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第一章 从实验学化学. 第二节 化学计量在实验中的应用. 物质的量. 黑龙江省庆安一中 孙秀民. 你知道曹冲称象的故事吗?. 化整为零、化大为小. 问题: 如何用托盘天平称量一粒大米的质量?. 化小为大、聚微为宏. 化学反应中量的关系. 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 ↑. 46g 36g 40g 2g. 质 量:. 2 个 2 个 2 个 1 个. 微粒数:. ?. 宏 观(质量). 微 观 ( 分子数 ). 问题: 要想找到微观粒子的个数与宏观质量之间的关系,应该用什么指导思想.
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第一章 从实验学化学 第二节 化学计量在实验中的应用 物质的量 黑龙江省庆安一中 孙秀民
你知道曹冲称象的故事吗? 化整为零、化大为小 问题:如何用托盘天平称量一粒大米的质量? 化小为大、聚微为宏
化学反应中量的关系 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 46g 36g 40g 2g 质 量: 2个 2个 2个 1个 微粒数: ? 宏 观(质量) 微 观(分子数)
问题:要想找到微观粒子的个数与宏观质量之间的关系,应该用什么指导思想问题:要想找到微观粒子的个数与宏观质量之间的关系,应该用什么指导思想 ? 科学上采用“物质的量”这个物理量把一定数目的原子、分子或离子等微观粒子与可称量的物质联系起来。 物质的量 宏 观(质量) 微 观(粒子数)
第二节 化学计量在实验中的应用 一、物质的量的单位----摩尔 就像长度可用来表示物体的长短,温度可表示物体的冷热程度一样,物质的量用于表示含有一定数目粒子的集合体,其符号为n,它是国际单位制中的基本物理量,四个字不能分开。长度、温度的单位分别是米和开尔文,物质的量的单位是摩尔,符号mol,简称摩。
国际单位制(SI)的7个基本物理量及单位 mol 摩[尔] 物质的量
H2O Al 4.485×10-23g 1个分子或原子的质量 2.990×10-23g 相对分子质量或相对原子质量 18 27 物质的量的单位的确定 看一看下面的数据和计算结果: 计算:18gH2O和27gAl所含的粒子(分子或原子)的数目?
18 g H2O和27 g Al所含的粒子(分子或原子)的数目: 18 g/2.990×10-23g = 6.02×1023 18 g H2O含6.02×1023个H2O分子; 27gAl含6.02×1023个Al原子。 27g/4.485×10-23g = 6.02×1023 通过上面的计算可以看出,当H2O的质量在数值上等于其相对分子质量时,或Al的质量在数值上等于其相对原子质量时,它们所含的粒子数都是6.02×1023。
大量实验证明,任何粒子或物质的质量以克为单位,在数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等时,所含粒子的数目都是6.02×1023。大量实验证明,任何粒子或物质的质量以克为单位,在数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等时,所含粒子的数目都是6.02×1023。 我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔,摩尔简称摩,符号为mol。 1、物质的量是一个物理量,是表示含有一定数目粒子的集合体。符号为n,单位为摩尔(mol)。 粒子集体可以是原子、分子、离子或原子团,如:1molFe、1molO2、1molNa+、1molSO42-等,也可以是电子、质子、中子等。
意大利物理学家 2、摩尔----是物质的量的单位,每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒。 国际上规定,1mol粒子集体所含的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同,约6.02×1023 ,把6.02×1023mol-1这个近似值叫做阿伏加德罗常数,并作为一个物理量,符号为NA。
Amedeo Avogadro 1776~1856 阿佛加德罗 • 生平简介意大利物理学家。1776年8月9日生于都灵市一个律师家庭,1856年7月9日卒于都灵市。1792年进都灵大学法律系学习,取得法学博士学位后,曾开业当律师。1800年弃法从理,十分勤奋,1820年被聘任都灵大学理科教授。自 18年被选为都灵科学院院士后,还担任过意大利教育委员和度量衡学会会长。
注意: (1)物质的量:是表示物质含有粒子数目多少的物理量,“物质的量”是一个专有名词,由四个字组成,是一个整体,不能分割,也不可加字,减字。 如:硫酸的物质的量,不能简化为硫酸的量,也不能写成硫酸的质量或硫酸的数量。 (2)摩尔:是物质的量的单位,将0.012Kg12C(原子核里含6个质子和6个中子的碳原子)所含的碳原子数定为1mol,叫做阿伏加德罗常数,即1mol粒子中含有阿伏加德罗常数个微粒。阿伏加德罗常数的近似值为6.02×1023。
1mol ≈ 6.02×1023 0.012kg12C所含原子数 ≈ 6.02×1023 阿伏加德罗常数 ≈ 6.02×1023 不能认为 6.02×1023就是阿伏加德罗常数,阿伏加德罗常数有精确值, 而6.02×1023是其近似值。 1mol、0.012kg12C所含原子数、阿伏加德罗常数及6.02×1023四者在数值上的关系为:
(3)摩尔只适用于微观粒子,如分子、原子、中子、质子、电子、离子、原子团等;不能用于宏观物质,如不能说1mol大米,1mol花生等。不能说1mol大米约含有6.02×1023个。(3)摩尔只适用于微观粒子,如分子、原子、中子、质子、电子、离子、原子团等;不能用于宏观物质,如不能说1mol大米,1mol花生等。不能说1mol大米约含有6.02×1023个。 (4)使用摩尔时,要用化学式指明粒子的种类,不能用中文名称。如不能写成1mol氯化钠;不能说1mol氧等。应写成1 mol NaCl、1 mol O2、1 mol O等。 (5)元素不能用摩尔来表达,如不能说1mol O(氧元素),只能读作1 mol O(氧原子)。
