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1、2.2化学计量在实验中的应用,第一节：物质的量的单位-摩尔,一、物质的量及其单位,1.物质的量（1）定义：表示含有一定数目粒子的集合体。符号为 n，是一个物理量。（2）注意：物质的量是一个基本物理量物质的量适用范围：微观粒子。如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等，不能用于描述宏观物体。物质的量四个字是一个整体，不能拆开，缺一不可！,2.摩尔（1）定义：物质的量的单位，简称摩。符号为 mol，是一个单位。（2）注意：摩尔不是基本物理量，是物质的量的单位。与物质的量的关系类似质量千克，时间秒使用时必须指明：物质微粒种类。如：1 mol H，1 mol H2,1 mol H+。不能使用1摩
2、尔氢,补充知识-微观粒子,质子,中子,原子核,电 子,原子,物质,分子,离子,构 成,构成,构成,构成,构成,变成,（直接）构成,1、原子、分子和离子都是构成物质的一种粒子。（1）由原子直接构成，如：Ar、Fe、Cu等稀有气体和金属（2）由分子构成，如：H2、O2、H2O、CO2等（3）由离子构成，如：NaCl由Na+和Cl-构成2、电子是构成原子的一种粒子，每个电子带一个单位负电荷。如H原子核外有一个电子，O原子核外有8个电子，Na+核外有10个电子。3、质子和中子是构成原子核的粒子，每个质子带一个单位正电荷，中子不带电。如12C原子中有6个质子和6个中子。原子中，原子序数=核电荷数=质子数
3、=核外电子数,3、阿伏加德罗常数（1）定义：国际上规定，1mol粒子集合体所含的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同，约为6.02 1023。把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，符号为 NA，通常用6.02 1023 表示。（2）关系图,1mol任何粒子的粒子数,阿伏加德罗常数（NA）单位：mol-1,0.012kg12C中所含原子数,约为,约为,约为,6.02 1023,【例题1】下列说法中正确的是（）A.摩尔是化学上常用的一个物理量B.物质的量表示物质的数量C.1摩尔氢气分子可以表示为1mol H2D.1mol 氧约含有6.02 1023【例题2】下列说法中，正确的是
4、（）A.1mol任何物质都含有6.02 1023 个原子B.1mol水中含有2mol氢和1mol氧C.物质的量就是物质的质量D.使用物质的量这一物理量，摩尔这一单位时必须指明微粒种类,【例题3】3mol H2SO4 中有（）个H2SO4，（）mol SO4-，有（）个H+,C（表示含有一定数目粒子的集合体）D 3NA 3 6NA，,4、物质的量（n）、实际微观粒子数（N）和阿伏伽德罗常数（NA）三者的关系。,【例题4】含有3.011023个分子的H2SO4的物质的量是（）【例题5】下列哪种物质所含原子数与0.2molH3PO4 所含原子数相等（）A.0.4 mol H2O 2 B.0.2mol
5、 H2SO4 C.0.8mol NaOH D.0.3mol HNO3,B A,物质的量,粒子数,已知物理量,解题思路：,计 算,计 算,注意脚标,个数,摩尔数（物质的量）,NA,NA,解题思路,分子,原子,脚标,脚标,n:物质的量NA：阿伏伽德罗常数N：实际微观粒子数,物质的量,粒子数,已知物理量,计 算,计 算,1mol粒子的电子数,粒子的摩尔数,电子摩尔数,电子个数,NA,=,【例6】填空（1）1molH2O中含有（）个H2O，（）mol H,（）mol 质子，（）mol 电子。（2）0.5mol H2SO4 中含有（）个H，（）mol O，（）mol 电子。（3）与0.2mol H3PO
