第一单元化学计量在实验中的应用精选PPT.ppt

第一单元化学计量在实验中的应用第1页，本讲稿共34页考纲要求考纲要求1、理解物质的量的单位、理解物质的量的单位摩尔、摩尔质量、气摩尔、摩尔质量、气体摩尔质量、物质的量浓度、阿伏加德罗常数体摩尔质量、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义的含义2、能进行有关物质的量的计算、能进行有关物质的量的计算第2页，本讲稿共34页一定数目粒子的集合体一定数目粒子的集合体 摩尔摩尔(mol)NA 0012 12C 6.021023 mol1 1mol任何任何粒子粒子具有阿伏加德罗常数个微粒具有阿伏加德罗常数个微粒 1物质的量（物质的量（n ）物质的量表示含有物质的量表示含有 的物理量，的物理量，单位为单位为 。每摩尔物质含有每摩尔物质含有 个微粒个微粒。2阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数(NA)kg 所含原子数为阿伏加德罗常数，所含原子数为阿伏加德罗常数，其数值其数值约为约为 ，单位为单位为 。公式：公式：一、物质的量一、物质的量NAnN第3页，本讲稿共34页4 4、物质的量仅适用于、物质的量仅适用于微观微观粒子，对粒子，对宏观宏观无意义；无意义；1 1、物、物质质的量是一个基本物理量的量是一个基本物理量(国国际单际单位制中七个位制中七个 基本物理量之一基本物理量之一)，而摩，而摩尔尔是它的是它的单单位；位；2 2、物、物质质的量是的量是专专有名有名词词，应应整体理解，不能理解整体理解，不能理解 为为物物质质的数量和物的数量和物质质的的质质量；量；3 3、阿伏加德罗常数是个精确值，而、阿伏加德罗常数是个精确值，而6.02106.02102323仅仅 是是N NA A的近似值；的近似值；注意的问题：注意的问题：（微粒：原子、分子、离子、质子、电子或某些特（微粒：原子、分子、离子、质子、电子或某些特定组合等）定组合等）第4页，本讲稿共34页判断正误判断正误 1mol H2O恰好含有恰好含有6.021023个水分子个水分子()12g碳所含的原子数就是碳所含的原子数就是NA个个()3mol NH3中含有中含有3mol N原子，原子，9mol H原子原子()2.4 g Mg变成变成Mg2+时失去的电子数目为时失去的电子数目为0.1NA()0.5mol Al2(SO4)3溶液中的溶液中的n(SO42-)是是1.5mol()1mol 氢氢()1mol H()1mol 粉笔粉笔()2mol CO2()0.3mol 大米大米()0.5mol SO3()第5页，本讲稿共34页单位物质的量单位物质的量 g/mol g/mol 相对分子相对分子(原子原子)质量质量 二、摩尔质量二、摩尔质量(M)1摩尔质量是摩尔质量是 的物质所具有的质量。的物质所具有的质量。单位是单位是 ，公式：，公式：2数值：数值：以以 为单位时，任何粒子的摩尔质为单位时，任何粒子的摩尔质量量在数值上都等于该粒子的在数值上都等于该粒子的 。Mmn 思考思考 摩尔质量与相对分子摩尔质量与相对分子(或原子或原子)质量是否等同？质量是否等同？提示提示摩尔质量与相对分子摩尔质量与相对分子或原子或原子质量是两个不同质量是两个不同的概念。当摩尔质量以的概念。当摩尔质量以g/molg/mol为单位时二者在数值上为单位时二者在数值上相等，但前者有单位，后者是相对值，可以认为单位相等，但前者有单位，后者是相对值，可以认为单位为为1 1，所以二者不能等同。，所以二者不能等同。