1、宏觀,微觀,第二節(jié) 化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,宏觀的物質(zhì)與微觀的肉眼看不見(jiàn)的粒子存在著某種聯(lián)系。,宏觀物質(zhì)（可見(jiàn)、可稱量）,微觀粒子（難見(jiàn)、難稱量）,物質(zhì)的量,物質(zhì)的量,一、物 質(zhì) 的 量,概念理解,國(guó)際單位制(SI)中的七個(gè)基本物理量,簡(jiǎn)稱摩 符號(hào)：mol,表示含有一定數(shù)目粒子的集合體的物理量。,一、物 質(zhì) 的 量,概念：,符號(hào)：,單位：,一定數(shù)目是多少呢？ 這里的粒子集合體是什么呢？,千克：標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)際千克原器的質(zhì)量為1kg。國(guó)際千克原器是1889年第一屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)批準(zhǔn)制造的。它是一個(gè)高度和直徑均為39mm用鉑銥合金制成的圓柱體。原形保存在巴黎國(guó)際計(jì)量局。,米：標(biāo)準(zhǔn) 1791年法國(guó)決定把通過(guò)

2、巴黎的地球子午線從赤道到北極的長(zhǎng)度的1/千萬(wàn)規(guī)定為一米。 后來(lái)根據(jù)測(cè)量結(jié)果把這個(gè)長(zhǎng)度用鉑銥合金制成了標(biāo)準(zhǔn)米原器，保存在巴黎國(guó)際計(jì)量局。,1983年第17屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)決定用光速定米，規(guī)定1米等于光在真空中于1/2 9979 2458秒時(shí)間間隔內(nèi)所經(jīng)路徑的長(zhǎng)度。,如此巨大的數(shù)字，不方便計(jì)算和交流，怎么辦？,1mol到底有多大，其衡量標(biāo)準(zhǔn)是什么？,一頂,一打：12頂,一瓶,一件：24瓶,當(dāng)個(gè)體數(shù)量很大時(shí)，人們習(xí)慣以集體為單位對(duì)其進(jìn)行計(jì)算,感受生活,一打鉛筆有12支,一盒別針有100只,一打雞蛋有12個(gè),感受生活,mol,一個(gè),微觀粒子的數(shù)量很大，我們將以集體為單位對(duì)其進(jìn)行計(jì)算,0.012kg12C

3、,碳原子數(shù),1 mol,摩爾：標(biāo)準(zhǔn),6.021023 約為6.021023（近似值）,NA,0.012kg12C,碳原子數(shù),1mol任何粒子的粒子數(shù),1mol任何粒子的粒子數(shù),約為6.021023mol（近似值）, 阿伏加德羅常數(shù),定義：,符號(hào)：,單位：,mol-1,意大利科學(xué)家,NA（精確值）,如果把6.021023個(gè)直徑為2.5cm的硬幣排成一行，可以來(lái)回于地球與太陽(yáng)之間240.8億次。,感受一下,如果把 6.021023 粒米給全球60億人吃，每人每天吃一斤，要吃14萬(wàn)年,阿伏加德羅常數(shù)是一個(gè)很龐大的數(shù)字！,NA與6.021023mol（近似值）的適用條件,6.021023mol（近似值

4、）用于計(jì)算 類似與3.14,NA(精確值)用于概念的敘述和表達(dá),表達(dá)式：,N = nNA,物質(zhì)的量，阿伏加德羅常數(shù)與粒子數(shù)之間的關(guān)系？,物質(zhì)的量與粒子數(shù)成正比：,使用物質(zhì)的量及其單位摩爾時(shí)的注意事項(xiàng):,專有化：“物質(zhì)的量”這四個(gè)字是一個(gè)整體，作為專用名詞，不得簡(jiǎn)化或增添任何字。,微觀化:物質(zhì)的量只適用于描述微觀的粒子或其特定組合，不能用于表示宏觀物質(zhì)。,具體化:使用摩爾作單位時(shí)一定要用化學(xué)式指明粒子的種類，而不能使用中文名稱，如1molH、1molH2,集體化:物質(zhì)的量計(jì)量的是粒子的集合體，不是單個(gè)粒子。,注意事項(xiàng)：,1mol大米 1 摩爾氫 1 摩爾氧原子 2 摩爾分子氫 3 摩爾 水 0.

