化学计量在实验中应用.ppt

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1、第二节第二节 化学计量在实验中应用化学计量在实验中应用 在初中己经学过下列反应的意义在初中己经学过下列反应的意义C +O2 CO2点燃点燃质量比质量比 12 12 ：32 32 ：44 44粒子数比粒子数比 1 1 ：1 1 ：1 1分析：分析：宏观宏观:每每12 gC和和32g O2恰好反应生成恰好反应生成44gCO2微观微观:每每1个个C与与1个个O2 恰好反应生成恰好反应生成1个个CO2物质的量物质的量 是把是把微观粒子微观粒子和和宏观物质宏观物质联系起来的联系起来的一一座桥梁。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物质的量物质的量物质的量物质的量（可见

2、、可称量）（可见、可称量）物物 理理 量量单位名称单位名称单位符号单位符号常见国际单位制（SI）基本物理量应用举例应用举例长长 度度质质 量量米米千克千克摩摩 尔尔mkgmol物质的量物质的量0.10.1米布米布0.50.5千克水千克水1mol H1mol H2 2O O物质的量及其单位物质的量及其单位摩尔摩尔 1、物质的量、物质的量 计量微粒数目的计量微粒数目的物理量。物理量。A、是七个国际基本物理量之一，单位为、是七个国际基本物理量之一，单位为摩尔摩尔B、是一个专有名词，不能分割、不能增减。、是一个专有名词，不能分割、不能增减。C、微粒是指：分子、原子、离子、质子、中子、微粒是指：分子、原

3、子、离子、质子、中子、电子等电子等微观粒子微观粒子D、粒子必须十分明确、粒子必须十分明确2、摩尔、摩尔（1）概念：）概念：是物质的量的单位，简称摩是物质的量的单位，简称摩。（2）符号：）符号：mol（3）1mol任何微粒任何微粒含有含有阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数个个 微粒微粒已知已知:一个碳原子的质量为一个碳原子的质量为 1.993 10 1.993 102323g g 求求:12g:12g 碳碳-12-12 中所含的碳原子数？中所含的碳原子数？解：解：6.021023 12g1.993 1023g碳原子数碳原子数 =3 3、阿伏加德罗常数、阿伏加德罗常数：12g 12C中所含的碳中所含的碳

4、 原子数原子数阿伏加德罗常数（阿伏加德罗常数（NA）：）：6.021023mol-11mol任何微粒所含的微粒数为任何微粒所含的微粒数为阿伏加德罗阿伏加德罗常数常数个微粒，约为个微粒，约为6.021023个个NA=0.012Kg碳碳-12所含碳原子数所含碳原子数 6.021023 mol-11mol H2O含含NA个个H2O 约约6.021023 个个H2O物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数（符号物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数（符号为为N N）之间的关系：）之间的关系：n=NNA物质的量物质的量阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数粒子数粒子数N=n NA思考：思考：1、1molC中约含有中约含有 个碳

5、原子个碳原子2、0.3 mol H2SO4约含有约含有 个个 硫酸分子硫酸分子6.02 6.02 10102323 0.3 6.02 6.02 101023233、1molH2O中多少中多少mol的的H，多少，多少mol 的的O?1个水分子中有个水分子中有2个氢原子和个氢原子和1个氧原子，当同个氧原子，当同时扩大时扩大阿佛加德罗常数倍之后，有如下关系：阿佛加德罗常数倍之后，有如下关系：H H2 2O2HO O2HO 即即H H2 2O2HO O2HO 1 2 1 1mol 2mol 1mol 1 2 1 1mol 2mol 1mol N NA A 2 N 2 NA A N NA A 课堂练习：