第6页，本讲稿共34页物质的量物质的量 L/mol 三、气体摩尔体积三、气体摩尔体积1气体摩尔体积气体摩尔体积(1)概念：一定温度、压强下，单位概念：一定温度、压强下，单位的气的气体所占的体积。单位为体所占的体积。单位为，公式：，公式：VmVn0(2)数值：在标准状况下数值：在标准状况下指温度为指温度为或或 ，_约为约为压强为压强为273 k 101 kPa 第7页，本讲稿共34页思考与交流思考与交流:从微观角度分析从微观角度分析,物质体积的大小取决于物质体积的大小取决于哪些因素哪些因素?第8页，本讲稿共34页粒子粒子大小大小粒子间粒子间距离距离粒子粒子数目数目相同相同决定作用决定作用忽略忽略不同不同体积不同体积不同相同相同忽略忽略决定作用决定作用相同相同体积相同体积相同标况下，标况下，1mol任何气体的体积都约为任何气体的体积都约为22.4L第9页，本讲稿共34页物质的量物质的量 L/mol 0 101 kPa 22.4 L/mol 三、气体摩尔体积三、气体摩尔体积 1气体摩尔体积气体摩尔体积(Vm)(1)概念：一定温度、压强下，单位概念：一定温度、压强下，单位 的气的气体所占的体积。单位为体所占的体积。单位为 ，公式：，公式：(2)数值：在标准状况下数值：在标准状况下(指温度为指温度为 或或 ，_)约为约为 。VmVn特别提示特别提示 ，使用时一定注意以，使用时一定注意以下下几个方面：几个方面：一个条件：一个条件：标准状况。标准状况。一个对象：一个对象：只限于气体，可以是单一气体，也可只限于气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。以是混合气体。二个数据：二个数据：22.4 L/mol22.4 L/molV Vm m“1“1摩尔摩尔”、“约约22.4L”22.4L”。压强为压强为273 k 第10页，本讲稿共34页叙述叙述 解释解释 结论结论 2.24 L 2.24 L CO2中含有的中含有的原子数为原子数为0.30.3NA A _ 0.1 L 3.0 mol/L0.1 L 3.0 mol/L的的NH4NO3溶液中含有的溶液中含有的NH 数目为数目为0.30.3NA A_ 5.6 g5.6 g铁粉与硝酸反应铁粉与硝酸反应失去的电子数一定为失去的电子数一定为0.30.3NA A _ 未指明标准状况未指明标准状况错误错误错误错误错误错误Fe3铁不一定只生成铁不一定只生成NH4+水解水解关于阿伏加德罗常数的叙述中关于阿伏加德罗常数的叙述中,下表中各种说法是否正下表中各种说法是否正确？简要解释原因。确？简要解释原因。第11页，本讲稿共34页4.5 g SiO2晶体中含有的晶体中含有的硅氧硅氧键键数目数目为为0.3NA A_常温下常温下 11.2 L甲甲烷烷气体含气体含有甲有甲烷烷分子数分子数为为0.5NA A个个_5.6 g铁铁与足量的稀硫酸与足量的稀硫酸反反应应失去失去电电子数子数为为0.3NA A个个_2 mol钠钠与与过过量稀量稀盐盐酸反酸反应应生成生成NA A个个H2分子分子_4 mol 硅氧键硅氧键4.5 g SiO2是是0.075 mol,1 mol SiO2晶体中含有晶体中含有正确正确“常温常温”不是标准状况不是标准状况错误错误铁转化为铁转化为Fe2错误错误反应生成反应生成1 mol H22 mol钠与过量稀盐酸钠与过量稀盐酸正确正确第12页，本讲稿共34页30 g30 g甲醛中含共用电甲醛中含共用电子对总数为子对总数为4 4NA A_ _ _ 标准状况下，标准状况下，22.4 L22.4 L氦气与氦气与22.4 L22.4 