鲁科版高中必修一化学1.3《化学中常用的物理量——物质的量》课件(34张PPT)

(共44张PPT)
普通高中课程标准实验教科书
化学1（必修）
第一章
第三节
化学中常用的物理量
——物质的量
课前思考
假定我们有一篓面值一元的硬币，
假定每一硬币的形状、体积、质量是相
同的，我们通过哪些方法或途径可以知
道这篓硬币的个数？
序号
方法或途径
1
2
3
4
5
6
7
…
…
直接数数
先称量出一个硬币的质量，再用硬币的总质量除以
一个硬币的质量
先称量出100个硬币的质量，用硬币的总质量除以
100个硬币的质量，再乘以100
先测量出一个硬币的体积，再用硬币的总体积除以
一个硬币的体积
先测量出一个硬币的厚度，再将硬币垒起来，用硬
币的总厚度除以一个硬币的厚度
先测量出100个硬币的厚度，再将硬币垒起来，用硬
币的总厚度除以100个硬币的厚度，然后乘以100
先用模具计量（比如一木板上刻有许多凹槽，每一凹
槽中正好卡入10个硬币）（银行常用）
建立模型
模型一：——直接计量（方法一）
模型二：——引入中间物理量换算
（方法二~八）
C
+
O2
===
CO2
宏观上：
（物质质量或体积）
微观上：
（所含粒子数目）
12克
32克
44克
1个C原子
1个O2分子
1个CO2分子
宏观物质
质量体积
微观粒子
个
数
？
思考探究
结合前面解决一娄硬币个数的方法模型，
尽可能多地列举出解决一定质量或体积的宏观
物质中所含粒子数的方法或途径。
序号
方法或途径
1
2
3
4
5
一个一个地数
先称量出1个微观粒子的质量，然后再用宏观物质的
质量除以1个微观粒子的质量，计算出微观粒子个数
先称量出由某一数目的微观粒子所组成的微粒集体
的质量，然后再用宏观物质的质量除以微粒集体的
质量，再乘以微粒集体所含有的微粒数,计算出碳原
子个数。
先数出1cm3宏观物质所含有的微观粒子个数，然后
再根据宏观物质的总体积,计算出微观粒子个数
先测量出1个微观粒子的体积，然后再用宏观物质的
体积除以1个微观粒子的体积，计算出微观粒子个数
分析评价
序号
方法或途径
1
2
3
4
5
一个一个地数
先称量出1个微观粒子的质量，然后再用宏观物质的
质量除以1个微观粒子的质量，计算出微观粒子个数
先称量出由某一数目的微观粒子所组成的微粒集体
的质量，然后再用宏观物质的质量除以微粒集体的
质量，再乘以微粒集体所含有的微粒数,计算出碳原
子个数。
先数出1cm3宏观物质所含有的微观粒子个数，然后
再根据宏观物质的总体积,计算出微观粒子个数
先测量出1个微观粒子的体积，然后再用宏观物质的
体积除以1个微观粒子的体积，计算出微观粒子个数
×
×
×
×
可以利用相对原子质量
建立模型
根据方法3，我们把这一微观粒子集体所含
微粒数目暂定为NA个，建立下列数学模型：
物质所含微粒数＝
×NA
问题探究
⑴国际上是如何规定NA的？
⑵这样规定有什么好处？
0.012kg12C所含碳原子数目即为NA
①
NA个微观粒子所形成的微粒集体的质量在几克
到
几百克之间，质量大小适宜，可以称量,便于换算。
②
有利于借助相对原子质量，确定不同种类粒子集体
的质量。
并把它称为“阿佛加德罗常数”，近似值为6.02×1023
=
物质的量（mol）
当物质的量等于1mol时：
物质所含微粒数=阿佛加德常数
物质的质量=阿佛加德罗常数个微粒的质量
=
小结：物质的量与物质所含微粒
数的关系
物质的量=
（mol）
n=
N
NA
符号
单位
联系
物质的量
摩尔
阿伏加德罗常数
小结：
n
mol
mol
NA
mol-1
物质的量的单位是摩尔
1mol粒子的数目就是阿伏加德罗常数
阿伏加德罗常数的准确值为12g12C含有的碳原子数（实验测定），近似值为
6.02×1023
使用摩尔概念时的注意事项
⑴适用范围：
⑵使用准则：
⑶大：
⑷小：
⑸广：
微观粒子或它们的特定组合
必须指明微粒符号或化学式
1mol物质所含微粒数巨大
摩尔计量的是微无其微的微观粒子
应用范围极广，是联系微粒个体与
微粒集体、不可称量的反应微粒与
可称量的宏观物质的桥梁。
练习1：下列说法是否正确？
⑴1molNa+中含有NA个钠离子
（
）
⑵1molH2O中含有6.02×1023个水分子（
）
⑶1mol氢中含有NA个氢原子
（
）
⑷
1molCO2含有NA个氧原子
（
）
⑸
1molH2O中含有1molH2和
1molO
（
）
⑹
1molH2O中含有10NA个质子
（
）
√
√
×
×
×
√
在0.5molO2中含有的O2的分子数目
解：O2的分子数为
N
=
n
×
NA
=
0.5
mol
×
6.02
×1023
mol
-１
=
3.01
×
1023
思考：在0.5molO2中含有的氧原子
物质的量又是多少摩？
例题1
0.5molNa2SO4含有
mol
Na+,
mol
SO42-,约含
个O
1
0.5
2mol×6.02×1023mol-1
Na2SO4
—————Na+—————
SO42-
—————
O
1
2
1
4
1mol
2mol
1mol
4
mol
NA
2NA
NA
4NA
例题2
练习2、计算并填空：
⑴
3.01×1024个硫酸分子的物质的量为
mol；
⑵2
mol
H2O中含
mol
H和
mol
O，
含有
个H2O。
⑶9.03×1023个甲烷分子含
mol
C原子、
mol
H原子，
mol质子、
mol电子。
⑷
CO2mol中含有的氧原子数跟1.806×1024个
H2O分子中含有的氧原子数相同。
5
4
2
1.
