6 H2 按质量守恒（原子物质的量守恒）可得：X为 PH3 【例3】将一定质量的碳和8克氧气置于一容积不变的容器里，高温下恰好完全反应，反应后恢复到原来的温度，测得容器里得压强为反应前的1.4倍，则生成碳的氧化物的物质的量是多少，反应中消耗碳的质量是多少克？⑶【例4】同温同压下，某气体对H2的相对密度为22，求该气体的摩尔质量。M1 = M2 × 22 = 2g/mol × 22 = 44 g/mol【例5】在同温同压下，相同质量的SO2气体和CO2气体的体积比为多少？密度比为多少？【例6】在同温同压下，相同体积的SO2气体和CO2气体的质量比为多少？密度比为多少？【例7】有一空瓶，抽成真空时质量为100g，充满H2时质量
为104g，相同条件下，当充满某种气体时质量为164g，
求此气体的相对分子质量。问： 0.4molH2与0.6molCO混合，在标准状况
下占多大的体积？质量为多少克？1、求混合物的平均摩尔质量二、平均摩尔质量【例1】测定空气的近似体积组成为N2 78%、
O2 21%、Ar 1%，求空气平均摩尔质量。 【例2】氧气在标准状况下的密度为多少？2、求混合物的各成分的物质的量【例3】在标准状况下，CO与CO2的混合气体共20.4g，
所占体积为11.2L，求此混合气体中CO、 CO2的物质的量。 计算相对分子质量的几种常见方法 1、密度法2、相对密度法3、根据摩尔质量的概念4、根据物质中所含某元素（或原子团）的质量分数本部分主要内容1 .理解物质的量浓度的概念
2 .掌握物质的量浓度的有关计算
3 .掌握一定物质的量浓度溶液的配制
4.能够对一定物质的量浓度溶液的配制进行误差分析。
5 .掌握溶液的稀释的有关计算
6.能够对溶液的质量分数和物质的量浓度进行换算
三、物质的量在化学实验中的应用定义：表示单位体积（1L)溶液里所含溶质B的物质的量，叫做B的物质的量浓度。公式四：CB=单位：nB: molV: L CB: mol/L 1、物质的量浓度溶液的体积1、判断题（1）将1molNaCl溶于1L水中，则c(NaCl) =1mol/L;
( )
（2）将1gNaCl溶于水制成1L溶液 ，
则c(NaCl)=1mol/L ; ( )
（3）若从1L 1 mol/L的NaOH溶液中取出500mL，
则取出的NaOH溶液c( NaOH )=0.5mol/L；( )
（4）若从1L 1 mol/L的NaOH溶液中取出20mL，
则取出的NaOH溶液中n( NaOH )=0.02mol；( )
（5）将22.4LHCl溶于水制成1L溶液，
则c(HCl) =1mol/L; ( )
（6）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；( )xx√ √ xx例:1mol/LMgCl2溶液中，
MgCl2 = Mg2++ 2Cl-
1mol/L公式：离子浓度=溶液溶质浓度×溶质化学式中该离子的下标1mol/L 2mol/L求离子浓度的方法：例题课本P152. 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 0.1mol/L的NaOH溶液中含有NaOH
的质量为_________;
（4） 0.2mol/L Al2(SO4)3溶液中含有 c(Al3+)=_________, c(SO42-)=_________;
（5）已知c(Cl-)=1mol/L ,则c(CaCl2)=_________________。
[练习] 下列各溶液中：其中Na+的物质的量浓度分别是多少？
（1）0.8L 0.4mol/L的NaOH溶液
（2）2L 0.15mol/L的Na3PO4溶液
（3）1L 0.3mol/L的Na2SO4溶液
（4）2L 0.5mol/L的NaCl溶液mol/L0.40.450.60.5思考： 下列各溶液中：其中Na+的物质的量分别是多少？求气体溶于水
