《化學計量在實驗中的應用》.ppt
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第二節(jié) 《化學計量在實驗中的應用》,第一章 從實驗學化學,教學目標,知識與能力 1、使學生認識摩爾是物質的量的基本單位,了解物質的量與微觀粒子之間的關系;了解摩爾質量的概念。 2、了解提出摩爾這一概念的重要性和必要性,懂得阿伏加德羅常數的涵義。 3、使學生了解物質的量、摩爾質量、物質的質量之間的關系。能用于進行簡單的化學計算。 4、初步培養(yǎng)學生演繹推理、歸納推理、邏輯推理和運用化學知識進行計算的能力。 情感目標: 通過對概念的透徹理解,培養(yǎng)學生嚴謹、認真的學習態(tài)度,體會定量研究的方法對研究和學習化學的重要作用。 教學重點: 物質的量及其單位。,化學計量在實驗中的應用 第1課時,摩爾、阿伏加德羅常數、摩爾質量,,?,1個水分子的質量為3*10-26Kg,1滴水大約有1.67*1021個水分子。 請問23g水大約有多少個水分子?,質量,微粒數,,物質的量,(宏觀),(微觀),體積,可見,可稱量,難見,難稱量,⑵使用時要注意: ①“物質的量”這四個字是一個整體,不能簡化或添加任何字。 ②只適用于原子、分子、離子、質子、電子、中子等微觀粒子或它們的特定組合。 ③使用“mol”為單位時,要指明粒子的種類,即用化學式表明物質的具體符號。,一、物質的量的單位—摩爾,1、物質的量: ⑴概念:物質的量是一種基本物理量,它實際上表示含有一定數目粒子的集合體,符號為n,單位為mol。,物質的量是表示含有一定數目微觀粒子的集合體。,,,,{,分子、原子、離子、電子、質子、原子團、中子等,,使用范圍:,單位 —— 摩爾 簡稱:摩,符號: mol 。,物質的量是國際單位制七個基本物理量之一,符號為n 。,物質的量,摩[爾],mol,國際單位制(SI)的7個基本單位,【課堂練習】,1、判斷正誤,并說明理由。 A、1mol氫 B、1mol CO2 C、 1mol大米,錯誤。沒有指出是分子、原子或離子,正確。,錯誤。大米不是微觀粒子,必須指明粒子的種類,如原子、分子、離子等。,注意,必須指明粒子的種類,如原子、分子、離子等。,課堂練習,(×),(√),(×),(×),(√),1、判斷下列說法是否正確,并說明理由。 (1)1mol氧 (2)0.25mol CO2 (3)摩爾是七個基本物理量之一 (4) 0.25mol H2中含有3.01×1023個氫分子 (5)3mol NH3中含有3 molN和9molH (6)1mol細菌,課堂練習:,(×),,生活小常識,多少支鉛筆稱“1打”,多少瓶礦泉水稱“1箱”,多少個微粒稱“1mol”,1mol=6.02*1023個微粒,2、阿伏加德羅常數 6.02×1023 mol-1叫做阿伏加德羅常數,是個物理量,符號為NA。 單位是mol-1;NA≈ 6.02×1023 mol-1,物質的量(n)、粒子數目(N)、阿伏加德羅常數(NA)的關系:,N=n·NA,在0.5 mol O2中含有的氧分子數目是多少?,解:,N(O2)= n(O2) × NA,=0.5 mol× 6.02 ×1023mol-1,= 3.01 × 1023,答:O2的氧原子數為3.01 × 1023個。,[例題],注意解題格式,先公式、后數字;標明每一個量的所屬;帶單位計算。,在0.5 mol O2中含有的氧原子數目是多少?,解:每個O2分子中含有兩個氧原子,氧原子數為,N(O)= n(O2)×2 × NA,=0.5 mol×2× 6.02 ×1023mol-1,= 6.02 × 1023,答:O2的氧原子數為6.02 × 1023個。,[例題],注意解題格式,先公式、后數字;標明每一個量的所屬;帶單位計算。,4、1 mol Na2CO3中約含有 molNa+、 molCO32-離子,共含有離子的個數 為 個。,0.3× 6.02 × 1023,1.806 × 1023,【課堂練習】,1、1 mol C中約含有 個碳原子,2、0.3 mol H2SO4含有 個硫酸分子,3、 1.204 × 1024個H2O2分子的物質的量為 。,6.02 × 1023,2 mol,2,1,3×6.02 × 1023,1.806 × 1024,【課堂練習】,5、與0.3 mol H2O 含有相同氫原子數的是( ) A. 0.3 mol HNO3 B. 3.612 X 10 23個 HNO3分子 C. 0.2 mol H3PO4 D. 0.1mol NH3,BC,6、下面敘述是否正確 (1)摩爾是七個物理量之一 (2)摩爾是物質的數量單位 (3)1摩爾大米約含有 6.02×1023 個米粒,物質的量 是七個物理量之一 ,摩爾是物質的量的單位 。