1-2化学计量在实验中的应用.ppt
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1、第二节第二节 化学计量在实验中的应用化学计量在实验中的应用质量(宏观):质量(宏观):粒子数(粒子数(微观):微观): 12g 32g 44g1个 1个 1个 C + O2 CO2 点燃点燃往事回顾往事回顾宏观物质的质量与微量粒子的数目宏观物质的质量与微量粒子的数目之间如何联系起来呢?之间如何联系起来呢?1、曹冲解决问题的方法?3、你能否称出一个原子的质量?由曹冲称象想到的由曹冲称象想到的2、怎样测出一张纸的厚度?一辆汽车一辆汽车一筐土豆一筐土豆一碗米饭一碗米饭一堆沙子一堆沙子【Amount of substance】宏观物质物质 质量质量微观微观粒子粒子数目数目一一.物质的量物质的量 定义定
2、义: :表示一定数目粒子的集合体的物理量表示一定数目粒子的集合体的物理量。 (一一)国际单位制(国际单位制(SI)物理量单位名称 单位符号长度(L)米m质量(m)千克kg时间(t)秒s电流(I)安培A热力学温度开尔文K物质的量(n)摩尔mol发光强度 坎德拉cd资料卡片资料卡片一一.物质的量物质的量 定义定义: :表示一定数目粒子的集合体的物理量表示一定数目粒子的集合体的物理量。 (一一)(1)是一个物理量,是一个物理量,符号:符号: 单位:单位:n摩尔摩尔(mol) 下列说法下列说法的是(的是( )A.A.摩尔是国际单位制的摩尔是国际单位制的7 7个基本物理量之一个基本物理量之一B.B.物质
3、的量是表示含有一定数目的粒子集合体的物质的量是表示含有一定数目的粒子集合体的物理量物理量C.C.物质的量的单位是物质的量的单位是“摩尔摩尔”D.D.物质的量是表示物质的数量的单位物质的量是表示物质的数量的单位A、D牛刀小试牛刀小试 一个单位物质的量的微粒(即1mol微粒),数目是多少?一辆汽车一筐土豆一碗米饭一堆沙子1 摩尔摩尔(mol)的标准的标准 已知一个已知一个12C原子的质量为原子的质量为1.9931026 千克千克,那么,那么0.012 kg12C中有多少个碳原子?中有多少个碳原子?0.012kg1.9931026kg 解析:解析:百度一下百度一下18111811年,他发现了阿伏加德
4、罗定律年,他发现了阿伏加德罗定律 此后,又发现了阿伏加德罗常数此后,又发现了阿伏加德罗常数阿伏加德罗是第一个认识到物质由分子组成、分子由阿伏加德罗是第一个认识到物质由分子组成、分子由原子组成的人。他的分子假说奠定了原子一分子论的原子组成的人。他的分子假说奠定了原子一分子论的基础,推动了物理学、化学的发展,对近代科学产生基础,推动了物理学、化学的发展,对近代科学产生了深远的影响。了深远的影响。 如果把如果把6.021023个个硬币排成一行硬币排成一行, ,可以来可以来回于地球与太阳之间多回于地球与太阳之间多少次?少次? 如果有如果有 6.021023 粒粒米让全球米让全球60亿人吃,亿人吃,每人
5、每天吃每人每天吃10斤斤, ,可可吃多少时间?吃多少时间? 感受一下感受一下240240亿次亿次1 1万万4 4千年!千年! 如此巨大的数据!如此巨大的数据!判断正误,说明理由。判断正误,说明理由。A.1 molCO2B.1 mol小麦小麦C. .摩尔是摩尔是7 7个基本物理量之一个基本物理量之一D.1 mol氢氢 小麦不是微观粒子小麦不是微观粒子没有指出是具体的哪种微观粒子!没有指出是具体的哪种微观粒子! 摩尔不是物理量摩尔不是物理量从以上可以看出,阿伏加德罗常数是一个很从以上可以看出,阿伏加德罗常数是一个很庞大的数字,因此物质的量的描述对象只能庞大的数字,因此物质的量的描述对象只能应用于应
6、用于,不适用于宏观物质。,不适用于宏观物质。感悟一下感悟一下一一.物质的量物质的量 定义定义: :表示一定数目粒子的集合体的物理量表示一定数目粒子的集合体的物理量。 (一一)(1)是一个物理量,是一个物理量,符号:符号: 单位单位: (2)1 mol微粒的数目是微粒的数目是0.012 kg 12C中所含的碳原中所含的碳原子数目,即阿伏加德罗常数(符号为子数目,即阿伏加德罗常数(符号为NA,单位单位mol1),),6.021023是近似值。是近似值。 n摩尔摩尔(mol)(3)只适用于微粒只适用于微粒(分子、原子、离子、电子等分子、原子、离子、电子等),必须用化学式指明微粒的种类。必须用化学式指