6、4 含有相同 H原子数的HNO3 为（）mol,与其含有相同氧原子数的H2SO4 有（）个，与其含有相同分子数的HCl有（）mol,与其含有相同原子总数的NH3 为（）mol.（4）0.2molNaOH含Na+（）mol,含OH-（）mol,与（）mol Ba(OH)2 所含OH-数目相同。,6.021023 2 10 10 6.021023 2 25 0.6 0.2 6.021023 0.2 0.4 0.2 0.2 0.1,二、摩尔质量,1mol物质的质量1mol 任何粒子或物质的质量以克为单位时，其数值都与该粒子的相对原子质 量或相对分子质量相等。2.摩尔质量（1）定义：单位物质的量的物质
7、所具有的质量叫做摩尔质量，符号为M。（2）单位：g/mol（3）数值：数值等于该粒子的相对分子（原子）质量。（4）摩尔质量与相对分子质量、相对原子质量的关系,【习题7】填空（1）1 mol Cu 原子的质量是 克（2）1 mol CO2 分子的质量 是 克（3）1molNa+的质量是 克（4）1mol NaCl的质量是 克（5）SO2的摩尔质量是；物质的量为2mol,其质量是；分子数是。（6）SO4-摩尔质量是，物质的量是。,64 44 23 58.5 64g/mol 128g 1.204 1024 96 g/mol 9.6g,3.物质的质量（m)，物质的量(n)，摩尔质量(M)三者之间的关系
8、,【例题6】24.5gH2SO4 的物质的量是多少？,【例题7】下列说法正确的是（）A.NaOH的摩尔质量为40gB.1mol O2的质量与它的相对分子质量相等C.1molOH-的质量为17g.mol-1D.1个铁原子的质量约等于,D,【例题8】71gNa2SO4 中含有Na+和SO4-的个数是多少？,第二节：气体摩尔体积,三、气体摩尔体积1、影响物质体积大小的因素,影响因素,粒子大小,粒子数目,粒子间距离,固体或液体体积,气体体积,微观解释：（1）固体或液体：粒子本身的“直径”远远大于粒子之间的距离，所以决定其体积大小的因素是粒子大小和粒子数目（2）气体：分子间的距离远远大于分子本身的“直径
9、”，所以T、p相同，任何气体粒子之间的距离可以看成相等的，因此粒子数相同的任何气体都具有相同的体积。也就是说同T、P下，同V的任何气体都含有相同数目粒子。,决 定,决 定,一叠纸的例子：纸张数、纸厚度、纸间距离,水（液态）,水蒸气（气态）,均为1mol时,2、气体摩尔体积（1）定义：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号：Vm单位：L/mol(或L mol-1)适用范围：气体（单一或混合气体均可用）（2）标准状况下（0，101kPa),1mol 任何 气体的体积都约占22.4 L/mol。25，101kPa时，气体摩尔体积约为24.5L/mol。（3）计算公式：注意：22.4L/m
10、ol 使用条件：适用气体，且一般指标准状况，即0、101kPa。适用对象：必须是气态物质，单一或混合气体均可用。在标准状况下，水、乙醇、CCl4、SO3等都不是气体。22.4L气体在标准状况下其物质的量是1mol，非标准状况下，22.4L气体的物质的量可能是1mol也可能不是1mol.,是否为气体是否为标况（0，101kPa）是否为1mol,t=0或T=273.15K,3、阿伏加德罗定律及其推论（1）阿伏加德罗定律同T、同p下，相同V的任何气体都含有相同数目的粒子。阿伏加德罗定律中有“四同”：同T、同p、同体积、同分子数。只要其中“三同”便可确定另外“一同”。（2）阿伏加德罗定律的推论,【习题
11、9】下列说法中，正确的是（）A、气体的摩尔体积为-1B、1 mol H2的质量为2g，它所占的体积是22.4LC、在标准状况下，22.4L乙醇的物质的量是1molD、在标准状况下，1mol任何气体所含的体积都约为22.4L【习题10】判断正误（1）标准状况下，11.2L苯中含有分子的数目为0.5NA（）（2）标准状况下，22.4L氨水含有NA 个NH3 分子（）（3）标准状况下，22.4L盐酸含有NA 个HCl 分子（）（4）标准状况下，11.2L乙醇中含有的分子数目为0.5 NA（）（5）常温常压下，2.24L CO和CO2 混合气体中含有的碳原子数目为0.1 NA（）（6）22.4L Cl