,摩爾是物質的量的單位 ,“物質的量”四字為一整體,不能隨便拆寫,物質的量只適用于微觀粒子,不能用來說明宏觀物質。,8、判斷正誤,并說明理由。 A、1mol氫 B、1mol CO2,7、請說出下列的含義 (1)1molH (2)3molH2O,表示1mol的氫原子,表示3mol的水分子,錯誤。沒有指出是分子、原子或離子,正確。,物質物質的量的表示方法: 物質的量的多少(mol)+能表示微觀粒子的符號或文字。,2 、0.25molH3PO4分子中含有氫原子的物質的量是 ( );含有氧原子數目為( )。,1 、2.107×1024個鐵原子的物質的量是 .,3、將0.5molAl2(SO4)3溶于水配成溶液,溶液中硫酸 根離子的物質的量( ); 鋁離子數目為 .,4、0.3molH2O與0.4molCO2物質的量之比為 , 所含分子數目之比為 ,所含氧原子數目之 比為 。,復習練習:(阿伏加德羅常數可用NA表示),3.5mol,0.75mol,0.25×4×NA,1.5mol,0.5×2×NA,3:4,3:4,(0.3×1):(0.4×2)=3:8,5、對于物質的量相同的H2SO4和H3PO4,下列說法不正確的是( ) A、分子數相同 B、氧原子數相同 C、原子總數相同 D、氫原子數相同,C D,知識鏈接,微粒個數,1個,1個,1個,物質的量,1mol,1mol,1mol,微粒個數,物質的量,2個,1個,2個,2mol,1mol,2mol,結論:化學反應方程式中,系數之比即反應過程中 各物質的物質的量之比,實驗中,如何取出1mol或2mol粒子、或更多物質的量的物質?,相對原子質量:H:1 O:16 C:12,,1個水分子的質量為3*10-26Kg,1滴水大約有1.67*1021個水分子。 請問23g水大約有多少個水分子?,質量,微粒數,,物質的量,(宏觀),(微觀),體積,可見,可稱量,難見,難稱量,2、摩爾質量 :,單位:g/mol 符號:M 數值=微粒的相對原子質量或相對分子質量,Mg的摩爾質量是 ; SO2的摩爾質量是 ; KCl的摩爾質量是 ; Na+的摩爾質量是 ; CO32-的摩爾質量是 。,1mol物質所具有的質量,24 g/mol,64 g/mol,74.5 g/mol,23 g/mol,60 g/mol,(1)100molH2O的質量是多少克? (2)0.1molOH-的質量是多少克?,提問:,2molH2SO4的質量是多少?,解:,m(H2SO4)= n(H2SO4 )×M(H2SO4),=2 mol×98g/mol,= 196g,答:2molH2SO4的質量為196g。,[例題],注意解題格式,相對原子質量:H:1 O:16 S:32,2molH2SO4中氧元素的質量是多少?,解:1個硫酸分子中含有4個O,O的質量是:,m(O)= n(H2SO4 )×4 ×M(O),=2 mol×4×16g/mol,= 128g,答:氧元素的質量為128g.,[例題],注意解題格式,相對原子質量:H:1 O:16 S:32,知識銜接,C + O2 == CO2,△,微粒個數,1個,1個,1個,物質的量,1mol,1mol,1mol,2H2 + O2 == 2H2O,△,微粒個數,物質的量,2個,2個,2個,2mol,1mol,2mol,質量之比,12g,32g,44g,質量之比,4g,32g,36g,1、2molFe的質量是_____,1.5molSO2的質量是______。 2、24.5克H2SO4的物質的量是___________。,112g,96g,0.25mol,課堂練習,3、88gCO2中含有多少克氧元素?,64g,4、3.01 ×1022個OH- 的物質的量為( ) 質量為 ( ),0.05mol,0.85g,5、96g氧氣中含有( )個O,1.806×1024,6、1個H2O分子中有 個電子,1mol H2O中有 個電子。,10,10NA,相對原子質量:Fe:56 O:16 C:12 H:1,N,n,m,,,,,÷NA,×M,×NA,÷M,聯系微觀和宏觀物質的橋梁,,N、n、m、M之間的相互轉化,請用符號分別表示出1molH2O的質量、水的 相對分子質量、水的摩爾質量。,請大家回答以下幾個問題: 1mol O2的質量是 ,O2的摩爾質量是 . 1mol Mg 的質量是 ,Mg的摩爾質量是 . Na+的摩爾質量是 ,CO32-的摩爾質量是 .,32g,32g/mol,24g,24g/mol,23g/mol,60g/mol,m(H2O)=18g MR(H2O)=18(1) M(H2O)=18g/mol,試一試,▲1mol物質的質量、其相對分子或相對 原子質量與其摩爾質量相等的只是數值, 但絕不是意義相等,它們的單位并不一致,初試身手,1、24.5克硫酸的物質的量是 mol;,2、1.5mol 硫酸的質量是 克,其中含有 mol O ,其質量是 克;,3、0.01 mol 某物質的質量是1.08克,此物質的摩爾質量為 ;,4、71克Na2SO4中含Na+ mol, 個。