7、明微粒的种类。 1mol 中含有的水分子数约为多少?中含有的水分子数约为多少? 2mol 中含有的中含有的CO2的分子数约为多少?的分子数约为多少? 6.02 10236.02 1023 2 = 1.204 1024信手拈来信手拈来粒子个数粒子个数(N)、阿伏加德罗常数、阿伏加德罗常数(NA)、物质的量、物质的量(n)三者的关系三者的关系n= =NNAN =nNA课堂演练课堂演练一一.物质的量物质的量 定义定义: :表示一定数目粒子的集合体的物理量表示一定数目粒子的集合体的物理量。 (一一)(1)是一个物理量,是一个物理量,符号:符号: 单位单位: (2)1 mol微粒的数目是微粒的数目是0.
8、012 kg 12C中所含的碳原中所含的碳原子数目,即阿伏加德罗常数(符号为子数目,即阿伏加德罗常数(符号为NA,单位单位mol1),),6.021023是近似值。是近似值。 n摩尔摩尔(mol)(3)只适用于微粒只适用于微粒(分子、原子、离子、电子等分子、原子、离子、电子等),必须用化学式指明微粒的种类。必须用化学式指明微粒的种类。 (4)关系:关系:nN/NA ANN练练 习:习: 1个个H2O含有含有 个个H原子,原子, 个个O原原子子. 1molH2O含有含有 molH原子,原子, 个个H原子;原子; 含有含有O原子的物质的量是原子的物质的量是 mol , O原子的数目是原子的数目是
9、。2122NA1NA(二)、质量与物质的量的关系一一个个C原子原子扩大扩大6.021023 倍倍1 mol C原子原子微微观观质质量量0.012 kg=12 g 扩大扩大6.021023 倍倍? 一一个个O原子原子1 mol O原子原子16g 1mol物质物质所含粒子所含粒子数数一个粒子的一个粒子的质量(质量(g g)1mol1mol 粒粒子的质量子的质量(g g)粒子的相对粒子的相对原子(分子)原子(分子)质量质量1mol C1.99310-231mol Al4.48510-231mol H2O2.99010-231mol Fe3+9.27810-23问题探究问题探究完成填空,从中你能得出什
10、么结论?(二)、质量与物质的量的关系1. 1mol1. 1mol任何粒子或物质的质量(以克任何粒子或物质的质量(以克为单位时),其数值与这种粒子的相对为单位时),其数值与这种粒子的相对原子(分子)质量相等。原子(分子)质量相等。1molCu质量是质量是 1molO2质量是质量是_ 1molNa+质量是质量是 1molNaCl质量是质量是_ 64g32g23g58.5g课堂练习:课堂练习:1molO2质量是质量是3232克克2molO2质量是质量是 克克a molO2质量是质量是 克克探究:物质的探究:物质的质量质量与与物质的量物质的量之间有什么关系?之间有什么关系?0.5molO2质量是质量是
11、 克克某物质的质量与其物质的量的比值不变某物质的质量与其物质的量的比值不变!2.2.摩尔质量摩尔质量(M):单位物质的量:单位物质的量(即即1 mol )的物质所具有的质量。的物质所具有的质量。 单位:单位:gmol1或或 kgmol1表达式:表达式:M=m/n 、M=a .NA(a表示一个微粒表示一个微粒的真实质量的真实质量)不能重复定量(不能说不能重复定量(不能说1molNaCl的摩尔质量是的摩尔质量是多少,只能说某物质的摩尔质量是多少)多少,只能说某物质的摩尔质量是多少) 下列说法正确的是下列说法正确的是 ( )AO的摩尔质量是的摩尔质量是32 gmol-1B硫酸的摩尔质量是硫酸的摩尔质