L氟气所含氟气所含原子数均为原子数均为2 2NA A _ _ 相同条件下，相同条件下，N2和和O3的混合气体与等体积的的混合气体与等体积的N N2 2所含原子数相等所含原子数相等 _ _ _ 1.0 L 1.0 mol/L CH3COOH溶液中，溶液中，CH3COOH分子数为分子数为 NA _ _ _ 含含4 mol共用电子对共用电子对30 g甲醛是甲醛是1 mol，氦气为单原子分子氦气为单原子分子 O3是是3原子分子原子分子 CH3COOH部分电离部分电离 正确正确错误错误错误错误错误错误第13页，本讲稿共34页 Na2O2与与CO2反反应应生成生成11.2 L O2(标标准状况准状况)，反，反应应中中转转移的移的电电子数子数为为2NA_ 46 g NO2和和N2O4的混的混合物含有的原子数合物含有的原子数为为3NA_ 10 g 46%的乙醇水溶液的乙醇水溶液中所含中所含H原子个数原子个数为为0.6NA_ 2 mol SO2和和1 mol O2在在一定条件下充分反一定条件下充分反应应后，后，混合物的分子数混合物的分子数为为2NA_2 mol电子电子生成生成1 mol O2要转移要转移NO2 和和N2O4 的原子个的原子个数比相同数比相同水和乙醇中均含有水和乙醇中均含有H原原子，应为子，应为1.2 NA该反应为可逆反应，不该反应为可逆反应，不能进行到底，应大于能进行到底，应大于2NA错误错误正确正确错误错误错误错误第14页，本讲稿共34页 常温常常温常压压下，下，3.2 g O3所含的原子数所含的原子数为为 0.2NA_ 18 g D2O所含的所含的电电子数子数为为 10NA_ 1 L 1 mol/L饱饱和和FeCl3溶液滴入沸水中完全水解溶液滴入沸水中完全水解生成生成Fe(OH)3 胶粒胶粒 NA个个_ 1 mol Na2O2固体中含离固体中含离子子总总数数为为 4NA_注意质量不受温度、压注意质量不受温度、压强影响强影响D2O 的相对分子质量为的相对分子质量为20，故，故18gD2O所含电所含电子数小于子数小于 10NAFe(OH)3 胶粒是分子的胶粒是分子的集合体集合体Na2O2固体中含固体中含Na和和O两种离子，故应为两种离子，故应为3 NA正确正确错误错误错误错误错误错误第15页，本讲稿共34页 标标准状况下，准状况下，22.4 L己己烷烷中含中含共价共价键键数目数目为为19 NA_标况下，己烷为液体，标况下，己烷为液体，22.4 L己烷的物质的量大于己烷的物质的量大于1 mol错误错误第16页，本讲稿共34页解答解答“NA”背景的选择题应注意：背景的选择题应注意：（1）注意条件状态）注意条件状态物物质质的的状状态态：H2O在在在在标标标标准准准准状状状状况况况况下下下下不不不不是是是是气气气气体体体体；SOSO3在在在在标标标标准准准准状状状状况况况况下下下下为为为为固固固固体体体体；在在在在标标标标准准准准状状状状况况况况下下下下，N(C)4烃烃不不是是气气体体；如如苯、辛烷苯、辛烷(C8 8H18)等。等。若若题题目目给给出出气气体体的的质质量量或或物物质质的的量量，则则粒粒子子数数与与外界条件无关。外界条件无关。（2）明确物质结构）明确物质结构）明确物质结构）明确物质结构某某些些分分子子中中的的原原子子个个数数：稀稀有有气气体体分分子子为为单单原原子子分分子、臭氧子、臭氧(O3)、白磷、白磷(P4)某些物质中化学键的数目：某些物质中化学键的数目：某些物质中化学键的数目：某些物质中化学键的数目：SiOSiO2、CH4、COCO2等。等。