,3、NA個氧原子的質量為16g。 ( ),1、摩爾質量就是該物質的的相對分子質量或相對原子質量( ),4、 SO42-的摩爾質量是96 ( ),5、112g的鐵粉中含有2 NA 個鐵原子( ),對,對,2、 NA個水分子的質量即水的摩爾質量。( ),復習:判斷正誤,1、等物質的量的 SO2 和 SO3 相比較,下列結論中錯誤的是 ( ) A、它們的分子數之比為 1 :1 B、它們所含氧原子數目之比為 2 :3 C、它們的質量之比為 1 :1 D、它們所含原子數目之比為 3 :4,√,復習:計算,2、等質量的SO2和SO3中硫原子的物質的量之比是( )。,5∶4,3、下列物質中,物質的量最大的是 ,含分子個數最多的是 ,含原子個數最多的是 ,質量最大的是 。,,,,,A、6 g H2 B、0 . 5 mol CO2 C、1 . 204×10 24 個HCl 分子 D、147 g H2SO4 E、92 g C2H5OH(乙醇),A,A,E,D,1、1mol H2所含氫氣分子的個數為 個。 2、2mol H2含 個氫原子。 3、1mol SO42—可表示為 NA 個SO42—;所帶的電荷數為 NA,為 個。,課堂練習,6.02×1023,2.408×1024,2,1,1.204×1024,4、下列說法正確的是( ) A.摩爾質量就等于物質的式量 B.摩爾質量就物質式量的6.02×1023倍 C.HNO3的摩爾質量是63g D.硫酸和磷酸的摩爾質量相等,D,【補充練習】,1、“物質的量”是指( ) A、物質的質量 B、物質的微觀粒子數 C、物質的質量與微觀粒子數 D、能把物質的質量同微觀粒子數聯系起來的一個基本物理量 2、下列說法中正確地是( ) A、1 mol氧 B、1 molH2SO4 C、1 mol米 D、1 mol面粉 3、在1 molH2O中( ) A、含1 molH B、含6.02×1023個氫原子 C、含6.02×1023個水分子 D、含3.01×1023個氧原子,√,√,√,4、在0.5 molNa2SO4中,含有的Na+數約為( ) A、3.01×1023 B、6.02×1023 C、0.5 D、 1 5、1 mol下列氣體中所含原子數最多的是( ) A、H2 B、CO2 C、CH4 D、O2 6、下列說法中正確的是(NA代表阿伏加德羅常數) ( ) A、1 molN2和1molCO所含的分子數都是NA B、1 molH2和1molCO2所含的原子數都是NA C、1 molCO和1molCO2所含的氧原子數都是NA D、1 molH2SO4和1molH3PO4所含的原子數都是4NA,√,√,√,7、 下列說法正確的是( ) A、Na的摩爾質量為23g B、Na的摩爾質量為23 C、Na的摩爾質量為23g/mol D、Na的摩爾質量為23g×10-2kg/mol 8、下列氣體中所含分子數目最多的是( ) A、1gH2 B、10gCO2 C、30gCl2 D、17g NH3,√,√,化學計量在實驗中的應用 第2課時,氣體摩爾體積,復習鞏固,質量,物質的量,微粒數,÷M,×M,×NA,÷NA,(m),(n),(N),1、1mol 物質的體積,固體物質,液體物質,結論:,對于固體物質或液態(tài)物質來說,1mol不同物質的體積是不同的。,為什么?,固體物質微粒間間距示意圖,液體物質微粒間距示意圖,1mol H2O(l),,,100,50,,水從液態(tài)變化到氣態(tài)時的體積變化,?,1、溫度的影響,,氣體分子間的平均距離由什么決定?,2、壓強的影響,,決定物質體積大小的因素有三個:,①物質的粒子數目;,②粒子的大??;,③粒子之間的距離;,說明:固體、液體物質粒子間間隔很小,在微粒數目相同的情況下,固體、液體的體積主要由粒子本身大小決定。,思考:同條件1mol固態(tài)、液態(tài)物質所具有的體積各不相同。而同條件下,1mol氣態(tài)物質的體積又如何?,6.02x1023,6.02x1023,6.02x1023,2.00,32.00,44.00,22.4,22.4,22.3,[0℃,101.325kPa(即1個標準大氣壓)](標準狀況下),填寫下表:,說明:在標準狀況下1mol氣體所占的體積都約是22.4L。 推論:相同條件下(即:同溫度、同壓強)1mol不同氣體的體積大約相同。