第一章无机化学中的计量关系精选文档.ppt
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1、第一章无机化学中的计量关系本讲稿第一页,共七十一页无机化学教学课件无机化学教学课件无机化学教学课件无机化学教学课件供化学工程与工艺、制药工程、供化学工程与工艺、制药工程、高分子材料与工程等本科专业用高分子材料与工程等本科专业用课件制作课件制作 王晓娟王晓娟 本讲稿第二页,共七十一页无机化学的内容和学习方法无机化学的内容和学习方法无机化学主要包括四部分内容无机化学主要包括四部分内容第一部分第一部分 化学基本原理化学基本原理第二部分第二部分 溶液性质与反应溶液性质与反应第三部分第三部分 物质结构与性质物质结构与性质第四部分第四部分 元素化学元素化学本讲稿第三页,共七十一页第第1 1章章 无机反应中
2、的质量无机反应中的质量 关系和能量关系关系和能量关系第第2 2章章 化学反应的方向、化学反应的方向、速率和限度速率和限度第一部分第一部分 化学基本原理化学基本原理本讲稿第四页,共七十一页第第3 3章章 酸碱反应酸碱反应第二部分第二部分 溶液性质与反应溶液性质与反应第第4 4章章 沉淀反应沉淀反应第第5 5章章 氧化还原反应氧化还原反应本讲稿第五页,共七十一页第三部分第三部分 物质结构与性质物质结构与性质第第6 6章章 原子结构与元素周原子结构与元素周 期律期律第第7 7章章 共价键与分子的结构共价键与分子的结构第第8 8章章 配位化合物配位化合物本讲稿第六页,共七十一页第四部分第四部分 元素化
3、学元素化学第第1111章章 过渡元素(过渡元素(2 2)第第1212章章 镧系和锕系元素镧系和锕系元素第第1010章章 过渡元素(过渡元素(1 1)第第9 9章章 主族元素主族元素本讲稿第七页,共七十一页适应大学学习方法适应大学学习方法,努力培养自学能力努力培养自学能力大学与中学教学大学与中学教学方法的差异方法的差异中学中学大学大学授课内容少,进度慢授课内容少,进度慢同一内容教师反复讲同一内容教师反复讲都能听懂,掌握都能听懂,掌握授课内容多,进度很快授课内容多,进度很快同一内容一般只讲一遍同一内容一般只讲一遍多数不能完全听懂,多数不能完全听懂,需课前课后认真看书需课前课后认真看书教师课后辅导时
4、间很少,教师课后辅导时间很少,有问题要靠自己多动脑有问题要靠自己多动脑筋,多与同学讨论筋,多与同学讨论教师大部分时间与学教师大部分时间与学生相处,有问题可及生相处,有问题可及时问教师。时问教师。学习有老师家长督促学习有老师家长督促无人督促,完全靠自觉无人督促,完全靠自觉本讲稿第八页,共七十一页 无机化学课程的学习方法无机化学课程的学习方法1 1、努力提高学习的主动性努力提高学习的主动性;培养自学能力培养自学能力;提高提高学习效率学习效率;探索适合于自己的学习方法探索适合于自己的学习方法.2 2、课前预习、认真听课、课后及时总结。课前预习、认真听课、课后及时总结。3 3、认真做作业,通过作业掌握
5、概念和理论。认真做作业,通过作业掌握概念和理论。4 4、做好每一次实验。做好每一次实验。本讲稿第九页,共七十一页第第1章章 无机化学中的计量关系无机化学中的计量关系v1.1 溶液的组成标度溶液的组成标度v1.2 气体的计量气体的计量v1.3 化学中的质量关系化学中的质量关系v1.4 化学反应中的能量关系化学反应中的能量关系本讲稿第十页,共七十一页1.1 溶液的组成标度溶液的组成标度本讲稿第十一页,共七十一页1.物质的量及其单位物质的量及其单位物质的量:物质的量:是国际单位制(是国际单位制(SISI制)的一个制)的一个基本物理量基本物理量,用来表示物质数量的多少。用来表示物质数量的多少。符号符号
6、:nB 单位单位:摩尔:摩尔(mole),符号为,符号为mol、mmol或或mol 本讲稿第十二页,共七十一页1.1.摩尔是物质的量的单位,不是质量的单位。摩尔是物质的量的单位,不是质量的单位。1.物质的量及其单位物质的量及其单位注意注意:2.在使用物质的量时,基本单元必须同时指明。在使用物质的量时,基本单元必须同时指明。基本单元基本单元可以是分子、原子、离子、电子及其他可以是分子、原子、离子、电子及其他粒子或这些粒子的特定组合,应该用粒子符号、粒子或这些粒子的特定组合,应该用粒子符号、物质的化学式或它们的特定组合表示。物质的化学式或它们的特定组合表示。3.基本单元要求用加圆括号的化学式表示,
