高中化学第一章从实验学化学1.2化学计量在实验中的应用5.ppt

化学计量在实验中的,应用,化学计量在实验中的应用,我们知道，物质是由原子、分子或离子组成的，而且物质间的化学反应，也是原子、分子或离子间按一定的数目关系进行的。但我们在实验室做实验时，取用的物质不论是单质还是化合物，都是可以用量具称量的。请大家思考这样一个问题：假如我们需要,10000,个碳原子与氧气分子反应，我们怎样才能得到这,10000,个碳原子呢？,很显然原子我们是看不见，我们只能称碳的质量，到底要称多少克碳，才含有,10000,个碳原子呢？这就需要我们在微观粒子与可称量物之间找到一座联系的桥梁。这座联系的桥梁是什么呢？,一、物质的量的单位,摩尔,国际科学界采用“物质的量”这一个物理量，将一定数目的原子、离子或分子等微观粒子与可称量物联系起来。,注意：,1.“,物质的量”,是一个专用名词，不能拆开理解,也就是说,这四个,字是一个整体，不能分开来使用。,2.“,物质的量”与“长度”、“质量”一样都是基本,物理量,，同样有,符号和单位。,3.“,物质的量”的符号是,n,，,单位是摩尔，简称摩，符号是,mol,看,课本,P12【,资料卡片,】,思考：,既然“物质的量”这个基本物理量是,描述粒子集体的,，那么究竞多少数目的微粒才是,1mol,呢？换句话说，就是,1mol,物质到底含有多少个微粒呢？,请看,课本,P11P12,从上,可以看出，采用“,mol”,作单位，来计量巨大数目的粒子是非常方的。但在使用时还应注意：,6.0210,23,个,任何微粒的集合体都计量为,1mol,。,也就是说，,1mol,任何微粒集体中都含有,6.0210,23,个粒子。,6.0210,23,mol,-1,叫阿,伏加,德罗,常数，阿伏加德罗常数也是一个物理量，符号为,N,A,，,单位为 个,/mol,摩尔,是物质的量的,单位,，,物质的量,描述的对象是粒子的集体，但没有限定是何种（,原子、分子、离子）,粒子集体，因此，我们在,用“,mol”,作单位表示粒子,物质的量,时，一般,用化学式指出该具体粒子的名称，不用,中文,。,微观粒子数、物质的量与,阿伏加德罗常数,之间的关系：,微观粒子数,(N)=,物质的量,(n),阿伏加德罗常数,(N,A,),，,即：,N=n N,A,，,n=N N,A,练习,：,1,、计算下列物质的微粒数或物质的量。,（,1,）,0.5mol H,2,中氢气分子数是,-,（,2,）,1.5mol O,2,中氧气分子数是,-,氧原子数,-,（,3,）,1mol,NaCl,中钠离子数是,-,（,4,）,1mol H,2,SO,4,中氧原子数是,-,氢原子数是,-,（,5,）,3.0110,23,个水分子的物质的量是,-,(6,）,12.0410,23,个铁原子的物质的量是,-,2,、下列物质含氢原子最多的是,A,、,1mol H,2,B,、,0.5mol NH,3,C,、,0.1mol CH,4,D,、,0.3 mol H,3,PO,4,通过上面的练习可知，,1mol,分子、离子或原子所含的微粒数目是相同的，但由于不同的微粒质量有差别，因此,1mol,不同的物质的,质量,也不同。,如：,1mol H,2,的质量是,2g,1mol H,2,O,的质量是,18g,1mol H,2,SO,4,的质量是,98g,又如：,1mol Fe,的质量是,56g,1mol Al,的质量是,27g,1mol H,的质量是,1g,像,这种,1mol,任何物质的质量（以克为单位），称为该物质的摩尔质量。符号为,M,，,单位为,g/mol,（或,g.mol,-1,),。,注意：,区别,:,摩尔质量有单位,而相对分子质量或相对原子质量没有单位,.,联系,:,二者在数值上相等,.,换句话说，就是,6.0210,23,个微粒的总质量，就是该物质的摩尔质量。,1.,请说出下列物质的摩尔质量,Mg,的摩尔质量是,-,O,2,的摩尔质量是,-,NaCl,的,摩尔质量是,-,CO,2,的摩尔质量是,-,SO,4,2-,的摩尔质量是,-,_,_,练习,:,2.,计算下列各物质的质量,0.25mol Mg,的质量是,-,0.5 mol O,2,的质量是,-,1.5mol SO,4,2-,的质量是,-_,3.,写出物质的量,(n),、,质量,(m),和摩尔质量之间存在的关系,:=,4.,完成下列计算：,（,1,）,4.9g H,2,SO,4,的物质的量,-,（,2,）,10.6g Na,2,CO,3,的物质的量,-,（,3,）,0.25 mol CaCO,3,的质量,-,（,4,）,2.0 mol H,2,O,的质量,-,（,5,）,1.5 mol KMnO,4,中氧元素的质量,-,作业：,1,、硫原子的摩尔质量是,1mol H,2,SO,4,的质量是,，,1mol H,2,SO,4,含有,个硫酸分子,个氢原子,氧原子。