,總結:影響物質體積大小的因素:,(1)物質所含微粒的數目 (即:物質的量 n),(2)微粒的大小,固體、液體 的體積大小,(1)物質所含微粒的數目 (即:物質的量 n),(2)微粒間的距離,(3)溫度、壓強,氣 體 體 積,(3)微粒間的間距 (可忽略),從微觀角度分析,決定物質體積的三個因素,,N,主要因素,次要因素,主要因素,N,次要因素,忽 略,忽 略,思考:1mol物質所具有的質量叫摩爾質量,那么,1mol氣體所占有的體積叫什么?,2、氣體摩爾體積,,常用單位:L/mol(L·mol-1)和m3/mol。,公式:,符號:Vm,概念:單位物質的量的氣體所占的體積。,說明: 1、Vm與溫度、壓強有關,與物質的量(n)的多少無關; 2、在標準狀況下,1mol氣體所占的體積約為22.4L; 即:Vm≈22.4L/mol,結論: 在標準狀況下,22.4L任何氣體的物質的量(n)均為1mol,則說明該氣體都含有NA個分子,即NA≈6.02×1023個分子。,氣體包括單一氣體和混合氣體,V=n·Vm,理解:1mol氣體所占的體積為摩爾體積,1 .“氣體摩爾體積”不僅適用于單一氣體,還適用于混合氣體。,2 .“氣體摩爾體積”只適用于氣體。,3.條件不同時,“氣體摩爾體積”不同。,4. 同溫、同壓下,“氣體摩爾體積”只與氣體分子 數目有關,而與分子種類無關。 5.標況是0℃(273K) .101KPa 6.不一定只有標況下1mol氣體體積才是22.4L,我們需要注意的幾點:,思考題,相同,相同,正,1、在同溫同壓下,相同分子數的CO2 、CO, 其體積( )。,2、在同溫同壓下,體積相同的O2 和 H2, 其分子數( ) ,物質的量( )。,3、在同溫同壓下,氣體體積的大小與分子數目成( )比。,相同,1. 標準狀況,1mol任何物質的體積都約是22.4L。,錯,物質應是氣體,2. 1mol氣體的體積約為22.4L。,(錯,標準狀況),3. 標準狀況下,1molO2和N2混合氣體的體積約為22.4L。,(對,氣體體積與分子種類無關),4. 22.4L氣體所含分子數一定大于11.2L氣體 所含的分子數。,(錯,未指明是否在相同條件),5. 標準狀況下,氣體的摩爾體積都是22.4L。,(錯,“約為”;單位應為L/mol),6. 只有在標準狀況下,氣體的摩爾體積才可能約為22.4L/mol。,(錯,不一定),【課堂練習一】(判斷正誤),2、填寫下列空白:,(1)標準狀況下,0.5molH2,占有的體積約是,(2)標準狀況下,4.48LCO2 的物質的量是,(3)標準狀況下,16gO2 的體積約是,(4)標準狀況下,11.2LN2 中含有的N2的分子數是,,,,,11.2L,0.2mol,11.2L,3.01x1023,思考:,對于氣體物質來說,在相同條件下,1mol不同氣體的體積大約相同;而在標準狀況時所占體積都約是22.4L。,為什么?,------這個結論也叫阿伏加德羅定律,結論:,1、因為粒子大小是不相同的,所以,1mol 不同的固態(tài)、液態(tài)物質的體積是不同的。,2、而在相同的溫度和壓強下,任何氣體粒子之間的距離可以看成是相等的,所以,粒子數相同的任何氣體都具有相同的體積。,在相同的溫度和壓強下,相同體積的任何氣體都含有相同數目的粒子。,可以說:,對阿伏加德羅定律的理解,即體現在“五同”關系上: 同溫、同壓、同體積、同粒子數、同物質的量,*3、阿伏加德羅定律及其推論:,公式表示:,定律:在同溫同壓下,相同體積的任何氣體都含有相同數目的分子。(該氣體包括單一氣體,也包括混合氣體),PV=nRT,推論:,1、 在同溫同壓下,相同體積的氣體質量比等于摩爾質量比(相對分子質量),即:,2、在同溫同壓下,兩種不同的氣體的密度比等于摩爾質量(相對分子質量)比:,(“D”為氣體1 對氣體2 的相對密度),3、在同溫同壓下,等質量的兩種氣體的體積比與摩爾質量成反比:,4、在同溫同體積下,兩種不同氣體的壓強比等于物質的量之比:,本節(jié)小結:,,2、物質的量(摩),=,,標準狀況下氣體體積(升),氣體摩爾體積(升/摩),表示: n = V / Vm,3、阿伏加德羅定律及推論 同溫同壓下,相同體積的任何氣體都含有相同數目的分子數。,1、在標準狀況下,1 mol 任何氣體的體積都約為22.4L,此體積稱為氣體摩爾體積 。用Vm表示 單位: 升/摩 符號:L/mol,3、現有3.4 g H2S和3.2g O2哪個分子數較多? 相同條件下,哪個該用較大的容器裝?,解答:因為兩者物質的量均為0.1 mol,所以兩者分子數目相等。相同條件下物質的量相同的氣體體積相同,所以應用一樣的容器裝。,推論:同溫同壓下,氣體體積比等于物質的量比。