6、课堂练习：1、0.5molNa2SO4含有含有 molNa+；molSO42-；含；含 个个O。2、0.1molNH4+中含有中含有 个个N，含有含有 个个H.1 10.50.51.204 1.204 101024246.02 6.02 101022222.408 2.408 101023233 3、1molNa1molNa2 2COCO3 3中约含有中约含有_molNa_molNa+、_molCO _molCO3 32-2-离子，共含有离子离子，共含有离子 为为_个。个。2136.0236.02101023234、3.612 1024 个个 电子约有电子约有 mol e-。61mol物质的质

7、量到底有多大？物质的质量到底有多大？粒子符粒子符号号物质的物质的式量式量每个粒子的质每个粒子的质量（量（g/个）个）1摩物质含有摩物质含有的粒子数（个）的粒子数（个）1摩物质质摩物质质量（量（g）C 121.993X10-23 Fe 569.032X10-23H2SO4 981.628X10-22H2O 182.990X10-23Na+233.821X10-23OH-172.824X10-23NANANANANANA125698182317 分析以上计算结果可得出什么规律？分析以上计算结果可得出什么规律？结论结论:1mol任何物质的任何物质的质量质量是以是以克克为单为单 位，在数值上等于该物质

8、的位，在数值上等于该物质的式量。式量。练习：练习：（1 1）1molCu1molCu质量是质量是 克克（2 2）1molO1molO2 2质量是质量是 克克(3)1molCl(3)1molCl-质量是质量是 克克(4)1molNa(4)1molNa+质量是质量是 克克(5)1molNaCl(5)1molNaCl质量质量 克克643235.52358.54、摩尔质量、摩尔质量（1）定义：）定义：单位物质的量的物质所具有的质单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。量叫做摩尔质量。（2）符号：）符号：M（3）单位：）单位：g/mol或或kg/mol（4）数值：）数值：以以g/mol为单位，为单位

9、，等于物质式量等于物质式量（5）物质的量）物质的量(n)、物质的质量、物质的质量(m)和摩尔质和摩尔质量量(M)之间的关系：之间的关系：m(g)M(g/mol)n(mol)=练习练习（1）O2的摩尔质量是多少？的摩尔质量是多少？（2）H2SO4的摩尔质量是多少？的摩尔质量是多少？（3）100molH2O的质量是多少克？的质量是多少克？（4）0.1molOH-的质量是多少克？的质量是多少克？物质的量的意义：是联系宏观和微观的纽物质的量的意义：是联系宏观和微观的纽带或桥梁。带或桥梁。nmN M NA NA M宏观物质宏观物质的质量的质量微观粒子的微观粒子的数目数目纽带或桥梁纽带或桥梁练习练习1、2

10、4.5gH2SO4的物质的量是多少？的物质的量是多少？2、71gNa2SO4中含有中含有Na+和和SO42-的的 物质的量各是多少？物质的量各是多少？3、含有、含有1.5X1022个分子的物质，其质量为个分子的物质，其质量为 0.7g，求该物质的相对分子质量。，求该物质的相对分子质量。4、0.2gKClO3中所含的中所含的Cl原子数与多少克原子数与多少克 CaCl2中所含的中所含的Cl-离子个数相等？离子个数相等？(Vm=M)1摩尔物质的体积摩尔物质的体积1摩尔：摩尔：FeNaClH2OC2H5OH质量质量56g58.5g18g46g 体积体积 cm3 (20)7.2 27.0 18.0 58

11、.3气体：气体：氢气氢气氧气氧气CO2空气空气 1摩尔的摩尔的质量质量 2g 32g 44g 28.8g 密度（密度（g/L)0.08991.4291.9771.29体积（体积（L)22.4 22.4 22.3 22.3标标准准状状况况分析分析1mol物物质的体积，质的体积，可得出什么可得出什么结论？结论？为什么相同条件为什么相同条件下，下，1mol固体和固体和液体体积不相等液体体积不相等,而气体约相等？而气体约相等？固体或液体固体或液体体积体积 物质物质的体积的体积 气体气体 的体积的体积微粒微粒大小大小 微粒微粒多少多少微粒微粒间距间距取决于取决于主要取决于主要取决于主要取决于主要取决于决

