2021_2022学年新教材高中化学第二章海水中的重要元素__钠和氯第三节第2课时气体摩尔体积物质的量浓度课件新人教版必修1202106251290.pptx

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1、第三节物质的第三节物质的量量第第2课时气体摩尔体积物质的量浓度课时气体摩尔体积物质的量浓度课标定课标定位位1.能说出气体摩尔体积的含义能说出气体摩尔体积的含义,能利用标准状况下的气体摩能利用标准状况下的气体摩尔体积进行有关计算和判断尔体积进行有关计算和判断2.能说出物质的量浓度的含义能说出物质的量浓度的含义,能利用物质的量浓度进行相能利用物质的量浓度进行相关计算关计算3.会分析溶质的质量分数和物质的量浓度之间的换算关系会分析溶质的质量分数和物质的量浓度之间的换算关系素养阐释素养阐释1.从宏观和微观相结合的角度认识气体摩尔体积的含义和从宏观和微观相结合的角度认识气体摩尔体积的含义和应用应用2.基

2、于溶液的组成认识物质的量浓度的含义基于溶液的组成认识物质的量浓度的含义,并能通过有关并能通过有关物质的量浓度的计算物质的量浓度的计算,体会定量研究在化学科学研究中的重体会定量研究在化学科学研究中的重要意义要意义 自主自主预习预习新知导学新知导学一、气体摩一、气体摩尔体体积1.影响物质体积大小的因素影响物质体积大小的因素结论结论:(1)在相同条件下在相同条件下,粒子数相同的不同固态或液态物质的体积粒子数相同的不同固态或液态物质的体积不相同不相同;(2)在相同的温度和压强下在相同的温度和压强下,粒子数相同的任何气体的体积都粒子数相同的任何气体的体积都相同相同。规律规律:在相同的温度和压强下在相同的

3、温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子相同数目的粒子。2.气体摩尔体积气体摩尔体积(1)单位物质的量单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积的气体所占的体积叫做气体摩尔体积,符号符号Vm,常用常用单位单位Lmol-1。(3)影响因素影响因素:温度温度和和压强压强。例如。例如,标准状况标准状况(0和和101kPa)下下,Vm=22.4Lmol-1,而通常状况而通常状况(25和和101kPa)下下,Vm=24.5Lmol-1。二、物二、物质的量的量浓度度【效果自测】【效果自测】1.判断正误判断正误,正确的画正确的画“”,错误的画错误的画“”。(1)标准状况

4、下标准状况下,任何气体的摩尔体积都约是任何气体的摩尔体积都约是22.4L。()(2)1molO2所占的体积一定是所占的体积一定是22.4L。()(3)标准状况下标准状况下,1mol水的体积是水的体积是22.4L。()(4)通常状况下通常状况下,5.6LN2和和O2的混合气体的物质的量小于的混合气体的物质的量小于0.25mol。()(5)1molO2的体积是的体积是22.4L,O2可能不处于标准状况。可能不处于标准状况。()(6)将将20gNaOH溶于溶于1L水中水中,即得即得1molL-1NaOH溶液。溶液。()(7)从从1L1molL-1NaOH溶液中取出溶液中取出20mL溶液溶液,其浓度仍

5、其浓度仍为为1molL-1。()(8)1molL-1CaCl2溶液中溶液中,Cl-的浓度为的浓度为0.5molL-1。()2.标准状况下标准状况下,2molH2O和和2molCO相比较相比较,其所含分子数其所含分子数(填填“相等相等”或或“不相等不相等”,下同下同),所含原子数所含原子数,所占体积所占体积,质量质量。答案答案:相等不相等不相等不相等相等不相等不相等不相等3.(1)某同学体检的血液化验单中某同学体检的血液化验单中,葡萄糖为葡萄糖为5.0mmolL-1,表表示该体检指标的物理量是示该体检指标的物理量是。(2)1molL-1H2SO4溶液的含义是溶液的含义是。(3)实验室中需要配制实

