第一章 从实验学化学 第二节化学计量在实验中的应用.pdf

第一 章从 实 验 学化 学第二 节化 学 计量 在实 验中 的 应 用向巡：伟 能 教出一 杯水中 所含 的 水分 孑 教呜？祢知道吗？一 清水中 所含 的 水分 子数，让7。亿人去 教，每人 每分 钟 教7 0。个，目 夜不停 的 教，需要3万 年才 能 教完、个体 数 量 大时，人们习 惯以集体为单住 统计个体 数量微 观粒 子 的 数 量 很大，我们 将以 集体为单住 对其 进行计算I-摩尔（单位）物质人 量（物理量）际单位制(SI)的七个基本物理量物理量 单位名 称 单位 符号长 度米m质量千克kg时 间秒s电 流强度安培A热力 学温度开尔文K物质的量摩尔mol发光 强度坎德拉cd一.物质的量的单位 摩尔（pU）物质的量 是国际单位制中七个 基本 物理量之一O（符号：n）摩尔是 物质的量的单位。（符号：mol）物质的量：表示一 定 量物质中 所含 微 粒 的 多少。（表示含 有一 定数 目粒 子 的集合体。）摩尔 的 基准：国 际上 规 定，1mol 粒 子 集体 所含 的 粒 子数与0.012kgC中 所含 的碳原 子数 相同，约为6.02X 1 0 2 3 o 杷含 有6.02X1 0。2 3个粒子的任何 粒子集体计 量 定为1 摩尔 0。一 一一、伏加 德 罗 常数 3Imol任何 粒子集体中 都含有阿伏加 德罗 常数个 微 粒.（即6.02X1023个 微 粒）阿伏加 德 罗 常数：符号为Na，通 常 用6 02义工（psmor1 表示,感 阿伏加 德 罗 常数如果把6.02X 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 次如果把6.02X 1023 粒米给全 球60亿人吃，每人 每天吃一 斤，要吃14万 年，所以 物质 的量只 用 来 表示原 子、分 子、离 子 等 微 观粒 子。粒 子数（N）物质的量（n）=-阿伏加 德 罗 常数（n a）物质的量（n）二Na微 粒 数（N）物 质的量与 微 观粒 子数之 间 成正比:nx/n2=N x/N2例 题 注意 解题 格式在0.5 mol。2中含 有 的 氧分 子数 目是多少?解.脖.N(O2)=n(O2)X Na=0.5 molX 6.02 XlOmol1=3.01 X 1023答：在0.5 mol。2中含有的氧分子数目为3.01 X 1023个。先公 式、后 数字；标明每一个 量的 所属；带单位 计算。在0.5 mol。2中含 有 的 氧原 子 数 目 是多少?练习：1、1 mol C中 约含 有6.02 X 1023个 碳原 子2、0.3 mol H2sO4含 有 1 806 X l(p3 个 硫酸分子3、1.204 X IO?，个Hz。2分 子 的物质的量 为 2 mol。4、1 molNa2C03中 约含 有二 molNa+、1 离 子，共含 有 离 子 的个 数为1.806 X 1024个。练习:5、下 面叙 述 是否 正 确(1)摩尔是七个 物理量之一物质的量 是七个 物理量之一，摩 尔是 物 质的量 的单位O(2)摩尔是 物质的 数 量单位摩尔 是 物质的量的单位，“物质的量”四 字为一 整体，不 能随便 拆写(3)1 摩尔大 米约含 有6.02义1023个 米粒物质的量只 适用于 微 观粒 子，不 能用 来 说 明宏 观物质。练习：6、请说出下列 的含义(1)1 molH 表示1 mol 的 氢原 子(2)3 molH20 表示3moi 的 水分 子7、判 断正 误，并说明理由。A.lmolM 错误。没有指出 是分 子、原 子或 离 子B.Imol CO,正 确。知诙链 接微 粒个 数物质的量微粒个数物质的量C+1个1 mol2 H?2个2 molA0?=C 0?1个 1个1 mol 1 molA+0?