化学必修一-化学计量在实验中的应用

课题二化学计量在实验中的应用（1）--摩尔主讲人：付伟水是由什么微粒构成？1个水分子的质量为3*10-26Kg，1滴水大约有1.67*1021个水分子。请问18g水大约有多少个水分子？质量微粒数物质的量（宏观）(微观)体积可见，可称量难见，难称量⑵使用时要注意：①“物质的量”这四个字是一个整体，不能简化或添加任何字。②只适用于原子、分子、离子、质子、电子、中子等微观粒子或它们的特定组合。③使用“mol”为单位时，要指明粒子的种类，即用化学式表明物质的具体符号。一、物质的量的单位—摩尔1、物质的量：⑴概念：物质的量是一种基本物理量，它实际上表示含有一定数目粒子的集合体，符号为n，单位为mol。物质的量是表示含有一定数目微观粒子的集合体。分子、原子、离子、电子、质子、原子团、中子等使用范围:单位——摩尔（摩）符号:mol。物质的量是国际单位制七个基本物理量之一,符号为n。物质的量摩[尔]mol国际单位制（SI）的7个基本单位1、判断正误，并说明理由。A、1mol氢B、1molCO2C、1mol大米错误。没有指出是分子、原子或离子正确。错误。大米不是微观粒子必须指明粒子的种类，如原子、分子、离子等。注意：(×)（√）(×)(×)（√）2、判断下列说法是否正确，并说明理由。（1）1mol氧（2）0.25molCO2（3）摩尔是七个基本物理量之一（4）0.25molH2中含有3.01×1023个氢分子（5）3molNH3中含有3molN和9molH（6）1mol细菌(×)多少支铅笔称“1打”多少瓶矿泉水称“1箱”多少个微粒称“1mol”什么叫做一定数目的集合体？课题二化学计量在实验中的应用（2）主讲人：付伟重点讲解：阿伏伽德罗常数，摩尔质量学习要求阿伏加德罗常数6.02×1023mol-1叫做阿伏加德罗常数，是个物理量，符号为NA。单位是mol－1；NA≈6.02×1023mol－1物质的量（n）、粒子数目（N）、阿伏加德罗常数（NA）的关系：NNAn=N=n·NA在0.5molO2中含有的氧分子数目是多少？解：N(O2)=n(O2)×NA=0.5mol×6.02×1023mol-1=3.01×1023答：O2的氧原子数为3.01×1023个。[例题]注意解题格式先公式、后数字；标明每一个量的所属；带单位计算。1个水分子的质量为3×10-26Kg，1滴水大约有1.67×1021个水分子。请问18g水大约有多少个水分子？（宏观）可见，可称量难见，难称量NNAn=质量微粒数物质的量(微观)体积2、摩尔质量：单位：g/mol符号：M数值=微粒的相对原子质量或相对分子质量Mg的摩尔质量是；SO2的摩尔质量是；KCl的摩尔质量是；Na+的摩尔质量是；CO32-的摩尔质量是。1mol物质所具有的质量24g/mol64g/mol74.5g/mol23g/mol60g/mol（1）100molH2O的质量是多少克？（2）0.1molOH-的质量是多少克？mMn=C＋O2＝＝CO2△微粒个数1个1个1个物质的量1mol1mol1mol2H2＋O2＝＝2H2O△微粒个数物质的量2个2个2个2mol1mol2mol质量之比12g32g44g质量之比4g32g36gNnm÷NA×M×NA÷M联系微观和宏观物质的桥梁N、n、m、M之间的相互转化7、下列说法正确的是（）A、Na的摩尔质量为23gB、Na的摩尔质量为23C、Na的摩尔质量为23g/molD、Na的摩尔质量为23g×10-2kg/mol8、下列气体中所含分子数目最多的是A、1gH2B、10gCO2C、30gCl2D、17gNH3课题二化学计量在实验中的应用（3）--气体摩尔体积主讲人：付伟1、1mol物质的体积固体物质1molFe1molAl1molPb6.02×10236.02×10236.02×10237.2cm310cm318.3cm3液体物质1molH2O1molH2SO46.02×10236.02×102318.0cm353.6cm3对于固体物质或液态物质来说，1mol不同物质的体积是不同的。结论：为什么？