12、定因决定因素是什素是什么？么？讨论讨论 分子间的平均距离受哪些条件影响？分子间的平均距离受哪些条件影响？是怎样影响的？是怎样影响的？为什么在标准状况下为什么在标准状况下1mol任何气体所占任何气体所占的体积都基本相同呢？的体积都基本相同呢？标准状况：温度（标准状况：温度（0、273K）压强（压强（101KPa、1.01105Pa)T.P相同相同d相同相同相同（约为相同（约为22.4L).d取决于取决于VnTdPd二二 气体摩尔体积气体摩尔体积a.定义：定义：单位物质的量的气体所占有的体单位物质的量的气体所占有的体积叫做气体摩尔体积。积叫做气体摩尔体积。b.符号：符号：Vmc.单位：单位：L/m

13、ol 或或 m3/mold.数值：数值：标准状况下标准状况下,气体摩尔体积约为气体摩尔体积约为22.4 L/mol。即。即Vm(STP)=22.4L/mol条件：条件：标准状况标准状况 0、1.01105Pa（STP）对象：对象：任何气体（纯净或混合气体）任何气体（纯净或混合气体）n(mol)=V(L)Vm(L/mol)e.公式公式判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确1.标准状况下，标准状况下，1mol任何物质的体积都约是任何物质的体积都约是2.22.4L。2.1mol气体的体积约为气体的体积约为22.4L。3.标准状况下，标准状况下，1molO2和和N2混合气体的体积混合气体的体积 约为

14、约为22.4L。4.22.4L气体所含分子数一定大于气体所含分子数一定大于11.2L气体气体 所含的分子数。所含的分子数。5.标准状况下，气体的摩尔体积都是标准状况下，气体的摩尔体积都是22.4L。6.只有在标准状况下，气体的摩尔体积才只有在标准状况下，气体的摩尔体积才 可能约为可能约为22.4L/mol。例题例题1在标准状态下，在标准状态下，2.2克克CO2的体积的体积是多少？是多少？己己 知知 M(CO2)=44g/mol m(CO2)=2.2g求求 V=?例题例题2在标准状况下在标准状况下,测得测得1.92克某气体克某气体的体积为的体积为672 mL。计算此气体的相对分子计算此气体的相对

15、分子质量。质量。己知己知 m=1.92克、克、V=672 mL 求求 Mr=?公式意识、物质的量的意识公式意识、物质的量的意识练习练习 在标准状况下在标准状况下（1）0.5molHCl占有的体积是多少？占有的体积是多少？（2）33.6LH2的物质的量是多少？的物质的量是多少？（3）16gO2的体积是多少？的体积是多少？（4）44.8LN2中含有的中含有的N2分子数是多少？分子数是多少？（11.2L）（1.5mol）（11.2L）（26.021023个）个）练习练习下列说法正确的是（下列说法正确的是（）（A）在标准状况下，）在标准状况下，1mol水和水和1molH2的的体积都约是体积都约是22.

16、4L（B）2gH2和和44gCO2的体积相等的体积相等（C）1mol某气体的体积为某气体的体积为22.4L，则该气，则该气体一定处于标准状况体一定处于标准状况（D）在标准状况下，）在标准状况下，1gH2和和11.2LO2的物的物质的量相等质的量相等 D 讨论讨论 在一定温度和压强下，并不一定在一定温度和压强下，并不一定是标准状况，是标准状况，1mol不同的气体体积不同的气体体积是否相同？是否相同？v在同温同压下，相同分子数的气体，其体积在同温同压下，相同分子数的气体，其体积 ；v在同温同压下，体积相同的气体，其分子数在同温同压下，体积相同的气体，其分子数 ；v在同温同压下，气体体积的大小与分子

