化学中常用的物理量 —— 物质的量

1. 化学中常用的物理量 ——物质的量

2. 课前思考 假定我们有一篓面值一元的硬币， 假定每一硬币的形状、体积、质量是相 同的，我们通过哪些方法或途径可以知 道这篓硬币的个数？

3. 直接数数 先称量出一个硬币的质量，再用硬币的总质量除以 一个硬币的质量 先称量出100个硬币的质量，用硬币的总质量除以 100个硬币的质量，再乘以100 先测量出一个硬币的体积，再用硬币的总体积除以 一个硬币的体积 先测量出一个硬币的厚度，再将硬币垒起来，用硬 币的总厚度除以一个硬币的厚度 先测量出100个硬币的厚度，再将硬币垒起来，用硬 币的总厚度除以100个硬币的厚度，然后乘以100 先用模具计量（比如一木板上刻有许多凹槽，每一凹 槽中正好卡入10个硬币）（银行常用）

4. 建立模型 模型一：——直接计量（方法一） 模型二：——引入中间物理量换算 （方法二~八）

5. ？ 宏观物质 质量体积 微观粒子 个 数 C + O2 === CO2 宏观上： （物质质量或体积） 12克 32克 44克 微观上： （所含粒子数目） 1个C原子 1个O2分子 1个CO2分子

6. 思考探究 结合前面解决一娄硬币个数的方法模型， 尽可能多地列举出解决一定质量或体积的宏观 物质中所含粒子数的方法或途径。

7. 一个一个地数 先称量出1个微观粒子的质量，然后再用宏观物质的 质量除以1个微观粒子的质量，计算出微观粒子个数 先称量出由某一数目的微观粒子所组成的微粒集体 的质量，然后再用宏观物质的质量除以微粒集体的 质量，再乘以微粒集体所含有的微粒数,计算出碳原 子个数。 先测量出1个微观粒子的体积，然后再用宏观物质的 体积除以1个微观粒子的体积，计算出微观粒子个数 先数出1cm3宏观物质所含有的微观粒子个数，然后 再根据宏观物质的总体积,计算出微观粒子个数

8. 分析评价 × 一个一个地数 先称量出1个微观粒子的质量，然后再用宏观物质的 质量除以1个微观粒子的质量，计算出微观粒子个数 × 先称量出由某一数目的微观粒子所组成的微粒集体 的质量，然后再用宏观物质的质量除以微粒集体的 质量，再乘以微粒集体所含有的微粒数,计算出碳原 子个数。 可以利用相对原子质量 × 先测量出1个微观粒子的体积，然后再用宏观物质的 体积除以1个微观粒子的体积，计算出微观粒子个数 × 先数出1cm3宏观物质所含有的微观粒子个数，然后 再根据宏观物质的总体积,计算出微观粒子个数

9. 物质所含微粒数＝ ×NA 建立模型 根据方法3，我们把这一微观粒子集体所含 微粒数目暂定为NA个，建立下列数学模型：

10. 问题探究 ⑴国际上是如何规定NA的？ ⑵这样规定有什么好处？ 0.012kg12C所含碳原子数目即为NA 并把它称为“阿佛加德罗常数”，近似值为6.02×1023 ① NA个微观粒子所形成的微粒集体的质量在几克 到 几百克之间，质量大小适宜，可以称量,便于换算。 ② 有利于借助相对原子质量，确定不同种类粒子集体 的质量。

11. = = 物质的量（mol） 当物质的量等于1mol时： 物质所含微粒数=阿佛加德常数 物质的质量=阿佛加德罗常数个微粒的质量

12. N n= NA 小结：物质的量与物质所含微粒 数的关系 物质的量= （mol）

13. 小结： n 物质的量的单位是摩尔 mol 1mol粒子的数目就是阿伏加德罗常数 mol 阿伏加德罗常数的准确值为12g12C含有的碳原子数（实验测定），近似值为 6.02×1023 NA mol-1

14. 使用摩尔概念时的注意事项 ⑴适用范围： ⑵使用准则： ⑶大： ⑷小： ⑸广： 微观粒子或它们的特定组合 必须指明微粒符号或化学式 1mol物质所含微粒数巨大 摩尔计量的是微无其微的微观粒子 应用范围极广，是联系微粒个体与 微粒集体、不可称量的反应微粒与 可称量的宏观物质的桥梁。

15. 练习1：下列说法是否正确？ ⑴1molNa+中含有NA个钠离子 （ ） ⑵1molH2O中含有6.02×1023个水分子（ ） ⑶1mol氢中含有NA个氢原子 （ ） ⑷ 1molCO2含有NA个氧原子 （ ） ⑸ 1molH2O中含有1molH2和 1molO （ ） ⑹ 1molH2O中含有10NA个质子 （ ） √ √ × × × √

16. 例题1 • 解：O2的分子数为 在0.5molO2中含有的O2的分子数目 • N = n × NA • = 0.5 mol × 6.02 ×1023 mol -１ • = 3.01 × 1023 思考：在0.5molO2中含有的氧原子 物质的量又是多少摩？

