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第一章第二节 . 化学计量在实验中的应用. 第一课时 韩艳云. 生活小常识. 一打=12支. 学校全体的学生都参加了校运会的开幕式,如何快速的计算 在运动场上的学生人数?. 班集体. 学生个体 学校人数. 你知道吗?. 摩尔. 物质的量. 一滴水中所含的水分子数,让10亿人去数, 每人每分钟数100个,日夜不停的数,需要3万 年才能数完.. 个体数量大时,人们习惯以集体为单位统计个体数量 微观粒子的数量很大,我们将以 集体 为单位对其进行计算. (单位). (物理量). 一、 物质的量
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第一章第二节 化学计量在实验中的应用 第一课时 韩艳云
生活小常识 一打=12支 学校全体的学生都参加了校运会的开幕式,如何快速的计算 在运动场上的学生人数? 班集体 学生个体学校人数
你知道吗? 摩尔 物质的量 一滴水中所含的水分子数,让10亿人去数, 每人每分钟数100个,日夜不停的数,需要3万 年才能数完. 个体数量大时,人们习惯以集体为单位统计个体数量 微观粒子的数量很大,我们将以集体为单位对其进行计算 (单位) (物理量)
一、物质的量 1、定义:表示微观粒子集合多少的一个物理量 2、单位:摩尔(简称“摩”) (n) (mol) 3、适用对象:所有微观粒子 4、使用时注意事项: 物质的量+微观粒子名称(文字或符号)
练习: 1、下面叙述是否正确 (1)摩尔是七个物理量之一 (2)摩尔是物质的数量单位 (3) 1摩尔大米约含有 6.02×1023个米粒 物质的量 是七个物理量之一,摩尔是物质的量的单位。 摩尔是物质的量的单位,“物质的量”四字为一整体,不能随便拆写 物质的量只适用于微观粒子,不能用来说明宏观物质。
练习: 2、请说出下列的含义 (1)1molH(2)3molH2O 表示1mol的氢原子 表示3mol的水分子 3、判断正误,并说明理由。 A.1mol氢 B. 1mol CO2 错误。没有指出是分子、原子或离子 正确。
×NA 物质的量(n) 微粒数 (N) ÷ NA 5、计数标准:阿伏加德罗常数(NA)≈6.02×1023mol-1 6、关系式:n=N/NA 意大利物理学家
感受阿伏加德罗常数 如果把6.02×1023个直径为2.5cm的硬币排 成一行,可以来回于地球与太阳之间240.8亿次 如果把6.02×1023粒米给全球60亿人吃, 每人每天吃一斤,要吃14万年,所以物质的量只 用来表示原子、分子、离子等微观粒子。
n=N/NA [例题] 注意解题格式 • 在0.5 mol O2中含有的氧分子数目是多少? • 解: N(O2)= n(O2) × NA =0.5 mol× 6.02 ×1023mol-1 = 3.01 × 1023 答:O2的氧原子数为3.01 × 1023个。 先公式、后数字;标明每一个量的所属;带单位计算。
n=N/NA [例题] 注意解题格式 • 在0.5 mol O2中含有的氧原子数目是多少? • 解:每个O2分子中含有两个氧原子,氧原子数为 N(O)= n(O2)×2 × NA =0.5 mol×2× 6.02 ×1023mol-1 = 6.02 × 1023 答:O2的氧原子数为6.02 × 1023个。 先公式、后数字;标明每一个量的所属;带单位计算。
练习: 6.02 ×1023 1、1 mol C中约含有个碳原子 2、0.3 mol H2SO4含有个硫酸分子 0.3× 6.02 ×1023 1.806 ×1023 3、 1.204 × 1024个H2O2分子的物质的量为。 2 mol 2 4、1 mol Na2CO3中约含有___molNa+、___molCO32-离子,共含有离子的个数为______________个。 1 3×6.02 ×1023 1.806 ×1024
练习: 5、与0.3 mol H2O 含有相同氢原子数的是( ) A. 0.3 mol HNO3 B. 3.612 X 10 23个 HNO3分子 C. 0.2 mol H3PO4 D. 0.1mol NH3 BC
复习练习:(阿伏加德罗常数可用NA表示) 1 、2.107×1024个铁原子的物质的量是. 3.5mol 2 、0.25molH3PO4分子中含有氢原子的物质的量是 ( ).含有氧原子数目为 ( ) 0.75mol 0.25×4×NA 3、将0.5molAl2(SO4)3溶于水配成溶液,溶液中硫酸根离子的物质的量( ); 铝离子数目为. 1.5mol 0.5×2×NA 4、0.3molH2O与0.4molCO2物质的量之比为, 所含分子数目之比为,所含氧原子数目之 比为. 3∶4 3∶4 (0.3×1)∶(0.4×2)=3∶8 5、对于物质的量相同的H2SO4和H3PO4,下列说法不正确的是 A、分子数相同 B、氧原子数相同 C、原子总数相同 D、氢原子数相同 CD