6、验室中需要配制2molL-1的的NaCl溶液溶液250mL,用托盘用托盘天平称取的天平称取的NaCl质量是质量是。答案答案:(1)物质的量浓度物质的量浓度(2)指指1LH2SO4溶液中含有溶液中含有1molH2SO4(3)29.3g 合作合作探究探究释疑解惑释疑解惑探究任探究任务1 正确正确理解气体摩理解气体摩尔体体积问题引领问题引领根据生活经验根据生活经验,我们知道我们知道:50个乒乓球和个乒乓球和100个乒乓球分别个乒乓球分别紧密堆积紧密堆积,后者所占空间大后者所占空间大;50个乒乓球和个乒乓球和50个篮球分别紧个篮球分别紧密堆积密堆积,后者所占空间大后者所占空间大;50个乒乓球紧密堆积个

7、乒乓球紧密堆积,50个乒乓球个乒乓球松散堆放松散堆放,后者所占空间大后者所占空间大。科学研究发现科学研究发现:构成物质的粒子间的距离如图所示构成物质的粒子间的距离如图所示(平面图平面图):1.根据材料分析根据材料分析,物质体积大小的影响因素有哪些物质体积大小的影响因素有哪些?提示提示:影响物质体积大小的因素有粒子的数目、粒子的大小、影响物质体积大小的因素有粒子的数目、粒子的大小、粒子间的距离。粒子间的距离。2.根据材料分析根据材料分析,当构成物质的粒子数目相同时当构成物质的粒子数目相同时,固体、液体、固体、液体、气体的体积分别主要由什么因素决定气体的体积分别主要由什么因素决定?提示提示:当构成

8、物质的粒子数目相同时当构成物质的粒子数目相同时,固体、液体的体积主固体、液体的体积主要由粒子的大小决定要由粒子的大小决定;气体的体积主要由粒子间的距离决定。气体的体积主要由粒子间的距离决定。归纳提升归纳提升1.适用范围适用范围气体摩尔体积仅适用于气体气体摩尔体积仅适用于气体,可以是单一气体可以是单一气体,也可以是混合也可以是混合气体。如气体。如0.1molH2与与0.2molO2的混合气体在标准状况下的的混合气体在标准状况下的体积为体积为6.72L。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(1)气体摩尔体积受温度和压强影响。温度越高气体摩尔体积受温度和压强影响。温度越高,压强越小压

9、强越小,气气体摩尔体积越大。标准状况下体摩尔体积越大。标准状况下,Vm=22.4Lmol-1,其含义是其含义是:在在0和和101kPa的条件下的条件下,1mol任何气体的体积都约为任何气体的体积都约为22.4L。(2)计算的一般模式计算的一般模式:如图如图,先根据标准状况下气体的体积计先根据标准状况下气体的体积计算出气体的物质的量算出气体的物质的量,然后再进一步计算气体的摩尔质量、然后再进一步计算气体的摩尔质量、分子数、质量、溶质的物质的量浓度等。分子数、质量、溶质的物质的量浓度等。(3)在做判断题时在做判断题时,若题目给出了体积若题目给出了体积,需要使用需要使用Vm=22.4Lmol-1,要

10、做到要做到“两看两看”:一看是否为标准状况一看是否为标准状况,二看该物质在标二看该物质在标准状况下是否为气体。若非标准状况准状况下是否为气体。若非标准状况,或标准状况下该物质或标准状况下该物质不是气体则一般不用不是气体则一般不用22.4Lmol-1进行求解。进行求解。例如例如:陈述陈述“标准状况下标准状况下,22.4L水的物质的量为水的物质的量为1mol”是错是错误的误的,因为标准状况下水不是气体因为标准状况下水不是气体,这里不能使用这里不能使用Vm=22.4Lmol-1。再如再如:陈述陈述“通常状况下通常状况下,5.6LN2的物质的量小于的物质的量小于0.25mol”是正确的是正确的,这里尽

11、管给出的不是标准状况这里尽管给出的不是标准状况,但是可用标准状况但是可用标准状况下的体积作比较。转换成标准状况下下的体积作比较。转换成标准状况下,N2的体积小于的体积小于5.6L,用用Vm=22.4Lmol-1计算出的物质的量小于计算出的物质的量小于0.25mol。典型例题典型例题【例题【例题1】设设NA表示阿伏加德罗常数的值表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确下列说法中正确的是的是()A.在常温、常压下在常温、常压下,11.2LN2含有的分子数是含有的分子数是0.5NAB.标准状况下标准状况下,18g水所占的体积约是水所占的体积约是22.4LC.32gO2在标准状况下的体积约是在标准状况下