204×1024
1.5
6
15
15
1.5
问题探究
摩尔质量和气体摩尔体积
〖讨论〗阅读P21表1－3－1，组内研讨
问题
结论
1mol物质的质量在数值上有什么特点？
相同的温度、压强下，1mol的不同物质的体积在数值上有什么特点？
数值上等于其相对原子质量或
相对分子质量，单位为克
固体、液体物质体积无明显规
律，气体物质体积基本相同
小结：摩尔质量
1mol物质（即单位物质的量的物质）
的质量叫做摩尔质量（单位：g/mol）
n=
〖问题〗
1、1mol不同物质的质量为什么不同？
2、Na和
Na
+的摩尔质量是否相同？为什么？
物质的量与物质的质量、
摩尔质量的关系：
24.5gH2SO4
物质的量是多少？
解：
H2SO4的相对分子质量为98，则H2SO4的摩尔质量为98g/mol
。
n（
H2SO4
）=
=0.25mol
答：
24.5gH2SO4
物质的量是0.25mol。
m
（
H2SO4
）
M（
H2SO4
）
24.5g
98g/mol
=
例题1
例题2
1.5molH2SO4
的质量是多少？
解：
由m=n×M
m（H2SO4）=n（H2SO4）×M（H2SO4）
答：1.5molH2SO4
的质量是157.0g。
=1.5mol
×98g/mol
=157.0g
0.01mol某物质的质量为1.08g，此物质的摩尔质量是多少？
解：
根据公式：M=
———
m
n
M=
————
0.01mol
1.08g
=108g/mol
答：此物质的摩尔质量是108g/mol。
例题3
练习1：填空
⑴3.6gH2O的物质量是
，含有
个水分子。
⑵11.7gNaCl的物质量是
，
共含离子
个。
⑶
3.01×1022个OH-的物质的量为
，
质量为
g
0.2
mol
1.
204×1023
0.2
mol
2.
408×1023
0.05
mol
0.85
定义：在标准状况下，1mol的任何气体所占的体积
都约是22.4L，这个体积叫做气体摩尔体积。
符号：
Vm
单位：
L·
mol-1
理解：
（1）它只适用于气体（单一或混合气体都可以）。
（2）必须是标准状况下（0
℃，1.01×105Pa）。
小结:气体摩尔体积
n=
V
Vm
例题1
下列说法是否正确?
⑴在标准状况下，1mol水的体积约是22.4L
（
）
⑵
1mol
H2的体积约是22.4L
（
）
⑶
1mol
CO2和1mol
CO所含的分子数和体积都相同
（
）
⑷
1mol
O2在20℃时的体积一定大于22.4L
（
）
⑸在标准状况下，0.5mol
N2和1mol
O2
的混合气体的
体积约是33.6L
（
）
×
×
×
×
√
例题2
在标准状况下，CO和CO2的混合
气体共39.2L，
质量为61g，求两
种气体的物质的量和各自的体积。
解：
n总=
=1.75mol
设：混合气体中CO的物质的量为x,
CO2的
物质的量为y
则：
x
+y
=1.75mol
28x
+44y
=61g
解得：
x
=1
mol
y
=0.75mol
∴
VCO=
1
mol×22.4
mol/L=
22.4
L
VCO2=
0.75
mol×22.4
mol/L=
16.8
L
概括·整合
÷摩尔质量
×摩尔质量
物质的质量
(g)
物质的量
(mol)
微粒数
（个）
×阿伏加德罗常数
÷阿伏伽德罗常数
STP时气
体体积
×气体摩
尔体积
÷气体摩
尔体积
以阿伏伽德罗常数个微粒所组成的微粒集体作标准，表示一定量的物质中含有多少个这样的微粒集体的物理量
物质的量的单位,任何1mol物质中都含有阿伏伽德罗常数个微粒
每摩尔物质的质量，单位为g/mol
12g碳12C中所含碳原子的个数，大约为6.02×1023
概括·整合
n=
N
NA
n=
n=
V
Vm
任何物质所含的微粒数
任何物质的质量
气体物质在STP时的体积
适用于任何物质
只适用于STP时的气体
问题探究
一定体积溶液的组成
探究：配制100mL含0.2mol
NaCl的溶液。
实验步骤：
计算
需要溶质质量为多少？
0.2mol×58.5g/mol=11.7g
下
一
步
准备
仪器
下
一
步
需要哪些仪器？
容量瓶上有哪些标识？
如何洗涤仪器？