第17页，本讲稿共34页特殊物质的摩尔质量：特殊物质的摩尔质量：D2OO、H2 218OO、OO3等等等等较较复复杂杂的的氧氧化化还还原原反反应应中中，求求电电子子转转移移的的数数目目如如：Na2OO2与与与与HH2 2O反应等反应等某某某某些些些些离离离离子子子子存存存存在在在在水水水水解解解解而而而而引引引引起起起起的的的的离离离离子子子子数数数数目目目目的的的的变变变变化化化化：FeFe3+3+、NHNH4+、COCO32-等等 注意可逆反应，如：注意可逆反应，如：注意可逆反应，如：注意可逆反应，如：等等注意分散系的注意分散系的变变化化导导致微粒数目致微粒数目变变化化如如：FeCl3溶溶液液转转化化为为Fe(OH)3胶胶体体，因因为为胶胶体体粒粒子子是是微微粒粒的的聚聚合合体体，所所以以胶胶粒粒的的数数目目小小于于原原溶溶液液中中Fe3的的数数目。目。第18页，本讲稿共34页1定律：定律：2阿伏加德罗定律推论阿伏加德罗定律推论(1)同温、同压下同温、同压下:(2)同温、同压下同温、同压下:(3)同温、同体积下同温、同体积下:(4)同温、同压、同体积下同温、同压、同体积下:(5)同温、同压、同质量下同温、同压、同质量下:(6)同温、同体积、同质量下同温、同体积、同质量下:=阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律在相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含在相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子（三同推一同）有相同数目的分子（三同推一同）=D(相对密度)第19页，本讲稿共34页气体摩尔质量（或相对分子质量）常见解决方法：气体摩尔质量（或相对分子质量）常见解决方法：物质的量定义法：物质的量定义法：标准状况下：标准状况下：相对密度相对密度:混合气体平均相对分子质量：混合气体平均相对分子质量：系统集成系统集成M=22.4M1=M2D M=29D(空空)M=2D(H2)第20页，本讲稿共34页第二讲第二讲 物质的量在化学实验中的应用物质的量在化学实验中的应用第21页，本讲稿共34页一、物质的量浓度一、物质的量浓度1概念：概念：，叫做溶质叫做溶质B的物质的量浓度。的物质的量浓度。2物质的量浓度的符号：物质的量浓度的符号：_；常用单位：；常用单位：_。3数学表达式：数学表达式：CB以单位体积溶液中所含溶质以单位体积溶液中所含溶质B的物质的量的物质的量molL-1注注意意：从从一一定定物物质质的的量量浓浓度度的的溶溶液液中中取取出出一一定定体体积积的的溶溶液液，其其物质的量浓度，密度，质量分数与原溶液相同。物质的量浓度，密度，质量分数与原溶液相同。体积是溶液的体积，体积不具有加和性。体积是溶液的体积，体积不具有加和性。溶溶质质可可以以是是化化合合物物，也也可可以以是是离离子子或或其其他他特特定定组组合合。判判断断溶溶质质时应具体情况具体分析（如：时应具体情况具体分析（如：CuClCuCl2 2、HClHCl、NaNa2 2O O、氨水等）、氨水等）第22页，本讲稿共34页4.溶质的质量分数：溶质的质量分数：5.物质的量浓度与溶质的物质的量浓度与溶质的质量分数质量分数的换算：的换算：(饱和溶液饱和溶液)的单位为g/mL第23页，本讲稿共34页关于物质的量浓度的计算：关于物质的量浓度的计算：1.1.溶质的质量溶质的质量,溶液的体积和物质的量浓度之间溶液的体积和物质的量浓度之间 的计算的计算:即即2.2.