《化学计量在实验中的应用》.ppt

第二节 化学计量 在实验中的应用,第一章 从实验学化学,高一化学课件,500g,问题探究：宏观物质的质量与肉眼看不见的微观粒子之间必然存在着某种联系，如何建立这种联系呢？,500g,假定我们有一堆面值一元的硬币，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堆硬币的个数？,方法一、方法二.,方法一 ： 一个一个地数,方法二 ：,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。,方法三：,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,方法四 ：,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。,问题的提出：,C + O2 = CO2,宏观 12克 32克 44克,微观 1 1 1,微观粒子与可称量的物质之间是如何联系的呢？,例：12克碳中含有多少个碳原子？,一个碳原子的质量： 1.9910-23克,所以，12克/ 1.9910-23克6.021023,如此巨大的数字不方便计算和交流，怎么办？,6.021023,一顶,一打：12顶,一瓶,一箱：24瓶,1mol,一个,一.物质的量摩尔,含有一定数目粒子集体的物理量,m,kg,s,cd,mol,物质的量和摩尔,物质的量：,是表示物质所含微粒多少的物理量,如 硫酸 的 物质的量 不能简化为 硫酸的量 也不能写成 硫酸的质量或 硫酸的数量,物质的量是一个专有名词，由四个字组成 ，是一个 整体，不能分割，也不可加字、减字。,注 意,碳原子 6.021023,碳单质 0.012kg 12C,1 mol,意大利物理学家 阿梅代奥阿伏加德罗 (A.Avogadro,1776-1856),5、阿伏加德罗常数 ：NA 单位：mol-1,趣味小知识,如果把6.021023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,如果把 6.021023 粒米给全球60亿人吃，每人每天吃一斤，要吃14万年,物质的量（ n ), 阿伏加德罗常数( NA ), 与粒子数( N )的关系？,思考与交流,物质的量n（单位mol）,微粒数N （单位：个）,阿伏加德罗常数NA,（单位：个/mol）,3、每摩尔物质含有6.021023个粒子.,4、1摩尔小麦约含6.021023个麦粒,1、阿伏加德罗常数约为6.021023,2、阿伏加德罗常数就是6.021023 mol-1,例：判断下列说法是否正确：,5、1mol O中约含有 6.021023 个原子。 6、1摩尔氧中约含有6.021023个粒子。,（1）1mol O中约含有 个O （2）3mol H2SO4中约含有 H2SO4 （3）4mol O2中约含有 个O2 （4）10mol Na+中约含有 个Na+ （5）28mol e-中约含有 个e- （6）1.2041024个H20，其物质的量为,例： 填写下列空白,6.021023,286.021023,106.021023,46.021023,36.021023,2mol,H2O,2 H,O,1 2 1,NA 2NA NA,1mol 2mol 1mol,例：1 mol H2O中含有多少摩尔 H，多少摩尔O？,1 mol,12C原子,(6.0210 23),12,12g,1 mol,氧原子,(6.0210 23),16,16g,1 mol,氢原子,(6.0210 23),1,1g,1mol 水分子 含 2 mol 氢原子 1 mol 氧原子,（质量为 2g ),1 mol 水分子的质量 为 18g,结论：,1 mol任何粒子或物质的质量，以克为单位，数值上等于该粒子或物质的相对原子（分子）质量。,1摩尔物质的质量,（质量为 16g ),摩尔质量,n = m /M,例 4. 9 g硫酸里含有多少个硫酸分子?,解: 硫酸的相对分子质量是98,硫酸的摩尔质量是 98g/mol 。,n (H2SO4) =,4. 9 g,98g/mol,= 0.05 mol,答：4.9克硫酸里含有 3.011022个硫酸分子。,N (H2SO4) =,0.05 mol6.021023/mol,= 3.011022,练习 20. 2 g硝酸钾中，氧原子的质量是多少g?,解: 硝酸钾的相对分子质量是101,硝酸钾的摩尔质量是 101g/mol 。,n (KNO3) =,20.2 g,101g/mol,= 0.2 mol,答：20.2g硝酸钾中，氧元素的质量是 9. 6 g 。,n (O) =,0.2 mol3= 0.6 mol,m (O) = 0. 