17、数目在同温同压下，气体体积的大小与分子数目 比。比。相同相同相同相同正正结论：结论：同温同压下，相同体积的任何同温同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子。气体含有相同数目的分子。练习练习 在同温同压下，相同质量的下列气体，占有的体在同温同压下，相同质量的下列气体，占有的体 积由大到小的顺序是积由大到小的顺序是 。Cl2 N2 H2 CO2 O2推论推论:同同T同同P，气体体积比，气体体积比=气体物质的量之比气体物质的量之比同同T同同V，气体压强比，气体压强比=气体物质的量之比气体物质的量之比同同T同同P，气体密度比，气体密度比=气体摩尔质量之比气体摩尔质量之比V(标况）标况）vmvmVm

18、NAVmNA质量质量物质的量物质的量微粒数微粒数MMNANAmnN 有关有关“物质的量物质的量”的计算关系的计算关系 如果在溶液中进行的反应，又怎样计算呢？如果在溶液中进行的反应，又怎样计算呢？定义：定义：单位体积的溶液里所含溶质（单位体积的溶液里所含溶质（B B）的）的物质的量来表示溶液组成的物理量叫物质的量来表示溶液组成的物理量叫物质的物质的量浓度。量浓度。（用（用C CB B表示）表示）单位单位 ：mol/Lmol/L。三三、物质的量浓度、物质的量浓度 物质的量浓度（物质的量浓度（mol/Lmol/L）=表达式：表达式：1、将将26.5gNa2CO3溶于水并配成溶于水并配成500mL 溶

19、液，溶液，Na2CO3的物质的量浓度是多少的物质的量浓度是多少?2、配制配制500mL0.1mol/LNaOH溶液需要溶液需要NaOH的质量是多少？的质量是多少？3、配制配制250mL1mol/LHCl溶液，需要溶液，需要12mol/LHCl溶液的体积是多少？溶液的体积是多少？4、将将500mL0.15mol/LKNO3溶液进行溶液进行蒸发后又使溶液恢复到原来温度时，体积蒸发后又使溶液恢复到原来温度时，体积为为300mL。求蒸发后的溶液中。求蒸发后的溶液中KNO3的物的物质的量浓度。质的量浓度。练习练习1 1、用用5molNaOH5molNaOH配成配成500mL500mL溶液，其浓度溶液，其

20、浓度为为 mol/Lmol/L，取，取5mL5mL该溶液，其该溶液，其浓度为浓度为 mol/Lmol/L。2 2、从、从1L 1mol/L NaCl1L 1mol/L NaCl溶液中，分别取溶液中，分别取出出100mL100mL、10mL10mL和和1mL1mL溶液，它们的物溶液，它们的物质的量浓度是否相等？所含溶质各是质的量浓度是否相等？所含溶质各是多少克？多少克？1010一定物质的量浓度溶液的配制一定物质的量浓度溶液的配制 配制步骤遵循九字方针：配制步骤遵循九字方针：计计算算称称量量溶溶解解（冷冷却）却）洗洗涤涤定定容容摇摇匀匀（转（转移移）保保存存主要仪器：容量瓶（不同规格）主要仪器：容

21、量瓶（不同规格）实验所需仪器 烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平、药匙（固体溶质使用）、量筒（液体溶质使用）计算：计算：NaClNaCl的物质的量的物质的量 n(NaCl)=0.2mol/L0.25L=0.05moln(NaCl)=0.2mol/L0.25L=0.05mol则则NaClNaCl质量质量 m=0.05mol58.5g/mol=2.9 m=0.05mol58.5g/mol=2.9克克称量：称量：调零和左物右码及托盘的防腐。调零和左物右码及托盘的防腐。溶溶解解：在在烧烧杯杯中中用用100100毫毫升升蒸蒸馏馏水水使使之之完完全全溶溶解（注意：应冷却，不可在容量瓶中溶解）解（注意