7、而不基本单元要求用加圆括号的化学式表示,而不宜用中文表示。宜用中文表示。如如n(NaOH)=1 mol本讲稿第十三页,共七十一页2.2.物质的量浓度物质的量浓度(cB)v定义:定义:例例已知已知80%的硫酸溶液的密度为的硫酸溶液的密度为1.74gmL-1,求该硫酸溶求该硫酸溶液的物质的量浓度液的物质的量浓度c(H2SO4)解解:1000mL硫酸的质量为硫酸的质量为m=1000mL1.74 gmL-180%=1392 gc(H2SO4)=本讲稿第十四页,共七十一页3.质量浓度质量浓度(B)v定义:定义:单位单位:gL-1或或mgL-1本讲稿第十五页,共七十一页例例 正常人血浆中每正常人血浆中每1
8、00mL含葡萄糖含葡萄糖100mg、HCO3-164.7mg、它们的质量浓度(单位、它们的质量浓度(单位mgL-1)各为多少?各为多少?(HCO3-)=1.0 103mgL-1 解解(C6H12O6)=1.647 103mgL-1本讲稿第十六页,共七十一页物质的量浓度物质的量浓度 与质量浓度与质量浓度 的换算的换算证明证明注意注意 公式两边单位必须一致公式两边单位必须一致本讲稿第十七页,共七十一页例例 正常人血浆中正常人血浆中HCO3-的质量浓度为的质量浓度为1.647g L-1,求其物质的量浓度。,求其物质的量浓度。解解本讲稿第十八页,共七十一页4.物质的量分数或摩尔分数物质的量分数或摩尔分
9、数(xB)5.质量分数质量分数(B)定义定义:式中式中 m 是溶液的质量(不加下标)是溶液的质量(不加下标)6.体积分数体积分数()定义定义:定义定义:本讲稿第十九页,共七十一页定义:定义:溶质溶质B的物质的量(的物质的量(nB)除以除以溶溶剂的质量剂的质量(mA)单位:单位:molkg-1或或mmolkg-17.质量摩尔浓度质量摩尔浓度(b bB B)本讲稿第二十页,共七十一页稀溶液稀溶液中中 B 的的物质的量浓度物质的量浓度与质量摩尔浓度的关系与质量摩尔浓度的关系对于稀溶液,有对于稀溶液,有因此有因此有本讲稿第二十一页,共七十一页因此,对于稀溶液,有因此,对于稀溶液,有注意各量的单位注意各
10、量的单位以水为溶剂的稀溶液,以水为溶剂的稀溶液,因此在因此在数值上数值上有有今后在不特别指明时,溶液均指以水为溶剂的溶液。今后在不特别指明时,溶液均指以水为溶剂的溶液。本讲稿第二十二页,共七十一页例例 10gL-1蔗糖蔗糖(C12H22O11)溶液的密度为)溶液的密度为1 kgL-1(蔗糖蔗糖Mr=342),计算其质量摩尔浓度,计算其质量摩尔浓度bB解解本讲稿第二十三页,共七十一页稀溶液中稀溶液中B B的摩尔分数与质量摩尔浓度的关系的摩尔分数与质量摩尔浓度的关系对于稀溶液,有对于稀溶液,有即即本讲稿第二十四页,共七十一页【例例】将将7.00g结结晶晶草草酸酸(H2C2O42H2O)溶溶于于93
11、.0g水水中中,求求草酸的质量摩尔浓度草酸的质量摩尔浓度b(H2C2O4)和摩尔分数和摩尔分数x(H2C2O4)。解解 M(H2C2O42H2O)=126gmol-1,M(H2C2O4)=90.0gmol-1在在7.00gH2C2O42H2O中中H2C2O4的质量为:的质量为:草酸的质量摩尔浓度和摩尔分数分别为草酸的质量摩尔浓度和摩尔分数分别为:m(H2C2O4)=5.00(g)溶液中水的质量为:溶液中水的质量为:m(H2O)=93.0+(7.005.00)=95.0(g)b(H2C2O4)=0.585(molkg 1)x(H2C2O4)=0.0104本讲稿第二十五页,共七十一页物质的量浓度物
12、质的量浓度 与质量分数与质量分数 的相互换算的相互换算注意各个量的单位!注意各个量的单位!证明证明本讲稿第二十六页,共七十一页例例市售浓硫酸的密度为市售浓硫酸的密度为1.84kgL-1,质量分,质量分数为数为96,试求该溶液的,试求该溶液的c(H2SO4)。解解本讲稿第二十七页,共七十一页浓度换算关系小结浓度换算关系小结本讲稿第二十八页,共七十一页1.2 气体的计量气体的计量本讲稿第二十九页,共七十一页理想气体模型理想气体模型v气体分子本身大小可以忽略气体分子本身大小可以忽略v气体分子运动服从力学规律气体分子运动服从力学规律v气体分子之间没有相互吸引和排斥,即分子气体分子之间没有相互吸引和排斥