【资 料】 阿伏加德罗常数的近似值6.02×1023是个非常巨大的数目: (1)1滴水约有15万亿亿(15×1020)个水分子,若分给10亿人去查,平均每人每秒查1个,需375万年才能查完。 (2)若将6.02×1023粒大米平均分给10亿人,则每人可得大米约1500万吨。 (3)每千克小麦约36000粒,则6.02×1023粒小麦就是1.76×1019千克,若平均分给10亿人,可供每人食用930万年。
【练习】 1、判断下面叙述是否正确 (A)每摩尔物质含有 6.02×1023个微粒 (B)摩尔是七个物理量之一 (C)摩尔是物质的质量单位 (D)摩尔是物质的数量单位 (E) 1摩尔的大米约含有 6.02×1023个米粒 每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒,近似值为 6.02×1023。 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。 摩尔是物质的量的单位。 物质的量只适用于微观粒子,不能用来说明宏观物质。
例题: 1molH2O中多少摩尔的H,多少摩尔的O? 解:1个水分子中有2个氢原子和1个氧原子,当同时扩大NA倍之后,有如下关系: H2O-----2H-----O 1 2 1 1×NA 1× NA 2×NA 1mol 2mol 1mol 结论: 微粒之间的个数之比等于物质的量之比
2、填空: (1)1 mol 碳原子含有 个碳原子 6.02×1023 (2)0.3 mol 硫酸分子含有 个硫酸分子 0.3×6.02×1023 (3)10mol 钠离子含有 个钠离子 10×6.02×1023 (4)6 mol 电子含有 个电子 6×6.02×1023 (5)0.5 mol 中子含有 个中子 0.5×6.02×1023 物质的量是微粒的集体,可以用分数或小数表示。
n×NA N= NA= N/n 【公式】 物质的量、阿佛加德罗常数与粒子数 (符号为N)之间的关系: 粒子数 N n= NA 物质的量 阿伏加德罗常数 公式变形:
课堂练习: 6.02×1023 1、1molO2含有____________个O2, _____mol O,__________个O。 2、3molH2SO4中有___________个 H2SO4,可电离出_______mol H+, ____________个H+。 3、2mol NH4+中含有_________mol H __________个N原子。 2×6.02×1023 2 3×6.02×1023 6 6×6.02×1023 8 2×6.02×1023
4、在0.5molO2中含有的氧分子数目是多少?氧原子是多少?电子数目是多少?4、在0.5molO2中含有的氧分子数目是多少?氧原子是多少?电子数目是多少? 解:氧分子数目为 N1=n × NA =0.5 ×6.02 ×1023 =3.01×1023 氧原子数目为 N2=2 n × NA =2 × 0.5 ×6.02 ×1023 = 6.02 ×1023 电子数目为 N3=16 × n × NA =16 × 0.5 ×6.02 ×1023 = 4.816×1024
5.填空: (1)0.5 mol水中含有个水分子。 (2)2 mol水中含有个水分子, 含有个氢原子。 (3)1mol NaOH中含有个NaOH分子, 含有个氢氧根离子。 (4)1个水分子中有个电子, 1molH2O中含有个电子。 3.01 × 1023 1.204 × 1024 2.408 × 1024 6.02 × 1023 6.02 × 1023 10 6.02 × 1024
D 6. 下列数量的各物质中,含原子个数最多的是( ) A.1mol HCl B.3.01 x 1023个碘分子 C.12 g 12C D.0.5 mol CH4 2. 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 C
7、填空 1 mol Na2SO4含有 mol Na+ 2 mol SO42- 1 个氧原子 4×6.02×1023 共 mol 原子 7 0.5 mol Na2SO4含有mol Na+ 1 mol SO42- 0.5 2×6.02×1023 个氧原子 物质所含微粒数目(N) 物质的量(n) = 阿伏加德罗常数 (NA)
8、填空 1 mol OH-含有 mol 质子 9 有 个 质子 9×6.02×1023 含有5.418×1023个质子的 OH-离子的物质的量为 mol. (5.418×1023)/(9×6.02×1023) = 0.1
9、选择 0.1 mol KClO3 和0.1 mol KClO 中所含微粒数相 等的是 ( ) A C (A) 钾离子 (B)氯离子 (C) 氯原子 (D)氧原子 KClO3 = K+ + ClO3- KClO = K+ + ClO-
【作 业】 • 2 mol H2SO4 含个 H2SO4分子,可电离出 • molH+,可电离出 molSO42; • 共含 个原子。 (2) 3.01×1023个氯离子中含质子 摩尔, 含电子个。 (3)6.02×1023个氢氧根离子的物质的量是__mol。3.01×1023个水分子的物质的量为__mol,所有原子的物质的量为__mol,所有电子的物质的量为__mol。3.01×1023个NH4+中电子的物质的量为__mol。
. . 课堂小结 (1) 物质的量是表示物质所含微粒多少的物理量, 摩尔是它的单位,每摩尔物质含有 阿伏加德罗常数个微粒, 约为 6.02×1023。 (2) 应具体说明是哪一种微观粒子 (3) 以阿伏加德罗常数为桥梁进行物质的量和微粒数之间的 换算: NA 粒子数 物质的量 NA
祝同学们学习进步! 再 见