5、5 摩爾二氧化碳,判斷下列說(shuō)法是否正確,下列敘述正確的是： A.1mol任何物質(zhì)都含有6.021023個(gè)分子 B.0.012kg 12C中含有約6.021023個(gè) C.1mol H2O中含有2mol氫和1mol氧 D.1mol Ne約含有6.021024個(gè)電子,1mol任何粒子或物質(zhì)中所含的粒子數(shù)是相同的，那么它們的質(zhì)量是否相同呢？,1mol不同粒子或物質(zhì)的質(zhì)量,1mol不同粒子或物質(zhì)的質(zhì)量在數(shù)值上有什么特點(diǎn)？,1mol任何粒子或物質(zhì)的質(zhì)量就是以克為單位，在數(shù)值上等于其相對(duì)分子質(zhì)量或相對(duì)原子質(zhì)量。,原來(lái)如此?。?M,單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量,摩爾質(zhì)量,定義：,符號(hào)：,計(jì)算式：,gmol,

6、物質(zhì)的量，質(zhì)量與摩爾質(zhì)量三者之間的關(guān)系？,單位：,m = n M, Mg的相對(duì)原子質(zhì)量是（ ） 1mol Mg 的質(zhì)量是（ ） Mg的摩爾質(zhì)量是（ ）, O2的相對(duì)分子質(zhì)量是 （ ） 1mol O2的質(zhì)量是 （ ） O2的摩爾質(zhì)量是（ ）,摩爾質(zhì)量與粒子或物質(zhì)的相對(duì)原子質(zhì)量（相對(duì)分子質(zhì)量）有何關(guān)系？,計(jì)算與理解,課堂練習(xí),不同粒子或物質(zhì)的摩爾質(zhì)量,任何粒子或物質(zhì)的摩爾質(zhì)量就是以/摩爾為單位，在數(shù)值上等于其相對(duì)原子質(zhì)量（相對(duì)分子質(zhì)量）,.摩爾質(zhì)量“三性” 等同性:摩爾質(zhì)量單位為gmol-1時(shí),只是在數(shù)值上與相對(duì)分子質(zhì)量或相對(duì)原子質(zhì)量相等,其含義和單位是不同的。 確定性:對(duì)于指定的物質(zhì)來(lái)說(shuō),其摩爾

7、質(zhì)量的值是一個(gè)定值,不隨物質(zhì)的物質(zhì)的量的改變而改變,不能認(rèn)為摩爾質(zhì)量與質(zhì)量成正比,與其物質(zhì)的量成反比。 近似性:由于電子的質(zhì)量非常微小,所以粒子的摩爾質(zhì)量以gmol-1為單位時(shí),其數(shù)值近似等于該粒子的相對(duì)分子質(zhì)量或相對(duì)原子質(zhì)量。,m n N,M,M,NA,NA,質(zhì)量,物質(zhì)的量,粒子數(shù),m/M = n = N/NA,可稱量物質(zhì)的質(zhì)量,該物質(zhì)含有的粒子數(shù),橋梁,計(jì)算： 3.011023個(gè)CO2的物質(zhì)的量是多少？, 27gH2O 中所含氫原子、氧原子的數(shù)目是多少？, 2 mol Mg變成Mg2+時(shí)失去的電子數(shù)是多少？, NA個(gè) CO2的物質(zhì)的量是多少？,若50滴水正好是mmL，則1滴水所含的分子數(shù)是

8、（ ） A.m50186.021023 B. 6.021023 C. 6.021023 D.,n（H2O）= 100 n（Na+） = 100 0.1mol = 10mol,m（H2O）= n（H2O） M（H2O） = 10mol 18g/mol = 180g,例1.將4gNaOH溶于多少克水中，才能使每100個(gè)H2O分子溶有一個(gè)Na+？,注意解題格式,設(shè)電解了1.8gH2O，完成下面表格。,2 ：1,0.2g,1.6g,0.1mol,0.05mol,2 ：1,結(jié)論：.,電 解 水 試 驗(yàn),電解H2O時(shí)，生成的V(H2):V(O2)是多少？,氣體體積與物質(zhì)的量之間有什么關(guān)系？,計(jì)算下列1mo