固体物质微粒间间距示意图液体物质微粒间距示意图1molH2O(l)18.0ml约1700倍10050100℃H2O(g)3.06×104ml1mol水从液态变化到气态时的体积变化决定物质体积大小的因素有三个：①物质的粒子数目；②粒子的大小；③粒子之间的距离；说明：固体、液体物质粒子间间隔很小，在微粒数目相同的情况下，固体、液体的体积主要由粒子本身大小决定。思考：同条件1mol固态、液态物质所具有的体积各不相同。而同条件下，1mol气态物质的体积又如何？固体、液体的体积大小总结：影响物质体积大小的因素：(1)物质所含微粒的数目（即：物质的量n）(2)微粒的大小(1)物质所含微粒的数目（即：物质的量n）(2)微粒间的距离(3)温度、压强决定影响气体体积(3)微粒间的间距（可忽略）从微观角度分析,决定物质体积的三个因素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物质所具有的质量叫摩尔质量，那么，1mol气体所占有的体积叫什么？2、气体摩尔体积常用单位：L/mol(L·mol-1)和m3/mol。公式：符号：Vm概念：单位物质的量的气体所占的体积。1、Vm与温度、压强有关，与物质的量（n）的多少无关；2、在标准状况下,1mol气体所占的体积约为22.4L；即：Vm≈22.4L/mol结论：在标准状况下,22.4L任何气体的物质的量（n)均为1mol，则说明该气体都含有NA个分子，即NA≈6.02×1023个分子。气体包括单一气体和混合气体V=n·Vm理解：1mol气体所占的体积为摩尔体积1.“气体摩尔体积”不仅适用于单一气体，还适用于混合气体。2.“气体摩尔体积”只适用于气体。3.条件不同时，“气体摩尔体积”不同。4.同温、同压下，“气体摩尔体积”只与气体分子数目有关，而与分子种类无关。5.标况是0℃(273K).101KPa6.不一定只有标况下1mol气体体积才是22.4L1、在同温同压下，相同分子数的CO2、CO，其体积（）。2、在同温同压下，体积相同的O2和H2，其分子数（），物质的量（）。3、在同温同压下，气体体积的大小与分子数目成（）。思考题相同相同正比相同对于气体物质来说，在相同条件下，1mol不同气体的体积大约相同；而在标准状况时所占体积都约是22.4L。------这个结论也叫阿伏加德罗定律结论：1、因为粒子大小是不相同的，所以，1mol不同的固态、液态物质的体积是不同的。2、而在相同的温度和压强下，任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的，所以，粒子数相同的任何气体都具有相同的体积。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。可以说：对阿伏加德罗定律的理解，即体现在“五同”关系上：同温、同压、同体积、同粒子数、同物质的量3、阿伏加德罗定律及其推论：V1V2=n1n2N1N2=公式表示：定律：在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。（该气体包括单一气体，也包括混合气体）PV=nRT课题二化学计量在实验中的应用（4）--物质的量浓度主讲人：付伟物质的量浓度含义：以单位体积溶液里所含溶质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。即：1体积溶液中含溶质的物质的量（n）多少。单位：mol/LcB=nBVaq溶质的物质的量（mol)溶液的体积（L)物质的量浓度=▲溶液稀释公式：C浓×V浓=C稀×V稀n(H2SO4)浓＝n(H2SO4)稀质量物质的量微粒数÷M×M×NA÷NA（m）（n）（N）×Vm÷Vm气体体积（V）溶液浓度（cB）×V÷VN、n、m、M、V、c之间的相互转化如何配制1.00mol/L的NaCl溶液100mL①计算②称量（托盘天平或量筒）③溶解（烧杯、玻璃棒）④转移(容量瓶、玻璃棒）⑤洗涤(烧杯、玻璃棒）⑥定容（胶头滴管）⑦摇匀⑧装瓶(试剂瓶、贴签)(1)步骤及所用仪器①计算首先算出溶液中含NaCl的物质的量:n(NaCl)=c(NaCl)×V[(NaCl(aq)]=1.00mol/L×0.1L=0.1mol再算出NaCl的质量:m(NaCl)=n(NaCl)×M(NaCl)=0.1mol×58.5g/mol=5.85g配制1.00mol/L的NaCl溶液100mL②称量用托盘天平称取固体溶质的质量;或用量筒量取液体溶质的体积称量时能将NaCl固体直接放置于托盘上吗?