17. 例题2 1 0.5 2mol×6.02×1023mol-1 0.5molNa2SO4含有mol Na+,mol SO42-, 约含个O Na2SO4 —————Na+————— SO42- ————— O 1 2 1 4 NA 2NA NA 4NA 1mol 2mol 1mol 4 mol

18. 练习2、计算并填空： ⑴ 3.01×1024个硫酸分子的物质的量为mol； ⑵2 mol H2O中含mol H和mol O， 含有个H2O。 ⑶9.03×1023个甲烷分子含mol C原子、mol H原子，mol质子、 mol电子。 ⑷ CO2mol中含有的氧原子数跟1.806×1024个 H2O分子中含有的氧原子数相同。 5 4 2 1. 204×1024 6 1.5 15 15 1.5

19. 摩尔质量和气体摩尔体积 问题探究 〖讨论〗阅读表1－3－1，组内研讨 数值上等于其相对原子质量或 相对分子质量，单位为克 固体、液体物质体积无明显规 律，气体物质体积基本相同

20. n= 小结：摩尔质量 1mol物质（即单位物质的量的物质） 的质量叫做摩尔质量（单位：g/mol） 物质的量与物质的质量、 摩尔质量的关系： 〖问题〗 1、1mol不同物质的质量为什么不同？ 2、Na和 Na +的摩尔质量是否相同？为什么？

21. m （ H2SO4 ） M（ H2SO4 ） 24.5g = 98g/mol 例题1 24.5gH2SO4物质的量是多少？ 解： H2SO4的相对分子质量为98，则H2SO4的摩尔质量为98g/mol 。 n（ H2SO4 ）= =0.25mol 答： 24.5gH2SO4物质的量是0.25mol。

22. 例题2 1.5molH2SO4的质量是多少？ 解： 由m=n×M m（H2SO4）=n（H2SO4）×M（H2SO4） =1.5mol ×98g/mol =157.0g 答：1.5molH2SO4的质量是157.0g。

23. m 根据公式：M= ——— n 1.08g M= ———— 0.01mol 0.01mol某物质的质量为1.08g，此物质的摩尔质量是多少？ 例题3 解： =108g/mol 答：此物质的摩尔质量是108g/mol。

24. 练习1：填空 ⑴3.6gH2O的物质量是，含有 个水分子。 ⑵11.7gNaCl的物质量是， 共含离子个。 ⑶ 3.01×1022个OH-的物质的量为， 质量为g 0.2 mol 1. 204×1023 0.2 mol 2. 408×1023 0.05 mol 0.85

25. V n= Vm 小结:气体摩尔体积 定义：在标准状况下，1mol的任何气体所占的体积 都约是22.4L，这个体积叫做气体摩尔体积。 符号： Vm 单位： L· mol-1 理解： （1）它只适用于气体（单一或混合气体都可以）。 （2）必须是标准状况下（0 ℃，1.01×105Pa）。

26. 例题1 下列说法是否正确? ⑴在标准状况下，1mol水的体积约是22.4L （ ） ⑵ 1mol H2的体积约是22.4L （ ） ⑶ 1mol CO2和1mol CO所含的分子数和体积都相同 （ ） ⑷ 1mol O2在20℃时的体积一定大于22.4L （ ） ⑸在标准状况下，0.5mol N2和1mol O2 的混合气体的 体积约是33.6L （ ） × × × × √

27. n总= =1.75mol 解得： x =1 mol y =0.75mol 则： x +y =1.75mol 28x +44y =61g 例题2 在标准状况下，CO和CO2的混合 气体共39.2L， 质量为61g，求两 种气体的物质的量和各自的体积。 解： 设：混合气体中CO的物质的量为x, CO2的 物质的量为y ∴ VCO= 1 mol×22.4 mol/L= 22.4 L VCO2= 0.75 mol×22.4 mol/L= 16.8 L

28. ×阿伏加德罗常数 ÷摩尔质量 物质的质量 (g) 物质的量 (mol) 微粒数 （个） ×摩尔质量 ÷阿伏伽德罗常数 ×气体摩 尔体积 ÷气体摩 尔体积 STP时气 体体积 概括·整合 12g碳12C中所含碳原子的个数，大约为6.02×1023 以阿伏伽德罗常数个微粒所组成的微粒集体作标准，表示一定量的物质中含有多少个这样的微粒集体的物理量 物质的量的单位,任何1mol物质中都含有阿伏伽德罗常数个微粒 每摩尔物质的质量，单位为g/mol

29. 适用于任何物质 V n= n= N Vm n= NA 概括·整合 任何物质所含的微粒数 任何物质的质量 气体物质在STP时的体积 只适用于STP时的气体

30. 需要溶质质量为多少？ 0.2mol×58.5g/mol=11.7g 一定体积溶液的组成 问题探究 探究：配制100mL含0.2mol NaCl的溶液。 实验步骤： 计算 下 一 步

31. 选择100ml容量瓶、150ml烧杯、适当长度的玻棒、称量范围为100g的托盘天平 需要哪些仪器？ 容量瓶上有哪些标识？ 如何洗涤仪器？ 将玻璃仪器分别用 自来水、蒸馏水各 洗3次。 准备 仪器 下 一 步