知识链接 △ △ 2H2 + O2 == 2H2O C + O2 == CO2 微粒个数 1个 1个 1个 物质的量 1mol 1mol 1mol 微粒个数 2个 1个 2个 物质的量 2mol 1mol 2mol 化学反应方程式中,系数之比即反应过程中 各物质的物质的量之比 实验中,如何取出1mol或2mol粒子、或更多物质的量的物质
启示 假如每颗米的质量都一样,现知道每 10000颗米的质量都为5公斤.那么要取 10000颗米时,你用数的还是用称的? 请找出1mol物质的质量有什么规律
1mol任何粒子或物质的质量以g为单位时,数值上都与其相对分子质量(或相对原子质量)相等.1mol任何粒子或物质的质量以g为单位时,数值上都与其相对分子质量(或相对原子质量)相等. ▲摩尔质量 ——单位物质的量的物质所具有的质量 符号:M 单位:g/molg·mol-1
试一试 请用符号分别表示出1molH2O的质量、水的 相对分子质量、水的摩尔质量 m(H2O)=18g Mr(H2O)=18 M(H2O)=18g/mol ▲1mol物质的质量、其相对分子或相对 原子质量与其摩尔质量相等的只是数值, 但绝不是意义相等,它们的单位并不一致 请大家回答以下几个问题: 1mol O2的质量是,O2的摩尔质量是. 1mol Mg 的质量是,Mg的摩尔质量是. Na+的摩尔质量是CO32-的摩尔质量是. 32g 32g/mol 24g 24g/mol 23g/mol 60g/mol
判断 1、摩尔质量就是该物质的的相对分子质量或相对原子质量( ) 不对 2、 NA个水分子的质量即水的摩尔质量。( ) 不对 对 2、NA个氧原子的质量为16g。 ( ) 不对 3、 SO42-的摩尔质量是96 ( ) 4、112g的铁粉中含有2 NA个铁原子( ) 对
▲ m = n · M ×M 物质的量(n) 质量 (m) ÷ M (g) (mol) (g/mol) 关系式:n = m/M
[例题] 注意解题格式 • 2molH2SO4的质量是多少? • 解: m(H2SO4)= n(H2SO4)×M(H2SO4) =2 mol×98g/mol = 196g 答:2molH2SO4的质量为196g.
[例题] 注意解题格式 • 2molH2SO4中氧元素的质量是多少? • 解:1个硫酸分子中含有4个O,O的质量是: m(O)= n(H2SO4)×4 ×M(O) =2 mol×4×16g/mol = 128g 答:氧元素的质量为128g.
练习: 96g 112g 1、2molFe的质量是_________,1.5molSO2的质量是_________。 2、24.5克H2SO4的物质的量是___________。 0.25mol 3、88gCO2中含有多少克氧元素? 64g 4、3.01 ×1022个OH- 的物质的量为( ) 质量为 ( ) 0.05mol 0.85g 5、48g氧元素中含有( )个O 1.806×1024
N,n,m之间的相互转化 ÷NA ×M n N m ÷M ×NA 联系微观和宏观物质的桥梁
作业 1、书本P13 “学与问”中的题目 注意: 1、请写出计算过程,并答数。 2、注意符号的表示方法及单位的书写。
复习:计算 1、等物质的量的 SO2和 SO3相比较,下列结论中错误的是 A、它们的分子数之比为 1 :1 B、它们所含氧原子数目之比为 2 :3 C、它们的质量之比为 1 :1 D、它们所含原子数目之比为 3 :4 √ 2、等质量的SO2和SO3中硫原子的物质 的量之比是( )。 5∶4
3、下列物质中,物质的量最大的是 ,含分子个数最多的是 ,含原子个数最多的是 ,质量最大的是 。 A A D E A、6 g H2 B、0 . 5 mol CO2 C、1 . 204×10 24个HCl 分子 D、147 g H2SO4 E、92 g C2H5OH(乙醇)
科学探究: 1、根据图观察生成的H2和O2的体积比约是_____ 2:1 0.2g 0.1mol 2:1 1.6 0.05mol 结论:在相同的温度和压强下,1molH2和O2的体积相同
素材1 计算1mol下列气体在00C、1.01×105Pa下的体积 2 22.3 32 22.4 44 22.4 28 22.4 从表格体积数据你得出什么结论?