12、2 中含有NA 个Cl2 分子（）,D X X X X X X,【习题11】两个容积相同的容器，一个盛有NO，另一个盛有N2 和O2，在同温、同压下，两容器内的气体一定具有相同的（AC）A.原子总数 B.质子总数 C.分子总数 D.质量,阿佛加德罗定律的适用条件，不一定是标准状况下，也可以是其它压强和温度，只要物质的存在状态是气体即可。而是用22.4g/mol时，一般必须是标准状况下的气体。,第三节：物质的量在化学实验中的应用,四、物质的量浓度1、定义：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，叫做溶液B的物质的量浓度。2、符号：CB3、单位：mol/L(molL-1)4、表
13、达式：注：B表示溶液中所含的溶质，还可以表示构成溶质分子的其他粒子。溶液的体积不等于溶剂的体积（以L为单位），且不同物质（尤其是不同状态的物质的体积是没有加和性的）溶液的物质的量浓度与所取溶液的体积大小无关。（小片子第5题）用结晶水化合物配制溶液时，其溶质不应包含结晶水。（如CuSO45H2O，溶质是CuSO4）,5、物质的量浓度与质量分数的区别与联系,【习题12】下列溶液中物质的量浓度为1mol L-1 的是（）A.将40gNaOH溶解在1L水中B.将22.4LHCl气体溶于水配成1L溶液C.将1L10mol L-1 浓盐酸加入9L水D.将10gNaOH溶解在少量水中，再加蒸馏水至溶液体积为
14、250mL【习题13】判断正误（1）将1molNaCl溶于1L水中，则所得溶液的浓度为1mol L-1()（2）将1gNaOH溶于水制成1L溶液，则所得溶液的浓度为1mol L-1()（3）从100mL 1mol L-1 的硫酸溶液中量取10mL，硫酸的物质的量浓度1mol L-1（）,D（1L不是溶液的体积）（22.4L不一定是1mol)(浓盐酸和水混合后，溶液体积不是10L）,五、物质的量浓度的简单计算,1、已知一定体积的溶液中溶质的量，计算溶质的物质的量浓度的方法（1）若已知溶质的质量（阳光课堂小本6-1题）（2）若已知溶液中某粒子的个数（小片子第2题）2、已知溶液中某种粒子的物质的量浓
15、度，求其他粒子的物质的量浓度的方法（1）单一溶质溶液阴阳离子浓度比=化学组成中阴阳离子个数比如：K2SO4溶液中：c(K+)=2c(SO42-)=2c(K2SO4)（小片子第1、3、4）（2）混合溶液Na2SO4 和NaCl混合溶液中，c(Na2SO4)=2 molL-1,c(NaCl)=3 molL-1,则混合溶液中c(Na+)=2 molL-1 2+3 molL-1=7 molL-1（阳光课堂小本第4题）,（3）两个定律均一性规律：溶液中，阴阳离子的物质的量浓度之比，等于化学式组成中离子个数之比。如:Na2SO4 溶液中（Na+)=1mol/L，则c(SO42-)=0.5 mol/L,c(
16、Na2SO4)=0.5 mol/L电荷守恒规律：溶液中阳离子所带的正电荷总数=阴离子所带的负电荷总数，溶液呈电中性。如：在NaCl和K2SO4的混合溶液：c(Na+)+c(K+)=c(Cl-)+2c(SO42-)注意：在电荷守恒式中，若离子的电荷数不为1，则需在离子浓度前乘以该离子的电荷数。（4）易错提示溶液浓度与体积多少无关，即同一溶液，无论取出多大体积，其物质的量浓度、溶质的质量分数、离子浓度均不发生变化。某些物质溶于水与水反应生成新物质，此溶液中溶质一般指新物质。如：CaO、Na2O2溶于水后溶质分别是Ca(OH)2和NaOH,【习题14】（双选）下列关于物质的量浓度表述正确的是（）的N
17、a2SO4溶液中含有Na+和SO42-的总物质的量为0.9molB.标准状况下，当1L水吸收22.4L氨气时所得氨水的浓度小于1mol/L，当22.4L氨气溶于水制得1L氨水时，其浓度是1mol/LC.在K2SO4 和NaCl的混合溶液中，如果Na+和SO42-的物质的量相等，则K+和Cl-的物质的量浓度相等D.250g胆矾（五水硫酸铜）溶于水得到1L溶液，所得CuSO4溶液的物质的量浓度为1mol/L,BD 没有指明溶液体积，无法计算 标况下，氨气物质的量为1mol,溶液体积1L,浓度 小于1mol/L；得到1L氨水时，其浓度为1mol/L K+和Cl-物质的量之比为2:1,3、溶液的稀释或