32. 称量：用托盘天平称量11.7gNaCl固体。 溶解：将NaCl固体放入烧杯中，加入50ml水溶解。 称量时要注意什么？ 什么操作可以加速溶解？ 称量 下 一 步 溶解 下 一 步

33. 溶解后若有明显的温度改变，能否立即转移溶液？如何保证尽可能将溶质全部转移到容量瓶中？溶解后若有明显的温度改变，能否立即转移溶液？如何保证尽可能将溶质全部转移到容量瓶中？ 转移：将NaCl溶液沿着玻棒小心转移到容量瓶中，然后每次用30ml水洗涤烧杯2～3次，将洗涤液转移到容量瓶中。 转移 下 一 步

34. 定容、摇匀：向容量瓶中加水至其容积的2/3时，轻轻振荡容量瓶，然后继续加水至凹液面的最低点与刻度线平齐，塞好瓶塞，倒转容量瓶3～4次，使溶液混合均匀定容、摇匀：向容量瓶中加水至其容积的2/3时，轻轻振荡容量瓶，然后继续加水至凹液面的最低点与刻度线平齐，塞好瓶塞，倒转容量瓶3～4次，使溶液混合均匀 加水至容量瓶容积的2/3时，为什么要轻轻振荡容量瓶？定容时要注意什么？ 定容 摇匀 下 一 步

35. 将溶液转移到试剂瓶中，贴上标签。 装瓶 贴签 〖小结〗基本步骤： 算—称—溶—转—定—装

36. CB= 〖讨论〗上述配得的溶液怎样表示它的组成？ 物质的量浓度： 以单位体积溶液所含溶质B的物质的量 来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B 的物质的量浓度(CB) 溶质的 物质的量 溶质的 物质的量浓度 溶液的体积

37. 〖拓展讨论〗 操 作 实 情 对溶液物质的量浓度的影响 称量前未调零点，天平指针偏向左边 容量瓶洗涤后未干燥 溶解NaCl固体的烧杯洗涤后未干燥 定容时眼睛处于仰视的位置 摇匀后发现凹液面的最低点低于刻度线，再加水至刻度线 某同学在配制NaCl溶液的实验中出现了如下 情形，试分析对所配溶液浓度的影响 偏小 偏小 无影响 偏小 偏小

38. 〖讨论与练习〗 1、将53gNa2CO3固体溶于水配成0.5升溶液，所得 Na2CO3溶液物质的量浓度是多少？ CNa2CO3 =1.0mol/L 2、1mol/L的H2SO4溶液中CH+、 CSO42-分别是多少？ CH+ =2mol/L、 CSO42- =1mol/L 3、将1mol NaCl和1mol CaCl2溶于水配成1升溶液， 所得溶液中各离子物质的量浓度是多少？ CNa+ =1mol/L、 CCa2+ =1mol/L、 CCl- =3mol/L

39. 1000ml × ρg/cm3×ω(B) CB= M g·mol-1×1 L 〖协作探究〗 1、探讨溶液的质量分数与物质的量浓度 的换算关系

40. 0.25L× 2mol/L ×98g·mol -1 ⑴计算：V（浓H 2SO4 ）= =0.0266L =26.6ml 1. 84×1000g·L -1 2、如何用质量分数为98％，密度为1.84g/cm3的浓 硫酸配制250ml 2mol/L的稀硫酸？ ⑵溶解：用量筒取约150ml水于烧杯中，再 准确量取26.6ml浓硫酸，沿玻璃棒缓慢加入 水中，边加边搅拌。

41. ⑶转移：冷却到室温时，将所得溶液转入250ml容量瓶中，再用30ml水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次，洗涤液全部转入容量瓶中。⑶转移：冷却到室温时，将所得溶液转入250ml容量瓶中，再用30ml水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次，洗涤液全部转入容量瓶中。 ⑷定容：直接加水至离容量瓶刻度线2~3cm时， 改用胶头滴管加水至恰好到刻度。 ⑸将所配稀硫酸转入试剂瓶中，并贴上标签。

42. 点燃 2H2 + O2 === 2H2O 从质量角度： 从分子数角度： 从物质的量角度： 从标况下气体 体积角度： 从任意相同条件 气体体积角度： 物质的量与化学反应 问题探究 4g 32g 36g 2分子 1分子 2分子 2mol 1mol 2mol 44.8L 22.4L 2体积 1体积

43. 〖例 题〗 在标准状况下，CH4气体0．224升，充分 燃烧时消耗O2多少摩尔？生成水多少克？ 如果将生成的CO2气体用2mol/L的NaOH溶 液吸收，需要多少毫升的NaOH溶液？

44. 点燃 CH4 + 2O2 == CO2+ 2H2O 解： 22.4L 2mol 1mol 36g 0.224Lno2nco2mH2o no2= 0.02mol nco2= 0.04mol mH2o= 0.36g CO2 + 2NaOH == Na2CO3+ H2O 1mol 2mol 0.04mol 2mol/L×V V=0.04L=40ml 答：