9、l物質(zhì)的體積。,22.4L,22.4L,7.12cm3,10cm3,18.04cm3,53.55cm3,固 體,氣體,液 體,同溫同壓下，1mol不同氣體的體積相同，約為22.4L。,同溫同壓下，1mol不同固體或液體的體積各不相同。,在同溫同壓下，為什么1mol的固態(tài)物質(zhì)、液態(tài)物質(zhì)的體積不相同，而1mol的氣體體積卻相同呢？,決定物質(zhì)體積大小的因素有哪些？,體積,粒子的數(shù)目,粒子的大小,粒子之間的距離,1.在固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)中，粒子之間的距離非常小(近似為零)，,1mol物質(zhì)中所含粒子的數(shù)目都是相同的。,所以1mol固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)的體積主要決定于粒子的大小。,體積,粒子的大小,粒子之間

10、的距離,水從液態(tài)變化到氣態(tài)時(shí)的體積變化,1mol H2O(l),100,50,18.0 ml,2.對(duì)于氣體來(lái)說(shuō)，由于粒子之間的距離遠(yuǎn)大于.,氣體的體積主要決定于粒子之間的距離。,粒子本身的大小對(duì)氣體的體積影響很小，幾乎可以忽略。,氣體分子間的距離由什么決定？,溫度,結(jié)論：溫度升高，粒子間距增大，體積增大，溫度降低，粒子間距減小，體積減小。,壓強(qiáng),結(jié)論：壓強(qiáng)增大，粒子間距減小，體積減小，壓強(qiáng)減小，粒子間距增大，體積增大。,因此對(duì)于氣體來(lái)說(shuō)，在表示氣體的體積時(shí)，必須指明氣體所處的條件（溫度、壓強(qiáng)）。.,在相同的溫度和壓強(qiáng)下，任何氣體.，所以（在相同的溫度和壓強(qiáng)）下氣體的體積決定于粒子的數(shù)目，,粒子

11、數(shù)相同的任何氣體所占有的體積都是相同的。,阿伏加德羅定律：,在相同的溫度和壓強(qiáng)下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。,T、 P、 V N 和 n,同溫同壓下，氣體的密度與摩爾質(zhì)量、相對(duì)分子質(zhì)量成正比。,同溫同容時(shí)，氣體的壓強(qiáng)與氣體粒子數(shù)、物質(zhì)的量成正比,阿伏加德羅定律推論,同溫同壓下，氣體的體積與粒子數(shù)、物質(zhì)的量成正比。,PV=nRT,Vm,單位物質(zhì)的量的氣體所占有的體積,定義：,符號(hào)：,表達(dá)式：,Lmol或m3/mol,單位：,V = n Vm,二、氣體摩爾體積,n = m/M = N/NA = V/Vm,標(biāo)準(zhǔn)狀況下，Vm 約為22.4L/mol,應(yīng)用“氣體摩爾體積” 應(yīng)注意的問(wèn)題,氣

12、體摩爾體積的數(shù)值不是固定不變的，取決于氣體所處的溫度和壓強(qiáng)。,任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積都約為22.4L/mol。,條件：標(biāo)準(zhǔn)狀況下,適用對(duì)象：氣體（任何）,數(shù)值：約為22.4L/mol,氣體摩爾體積只針對(duì)氣體而言，可以是單一氣體也可以是混合氣體；與固體物質(zhì)和液體物質(zhì)無(wú)關(guān)。,同溫同壓下，氣體的體積只與氣體的分子數(shù)目有關(guān)，而與氣體分子的種類無(wú)關(guān) 。,條件、狀態(tài),在同溫同壓下，相同質(zhì)量的下列氣體，占有的體積由大到小的順序是：,Cl2 N2 H2 CO2 O2,同溫同壓下，相等質(zhì)量的SO2和O2相比較，下列說(shuō)法正確的是（ ）,A.體積比為1：2 B.密度比為2：1 C.體積比為2：1 D.密

13、度比為1：2,【牛刀小試】,混合氣體平均摩爾質(zhì)量的求解方法,= M1V1% + M2V2% + ,(V1%、V2%表示各組分的體積分?jǐn)?shù)（物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。,專 題 講 座,28.8,N2,28,O2,32,32-28.8,28.8-28,表示溶液組成的方法：,配制容易,優(yōu)點(diǎn)：,缺點(diǎn)：,稱量溶液的質(zhì)量比量取溶液的體積復(fù)雜,根據(jù)溶液的質(zhì)量可以計(jì)算出溶質(zhì)的質(zhì)量,Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2+ H2O,質(zhì) 量,106 ：73 ： 117 : 44 ：18,物質(zhì)的量,1 : 2 : 2 : 1 : 1,化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量關(guān)系比物質(zhì)的量關(guān)系復(fù)雜,cB,單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量

