高一从实验中学化学.ppt

高一年级化学第一章从实验学化学 第二节化学计量在实验中的应用 3课时 高一化学 李力20090801 两个层次的宏微观概念 一是静态的联系 即从新的视角认识物质组成 二是动态的联系 即从新的视角认识化学变化中的定量关系 问题的提出 C O2 CO2 宏观12克32克44克 微观111 微观粒子与可称量的物质之间是如何联系的呢 例 12克12C中含有多少个碳原子 一个12C的质量 1 99 10 23克 所以 12克 1 99 10 23克 6 02 1023 如此巨大的数字不方便计算和交流 怎么办 6 02 1023 阿伏加德罗常数 一顶 一打 12顶 一瓶 一箱 24瓶 1mol 一个 1mol NA 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 1 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 物质的量n 单位mol 微粒数N 单位 个 阿伏加德罗常数 NA 把1mol任何粒子的粒子数叫阿伏加德罗常数 约为6 02 1023 单位 mol 使用物质的量单位 摩尔 注意事项 1 摩尔量度的对象是微观粒子 不能量度宏观物质 2 使用摩尔必须用化学式指明粒子的种类 练习1 下列表示方法正确的是 为什么 A 1molO2B 1molH2SO4C 1mol氢D 0 3mol氯 AB 物质的量 表示物质所含微粒数目多少的物理量 n 摩 mol 1mol物质含有阿伏加德罗常数个结构微粒 12g碳 12中的原子个数近似值6 02 1023 阿伏加德罗常数 实验测定12g12C中碳原子的个数 NA mol 比较中学习 练习2 下列说正确的是 为什么 并加以改正 A 1mol任何物质都含有6 02 1023个原子B 在0 012Kg12C中所含的碳原子数为6 02 1023C 在0 012Kg12C中所含的碳原子数为NAD 1molO2的分子数有6 02 1023个 原子数也是一样 E NA的值约为6 02 1023 mol CE 1mol 12C原子 6 02 1023 12 12g 1mol 氧原子 6 02 1023 16 16g 1mol 氢原子 6 02 1023 1 1g 1mol水分子含2mol氢原子1mol氧原子 质量为2g 1mol水分子的质量为18g 结论 1mol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 2 摩尔质量 n m M 例 4 9g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 9g 98g mol 0 05mol 答 4 9克硫酸里含有3 01 1022个硫酸分子 N H2SO4 0 05mol 6 02 1023 mol 3 01 1022 练习 20 2g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 2g 101g mol 0 2mol 答 20 2g硝酸钾中 氧元素的质量是9 6g n O 0 2mol 3 0 6mol m O 0 6mol 16g mol 9 6g 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 g cm 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 3 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L mol 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V n Vm 标准状况 温度0 压强101kPa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 摩尔质量 气体摩尔体积 比较中学习 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 克拉珀珑方程 气体理想状态方程 PV nRT mRT M 阿伏加德罗定律同温同压下相同体积的任何气体都具有相同的分子数 其适用范围 气体 既可以是单一气体 也可以是混合气体 阿伏加德罗定律的重要的推论 阿伏加德罗定律的重要的推论 其适用范围 气体 压强之比 同温 同体积 P1 P2 n1 n2 N1 N2同温 同体积 同质量 P1 P2 M2 M1 体积之比 同温 同压 V1 V2 n1 n2 N1 N2同温 同压 同质量 V1 V2 M2 M1 质量之比 同温 同压 同体积 m1 m2 M1 M2 密度之比 同温 同压 D 1 2 M1 M2 二 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 2 表达式 物质的量浓度 mol L CB nB V mol g g L 比较中学习 4 稀释公式 C1V1 C2V2 