12、量是98gCCO2的相对分子质量是的相对分子质量是44gDH2O摩尔质量是摩尔质量是18g/molDn =mMmnM =例例 : 24.5克克H2SO4的物质的量是多少的物质的量是多少?解:解:H2SO4的相对分子质量为的相对分子质量为98,故其摩尔质量,故其摩尔质量为为98 gmol1。n(H2SO4) 14242molg98g5 .24)SOH(M)SOH(m0.25 mol答:24.5g的H2SO4的物质的量是0.25mol知识迁移知识迁移1、0.5molNaOH的质量是多少?的质量是多少?2、若、若水(水(H2O)的质量是)的质量是36g,你能算出水,你能算出水分子的个数吗?分子的个数
13、吗?【小试身手】宏观物质的质量与微观粒子数目的关系宏观物质的质量与微观粒子数目的关系 mNNA=Mn=归纳小结归纳小结: 物质的量是把微观粒子和宏观物质的量是把微观粒子和宏观物质联系起来的一座桥梁。物质联系起来的一座桥梁。(难见、难称量)(难见、难称量)微观粒子微观粒子宏观物质宏观物质(可见、可称量(可见、可称量)物质的量物质的量 NA NA M M微粒数微粒数(N)物质的物质的量量(n) 物质的质物质的质量量(m) 意义意义:若若amolH2SO4中含有中含有b个氧原子,则个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为阿伏加德罗常数可以表示为 ( )Aa/(4b) mol-1 Bb/a mol-1 C
14、a/b mol-1 Db/(4a) mol-1D试试吧试试吧(三)气体体积与物质的量的关系气体摩尔体积1mol固体和液体物质在固体和液体物质在200C、1.01105Pa下的体积下的体积物质物质状态状态粒子数粒子数1mol1mol 粒粒子的质子的质量(量(g g)密度密度g/ml体积体积 mlFe固体固体 6.0210237.86Al固体固体 6.0210232.7H2O液体液体 6.0210230.998H2SO4液体液体 6.0210231.837.121018.0453.55562798181mol下列气体在下列气体在00C、1.01105Pa下的体积下的体积名称名称状态状态密密 度度(
15、g/L) 粒子数粒子数1mol粒子粒子的质量的质量(g)体积体积(L) H2气体气体0.0893 6.021023 O2气体气体1.4296.021023 CO2气体气体1.9656.021023 N2气体气体1.256.02102322.422.422.422.42324428 在相同条件下,在相同条件下,等物质的量等物质的量(如(如1mol ) 固体或液体固体或液体的体积一般各不相同,的体积一般各不相同, 但但气体气体的体积却几乎完全相同的体积却几乎完全相同。 探究探究:1.在相同条件下在相同条件下,为什么为什么1mol固体或液体所固体或液体所占的体积不同呢占的体积不同呢? 2. 在相同条
16、件下在相同条件下,为什么为什么1mol任何气体的体任何气体的体积都近似相同呢积都近似相同呢?问:问: (阅读(阅读P14 1-4段)从微观角度分析段)从微观角度分析,物质的体积由哪些因素决定物质的体积由哪些因素决定?3.3.粒子之间的距离粒子之间的距离2.2.粒子的大小粒子的大小1.1.粒子数目粒子数目决定物质体积大小的因素决定物质体积大小的因素构成固态结构微粒间的距离很小构成固态结构微粒间的距离很小构成液态结构微粒间的距离也小构成液态结构微粒间的距离也小1 mol Fe197.0 克克1 mol Au207.2 克克1 mol Pb55.8 克克1 mol H2O 1 mol H2SO418
17、克98克6.02 10 23气体分子间距离很大气体分子间距离很大气体 因素因素状态状态粒子个数粒子个数 粒子大小粒子大小固体和固体和 液液 体体 NA主要因素主要因素忽略忽略NA忽略忽略决定因素决定因素从微观角度分析从微观角度分析,决定物质体积的三个因素决定物质体积的三个因素 粒子间距离粒子间距离气气 体体同温同压下,气体粒子间的距离相等相同的温度和压强下相同的温度和压强下1mol任何气体任何气体所占的体积都所占的体积都相同相同请你想一想请你想一想2、粒子间的距离受哪些条件影响?是怎样影响的?、粒子间的距离受哪些条件影响?是怎样影响的?3、为什么在、为什么在标准状况标准状况下下1mol任何气体