选择100ml容量瓶、150ml烧杯、适当长度的玻棒、称量范围为100g的托盘天平
将玻璃仪器分别用
自来水、蒸馏水各
洗3次。
称量
称量时要注意什么？
称量：用托盘天平称量11.7gNaCl固体。
下
一
步
溶解
什么操作可以加速溶解？
溶解：将NaCl固体放入烧杯中，加入50ml水溶解。
下
一
步
转移
溶解后若有明显的温度改变，能否立即转移溶液？如何保证尽可能将溶质全部转移到容量瓶中？
转移：将NaCl溶液沿着玻棒小心转移到容量瓶中，然后每次用30ml水洗涤烧杯2～3次，将洗涤液转移到容量瓶中。
下
一
步
定容
摇匀
加水至容量瓶容积的2/3时，为什么要轻轻振荡容量瓶？定容时要注意什么？
定容、摇匀：向容量瓶中加水至其容积的2/3时，轻轻振荡容量瓶，然后继续加水至凹液面的最低点与刻度线平齐，塞好瓶塞，倒转容量瓶3～4次，使溶液混合均匀
下
一
步
装瓶
贴签
将溶液转移到试剂瓶中，贴上标签。
〖小结〗基本步骤：
算—称—溶—转—定—装
〖讨论〗上述配得的溶液怎样表示它的组成？
物质的量浓度：
以单位体积溶液所含溶质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(CB)
CB=
溶质的
物质的量
溶液的体积
溶质的
物质的量浓度
〖拓展讨论〗
某同学在配制NaCl溶液的实验中出现了如下
情形，试分析对所配溶液浓度的影响
操
作
实
情
对溶液物质的量浓度的影响
称量前未调零点，天平指针偏向左边
?
容量瓶洗涤后未干燥
?
溶解NaCl固体的烧杯洗涤后未干燥
?
定容时眼睛处于仰视的位置
摇匀后发现凹液面的最低点低于刻度线，再加水至刻度线
偏小
无影响
偏小
偏小
偏小
〖讨论与练习〗
2、1mol/L的H2SO4溶液中CH+、
CSO42-分别是多少？
1、将53gNa2CO3固体溶于水配成0.5升溶液，所得
Na2CO3溶液物质的量浓度是多少？
3、将1mol
NaCl和1mol
CaCl2溶于水配成1升溶液，
所得溶液中各离子物质的量浓度是多少？
CNa2CO3
=1.0mol/L
CH+
=2mol/L、
CSO42-
=1mol/L
CNa+
=1mol/L、
CCa2+
=1mol/L、
CCl-
=3mol/L
1、探讨溶液的质量分数与物质的量浓度
的换算关系
CB=
1000ml
×
ρg/cm3×ω(B)
M
g·mol-1
×1
L
〖协作探究〗
2、如何用质量分数为98％，密度为1.84g/cm3的浓
硫酸配制250ml
2mol/L的稀硫酸？
⑴计算：V（浓H
2SO4
）=
=0.0266L
=26.6ml
0.25L×
2mol/L
×98g·mol
-1
1.
84×1000g·L
-1
⑵溶解：用量筒取约150ml水于烧杯中，再
准确量取26.6ml浓硫酸，沿玻璃棒缓慢加入
水中，边加边搅拌。
⑷定容：直接加水至离容量瓶刻度线2~3cm时，
改用胶头滴管加水至恰好到刻度。
⑶转移：冷却到室温时，将所得溶液转入250ml容量瓶中，再用30ml水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次，洗涤液全部转入容量瓶中。
⑸将所配稀硫酸转入试剂瓶中，并贴上标签。
问题探究
物质的量与化学反应
2H2
+
O2
===
2H2O
点燃
4g
32g
36g
2分子
1分子
2分子
2mol
1mol
2mol
44.8L
22.4L
从物质的量角度：
从质量角度：
从分子数角度：
从标况下气体
体积角度：
从任意相同条件
气体体积角度：
2体积
1体积
〖例
题〗
在标准状况下，CH4气体0．224升，充分
燃烧时消耗O2多少摩尔？生成水多少克？
如果将生成的CO2气体用2mol/L的NaOH溶
液吸收，需要多少毫升的NaOH溶液？
解：
CH4
+
2O2
==
CO2+
2H2O
点燃
22.4L
2mol
1mol
36g
0.224L
no2
nco2
mH2o
no2=
0.02mol
nco2=
0.04mol
mH2o
=
0.36g
CO2
+
2NaOH
==
Na2CO3+
H2O
1mol
2mol
0.04mol
2mol/L×V
V=0.04L=40ml