已知气体溶质的体积已知气体溶质的体积(标况标况),),水的体积和溶液密水的体积和溶液密 度度,计算溶液的物质的量浓度计算溶液的物质的量浓度例例:VLFe:VLFe2 2(SO(SO4 4)3 3溶液中含溶液中含FeFe3+3+mg,mg,溶液中的溶液中的SOSO4 42-2-的物质的的物质的 量浓度是（量浓度是（）A B C DA B C DD系统集成系统集成例例1 1、变式、变式1 1第24页，本讲稿共34页3.3.溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度间的换算溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度间的换算 的单位为g/mL若为饱和溶液，某温度下的溶解度为S，则：第25页，本讲稿共34页例：例：2020时，饱和时，饱和KClKCl溶液的密度为溶液的密度为 g/cm3,g/cm3,溶液中溶液中KClKCl的质量分数为的质量分数为，则下例说法不正确的是，则下例说法不正确的是()()A.20A.20时，饱和时，饱和KClKCl溶液的物质的量浓度为溶液的物质的量浓度为B.20B.20时，时，KClKCl的溶解度为的溶解度为C.20C.20时，将时，将1 1体积的饱和体积的饱和KClKCl溶液加入到溶液加入到1 1体积的水中体积的水中 稀释，稀释后溶液中稀释，稀释后溶液中KClKCl的质量分数为的质量分数为D.D.将此溶液蒸发部分水，再恢复到将此溶液蒸发部分水，再恢复到2020时，溶液的密时，溶液的密 度不变度不变C第26页，本讲稿共34页1 1溶质的质量溶质的质量稀释前后不变稀释前后不变 m(m(浓浓)(浓浓)=m()=m(稀稀)(稀稀)2 2溶质的溶质的物质的量物质的量稀释前后不变稀释前后不变c(c(浓浓)V()V(浓浓)=c()=c(稀稀)V()V(稀稀)注意：注意：溶液质量守恒：溶液质量守恒：m(m(稀稀)=m()=m(浓浓)+m)+m（水）（水）混合溶液体积不具有加和性，混合溶液体积不具有加和性，V V（混）（混）=某些题目忽略混合后体积的变化，某些题目忽略混合后体积的变化，V V（混）（混）=V=V1 1+V+V2 2溶液的稀释、混合计算：溶液的稀释、混合计算：第27页，本讲稿共34页练习：练习：系统集成系统集成例例2 2，变式，变式2 2例：若以例：若以 1 1和和 2 2分别表示浓度为分别表示浓度为amol/Lamol/L和和bmol/Lbmol/L 氨水的质量分数，且知氨水的质量分数，且知2a=b,2a=b,则下例推断正确的则下例推断正确的 是（是（）A.2 A.2 1 1=2 2 B.2 B.2 2 2=1 1 C.C.2 22 2 1 1 D.D.1 1 2 2 2 2 1 1C第28页，本讲稿共34页3.3.同一溶质、质量分数不同的两溶液混合定律：同一溶质、质量分数不同的两溶液混合定律：（1）等体积混合当溶液密度大于1g/cm3时，溶液浓度越大，密度越大，等体积混合后质量分数当溶液密度小于1g/cm3时（如酒精、氨水）等体积混合后，质量分数(2)等质量混合两溶液等质量混合后（无论 1g/cm3还是 1g/cm3），则混合后溶液中的质量分数第29页，本讲稿共34页溶解度：溶解度：1.溶解度：在一定的温度下，100g溶剂里，形成饱和溶液，某固体物质所能溶解的最多质量（g）0.01g1g10g难溶微溶可溶易溶2.气体的溶解度是指在一定温度和压强下，在1体积的水（溶剂）达到饱和状态时所溶解气体的体积。一般随温度升高而减小，随压强增大而增大。3.