,4、在相同溫度下,某容器充入16g CH4 時壓強為1.01×105Pa,若改為充入16g 氧氣,則容器的壓強是多少?,解答: CH4 物質的量為1mol, O2物質的量為0.5mol。,根據PV=nRT可得: 對CH4:P1V1=n1RT1 對O2:P2V2=n2RT2,其中:V1=V2 T1=T2 R為定值,=5.05×104Pa,解:由阿伏加德羅定律可知:在標況下,對氣體有:4克氫氣的物質的量與X克二氧化碳的物質的量相等。,6、計算在標況下,多少克二氧化碳的體積與4克氫氣的體積相等?,則CO2的質量為: m=n×M m= 2mol×44g/mol =88g,有關氣體摩爾體積的計算,請大家以物質的量(n)為中心,總結一下有關氣 體的體積(V)、質量(m)以及分子個數(N)之 間的關系:,,質量(m),物質的量 (n),,,,氣體體積 (V) (標準狀況),,,微粒數 ( N ),÷ M,× M,× Vm,÷ Vm,÷ NA,× NA,另外 m 與 V、M 與 Vm 的關系為:,,質量(m),,體積(V),÷ ρ,× ρ,即: M = Vm × ρ標 m = V × ρ,5、在同溫同壓下,相同質量的氣體,占有的體積由大到小的順序是: ①Cl2 ②N2 ③H2 ④CO2 ⑤O2 解答: 正確的序號:③②⑤④① 依據 V1/V2=n1/n2 ,同時n=m/M 而m 是相同的,故V1/V2=M2/M1。,1、在標準狀況下,測得1.92g 的某氣體的體積為672ml。計算該氣體在此條件下的相對分子質量。 解法一:根據 M=m/n 來計算 在標況下,該氣體的物質的量為 n = V / Vm = 0.672 L / 22.4 L/mol =0.03 mol 故它的摩爾質量為: M = m / n = 1.92 g / 0.03 mol =64.1 g/mol 答:略,【例題解析】,1、在標準狀況下,測得1.92g 的某氣體的體積為672ml。計算該氣體在此條件下的相對分子質量。 解法二:根據 M= ρVm 來計算 在標況下,該氣體的密度為 ρ= m / V = 1.92g / 0.672 L =2.86 g/L 則有: M = ρVm = 2.86 g/L × 22.4 L/mol = 64.1 g/mol 答: (略),2、標準狀況下,5. 6LCO2中含有多少摩爾CO2分子? 約 含有多少個CO2分子? 它的質量是多少? 1個 CO2分子的質量分子約是多少克? 解: CO2的式量是44, CO2的摩爾質量是 44g/mol ,則有 n (CO2) = 5. 6 L / (22. 4L/mol )= 0. 25 mol N (CO2) ≈ 0. 25mol ×( 6.02 × 1023)mol-1 = 1.51 × 1023 m (CO2) = 0. 25 mol × 44g/mol = 11 g 1個CO2 分子的質量 ≈ (44g)/(6.02 × 1023) = 7.31 × 10-23 g 答:略,3、標準狀況下,11. 2L CO2 所含分子數與多少克 NH3 中所含氫原子數相等。 解:由題設可知的物質的量與氨中氫原子的 物質的量是相等的(N1 / N2= n1 /n2),則可設氨的質量為 X g,就有: CO2 NH3 n1=11. 2L / 22.4L/mol = 3x / 17g/mol=n2 所以 x = 2. 83 g 答: 略,1、試計算5. 5克氨在標準狀況時體積是多少? 解:氨的式量是17,氨的摩爾質量是17g/mol ,則有: n(NH3) = m / M = 5.5g / 17g/mol = 0.32 mol 所以 V(NH3)= n Vm = 0.32mol × 22.4L/mol = 7.2 L 答:略,【課堂練習】,2、在標準狀況時, 0. 2 L的容器里所含一氧化 碳的質量為 0. 25g , 計算一氧化碳的摩爾質量。,m= n×M 和 V=n×Vm,解:根據,所以一氧化碳的摩爾質量就應為 28。,=28 g/mol,=,3、在標準狀況下,1.6g 某氣態(tài)氧化物 RO2 的體積為 0.56 L.試求:①該氣體的物質的量和摩爾質量;②R的相對原子質量,并說出其元素名稱。 解:①在標況下,由 n = V / Vm 有 n = 0.56 L / 22.4 L/mol = 0.025 mol 而M = m / n = 1.6 g / 0.025 mol = 64 g/mol ② R 的摩爾質量為: X = M -2×16 g/mol = (64 – 32) g/mol = 32 g/mol R 的相對原子質量為32 所以 R 是硫元素,解:可設 CO 的物質的量為 x mol,CO2 的物質的量為 y mol,則有:,4、標準狀況下CO和CO2的混和氣體 5g 所占體積為 3. 