12、的体积约是22.4LD.在同温、同压下在同温、同压下,相同体积的任何气体所含的原子数相等相同体积的任何气体所含的原子数相等答案答案:C解析解析:【变式训练【变式训练1】下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.1molO2和和1molN2所占的体积相同所占的体积相同,都约为都约为22.4LB.标准状况下标准状况下,CH4的气体摩尔体积约为的气体摩尔体积约为22.4LC.标准状况下标准状况下,18gH2O和和58.5gNaCl所占的体积相同所占的体积相同D.标准状况下标准状况下,22.4LN2和和N2O的混合气体中所含的的混合气体中所含的N原子原子的物质的量为的物质的量为2mol答案答案:D解

13、析解析:讨论气体中原子数目时要注意气体分子的组成讨论气体中原子数目时要注意气体分子的组成,如稀有气体如稀有气体是单原子分子是单原子分子,水分子中含有水分子中含有3个原子。另外个原子。另外,气体的质量或物气体的质量或物质的量与外界条件质的量与外界条件(温度、压强温度、压强)无关。无关。探究任探究任务2 关于关于物物质的量的量浓度的度的简单计算算问题引领问题引领下面是某位教师体检化验单中的部分结果下面是某位教师体检化验单中的部分结果:报告单中报告单中“单位单位”一栏写着一栏写着“mmolL-1”或或“molL-1”,这些单这些单位都是物质的量浓度的单位。位都是物质的量浓度的单位。1.“5.42mm

14、olL-1”表示什么含义表示什么含义?提示提示:5.42mmolL-1表示表示1L血液中含有血液中含有5.42mmol血糖。血糖。2.与质量分数相比与质量分数相比,使用物质的量浓度具有哪些优点使用物质的量浓度具有哪些优点?提示提示:在科学实验和生产中在科学实验和生产中,量取液体的体积比称其质量更量取液体的体积比称其质量更方便方便,根据物质的量浓度能快速确定溶质的物质的量。根据物质的量浓度能快速确定溶质的物质的量。归纳提升归纳提升1.已知一定体积的溶液中溶质的量已知一定体积的溶液中溶质的量,计算物质的量浓度计算物质的量浓度(1)已知溶质的质量。先根据溶质的摩尔质量求出溶质的物已知溶质的质量。先根

15、据溶质的摩尔质量求出溶质的物质的量质的量,进而求出溶质的物质的量浓度。进而求出溶质的物质的量浓度。(2)已知溶液中某种粒子的数目。先求出该粒子的物质的量已知溶液中某种粒子的数目。先求出该粒子的物质的量,进而求出该粒子的物质的量浓度。若要求溶质的物质的量浓进而求出该粒子的物质的量浓度。若要求溶质的物质的量浓度度,要根据溶质的组成具体计算。例如要根据溶质的组成具体计算。例如:0.5LCaCl2溶液中含溶液中含有有6.021023个个Cl-,则则n(Cl-)=1mol,c(Cl-)=2molL-1,根据根据CaCl22Cl-,所以所以c(CaCl2)=1molL-1。2.标准状况下标准状况下,一定体

16、积的气体溶于水形成的溶液中一定体积的气体溶于水形成的溶液中,计算溶计算溶质的物质的量浓度质的物质的量浓度(1)若已知溶液的体积。可根据标准状况下的气体摩尔体积若已知溶液的体积。可根据标准状况下的气体摩尔体积计算出溶质的物质的量计算出溶质的物质的量,进而求出溶质的物质的量浓度。进而求出溶质的物质的量浓度。(2)若已知溶液的密度。则要先分别求出溶质的物质的量和若已知溶液的密度。则要先分别求出溶质的物质的量和溶液的体积。溶液的体积可由溶液的质量和溶液的密度求出。溶液的体积。溶液的体积可由溶液的质量和溶液的密度求出。3.溶液的稀释与混合溶液的稀释与混合守恒定律守恒定律:同一溶质不同浓度的两溶液相混合同