常见气体的溶解度（常温常压）：极易溶：NH3(1:700)HCl(1:500)HBr HI 易溶：SO2(1:40)能溶：Cl2(1:2)H2S(1:2.6)CO2(1:1)难溶：H2 O2 NO CO等第30页，本讲稿共34页二、二、一定一定物质的量浓度物质的量浓度溶液的配制溶液的配制 1使用的主要仪器：使用的主要仪器：_、_、_、_、_。2配制步骤配制步骤:（1）计算）计算:（2）称量：用）称量：用_称取固体质量或用称取固体质量或用_量取液体体积；量取液体体积；（3）溶解：在）溶解：在_中溶解或稀释溶质并中溶解或稀释溶质并 ；（4）转移：将烧杯内溶液用）转移：将烧杯内溶液用_小心地转入一定体积的小心地转入一定体积的_中；中；（5）洗涤：用）洗涤：用_洗涤洗涤_2-3次，并将洗涤液转移入次，并将洗涤液转移入容量瓶中，轻轻振荡，使溶液容量瓶中，轻轻振荡，使溶液_；（6）定容：向容量瓶中加水至离刻度）定容：向容量瓶中加水至离刻度_处，改用处，改用_ 加加水至水至_；（7）摇匀：摇匀：装瓶装瓶托盘天平托盘天平量量 筒筒烧烧 杯杯冷冷 却至室温却至室温玻璃棒玻璃棒容量瓶容量瓶蒸馏水蒸馏水容量瓶容量瓶烧杯烧杯玻璃棒玻璃棒量筒量筒滴管滴管烧杯烧杯混合均匀混合均匀12cm胶头滴管胶头滴管凹液面的最低处正好与刻度线相切凹液面的最低处正好与刻度线相切第31页，本讲稿共34页3注意事项：注意事项：（1）溶质的溶解必须在）溶质的溶解必须在 内进行，加水要内进行，加水要 ；（2）若溶解热效应明显，要）若溶解热效应明显，要 再转移至容量瓶中再转移至容量瓶中（3）定容时液面距刻度线）定容时液面距刻度线 时必须改用时必须改用 加水，加水，视刻度与溶液凹面视刻度与溶液凹面 ；（4）摇匀后液面低于刻度线时）摇匀后液面低于刻度线时_（能或不能）加水。（能或不能）加水。烧杯烧杯适量适量冷却冷却12cm胶头滴管胶头滴管平平相切相切不能不能第32页，本讲稿共34页误差分析误差分析填写下列各项中对所配制溶液的填写下列各项中对所配制溶液的物质的量浓度物质的量浓度的结果分的结果分析析(“偏高偏高”、“偏低偏低”、“无影响无影响”)。1称量固体溶质时，操作无误，但所用砝码生锈，则结果称量固体溶质时，操作无误，但所用砝码生锈，则结果 。2若称量固体时若称量固体时,试剂、砝码的位置颠倒，则结果试剂、砝码的位置颠倒，则结果 。3若没有洗涤烧杯内壁，则结果若没有洗涤烧杯内壁，则结果 。4若容量瓶中有少量蒸馏水或定容后反复摇匀发现液面低于若容量瓶中有少量蒸馏水或定容后反复摇匀发现液面低于刻度刻度,则结果则结果 。5若容量瓶内溶液温度高于若容量瓶内溶液温度高于20,恢复到恢复到20后结果后结果 。6若定容时仰视刻度，则结果若定容时仰视刻度，则结果 。7若定容时俯视刻度，则结果若定容时俯视刻度，则结果 。8转转移或移或搅搅拌溶液拌溶液时时有部分液体有部分液体溅溅出出，则结则结果果 。偏高偏高偏高偏高偏高偏高偏低偏低偏低偏低无影响无影响偏低偏低偏低偏低根据在配制一定浓度溶液时，因操作上的错误而导至在配制一定浓度溶液时，因操作上的错误而导至nB值比实际理论值比实际理论值小，或值小，或V比实际理论值大时，都会使所配溶液浓度偏小；反之比实际理论值大时，都会使所配溶液浓度偏小；反之偏大。偏大。第33页，本讲稿共34页化学计量的应用化学计量的应用物质的量浓度物质的量浓度(mol/L)物质的量物质的量(mol)微粒微粒个数个数物质的质物质的质量量(g)标况时气体体积标况时气体体积(L)V(L)V(L)M(g/mol)M(g/mol)NA NA 22.4(L/mol)22.4(L/mol)第34页，本讲稿共34页