——溶质的物质的量浓度的方法：例：在标准状况下，将VL HCl气体溶于1L水中，所得溶液的密度为ρg/cm3，则此溶液中溶质的物质的量浓度是多少？已知：A摩尔质量为M g/mol。 A容量瓶:①容量瓶②使用之前要检查是否漏液.构造:瓶上标有容积，温度，颈部标有刻度线；规格：50mL ， 100mL，250mL，500mL，1000mL；③不能在其中溶解固体或稀释液体，不能作反应容器，不能长期存放溶液，不能将热的溶液倒入，会影响体积的准确性。④读数时 ，应平视，使溶液的凹液面正好与刻度线相切。【实验1－5】配制100mL 1.00mol/L 的NaCl溶液2一定物质的量浓度溶液的配制①配制步骤：⑴计算 ⑵称量 ⑶溶解 ⑷冷却
⑸转移 ⑹洗涤 ⑺振荡 （8）定容
⑼摇匀 ⑽装瓶3.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析公式分析自由交流 讨论1药品的量取（固体的称取与液体的量取)是否准确；
　
→ 如果药品(溶质)取量超过应取量，则配制的溶液的物质的量浓度会( ) 。
→ 如果药品(溶质)取量小于应取量，则配制的溶液的物质的量浓度( )。偏大偏小把溶液向容量瓶中转移，溶液洒了,溶液的浓度会( ) 。
　→因为溶液洒了，溶质有损失，故配制的溶液的浓度会偏小。自由交流 讨论2偏小自由交流 讨论3定容时俯视或仰视刻度线，对溶液的浓度有何影响？ ？俯视仰视俯视或仰视刻度线对溶液浓度的影响俯视或仰视刻度线对溶液浓度的影响俯视刻度线，实际加水量未到刻度线 (相当于n不变，V偏小) ，使溶液的物质的量浓度( )；
仰视刻度线，实际加水量超过刻度线(相当于n不变，V偏大) ，使溶液的物质的量浓度( )。 偏大偏小1、将5.85g NaCl 溶解于水，配制成250mL溶液，从中取
出50mL，这50mL溶液中Na+ 的物质的量浓度为（ ）
A、2mol/L B、0.08mol/L C、0.4mol/L D、0.2mol/LC2、下列各溶液中，c(Na+) 最大的是（ ）
A、4L 0.5mol/L的NaCl溶液 B、2L 0.8mol/L的NaOH溶液
C、1L 1mol/L的Na2CO3溶液 D、0.5L 1.2mol/L的Na2SO4溶液D3、VL硫酸铝溶液中，测知含铝元素（设均以Al3+ 离子形式存在）
m g，这种溶液中SO42-的物质的量浓度为（ ）C4、若用CuSO4·5H2O晶体配制480mL 0.2mol/L 的CuSO4溶液，需要
CuSO4·5H2O晶体的质量为（ ）
A、25g B、16g C、9g D、50gA[练习1]偏低偏低偏高偏低偏低偏低偏高[练习2]
下列操作,对实验结果有何影响(偏高、偏低、无影响)?
1、称量时， 固体与砝码的位置颠倒。
2、转移溶液前容量瓶内有水。（偏低或无影响）（无影响）5、溶液中溶质的质量分数 与
溶质的物质的量浓度的换算 例： 体积为VL，密度为ρg/cm3的某溶液中，溶质的摩尔质量为M g/mol，溶质质量分数为ω，求此溶液中溶质物质的量浓度C。练习1： 已知浓硫酸的密度为1.84g/cm3，质量分数为 98%，求此浓硫酸中溶质物质的量浓度。18.4mol/L课本P16-17【学与问】C(浓溶液) ·V(浓溶液)＝ C(稀溶液) ·V(稀溶液)公式五：课本P17【思考与交流】6、稀释定律：溶液在稀释前后，溶质的质量或物质的量保持不变。
m(浓溶液) ·ω(浓溶液)＝ m(稀溶液) ·ω(稀溶液)【练习】1. 选择题下列关于0.1mol/L硝酸钾溶液配制的说法中，错误的是（ ）
A、0.01molKNO3溶于100mL水配制而成
B、0.05molKNO3溶于水配制成500mL水溶液
C、0.2mol/LKNO3100mL稀释成200mL
D、0.1molKNO3溶于1L水配制而成A D将10mL 2 mol/L的硫酸溶液加水稀释到0.5mol/L，其体积为多少mL？ 2. 计算题40 mL【实验】用密度为1.84g/cm3，质量分数98%的浓硫酸配制100mL 1.00mol/L 的稀硫酸。⑴计算 ⑵量取 ⑶稀释 ⑷冷却
⑸转移 ⑹洗涤 ⑺振荡 （8）定容
⑼摇匀 ⑽装瓶7、溶液混合溶液的计算 例：将90mL 2 mol/L的硫酸溶液与110mL 1mol/L的硫酸溶液相混合，求混合后硫酸的物质的量浓度？