素材2 7.12 cm3 10 cm3 18.0cm3 53.6 cm3 22.4 L 22.4 L 以下是1mol物质在00C、1.01×105Pa下的体积 由体积数据结合物质状态得出什么结论?
结论:在相同的条件下,1molO2 和H2的体积相同,而1mol的固体和液体的体积是不相同的,为什么? 影响体积的因素 粒子数目 液体与固体 粒子大小 气体 粒子间距
阿伏加德罗定律: 在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子
二、气体摩尔体积 Vm ——单位物质的量的气体所具有的体积 ——单位是“L/mol”或“L·mol-1” ▲在相同条件(同温同压)下,1mol任何气体的体积几乎都相同,即Vm是常数: ▲00C、1.01×105Pa下,1mol任何气体的体积约是22.4L 标准状况(标况) 22.4只在标况下使用 Vm=22.4L/mol
CO2的摩尔体积是22.4L/mol 假 是真是假 解释:未说是标况下
标况下NO2的体积约是22.4L 假 是真是假 解释:未说是1mol
标准状况下,1mol任何物质的体积都约是22.4L 假 是真是假 解释:物质应是气体
标准状况下,1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L标准状况下,1molO2和N2混合气体的体积约为22.4L √ 是真是假 真 解释:气体体积与分子种类无关
标准状况下,气体的摩尔体积都是22.4L。 假 是真是假 解释:单位应为L/mol
气体体积的关系式 V = n × Vm (L/mol) (mol) (L) 标准状况时 V(L)=n(mol)×22.4(L/mol)
练习 1.在标况下 1) 0.5mol HCl气体占有的体积是多少? 2) 33.6LH2 的物质的量是多少? 11.2L 1.5mol
= 0 . 05mol 2 . 2 g n(CO2)· Vm(CO2) m [CO2] V(CO2)= n(CO2)= = M[CO2] 44 g ·mol-1 例一:在标准状况下, 2 . 2 g CO2的体积是多少? 解: = 0 . 05 mol × 22 . 4 L / mol = 1 . 1 2L
例二:标准状况下, 112 mL某气体的质量为 0 . 14 g , 则其摩尔质量为 ,相对分子质量为 。 0 . 112 L V 0 . 14 g n = = M = Vm 0 . 005 mol 22 . 4 L · mol -1 解: = 0 . 005 mol n = m / M = 28 g / mol
二)、阿伏加德罗定律及其推论 1.阿伏加德罗定律 同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。 简称“三同定一同”
练习 3、同温同压下,质量相同的N2、CO2、Cl2、 CH4、O 2五种气体所占的体积由大到小 的顺序是 ( ) CH4、N2、O2、CO2、Cl2 求气体体积的大小 求物质的量大小 质量相同看摩尔质量 等质量的物质其摩尔质量越小,其物质的量越大 等物质的量的以上气体,质量由大到小的顺序是什么? 相同物质的量的物质,摩尔质量越大质量越大
N,n,m,V之间的相互转化 ÷NA ×M n N m ÷M ×NA ÷22.4 ×22.4 (标况) (标况) V (气体)
N,n,m,V之间的相互转化 ÷NA ×M n N m ÷M ×NA ÷22.4 ×22.4 (标况) (标况) V (气体)
归纳: 请列出标准状况下求算气体体积可能的方法: • 1、V=m/ ρ • 2、V=n×Vm • (V=m/M×Vm V=N/NA×Vm) 试着归纳出求M的方法