14、,物質(zhì)的量濃度：,符號(hào)：,表達(dá)式：,mol/L,單位：,n = V cB,三、物質(zhì)的量在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,定義：,有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算：,物質(zhì)的量濃度的計(jì)算：,質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算：,是關(guān)鍵,溶液稀釋的計(jì)算：,稀釋定律：C1V1= C2V2,溶液混和的計(jì)算：,C3V3 = C1V1 + C2V2,依據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算：,N2 + 3H2 2NH3,物質(zhì)的量之比,氣體體積之比,分子數(shù)之比,質(zhì) 量 之 比,容量瓶：用于配制一定體積濃度準(zhǔn)確溶液的儀器。,容量瓶是細(xì)頸、梨形的平底玻璃瓶，瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞。,配制100mL 1mol/L 的NaCl溶液,配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液：,

15、溶液配制,實(shí)驗(yàn)1-1,儀 器：,容量瓶上只有一個(gè)刻度,容量瓶上標(biāo)有溫度和容積,容量瓶瓶塞須用結(jié)實(shí)的細(xì)繩系在瓶頸上，以防止損壞或丟失。,實(shí)驗(yàn)儀器：,托盤天平或量筒、 藥匙、燒杯、 玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管,實(shí)驗(yàn)1-1,配制100mL 1mol/L 的NaCl溶液溶液,實(shí)驗(yàn)步驟：,配制溶液時(shí)，需選擇合適規(guī)格的容量瓶。,使用前要檢查容量瓶是否漏水,計(jì)算,n(NaCl) = C(NaCl) V(NaCl)(aq) = 1 mol/L0.1 L = 0.1mol,m(NaCl) = n(NaCl) M(NaCl) = 0.1mol58.5g/mol = 5.85g,注意解題格式P15,配制100mL 1

16、mol/L 的NaCl溶液需要多少克NaCl？,稱量,用托盤天平稱取固體溶質(zhì)的質(zhì)量或用量筒量取液體溶質(zhì)的體積。,思考：如果稱量的是NaOH，能否直接放在稱量紙上稱量？為什么？應(yīng)如何操作？,應(yīng)恢復(fù)至室溫,溶解,將溶質(zhì)倒入小燒杯, 加入適量的水并用玻璃棒攪拌溶解, 冷卻致室溫。,5.9g,轉(zhuǎn)移,玻璃棒引流。由于容量瓶瓶頸較細(xì)，為避免液體灑在外面，應(yīng)用玻璃棒引流。,注意事項(xiàng)：,點(diǎn)撥：玻璃棒末端要伸入容量瓶刻度線以下。,減少實(shí)驗(yàn)誤差,洗滌,用少量蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒2-3次，并將洗滌液全部注入容量瓶。,振蕩,輕輕搖動(dòng)容量瓶，使溶液混合均勻，,旋搖,定容,定容時(shí)不小心液面超過(guò)了刻度線，怎么辦？能用

17、膠頭滴管把多余的液體取出嗎？,將蒸餾水注入容量瓶，當(dāng)凹液面距離刻度線12cm時(shí)，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至液體凹液面最低處與刻度線相切。,必須重新配制,搖勻,蓋好瓶塞，用食指按住瓶塞，另一只手的手指托住瓶底，反復(fù)上下顛倒，使溶液混合均勻。,思考：搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻線，能否補(bǔ)充水？,答:不能。液面低于刻線是因?yàn)檫€有溶液掛壁，當(dāng)靜置后就會(huì)恢復(fù)原狀。,裝瓶貼簽,將配制好的溶液倒入試劑瓶，然后在試劑瓶上貼上標(biāo)簽，注明溶液的名稱和濃度。,nB稱量、轉(zhuǎn)移、洗滌,V（aq）讀數(shù)錯(cuò)誤/未冷卻/定容,俯視或仰視對(duì)物質(zhì)的量濃度的影響？,俯視刻度線，實(shí)際加水量未到刻度線，使溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度增大；,仰視刻度線，實(shí)際加水量超過(guò)刻度線，使溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度減小。,誤差分析,配制100mL 1.00mol/L的NaCl溶液,實(shí)驗(yàn)1-5,計(jì)量溶轉(zhuǎn)洗定搖裝,0.5L1mol/LFeCl3溶液與0.2L1mol/LKCl溶液