36L。求CO的質量、CO2的體積及混和氣體的平均式量。,化學計量在實驗中的應用 第3課時,物質的量濃度,復習鞏固,質量,物質的量,微粒數,÷M,×M,×NA,÷NA,(m),(n),(N),×Vm,÷Vm,氣體體積,(V),注:在標準狀況下Vm約為22.4L/mol,思考:,怎樣才能從1杯40%的NaOH溶液中取出一部分溶液, 并要求取出的溶液中包含有8g的NaOH呢?,NaOH%=m(NaOH)/m[NaOH(aq)] M[NaOH(aq)]= m(NaOH)/NaOH% =8g/40% =20g 然后對溶液進行稱量,難,不精確,請計算:(注意格式) 把40gNaOH固體溶解于水中配成10L的溶液, 請求出: 1)這10L溶液中NaOH的物質的量是多少? 2)每升溶液中含有NaOH的物質的量是多少? 解: 1)溶解于水中的NaOH固體的物質的量總共為: n(NaOH)=m(NaOH)/M(NaOH) =40g/40g·mol-1 =1mol 2)每升溶液中所含有的NaOH固體的物質的量為:,=1mol/10L=0.1mol/L,C(NaOH)= (物質的量濃度),三、物質的量濃度 1、物質的量濃度,含義:以單位體積溶液里所含溶質B的物質的量 來表示溶液組成的物理量,叫做溶質B的物質的 量濃度。即:1體積溶液中含溶質的物質的量(n)多少。 單位: mol / L,▲溶液稀釋公式:,C濃×V濃=C稀×V稀,n(H2SO4)濃=n(H2SO4)稀,下列各溶液中:其中Na+的物質的量濃度分別是多少? (1)0.8L 0.4mol/L的NaOH溶液 (2)2L 0.15mol/L的Na3PO4溶液 (3)1L 0.3mol/L的Na2SO4溶液 (4)2L 0.5mol/L的NaCl溶液,mol/L,0.4,0.45,0.6,0.5,思考與練習:,小結:N、n、m、M、V、c之間的相互轉化,2、一定物質的量濃度溶液的配制,配制1.00mol/L 的NaCl溶液100mL,① 計算 稱量(托盤天平或量筒) ③ 溶解(燒杯、玻璃棒) 轉移( 容量瓶、玻璃棒) 洗滌( 燒杯、玻璃棒) 定容(膠頭滴管) 搖勻 裝瓶(試劑瓶、貼簽),(1)步驟及所用儀器,,,,,,,①計算,首先算出溶液中含NaCl的物質的量: n(NaCl)=c(NaCl) ×V[(NaCl(aq)] =1.00mol/L×0.1L =0.1mol 再算出NaCl的質量: m(NaCl)=n(NaCl) × M(NaCl) =0.1mol×58.5g/mol =5.85g,配制1.00mol/L 的NaCl溶液100mL,②稱量,用托盤天平稱取固體溶質的質量; 或用量筒量取液體溶質的體積,稱量時能將NaCl固體直接放置于托盤上嗎? 不能,要用濾紙。 注:NaOH等凡是具腐蝕性的藥品的稱量均用表面皿或燒杯。,③溶解,將溶質倒入小燒杯,加入適量的水攪拌溶解,冷卻致室溫.,思考:某同學為了加快溶解速度,溶解時所加的水為100mL,你認為可以嗎? 不可以,只能用適量。,④轉移,將上述冷卻后的溶液 轉入指定容積的容量瓶,并用蒸餾水洗滌小燒杯和玻璃棒2—3次,將洗滌液一并注入容量瓶。,思考:如何將燒杯中的液體轉移到容量瓶中? 玻棒引流,轉移液體,常用容量瓶的規(guī)格,100ml 50ml 250ml 500ml 1000ml,1、不準將溶質直接轉移入容量瓶加水溶解;,其方法是:往瓶內加水,塞好瓶塞(瓶口和瓶塞要干,且不涂任何油脂等),用食指頂住瓶塞,另一只手托住瓶底把瓶倒立過來,觀察瓶塞周圍是否有水漏出,如不漏水,把瓶塞旋轉180°塞緊,仍把瓶倒立過來,再檢查是否漏水,經檢查不漏水的容量瓶才能使用。,1、容量瓶使用前應查是否檢漏水,2、溶液注入容量瓶前需恢復到室溫,這是因為溶質在燒杯內稀釋或溶解時常有熱效應(如:NaOH、H2SO4)。未等溶液冷卻就定容,會使?jié)舛绕摺?,注意問題,用蒸餾水洗滌小燒杯和玻璃棒2—3次,將洗滌液一并注入容量瓶。,思考:將上述燒杯中的氯化鈉溶液轉移到容量瓶中,此時溶質是否完全被轉移到容量瓶中?應如何處理?,燒杯中的溶液轉移到容量瓶后,燒杯內壁和玻璃棒上還粘有少量溶液,若不用蒸餾水洗滌,容量瓶中的溶質就會減少,即容量瓶中溶質的物質的量(n)減少,導致所配溶液中溶質的物質的量濃度偏低。,⑤洗滌,,在容量瓶中繼續(xù)加水至距刻度線1—2cm處,改用膠頭滴管滴加至刻度(液體凹液面最低處與刻度線相切)。,100mL,思考:為何要改用膠頭滴管滴加蒸餾水至刻度?,答:用膠頭滴管是為了防止加水過量,超過刻度線。,思考:若定容時不小心液面超過了刻度線,怎么辦?