=2 H?01个 2个1 mol 2 mol化 学反 应方 程 式中，计量 数之 比即反 应 过程中 各 物质的 物质的量之 比?实 验中，如何取出7moi 或2moi 拉子、或更多 物质的量的物质启 示假 如每 颗米的质量都一 样,现知道 每7 0 0 0 0 颗米的质量都为5公 斤、那么 要取1 0 0 0。颗米 时，你用教的还是用称的？?请 找出1 mol 物质的质量 有什么 规 律0 Alh2H?0一个分 子或 原 子 的质里2.657X 10-23g4.485 X 10-23g3.294X 10-24g2.990 X 10-23g物质的量1 mol 1 mol 1 mol 1 mol相 对分 子或 原子质量1 6 2 7 2 1 81 mol 物质的质里1 6g2 7g2g1 8gImol任何 粒 子（或 物质）的质量以克为单位 时,在数值上 都与 该粒 子 的相 对原 子 质量 或 相 对分 子质量相等。Imol任何 粒 子（或 物质）所含 微 粒 数6.02*1023个质量（克）相 对原 子 质量 或 相 对分 子 质量 练习 填 表物资的量 粒 子数 质量1mol C1mol 021mol H201mol Fe1mol H+1mol OH-摩尔 质量：单位 物质的量的物质 所具 有 的质量。符号：M 单位：g/mol(或g.moH)数值上 等于 相 对原 子 质量 或 相 对分 质量。例：12 P13 图 1-13物质的量(n)=空量(_ 摩尔 质量(M)物质 的量,质量(n)+M(m)例 题 注意 解题 格式2 molH 2 s 0 4 的质量 是多少？解：m(n2 s o4)=n(h2 s o 4)X M(h2 s o 4)=2 mol X 9 8 g/mol=1 9 6 g答：2moiH?SO 4 的质量为19 6g.学与问 P13 讨论、列式计算(1)n(H2SO4)=245g98 g/mol=0.25mol(2)m(Na2co 3)=1.50molX 106g/mol=159g知诙 回 顾C+微 粒个 数1个物质的量1 mol质量之 比1 2 g。21个1 mol3 2gC 01个1 mol4 4gA2 H?+0?=微 粒个 数 2个 1个物质的量 2 mol 1 mol2 H?02个2 mol质量之比4g3 2g3 6g练习：(1)2moiFe 的质量 是 J112g,LSmolSO2 的质量 是96g o(2)24.5克H2sO4 的物质的量 是 0.25mol。(3)8 8 gC。2中含 有多少克 氧元 素？64g(4)3.01 XIO22个oh-的物质的量为(0.05moi)质量为(0.85g)N,n,m之 间的相互 转化Na XMN,一 n,一 xna.mm联系 微 观胜 子和 宏 观物质的 桥梁N小 结：NA=n=m 物 质的 摩 尔 质量 在数值上与 相 对原 子 质量 或 相 对分 子 质 量相同，但单位和 意义都不同。摩尔概念只 适 应于 微 观粒 子，而不 适 应于 宏 观物体。使 用 摩尔时必 须 指明微 粒的名 称、或 符号、或化 学式。复习：到 新1、摩尔 质量 就是 该物质的的相 对分 子 质量 或 相 对原 子 质量（不 对）2、Na个水分子的质量即水的摩尔 质量。（不对）2、Na个 氧原 子 的质量为16g。（对）3、SO4”的 摩尔 质量 是96（不 对）4、112g 的铁粉中含有2 Na个 铁原 子（对）二、气体 摩尔体 积 问题 在标准 状况下,少？1mol。