（混合时体积变化忽略不计） C1·V1+ C2 ·V2= C混·V混思考：在MgCl2、KCl、K2SO4的混合溶液中，
c(k+)=1mol/L， c(Mg2+)=0.5mol/L，
c(Cl-)=1.5mol/L ，则c(SO42-)=_________练习：将90mL 2 mol/L的硫酸溶液与110mL 1mol/L的硫酸铝溶液相混合，求混合后硫酸根离子的物质的量浓度？（混合时体积变化忽略不计） 1、将5.85g NaCl 溶解于水，配制成250mL溶液，从中取
出50mL，这50mL溶液中Na+ 的物质的量浓度为（ ）
A、2mol/L B、0.08mol/L C、0.4mol/L D、0.2mol/LC2、下列各溶液中，Na+ 浓度最大的是（ ）
A、4L 0.5mol/L的NaCl溶液 B、2L 0.8mol/L的NaOH溶液
C、1L 1mol/L的Na2CO3溶液 D、0.5L 1.2mol/L的Na2SO4溶液D3、VL硫酸铝溶液中，测知含铝元素（设均以Al3+ 离子形式存在）
m g，这种溶液中SO42-的物质的量浓度为（ ）C4、若用CuSO4·5H2O晶体配制480mL 0.2mol/L 的CuSO4溶液，需要
CuSO4·5H2O晶体的质量为（ ）
A、25g B、16g C、9g D、50gA练习2： 体积为VL，密度为ρg/cm3的某溶液中，含摩尔质量为M g/mol的溶质m g，若此溶液中溶质物质的量浓度为Cmol/L，含溶质质量分数为ω，下列关系式中错误的（ ）C 例1：10%的H2SO4溶液与30%的H2SO4溶液
① 等体积混合，混合溶液的质量分数
为（ ）
②等质量混合，混合溶液的质量分数
为（ ） A > 20% B = 20%
C < 20% D 无法计算AB例2：将质量分数为a%，物质的量浓度为c1 mol/L稀硫酸蒸发掉
一定量的水，使其质量分数为2a%，此时若物质的量浓度
为 c2 mol/L，则c1 与c2的关系为（ ）
A c2 =2c1 B c2 <2c1 C c2 >2c1 D c1 =2c2 C例3：把100g浓度为18 mol/L、密度为ρ g/mL的浓硫酸中加到
一定量的水中稀释成9 mol/L的硫酸，则水的体积（ ） A < 100mL B > 100mL
C = 100mL D = 100/ ρmLA配制2.0mol/L 的NaCl溶液100mL(1)计算
n(NaCl)=c(NaCl) ×V[(NaCl(aq)]=
1.00mol/L×0.1L=0.1mol
m(NaCl)=n(NaCl) × M(NaCl)=
0.1mol×58.5g/mol=5.85g(5)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。配制2.0mol/L 的NaCl溶液100mL(6)洗涤
[提问]
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？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2-3次。配制2.0mol/L 的NaCl溶液100mL(8)定容
向容量瓶中加入蒸馏水，在距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线。为何要改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度？答：用胶头滴管是为了防止加水过量，超过刻度线。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？必须重新配制(9)摇匀将容量瓶盖好塞子,如图示,把容量瓶倒转和摇动多次,使得溶液混合均匀。摇匀后发现液面低于刻线，能否补充水？不能。因为是部分溶液在润湿容量瓶瓶口磨砂处有所损失所致。 容量瓶中不能存放溶液，因此要把配制好的溶液转移到干燥试剂瓶中,贴好标签,注明溶液的名称和物质的量浓度。(10)装瓶