能用膠頭滴管把多余的液體取出嗎?,必須重新配制,⑥定容,俯視,俯視或仰視刻度線對溶液濃度的影響,仰視,俯視刻度線,實際加水量未到刻度線 (相當于n不變,V偏小) ,使溶液的物質的量濃度( ); 仰視刻度線,實際加水量超過刻度線(相當于n不變,V偏大) ,使溶液的物質的量濃度( ),偏大,偏小,俯視或仰視刻度線對溶液濃度的影響,⑦搖勻,把定容好的容量瓶瓶塞塞緊,用食指頂住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒轉和搖動幾次,混合均勻。,思考:搖勻后發(fā)現液面低于刻線,能否補充水?,不能。因為是部分溶液在潤濕容量瓶瓶口磨砂處所致。,容量瓶中不能存放溶液,因此要把配制好的溶液轉移到試劑瓶中,貼好標簽,注明溶液的名稱和濃度。,⑧裝瓶,C(B)=,根據上述公式推斷實驗過程中,分析實驗過程中哪些操作會引起n(B)或V的變化,如果可以使其變化,則對C(B)造成誤差。,(2)實驗過程中的誤差分析,1)稱量時左盤高,右盤低。,,3)量筒量取液體藥品時仰視讀數,,4)量筒量取液體藥品時俯視讀數,,2)稱量時稱量物放在右盤,而砝碼放在左盤。(稱量中用到了游碼),①稱量產生誤差,,6)未洗滌溶解用的玻璃棒和燒杯,7)洗滌液未轉入容量瓶中而倒入廢液缸中,,,5)溶解過程中有少量液體濺出燒杯,,②溶解、轉移、洗滌產生誤差,③定容引起的誤差,9)定容時俯視刻度,,8)定容時仰視刻度,,10)定容時液面低于刻度線,11)溶解NaOH和稀釋濃硫酸溶液時,未等溶液冷卻就定容,,12)定容后發(fā)現液面高于刻度線后,用滴管吸出少量溶液。,,,13)搖勻后發(fā)現液面低于刻度再加水,,③定容引起的誤差,14)原容量瓶洗凈后未干燥,15)容量瓶中含有少量的水,16)往容量瓶中加水時有少量加到瓶外,均無影響,④其它因素的影響,[練習],下列操作,對實驗結果有何影響(偏高、偏低、無影響)? 1、稱量5.8gNaCl 固體時,與砝碼的位置顛倒。 2、未用蒸餾水洗滌燒杯內壁。 3、轉移溶液時有部分溶液濺出。 4、轉移溶液前容量瓶內有水。 5、搖勻后,液面低于刻度線,再加水至刻度線。 6、定容時加水不慎超過刻度線,將超過部分吸走。,(偏低),(偏低),(偏低),(偏低),(偏低),(無影響),例1,例1:把106gNa2CO3固體溶解于水中配成10L的溶液,請求出 :1)這10L溶液中Na2CO3的物質的量是多少? 2)每升溶液中含有Na2CO3的物質的量是多少?,=1mol/10L=0.1mol/L,c(Na2CO3)= (物質的量濃度),溶解于水中的Na2CO3固體的物質的量總共為: n(Na2CO3)=m(Na2CO3)/M(Na2CO3) =106g/106g·mol-1 =1mol 每升溶液中所含有的Na2CO3固體的物質的量為:,3、有關物質的量濃度的計算 (1)有關物質的量濃度概念的計算,1、把5.85g的NaCl固體溶于水中配成10L的溶液, 其物質的量濃度是多少?,0.01mol/L,2、把標況下22.4L的HCl氣體溶解在水中配成2L的鹽酸溶液,此鹽酸的物質的量濃度為多少?,0.5mol/L,3、從1L濃度為1mol/L的蔗糖溶液中取出100ml,取出的溶液中蔗糖的物質的量是多少?,0.1mol,4、如何從一瓶物質的量濃度為1mol/L的NaOH溶液中 取出一部分溶液,并要求溶液中含有4g的NaOH。,計算多少升溶液中含有4g的NaOH—0.1L 用量筒量取0.1L體積的該溶液,練習一,可能用到的相對原子質量:Na:23 Cl:35.5,5、1mol/LH2SO4溶液500mL,含有多少mol H2SO4,其質量是多少克? 6、8克CuSO4可配制成0.2mol/LCuSO4溶液多少毫升? 7、29.25克NaCl配成1000mL溶液,其物質的量濃度是多少?,練習二,0.5mol 49g,250mL,可能用到的相對原子質量:H:1 S:32 O:16 Cu:64 Na:23 Cl:35.5,0.5mol /L,例2:市售濃硫酸中溶質的質量分數98%,密度為1.84 g/mL。計算市售濃硫酸中H2SO4的物質的量濃度。,解:1000mL濃硫酸的質量: m(H2SO4) = ρ[H2SO4(aq)]·V[H2SO4(aq)]· ω(H2SO4) = 1.84 g/mL ×1000mL×98% = 1803 g 1803 g H2SO4的物質的量:,因為1000mL濃硫酸中含18.4 mol H2SO4 ,所以市售濃硫酸中H2SO4的物質的量濃度為18.4 mol/L。