,0.49kg H,2,SO,4,中含,的,_,个硫酸分子。,2,、含有,0.4mol,Cl,-,的,MgCl,2,是,mol,质量是,克,它跟,克,NaCl,含有相同数目的,Cl,-,二、物质的量在化学实验中的应用,从上面这个转化关系图中我们知道，如果在实验中，需要一定数目的某物质粒子来进行某个化学反应时，我们称取一定质量的该物质就行了。但是在实验中取用一定量的物质时，固体我们是称质量，但液体不是称它的质量，而是量它的体积，那么我们怎样知道一定体积的液体中，所含溶质物质的量是多少呢？这就有必要引进一个新的物理量，将溶液体积与物质的量联系起来。这个物理量是什么呢？,质量,单位（,g,）,物质的量（,n,）,单位（,mol,）,微粒数（,N,）,单位（个）,N,A,N,A,M,M,物质的量浓度：,表示单位体积溶液中所含溶质,B,的物质的量，也称,B,的物质的量浓度,。,符号：,C,B,单位：,mol/L,（或,mol.L,-1,),从,定义可知,C,B,、,V,与,n,B,的关系可表示为：,C,B,=,n,B,V,从,上面关系式可知，只要知道其中的任何两项，就可以求出第三项。,【,例,】,现有,500,mL,0.1mol/L,NaOH,溶液，则该溶液中所含,NaOH,物质的量是多少？如果要配制,500,mL,0.1mol/L,NaOH,溶液，需要,NaOH,的质量是多少？,注意计算时的书写格式。,1,把,49,克,H,2,SO,4,配成,2,L,稀,H,2,SO,4,，,其物质的量浓度为多少？,2,在,200,mL,稀盐酸中溶有,0.73,克氯化氢气体，,求稀盐酸的物质的量浓度？,3,、,8,克,CuSO,4,可配制成,0.2,mol/LCuSO,4,溶液多少毫升？,练习,:,通过上面的计算可知，如果要配制一定物质量浓度的溶液，我们只需称取一定质量的溶质配成一定体积的溶液就行了。但是如果配制的浓度要求比较精确，就需要使用容积精确的仪器，常用的如,容量瓶,。容量瓶有不同规格，常用的有,50,mL,、,100mL,、,250mL,、,500ml,和,1000,mL,。,到底怎样来配制呢？,演示实验,1-5/,P15,思考,1,：,请看课本,P15,图,1-17,，写出配制物质的量浓度的溶液需要哪些仪器？,当,溶质为固体时，所需仪器是：,托盘天平、烧杯、玻璃棒、容量瓶、量简、胶头滴管,思考,2,：,配制过程中几次用到玻璃棒，作用是否相同？,请,同学们注意观察各种仪器使用的先后顺序以及配制时的注意事项？,提问,1,：容量瓶查漏后是否需要将其烘干？为什么？,请一位,同学总结出配制物质的量浓度溶液的简单步骤：,采取的步骤一般分为,：,计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、标注。,提问,2,：,在配制过程中要注意哪些问题？为什么？,若要配制溶液浓度是准确的，就要注意避免可能引起的误差：,（,1,）转移过后，烧杯和玻璃棒要用蒸馏水水洗涤,23,次，洗涤液也要转入容量瓶，否则会导致溶液浓度,偏低,。,（,2,）转移过程中要注意不要使用溶液溅出，否则会导致溶液浓度,偏低,。,（,3,）定容时，加水到离刻度线,23cm,时，应改用胶头滴管滴加，以免把水加多。如果加多会导致溶液浓度,偏低,。应重新配制。,（,4,）定容时，应注意平视刻度线，,不可俯视或仰视,，,仰视,会溶剂加多，导致溶液浓度,偏低,。,俯视,会使溶液浓度,偏高,。,练习一,:,（,1,）配制,500mL 0.2mol/L,的,NaOH,溶液，需,NaOH,固体,g,，,称量该固体时，应先在天平左盘放一个,，称出其质量，再将,NaOH,固体置于其中称量。然后在,里加适量蒸馏水，将上述固体溶解，待,后，再转移到,500mL,容量瓶定容，使溶液体积达,500mL,。,（,2,）在实验（,1,）中，若其他操作均正确，但定容时俯视刻度线，则所得溶液浓度,0.2mol/L(,填、或）,（,3,）若在实验（,1,）中，定容时加水超过了刻度线，然后用滴头滴管将溶液吸出一些，使液面最低处达到刻度线，则所得溶液浓度,0.2mol/L(,填、或）,（,4,）将正确配制的上述溶液取出,10mL,，,其浓度为,4,烧杯,烧杯,溶液冷却,0.2mol/L,练习,二,1,、,用,5,molNaOH,配成,500,mL,溶液，其浓度为,mol/L,，,取,5,mL,该溶液，其浓度为,mol/L,。