2 的体 积 是多阅读P13T4 并填 表素 材、以下 是Imol 物质 在OK、LOlXUPPa下 的体 积物质 状 态 质量(g)密度(g/cm3)体 积Fe固55.8 7.887.15 cm3Al态26.98 2.79.99 cm3Pb 207.2 11.318.3 cm3H2O液18.0 1.018.0cm3h2so4态98.0 1.8353.6 cm3h2 气2.016 0.0899 g/L22.4 Lo2 态32.00 1.43 g/L22.4 Lco2 44.01 1.977 g/L223 L由体 积 数据 结合 物质状 态得出什么 结论?在 相同 条件下，1mol任何 气体 的体 积 都几乎 相同，而1 mol 固体或液体的体积不 同。原因解释：见p14【结论】，单位 物质的量的 气体 所占 的体 积叫做 气体 摩尔 体 积。符号为Vm-单位 是“L/mol”或V=n X V m 在 相同条件（同温同压）下,1mol任何专体 的体 色几孑都相同，即m 是常教：2.在标准 状况下，气体 摩尔体 积约为22.4L/mol.aO.LOlXlO5Pa下,1 mol任何专体 的体 标准 状况（标况）款 约 是22.42Vm=2 2.4L/mol2.4只 在标 吏 明V(L)=91(mol)X 2 2.4(L/mol)是 知标准 状况下，ImolOz和N2 混合 气体 的体 积约为22.4L 气体体 积与分 子 种类 无关练习1.在标况下1）0.51110111（；气体占 有 的体 积 是多少？11.212）33.6LH2 的物质的量 是多少？L5mo1例一：在标准 状况下,2.2g CO2 的体 积 是多少?解：n（co2）=m 皎Mco22.2g44 g mol i0.05molV（co2）=n（co2）Vm（co2）=0.05 mol X 22.4 L/mol=1.1 2L例二：标准 状况下，112 mL 某气体的质量为。14g,则其 摩尔 质量为_,相 对分 子 质量%_解：n_ V _ 0.112LVm 22.4 L-mol1=0.005 moln=m/M“0.14 g”M=-=28 g/mol0.005 mol讨论：1、从n=A/A/儿 得到 微 观粒 子数与 物质的量 成正比2、那么从n=/m,我们也可以 得出：相同 条件下，气体 的体 积与其 物质的量 成正比，（相同体 积的任何 气体都含有相同的物质的量）3、综合两 式，得到：相同 条件（同 温同压）下，相同体积的任何气体都 含 有 相同 数 目的粒 子（分 子或有原 子）（阿伏力口 德 罗 宗律）nx/n2=N1/N2=V1/V2练习3、同 温同压下,质量相同 的吐。2、Cl2 CH,、O 2五 种 气体 所占 的 由 大到 小 的顺 序是（CH4、N2、。2、CO2、Cl?）求气体体 积的 大小 求 物质的量 大小一 质量相同 看 摩尔 质量等质量的物质其 摩尔 质量越 小，其 物质的量越 大等物质的量的以上气体，质量由 大到 小 的顺 序是什么?相同 物质的量的物质，摩尔 质量越 大 质量越 大之 间的相互 转化Na XMN.一 n,一X na.MmX22.4（标况）4-22.4（标况）（气体）n m w=n=-NA M Vm归 纳：请列出标准状况下求算与体体积可能的方法:1、V=m/p2、V=n X Vm(V=m/M X Vm V=N/NA X Vm)三.物质的量 在化 学实 验中 的 应 用溶 质的质量分 数=溶 质的质量 X100%溶液 的质量1.物质的量 浓度以单位体 积 溶液 里 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。（符号Cb,单位mol/L 或mol,L“）计算公 式：B 的物质的量 浓度（mol/L）=B 的物质的量（mol）溶液 的体 积（L）C(B)=(B)Vn（B）=C（B）XVV=n（B）/C（B）例 题：p15N,n,m,V,aa之间的相互转化XC（B）C(B)NNa 口 乂 M.+MmX22.4（标况）22 4(标况)（气体）思 考:如何 配制1 o 0 ml l.OOmol/L 的NaCI 溶液?