6 mol16g/mol 9.6 g,一、关于固体、液体物质的体积 1mol各种固体、液体物质的体积各不相同 如1molFe体积可通过如下途径求得： 1molFe的质量为m (Fe) =56g 其体积为V(Fe)m(Fe)/(Fe)=56g/7.8(gcm-3) =7.2cm-3,同样的方法可求出： 1molFe的体积为7.12cm3； 1molAl的体积为10cm3； 1molH2O的体积为18cm3； 1molH2SO4的体积为53.6cm3； 固体或液体物质的体积的大小与构成这种物质的粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离的大小有关。温度和压强对其体积影响较小。,二、气体摩尔体积(P13 科学探究) 影响因素 温度、压强和分子数是影响气体体积的决定因素，即与分子间距离的大小和分子数有关，与分子本身的体积大小无关。 实验证明：气体的体积与气体的物质的量成正比，与温度成正比,与压强大小成反比。,气体摩尔体积 单位物质的量（即1mol）的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。符号Vm单位Lmol-1或m3/mol,气体摩尔体积、气体的体积与物质的量的换算关系： Vm=V/n或VnVm,标准状况： 温度0、压强 101 kPa的状况。 标准状况下的气体摩尔体积： 在标准状况下1mol任何气体所占的体积都约为22.4L。即在标准状况下气体摩尔体积为22.4L/mol,=m / V =M / Vm 标准状况下=M / 22.4 同T、同P时1/2=M1 / M2,一定条件下气体的密度与气体的摩尔质量成正比,练习,1. 标准状况，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，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）,4. 22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体 所含的分子数。,（错，未指明是否在相同条件）,5. 标准状况下，气体的摩尔体积都是22.4L。,6. 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）,（错，“约为”；单位应为L/mol）,练习,下列说法正确的是（ ） （A）在标准状况下，1mol水和1molH2的 体积都约是22.4L （B）2gH2和44gCO2的体积相等 （C）1mol某气体的体积为22.4L，则该气体 一定处于标准状况 （D）标准状况，1gH2和11.2LO2的物质的量 相等,答案 （D）,练习 在同温同压下，相同质量的下列气体，占有的体积由大到小的顺序是,讨论 在一定温度和压强下，并不一定是标准状况，1mol不同的气体体积是否相同？,Cl2 N2 H2 CO2 O2,答案 ,相同,相同,正,三、物质的量在化学实验中的应用,含义：单位体积溶液里所含溶质B的物质的量，称为B的物质的量浓度。 符号 CB 单位 mol/L。 表达式： 物质的量浓度（mol/L）=,CB=nB/V,二、物质的量浓度溶液的配制,例：怎样配制100mL 1.00mol/L 的NaCl溶液？,简单步骤：,计算,称量,溶解,冷却,洗涤,定容,摇匀,实验所需仪器,烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平、药匙（固体溶质使用）、量筒（液体溶质使用）,讨论,在配制溶液中哪些操作可能引起溶液浓度的误差？,？,可能影响溶液浓度的操作：,固体药品的称量与液体药品的量取是否准确； 把溶液向容量瓶中转移，溶液洒了； 未洗涤烧杯和玻璃棒或洗涤了量筒； 定容时水加多了或加少了； 定容时未平视刻度线。,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,随堂检测：,欲配制1 mol/L的氢氧化钠溶液250mL，完成下列步骤： 用天平称取氢氧化钠固体 克。 将称好的氢氧化钠固体放入 中加 蒸馏水将其溶解，待 后将溶液沿 移入 mL的容量瓶中。,10,烧杯,少量,冷却,玻璃棒,250,用少量蒸馏水冲洗 次，将冲洗液移入容量瓶中，在操作过程中不能损失点滴液体，否则会使溶液的浓度偏 （高或低）。 向容量瓶内加水至刻度线 时，改用 小心地加水至溶液凹液面与刻度线相切，若加水超过刻度线，会造成溶液浓度偏 ，应该 。 最后盖好瓶盖， ，将配好的溶液移入试剂瓶中并贴好标签。,23,低,12厘米,胶头滴管,低,重新配制,摇匀,三、有关物质的量浓度的计算,C1V1=C2V2,练习1：8克CuSO4可配制成0.2mol/L CuSO4溶液多少毫升？,练习2在200mL稀盐酸中溶有0.73克氯化氢气体，求稀盐酸的物质的量浓度？ 练习3在标准状况下，11.2LNH3溶于水，配成400mL溶液，此氨水物质的量浓度为多少？,练习4：配制500mL1 mol/L的H2SO4溶液，需要密度为1.836g/mL的浓硫酸（98%硫酸）多少毫升？,