,2,、,从,1,L 1mol/L,NaCl,溶液中，分别取出,100,mL,、,10mL,和,1,mL,溶液，它们的物质的量浓度是否相等？所含溶质各是多少克？,10,10,练习三,下列关于,0.1,mol/L,硝酸钾溶液配制的说法中，错误的是（）,（,A,）,0.01molKNO,3,溶于,100,mL,水,配制而成,（,B,）,0.05molKNO,3,溶于水配制成,500,mL,水溶液,（,C,）,0.2mol/LKNO,3,100mL,稀释成,200,mL,（,D,）,0.1molKNO,3,溶于,1,L,水配制而成,A、D,当,溶质为液体时，配制所需仪器是：,滴定管、烧杯、玻璃棒、容量瓶、量简、胶头滴管,不同的物质具有不同的性质，同一物质的溶液浓度不同时，有时在某些性质上也会不表现出差异。,如不同浓度的硫酸性质,就不同。在实验室做化学实验时，经常需要根据不同的情况选择不同浓度的溶液进行实验。因此在实验室经常要将浓溶液稀释成不同浓度的溶液。,思考：,若要将,5,mol/L,的硫酸稀释成,500,mL,1mol/L,硫酸，怎样配制？需要哪些仪器？它的依据是什么？,依据是：,稀释前后溶液中溶质物质的量不变。,表达式为：,C,（,浓溶液）,V,（,浓溶液）,=,C,（,稀溶液）,V,（,稀溶液）,两种不同浓度溶液混合的计算,C,3,V,3,=C,1,V,1,+C,2,V,2,混合前后溶质的物质的量总和不变的量总和不变,1,、,2,mol/L,的盐酸溶液,200,L,和,4,mol/L,的盐酸溶液,100,L,混合，求：混合后溶液中盐酸的物质的量浓度。,练习五,溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算,溶质的质量,=,溶液的密度（,g/,mL,或,g/cm,3,）,溶液的体积（,mL,）,溶质的质量分数,=,物质的量浓度（,mol/L,）,溶液的体积（,L,）,溶质的摩尔质量（,g/mol,）,2,、某盐酸,=,1.05,g,/,cm,3,，,HCl,质量分数10。计,算 该盐酸物质的量浓度为多少？,4,、,0.5,L 1mol/L FeCl,3,溶液与,0.2,L 1mol/,LKCl,溶液中的,Cl,-,的数目之比,A,、,1:3 B,、,3:1 C,、,5:2,D,、,15:2,3,、下列溶液中，,Cl,-,浓度最大的是,A,、,200mL 2mol/L MgCl,2,B,、,100mL 2.5mol/L,NaCl,C,、,250mL 1mol/L AlCl,3,D,、,300mL 2mol/L KClO,3,5,、,16,g CuSO,4,溶于水后体积为,100,mL,，,此溶液的浓度为,A,、,13.8%B,、,1mol/L C,、,0.01mol/L D,、,16%,6,、在,MgSO,4,和,Na,2,SO,4,的混合溶液中，若,C(Na,+,)=0.2molL,-1,、,C(SO,4,2-,）,=0.3,mol,L,-1,则,混合液中,C(Mg,2+,）,=,_,A,B,B,0.2molL,-1,7,、,98%,的硫酸，密度为,1.84,g/cm,3,，,求其物质的量浓度？,V,1,读数偏大,V,2,正确读数,V,3,读数偏小,仰,视,俯视,容量瓶,用于准确配制一定体积和一定浓度的溶液,的仪器,。,容量瓶,提问：,容量瓶上有哪些标志？,刻度标线、温度、容量,使用注意事项：,只能配制容量瓶上规定容积的溶液。,使用前检查它是否,漏水,。,容量瓶的容积是在,20,时标定的，转移到瓶中的溶液的温度应在,20,左右。,溶液温度高于,20,时，要冷却到,20,左右,后才能移入容量瓶中。,要,用玻璃棒引流的方法将溶液转入容量瓶。,容量瓶不能用作反应或溶解的容器,。,物理量,单位名称,单位符号,长度,米,m,质量,千克,Kg,时间,秒,s,电流,安培,A,热力学温度,开尔文,K,发光强度,坎德拉,cd,物质的量 摩尔,mol,在下列叙述中正确的是（）,A,、,1mol,氮,B,、,5mol,原子氧,C,、,0.1molH,2,O,含有,6.0210,23,个水分子,D,、,2mol H,2,SO,4,含有,1.20410,24,个硫酸分子,D,