5 物质的量浓度与质量分数的互换公式 从1L1mol LNaCl溶液中 分别取出100mL 10mL和1mL溶液 它们的物质的量浓度是否相等 所含溶质是否相等 因为溶液具有均一 稳定的特征 所以从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液 其浓度不变 而所含溶质的质量 物质的量 因体积不同而不同 将40gNaOH溶于2L水中配成溶液 其物质的量浓度为0 5mol L 这样叙述是否正确 为什么 注意 溶质物质的量V 溶液的体积 溶液 溶剂或 溶液 溶剂 溶质 学会知识梳理 物质的量 微粒数 NA NA M M 质量 气体体积 标准状况 Vm 物质的量浓度 V 学会知识梳理 三 一定的物质的量浓度溶液的配制 例 怎样配制100mL1 00mol L的NaCl溶液 1 简单步骤 计算 称量 溶解 冷却 转移洗涤 定容 摇匀 2 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 容积温度 容量瓶 a 仪器 容量瓶是细颈 梨形平底的玻璃瓶 瓶口配有磨口玻璃塞 它的颈部刻有标线 瓶上标有温度和容量 b 用途 用于配置一定物质的量浓度的溶液 是一种容积精确的仪器 精确到0 01ml 容量瓶有各种不同的规格 常用的规格有100mL 250mL 500mL和1000mL等 配制200mL的溶液选用250mL容量瓶 选大 在容量瓶的使用过程中 移动容量瓶 手应握在瓶颈刻度线以上部位 以免瓶内溶液受热而发生体积变化 使溶液的浓度不准确 容量瓶中不能将固体或液体直接溶解或稀释 容量瓶也不能作为反应容器 不能长期贮存溶液 用前先用蒸馏水洗涤容量瓶 用前要检查容量瓶是否漏水 据所配溶液的体积选取合适规格的容量瓶 c 注意事项 电子天平 移液管 3 准确配制一定物质的量浓度的溶液实验步骤 用浓溶液配稀溶液 选瓶 选择适当的容量瓶 不合体积选大一规格 查漏 检查容量瓶是否漏水 方法同分液漏斗 计算 液体 体积 固体 质量 称量 溶解 使溶液温度恢复到室温 回温 量 V 浓 液体用量筒 精确到0 1mL称 m 固体用天平 精确到0 1g 定容 加水到刻度线下方1 2cm用胶头滴管逐滴加蒸馏水至平视时凹液面最低处恰好与刻线相切 转移 洗涤 用玻璃棒靠在刻度线下方将溶液引流入瓶 用适量水洗涤烧杯和玻璃棒2 3次 洗液移入容量瓶 4 误差分析 系统误差 偶然误差 由仪器本身不精确引起的误差 由于操作不当引起的误差 不可避免 可避免 cB nB V液 装瓶 装入干燥的试剂瓶 贴上标签 摇匀 盖好瓶塞 上下颠倒几次 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 仰视 先看刻度 再看液面 V液偏小 c偏高 V液偏大 c偏低 仰视 等于将液面提高 俯视 等于将液面降低 容量瓶 俯视 仰视 先看液面 再看刻度 读数V液偏大 读数V液偏小 8 10 10 8 用量筒测量液体体积 称量 偏高 偏高 偏低 偏低 偏高 偏高 偏低 偏低 偏低 偏低 偏低 偏低 不变 不变 偏低 偏低 偏高 偏高 溶解 转移 洗涤 偏低 偏低 不变 不变 偏低 偏高 不变 偏高 偏低 不变 偏高 偏低 偏低 偏低 偏低 偏低 不变 不变 定容 摇匀 装瓶 不变 偏高 偏低 不变 偏高 偏低 偏低 不变 不变 偏低 偏高 偏低 不变 偏高 偏低 小结 容量瓶的使用六忌 一忌用容量瓶进行溶解 体积不准确 二忌直接往容量瓶倒液 洒到外面 三忌加水超过刻度线 浓度偏低 四忌读数仰视或俯视 仰视浓度偏低 俯视浓度偏高 五忌不洗涤玻璃棒和烧杯 浓度偏低 六忌标准液存放于容量瓶 容量瓶是量器 不是容器 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 随堂检测 欲配制1mol 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 2 3 偏低 1 2厘米 胶头滴管 偏低 重新配制 摇匀 四 有关物质的量浓度的计算 cB nB V液C1V1 C2V2 练习1 8克CuSO4可配制成0 2mol LCuSO4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500mL1mol L的H2SO4溶液 需要密度为1 836g mL的浓硫酸 98 硫酸 多少毫升 配制溶液的计算 例 标准状况下 将448LNH3溶于1L水中 得到密度为0 9g cm3的氨水 求此氨水的物质的量浓度 解 n NH3 448L 22 4L mol 20mol m NH3 20mol 17g mol 340g V 氨水 1340g 0 9g mL 1000mL L 1 49L 答 此氨水的浓度是13 4mol L m 氨水 340g 1000g 1340g C 氨水 20mol 1 49L 13 4mol L 误差分析练习 偏小 偏大 偏高 偏低 偏高 偏小 偏小 偏低 偏小 偏高 偏大 偏低 偏低 偏小