18、任何气体所占的体积都相同呢?所占的体积都相同呢?1、决定气体体积大小的、决定气体体积大小的主要主要因素有哪些?因素有哪些? 标准状况(标准状况(S.T.P):温度():温度(0) 压强(压强(101KPa)T.P相同相同d相同相同相同(相同(.L).体积(体积(V)取决于取决于粒子数目(粒子数目(N N)粒子间的距离(粒子间的距离(d d)d取决于取决于VnTdPd4、相同的温度和压强下相同的温度和压强下,气体体积大小的气体体积大小的主主要要决定于因素有哪些?决定于因素有哪些?粒子数目(粒子数目(N N)相同的温度和压强下相同的温度和压强下粒子数相粒子数相同的任何气体都具有相同的体同的任何气体
19、都具有相同的体积积在在相同的温度和压强相同的温度和压强下,下,相同体积相同体积的任何气体都含的任何气体都含相同数目相同数目的粒子的粒子(相同物质的量)。(相同物质的量)。阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律的推论阿伏加德罗定律的推论111222PnPnNN2、在同温同体积下:111222VnVnNN1、在同温同压下: 概念概念 气体摩尔体积气体摩尔体积:定义:单位物质的量的气体所占的体积。定义:单位物质的量的气体所占的体积。 符号符号:Vm 常用单位常用单位:L/mol m3/mol 公式公式: Vm=V/n气体摩尔体积只适用于气态物质,对于固态物质和液态物质来讲,都是不适用的。 注意注
20、意 气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它与温度和压强有关标准状况下气体摩尔体积标准状况下气体摩尔体积约为约为22.4L/mol(标准状况标准状况:T=0 ,P=101KPa)在在标准状况标准状况下,下,1mol任何任何气体气体的体积都约是的体积都约是22.4升升2 2、标准状况下:、标准状况下:(1 1)44.844.8升氢气的物质的量是多少?升氢气的物质的量是多少?(2 2)0.50.5摩尔氧气的体积是多少?摩尔氧气的体积是多少?(3 3)1414克克COCO的体积是多少?的体积是多少?n=V(H2)/Vm =44.8L/22.4L/mol=2mol解:V(O2)=n(O2)Vm =0.5m
21、ol22.4L/mol =11.2L V(CO)=n(CO)Vm =(m(CO)/M(CO)Vm =(14g/28g/mol)22.4L/mol =11.2L 3 3、下列各组物质中,分子数相同的是、下列各组物质中,分子数相同的是( ) A.2 L COA.2 L CO和和2 L CO2 L CO2 2 B.9 g HB.9 g H2 2O O和标准状况下和标准状况下11.2 L CO11.2 L CO2 2 C.C.标准状况下标准状况下1 mol O1 mol O2 2和和22.4 L H22.4 L H2 2O O D.0.1 mol HD.0.1 mol H2 2和和2.24 L HCl
22、2.24 L HCl小小 结结2.标准状况下的气体摩尔体积标准状况下的气体摩尔体积(Vm=22.4L/mol)理解要点理解要点:v条件:标准状况(条件:标准状况(S.T.P)v对象:任何气体对象:任何气体v物质的量:物质的量:1mol体积约占体积约占.结论结论1、气体摩尔体积、气体摩尔体积v常用单位有常用单位有L/mol(Lmol-1)和和m3/mol。Vm=Vnv公式:公式:v符号为符号为Vmv概念:单位物质的量气体所占的体积。概念:单位物质的量气体所占的体积。V(标况)标况)vmvmVmNAVmNA分子分子离子离子电子电子原子原子质量质量物质的量物质的量微粒数微粒数质子质子中子中子MMNA
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- 化学 计量 实验 中的 应用
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