,(2)溶液中溶質的質量分數與溶質的物質的量濃度的換算,M,1000× r ×a %,物質的量濃度=,(mol/L),,溶液的密度: r 單位:g/mL,溶質的質量分數:a %,溶質的摩爾質量: M 單位: g/mol,溶液中溶質的質量分數與物質的量濃度的換算關系,例3,例3:已知某鹽酸的密度為1.19g/cm3 、HCl物質的量濃度為12mol/L,求該鹽酸中HCl的質量分數。,解:1L鹽酸中HCl的質量: m(HCl)= C(HCl)·V[HCl(aq)]· M(HCl) = 12 mol/L ×1L×36.5g/mol= 438 g 1L鹽酸的質量: m[HCl(aq)] = ρ[HCl(aq)]·V[HCl(aq)] = 1.19g/mL ×1000mL= 1190 g,鹽酸中HCl的質量分數:,=36.8 %,答:該鹽酸中HCl的質量分數為36.8 %。,8、9、10,8、質量分數為37%的鹽酸,密度為1.19g/cm3,求其物質的量濃度? 9、 試求質量分數為32%,密度為1.2g/mL的硝酸溶液的物質的量濃度? 10、 98%的硫酸,密度為1.84g/cm3,求其物質的量濃度?,練習三,思考:,有一瓶18.4mol/L的硫酸溶液1L,現往里加水加到10L,請問,此溶液中H2SO4總的物質的量有沒有變化?物質的量濃度有沒有變化?如果有請計算出來。,解: n(H2SO4)濃=n(H2SO4)稀 C濃×V濃 =C稀×V稀 18.4mol/L×1L=C稀×10L C?。?.84mol/L,例4:配制250 mL 1mol/L HCl溶液,需要12mol/L HCl溶液的體積是多少?,解:設需要12mol/L HCl溶液的體積為x 。 由C(濃溶液)· V(濃溶液)= C(稀溶液)· V(稀溶液)得 12mol/L· x= 1mol/L×0.250L =0.0208L =20.8mL 答:需要20.8mL 12mol/L HCl溶液。,解題思路:利用稀釋前后溶質的物質的量相等,C1V1= C2V2,(3)一定物質的量濃度溶液的稀釋,練習11,練習11:怎樣用密度為1.19g/cm3 、HCl質量分數為37%的濃鹽酸配制1 L、1mol/L 的稀鹽酸?,解:設需要濃鹽酸的體積為x 。 1.19g/cm3 · x ·37% =1mol/L×1L×36.5g/mol x = 82.9mL 答:取82.9 mL濃鹽酸加水稀釋成1000mL。,例5,例5、2mol/L的鹽酸溶液200L和4mol/L的鹽酸溶液100L混合,求:混合后溶液中鹽酸的物質的量濃度。(混合液體積變化忽略不計),練習12:2 mol/L的鹽酸200L和4 mol/L的硫酸100L混合,則混合后溶液中H+的物質的量濃度是多少?,混合溶液中溶質的物質的量總和不變 C3V3 = C1V1+C2V2,(4)不同濃度的同種溶質的溶液混合的計算,(混合液體積變化忽略不計),例6,例6、2L 1mol/L的H2SO4溶液,含溶質的物質的量為 mol,含H+___個,SO42- 個。,(5) 一定物質的量濃度溶液中溶質微粒數目的計算,練習13、0.5 mol /L的下列溶液500mL中含NO3-數 目最多的是:( ) ;NO3- 物質的量濃度最大 的是:( ) A.硝酸鉀 B.硝酸鋇 C.硝酸鎂 D.硝酸鋁 練習14、求等體積的0.5 mol /L的三種溶液硫酸鈉 、硫酸鎂、硫酸鋁中陽離子的個數比?陰離子的 個數比?,(6)有關氣體溶于水的計算,例7、將標況下a LHCl溶解于1LH2O得到鹽酸的密度為b g/mL,則此鹽酸的物質的量濃度為 ;,練習15:標準狀況下用排空氣集氣法收集滿一燒瓶HCl氣體, 現將此燒瓶倒置于水槽中, 燒瓶中充滿液體,若不考慮溶質的擴散,則燒瓶中溶液的物質的量濃度為 ;若收集的氣體中還含有空氣,將燒瓶倒置于水槽中,最后進入燒瓶中液體的體積約為燒瓶容積的3/4; 則燒瓶中溶液的物質的量濃度為 ;,0.045mol/L,mol/L,0.045mol/L,(7)有關溶液中反應的計算,知識鏈接,微粒個數,1個,1個,1個,物質的量,1mol,1mol,1mol,微粒個數,物質的量,2個,1個,2個,2mol,1mol,2mol,化學反應方程式中,系數之比即反應過程中各物質的物質的量之比,例8、中和1升0.5 mol/L NaOH溶液,需要多少升1 mol/L H2SO4溶液?,練習16、 中和 50mL 2 mol/LHNO3溶液共用去了NaOH溶液80mL,求此NaOH溶液的物質的量濃度和溶質的質量分數。(NaOH溶液的密度為1.05g/mL),- 配套講稿:
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- 化學計量在實驗中的應用 化學 計量 實驗 中的 應用
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