不能,要用滤纸。注：NaOH等凡是具腐蚀性的药品的称量均用表面皿或烧杯。③溶解将溶质倒入小烧杯,加入适量的水搅拌溶解,冷却致室温.思考：某同学为了加快溶解速度，溶解时所加的水为100mL，你认为可以吗?不可以，只能用适量。5.8gNaCl④转移将上述冷却后的溶液转入指定容积的容量瓶，并用蒸馏水洗涤小烧杯和玻璃棒2—3次，将洗涤液一并注入容量瓶。思考：如何将烧杯中的液体转移到容量瓶中？玻棒引流转移液体常用容量瓶的规格100ml50ml250ml500ml1000ml用蒸馏水洗涤小烧杯和玻璃棒2—3次，将洗涤液一并注入容量瓶。思考:将上述烧杯中的氯化钠溶液转移到容量瓶中，此时溶质是否完全被转移到容量瓶中？应如何处理？烧杯中的溶液转移到容量瓶后，烧杯内壁和玻璃棒上还粘有少量溶液，若不用蒸馏水洗涤，容量瓶中的溶质就会减少，即容量瓶中溶质的物质的量（n）减少，导致所配溶液中溶质的物质的量浓度偏低。⑤洗涤在容量瓶中继续加水至距刻度线1—2cm处，改用胶头滴管滴加至刻度（液体凹液面最低处与刻度线相切）。100mL思考：为何要改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度？答：用胶头滴管是为了防止加水过量，超过刻度线。思考：若定容时不小心液面超过了刻度线，怎么办？能用胶头滴管把多余的液体取出吗？必须重新配制⑥定容俯视俯视或仰视刻度线对溶液浓度的影响仰视⑦摇匀把定容好的容量瓶瓶塞塞紧，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动几次，混合均匀。思考：摇匀后发现液面低于刻线，能否补充水？不能。因为是部分溶液在润湿容量瓶瓶口磨砂处所致。容量瓶中不能存放溶液，因此要把配制好的溶液转移到试剂瓶中,贴好标签,注明溶液的名称和浓度。⑧装瓶课题二化学计量在实验中的应用（5）--误差分析主讲人：付伟如何配制1.00mol/L的NaCl溶液100mL①计算②称量（托盘天平或量筒）③溶解（烧杯、玻璃棒）④转移(容量瓶、玻璃棒）⑤洗涤(烧杯、玻璃棒）⑥定容（胶头滴管）⑦摇匀⑧装瓶(试剂瓶、贴签)步骤及所用仪器C(B)＝根据上述公式推断实验过程中，分析实验过程中哪些操作会引起n(B)或V的变化，如果可以使其变化，则对C(B)造成误差。n(Ｂ)V实验过程中的误差分析1）称量时左盘高,右盘低。３）量筒量取液体药品时仰视读数４）量筒量取液体药品时俯视读数2）称量时称量物放在右盘,而砝码放在左盘。(称量中用到了游码)①称量产生误差6）未洗涤溶解用的玻璃棒和烧杯7）洗涤液未转入容量瓶中而倒入废液缸中5）溶解过程中有少量液体溅出烧杯②溶解、转移、洗涤产生误差③定容引起的误差9）定容时俯视刻度8）定容时仰视刻度10)定容时液面低于刻度线11）溶解NaOH和稀释浓硫酸溶液时,未等溶液冷却就定容12）定容后发现液面高于刻度线后,用滴管吸出少量溶液。13)摇匀后发现液面低于刻度再加水③定容引起的误差14）原容量瓶洗净后未干燥15）容量瓶中含有少量的水16）往容量瓶中加水时有少量加到瓶外均无影响④其它因素的影响练习下列操作,对实验结果有何影响(偏高、偏低、无影响)?1、称量5.8gNaCl固体时，与砝码的位置颠倒。2、未用蒸馏水洗涤烧杯内壁。3、转移溶液时有部分溶液溅出。4、转移溶液前容量瓶内有水。5、摇匀后，液面低于刻度线，再加水至刻度线。6、定容时加水不慎超过刻度线，将超过部分吸走。（偏低）（偏低）（偏低）（偏低）（偏低）（无影响）例一、2mol/L的盐酸溶液200L和4mol/L的盐酸溶液100L混合，求：混合后溶液中盐酸的物质的量浓度。（混合液体积变化忽略不计）混合溶液中溶质的物质的量