先 计算，后 配制1、实 验过程中 需要什么仪器?2、实 验 步 骤 如何 进行？2.配制一定物质的量 浓度的溶液配制一 定 质量分 数 的 溶液所 需仪器:天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃 棒。操作 步 骤：计算、称量、溶解。配制一 定 物质的量 浓度 的 溶液 所 需仪器：天平（称取 固体 药品）或 量筒（量取 液体 药品）、药匙、烧杯、玻璃 棒、容量瓶、胶 头滴 管。容量瓶的特 点及使 用方法：用途 外形及主 要规 格 标 记（刻 度 线、温度、容 量）使 用 方法及 注意事 项容 量瓶的规 格常 用的 有：50ml.100ml.250ml.500ml.1000ml配 制 溶 液 时，选用 和 所 配 溶 液 体 积 相 等 或 稍 大 的 容 量 瓶 进 行 配 液 r 髓雕用 涯 麴i.使 用否 检查是否 漏水2.使 用前用蒸 嬉水洗净3.不准 将 瘴质直 接 转 将入 衮量 瓶加 水添斛步 骤及 所 用仪器4）16 图示 计算 称量（托 盘 天平或 量筒）澹 解（烧杯、玻璃 棒）转移和冼 涤（参量瓶、玻璃 棒）定春（肤 头 痛管）摇匀0 装瓶 姑 签岁忘 问题次液注入 衮量瓶前 需 恢复 到 室温，这是因为漆质在烧杯内 稀释 式灌 解 时常有热效应（如 NaOH.H2SO4J。未 等 灌液冷 却 就 走衮，会使 浓度偏 高。P16 学与 问根差分 析:c(B)Jb)-V根据上 述公 式推断实 验过程中，分 析实 验 过程中哪些 操作会 引 起n m 或 的变化，如果可以使其变化，则 对Cm 造 成 误 差.7、称量产 生误 差U 称量 时左 盘高，右 盘低I2）称量 时 称量物 放在右 盘，而硅 玛 放在左 盘3）量筒量取 液体 药品 时仰 视篌 数4）量筒量取 液体 药品 时俯 视 揍数2、常 解、转移、洗法产 生误 差5）麻解过程中有少 量液体减 出烧杯|6J 未洗涤溶 解用的玻 德格和 奥杯7）洗涤液未 转入 衮量瓶中 而例人 废 液 生中3、定衮凝差8）定东 时仰 视刻 度|9J 定 衮 时俯 视刻 度!京加 水加 少了加 水加 多了7 0）定 衮 时液 面低于刻 度 线T7 1）未 等 灌液冷却 就定 衮f/2）定家后发 现 液 面高于刻 度 线 后,用请管吸出 少 量 添液13）摇匀后发 现 液 面低于刻 度再加 水|误差分析14.原 衮量瓶 洗净后 未干 燥15.衮量瓶中含 有少 量的 水16.往 衮量瓶中加 水时有少 量加到 瓶 外均无影响练习：1、把5.85g 的NaCI 固体 溶于 水中 配 成l 0 L 的 溶液，其 物质的量 浓度是多少？o.Olmol/L2、标准 状况下，把2 2.4 L 的HCI 气体 溶 解 在水中 配 成2 L 的盐酸 溶液，此盐酸的物质的量 浓度为多少？0.5mol/L3、从1L 浓度为1mol/L 的蔗糖 溶液中取出100ml，取出的 溶液中 蔗糖的物质的量 是多少？04、如何从一 瓶物质的量 浓度为Imo L 的NaOH 溶 液中取出一 部分 溶液，并 要 求溶液中含 有4 g 的NaOH。计算 多少升 溶液中含 有4 g 的NaOH 0.1L用量筒量取0.1 L体 积的该 溶液P17 思 考与交 流思 考：有一 瓶1 8.4mol/L 的硫酸 溶液1 L,现 往 里加 水 加到1 0L,请问，此溶液中H2 s 0,总 的物质 的量 有 没有变化？物质的量 浓度 有没有变化？如果有 请计算出 来cn(H 2so Q 浓(H 2so Q 稀C 浓XV 浓=C 稀XV 稀1 8.4mol/LX1L=C 稀 X10L。稀=1.84mol/L溶液 的稀释：稀释前后，溶液中 溶 质的物质的量相等。C（浓溶液）V（浓溶液）=C（稀 溶液）-V（稀 溶液）