13、,即分子间作用力可以忽略间作用力可以忽略注意注意:压力不太大,温度不太低,压力不太大,温度不太低,真实气体分子可以近似认为理想气体真实气体分子可以近似认为理想气体本讲稿第三十页,共七十一页理想气体状态方程pV=nRT R-摩尔气体常数在STP下,p=101.325kPa,T=273.15Kn=1.0 mol时,Vm=22.414L=22.41410-3m3R=8314 PaLK-1mol-1本讲稿第三十一页,共七十一页1.计算p,V,T,n四个物理量之一。2.气体摩尔质量的计算理想气体状态方程式的应用理想气体状态方程式的应用用于温度不太低,压力不太高的真实气体。pV=nRT本讲稿第三十二页,共
14、七十一页组分气体:组分气体:理想气体混合物中每一种气体叫做组分理想气体混合物中每一种气体叫做组分气体。气体。分压:分压:组分气体组分气体B在在相同温度相同温度下占有与混合气下占有与混合气体相同体积时所产生的压力,叫做组分气体体相同体积时所产生的压力,叫做组分气体B的分压。的分压。理想气体的分压定律理想气体的分压定律本讲稿第三十三页,共七十一页p=pB分压定律:分压定律:本讲稿第三十四页,共七十一页例例:某某容容器器中中含含有有NH3、O2、N2等等气气体体的的混混合合物物。取取 样样 分分 析析 后后,其其 中中n(NH3)=0.320mol,n(O2)=0.180mol,n(N2)=0.70
15、0mol。混混合合气气体体的的总压总压p=133.0kPa。试计算各组分气体的分压。试计算各组分气体的分压。解:解:n=n(NH3)+n(O2)+n(N2)=1.200mol=0.320mol+0.180mol+0.700mol本讲稿第三十五页,共七十一页p(N2)=p-p(NH3)-p(O2)=(133.0-35.5-20.0)kPa =77.5kPa本讲稿第三十六页,共七十一页1.3 化学反应中的质量关系化学反应中的质量关系本讲稿第三十七页,共七十一页化学反应计量数和反应进度化学反应计量数和反应进度化学反应计量式:B为为物质物质B的的化学计量数,反应物为负,产物取正,化学计量数,反应物为负
16、,产物取正,SISI单位为单位为1 1;可以是整数,也可是分数。可以是整数,也可是分数。反应进度:反应进度:单位是单位是mol本讲稿第三十八页,共七十一页t0时 nB/mol 3.0 10.0 0 0 t1时 nB/mol 2.0 7.0 2.0结论结论:反应方程式相同,反应进度的值与选用方程:反应方程式相同,反应进度的值与选用方程 式中何种物质来表示没有关系式中何种物质来表示没有关系本讲稿第三十九页,共七十一页例例 合成氨反应式为合成氨反应式为 H2+N2=NH3 一定时间后有一定时间后有3mol H2被消耗,求反应进度。被消耗,求反应进度。(1)3H2+N2=2NH3 (2)=2mol 解
17、解 (1 1)(2 2)=1mol 结论:结论:反应进度的值与方程式的写法有关。反应进度的值与方程式的写法有关。在使用时,要指明具体的反应方程式在使用时,要指明具体的反应方程式本讲稿第四十页,共七十一页1.4 化学反应中的能量关系化学反应中的能量关系本讲稿第四十一页,共七十一页1.体系和环境体系和环境体系体系(system):人为划定的研究对象人为划定的研究对象 环境环境(environment):体系以外的与体系相联系的物体系以外的与体系相联系的物质世界。质世界。基本概念和术语基本概念和术语本讲稿第四十二页,共七十一页体系的类型体系的类型 敞开体系:敞开体系:封闭体系:封闭体系:与环境无物质
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- 第一章 无机化学 中的 计量 关系 精选 文档
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