17、一溶质不同浓度的两溶液相混合,混合前后溶混合前后溶质的物质的量和质量都保持不变。质的物质的量和质量都保持不变。c1V1+c2V2=c(混混)V(混混)。将浓溶液与水混合将浓溶液与水混合(即将浓溶液稀释即将浓溶液稀释)可看作是上述情况的可看作是上述情况的一种特例一种特例:c(浓浓)V(浓浓)=c(稀稀)V(稀稀)。4.溶质的物质的量浓度与质量分数的关系溶质的物质的量浓度与质量分数的关系推导推导:设含溶质设含溶质B(摩尔质量为摩尔质量为Mgmol-1)的溶液体积为的溶液体积为1L,溶溶液的密度为液的密度为gmL-1,溶质溶质B的质量分数为的质量分数为w,则则:溶质的质量溶质的质量mB=1000mL

18、gmL-1w=1000wg,典型例题典型例题【例题【例题2】将将19.0gMgCl2溶于水配制成溶于水配制成100mL溶液。溶液。(1)该溶液中该溶液中MgCl2的物质的量浓度为的物质的量浓度为,溶液中溶液中Cl-的物的物质的量浓度为质的量浓度为。(2)配制配制0.2molL-1的的MgCl2溶液溶液250mL,用量筒需量取该溶用量筒需量取该溶液的体积为液的体积为。(3)向向(2)中溶液中再通入一定量的中溶液中再通入一定量的HCl气体后气体后,溶液中溶液中Cl-的的物质的量浓度为物质的量浓度为0.6molL-1(假设溶液体积不变假设溶液体积不变),则溶液中则溶液中H+的物质的量浓度为的物质的量

19、浓度为,通入通入HCl气体的体积气体的体积(标准标准状况状况)为为。答案答案:(1)2molL-14molL-1(2)25.0mL(3)0.2molL-11.12LMgCl22Cl-,c(Cl-)=4molL-1。(2)需量取溶液的体积需量取溶液的体积:(3)根据电荷守恒定律根据电荷守恒定律,c(Cl-)=c(H+)+2c(Mg2+),c(H+)=0.6molL-1-20.2molL-1=0.2molL-1,通入通入HCl的物质的量的物质的量n(HCl)=n(H+)=0.2molL-10.250L=0.05mol,标准状况下标准状况下V(HCl)=0.05mol22.4Lmol-1=1.12L

20、。(1)若遇到组成稍复杂的物质时若遇到组成稍复杂的物质时,要根据物质的组成关系或电要根据物质的组成关系或电荷守恒进行求解。如例题中利用组成关系荷守恒进行求解。如例题中利用组成关系MgCl22Cl-进行计进行计算。算。(2)应用稀释守恒定律应用稀释守恒定律c(浓浓)V(浓浓)=c(稀稀)V(稀稀)时时,溶液的体溶液的体积积V不必换算为不必换算为L,只要只要V(浓浓)和和V(稀稀)单位相同即可。单位相同即可。(3)在列电荷守恒定律的关系式时在列电荷守恒定律的关系式时,不要遗漏离子所带电荷数不要遗漏离子所带电荷数,如例题中的如例题中的Mg2+。【变式训练【变式训练2】在在0.2L由由NaCl、MgC

21、l2、CaCl2组成的混合溶液中组成的混合溶液中,部分离子浓度如部分离子浓度如图所示。回答下列问题图所示。回答下列问题:(1)该混合液中该混合液中,NaCl的物质的量的物质的量为为mol,溶质溶质MgCl2的质量的质量为为g。(2)该混合液中该混合液中CaCl2的物质的量的物质的量为为mol,将该混合液加水稀释至体积为将该混合液加水稀释至体积为1L,稀释稀释后溶液中后溶液中Ca2+的物质的量浓度的物质的量浓度为为molL-1。答案答案:(1)0.29.5(2)0.10.1解析解析:(1)n(NaCl)=1.0molL-10.2L=0.2mol,n(MgCl2)=0.5molL-10.2L=0.1mol,m(MgCl2)=0.1mol95gmol-1=9.5g。(2)根据电荷守恒根据电荷守恒,c(Cl-)=c(Na+)+2c(Mg2+)+2c(Ca2+),3.0molL-1=1.0molL-1+20.5molL-1+2c(Ca2+),c(Ca2+)=0.5molL-1,n(Ca2+)=0.5molL-10.2L=0.1mol。课课 堂堂 小小 结结