18、混合计算（1）将浓溶液加水稀释，稀释前后溶质的物质的量和质量保持不变。（小片子第7题）（2）同一溶质不同浓度的两溶液相混合，混合后，溶质的总物质的量（或总质量）等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和（质量之和）4、已知标准状况下VL气体溶于水后形成溶液，求c（1）若已知溶液的体积V溶液 L：（2）若已知溶液的密度 g.cm-3(该气体溶于1L水形成溶液）推导详见阳光课堂,稀释定律,六、一定物质的量浓度溶液的配制,1、配制一定物质的量浓度的类型以及仪器,根据配制溶液所用药品的状态,以固体药品配制托盘天平和药匙,以浓溶液配制稀溶液量筒,共用：烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,2、容量瓶的使用（1）容量
19、瓶的构造构造：细颈、平底玻璃瓶、磨口玻璃塞标注：温度 容积 刻度线常用规格：100mL、250mL、500mL、1000mL（2）容量瓶的使用检漏。使用前必须检查是否漏水。（方法：详见阳光课堂P15）使用容量瓶注意“五不”不能溶解固体 不能稀释浓溶液 不能加热 不能做反应容器 不能长期贮存溶液,选择容量瓶的原则遵循“大而近”原则：所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积,如何检漏,加蒸馏水,倒立,观察是否漏水,正立,瓶塞旋转180,倒立,观察是否漏水,配制溶液流程图,精确到小数点后1位,3、配制步骤（以配制100mL 1mol/LNaCl为例）（1）计算溶质为固体：计算所需固体质量（如含结晶水，
20、要计算含有结晶水物质的质量）mNaCl=5.85g将浓溶液稀释时，要计算所需浓溶液的体积。（2）称量仪器：托盘天平、钥匙 注意事项：使用前要调零两个托盘上各放一张大小相同的称量纸称量时遵循“左物右码”原则,（3）溶解溶质放入烧杯中，用量筒加入适量蒸馏水溶解，用玻璃棒搅拌，加速溶解必须恢复至室温注意：在烧杯中溶解，不能在容量瓶中溶解。仪器：烧杯、玻璃棒、量筒（题里面有时不出现）【思考】若量取的是浓硫酸需要稀释，怎么操作？（4）移液恢复至室温后的溶液全部转移到容量瓶中。容量瓶规格与所配溶液规格相符玻璃棒引流，棒的下端在瓶颈内壁刻度线以下，棒身立于瓶口中央。,溶解,（5）洗涤注意事项：用少量蒸馏水将
21、溶解溶质用过的烧杯洗涤2-3次,每次的洗涤液都沿玻璃棒转入容量瓶。【思考】如果量筒量量取液体药品，量筒需要洗涤么？不必洗涤量筒，量筒的“自然残留液”，若洗涤量筒后转移到容量瓶中，使所配溶液浓度变高。,（6）定容向容量瓶中加蒸馏水用玻璃棒引流至距离刻度线1cm-2cm处，再改用胶头滴管定容至刻度线，平视刻度线，使溶液的凹液面的最低点与刻度线相切。（眼睛盯着【思考】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么？【思考】俯视或仰视刻度线会使物质的量浓度怎样？,必须重新配制！,仰视,刻度线,俯视,眼,眼,（7）摇匀盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手的手指托住瓶塞，反复上下颠倒，
22、使溶液混合均匀。【思考】定容后倒转容量瓶几次，发现凹面最低点低于刻度线，再补水至刻度线，对浓度有影响么？,浓度偏小，因为倒转过程中，使少量溶液残留在瓶颈和瓶塞内壁，补加水，反而使体积增大。,（8）装瓶把容量瓶内的溶液倒入洁净、干燥的试剂瓶内，盖好瓶塞，在瓶体上贴好注明溶液名称、浓度的标签。,总结：,计 算,称 量,溶 解,移 液,洗 涤,定容,摇匀,装 瓶,托盘天平 药匙 烧杯玻璃棒 100mL容量瓶 胶头滴管,（出现的先后顺序）,量筒？稀释时必须，固体配制溶液不是必需的,量取,稀释,冷 却,4、易错提示（1）容量瓶用于配制一定体积的溶液，不能用于固体的溶解，且溶液冷却后才能注入容量瓶（2）定容时，出现加蒸馏水超过刻度线、溶解时液体溅出、移液时液体洒出等情况时，必须倒掉重新配制。,5、误差分析由c=n/V可知，误差来源的根本原因 是：物质的量或溶液体积产生的误差。若c=n/V可知，n偏大或V减少，则c偏大；若n偏小或V增大，则c减小。,误差分析方法：据分析n、V的变化,