22、：应冷却，不可在容量瓶中溶解）洗涤：洗涤：移入移入250mL250mL容量瓶，洗涤烧杯两至三次容量瓶，洗涤烧杯两至三次定容定容：加水到接近刻度加水到接近刻度2 2至至3 3厘米时，改用胶厘米时，改用胶头滴管加水到刻度，摇匀头滴管加水到刻度，摇匀,装瓶装瓶.怎样怎样用用NaClNaCl固体配制固体配制250mL0.2mol250mL0.2molL L的的NaClNaCl溶液。溶液。固固体体药药品品的的称称量量与与液液体体药药品品的的量量取取是是否准确；否准确；把溶液向容量瓶中转移，溶液洒了；把溶液向容量瓶中转移，溶液洒了；未洗涤烧杯和玻璃棒或洗涤了量筒；未洗涤烧杯和玻璃棒或洗涤了量筒；定容时水加

23、多了或加少了；定容时水加多了或加少了；定容时未平视刻度线。定容时未平视刻度线。在配制溶液中哪些操作可能引起溶液在配制溶液中哪些操作可能引起溶液浓度的误差？浓度的误差？讨论定容时俯视或仰视刻度线，对溶定容时俯视或仰视刻度线，对溶液的浓度有何影响？液的浓度有何影响？小结：容量瓶的使用六忌 一忌用容量瓶进行溶解（体积不准确）一忌用容量瓶进行溶解（体积不准确）二忌直接往容量瓶倒液（洒到外面）二忌直接往容量瓶倒液（洒到外面）三忌加水超过刻度线（浓度偏低）三忌加水超过刻度线（浓度偏低）四四忌忌读读数数仰仰视视或或俯俯视视（仰仰视视浓浓度度偏偏低低，俯视浓度偏高）俯视浓度偏高）五忌不洗涤玻璃棒和烧杯（浓度偏

24、低）五忌不洗涤玻璃棒和烧杯（浓度偏低）六六忌忌标标准准液液存存放放于于容容量量瓶瓶（容容量量瓶瓶是是量量器，不是容器）器，不是容器）练习 欲欲配配制制1 mol/L的的氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液250mL，完成下列步骤：完成下列步骤：用用天天平平将将氢氢氧氧化化钠钠固固体体放放在在 中中称称量量 克。克。将称好的氢氧化钠固体中加将称好的氢氧化钠固体中加 蒸蒸馏水将其溶解，待馏水将其溶解，待 后将溶液沿后将溶液沿 移入移入 mL的容量瓶中。的容量瓶中。10小烧杯小烧杯少量少量冷却冷却玻璃棒玻璃棒250用少量蒸馏水冲洗用少量蒸馏水冲洗 次，将冲洗液次，将冲洗液移入移入 中，在操作过程中不能损中，在操

25、作过程中不能损失点滴液体，否则会使溶液的浓度偏失点滴液体，否则会使溶液的浓度偏 （高或低）。（高或低）。向向容容量量瓶瓶内内加加水水至至离离刻刻度度线线 时时，改改用用 小小心心地地加加水水至至溶溶液液凹凹液液面面与与刻刻度度线线相相切切，若若加加水水超超过过刻刻度度线线，会会造造成成溶溶液液浓浓度度偏偏 ，应应该该 。最最后后盖盖好好瓶瓶盖盖，将将配配好好的的溶溶液移入液移入 中并贴好标签。中并贴好标签。23低低23厘米厘米胶头滴管胶头滴管低低重新配制重新配制摇匀摇匀容量瓶容量瓶试剂瓶试剂瓶知识小结知识小结 物物质质的的量量浓浓度度与与溶溶液液中中溶溶质质的的质质量量分分数数一一样样，都都是是用用来来表表示示溶溶液液组组成成的的，但但在在应用中物质的量浓度有很多方便之处。应用中物质的量浓度有很多方便之处。配配制制物物质质的的量量浓浓度度溶溶液液的的操操作作步步骤骤：计计算算、称称量量（或或量量取取）、溶溶解解、冷冷却却、转转移、洗涤、定容、保存。移、洗涤、定容、保存。物质的量浓度物质的量浓度=