内容正文:
化学(加工制造类)
3.1溶液组成的表示方法
主题三 溶液与水溶液中的离子反应
1.能从原子的结构和组成出发,初步
学习目标
与核心素养
【学习目标】
1.了解物质的量和摩尔质量的概念;
2.了解溶液组成的表示方法及相关计算;
3.学会一定物质的量浓度溶液的配制方法。
【核心素养】
1.通过物质的量概念的学习,培养学生宏观辨识与微观探析等化学学科核心素养;
2.通过溶液组成的表示方法及相关计算,培养学生现象观察与规律认知等化学学科核心素养;
3.通过一定物质的量浓度溶液的配制,培养学生科学态度与社会责任等化学学科核心素养。
创设情境,生成问题
在工业生产和一般的实验中,化学反应不可能只有几个分子、几个原子或几个离子参加,而是以可称量的一定质量的物质参加反应的。国际科学界建议采用“物质的量”将它们联系起来。
一、物质的量
图 3-1-1 国际单位制几个基本单位的新定义
1.物质的量:用来描述物质所含粒子数目多少的物理量。符号为n。
单位为mol(摩[尔])
【注意】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;粒子指微观的分子、原子、离子、电子、质子、中子、原子团等;粒子要指明,一般用化学式表示。
2.阿伏加德罗常数:
实验测得,0.012 kg12C中含6.02×1023个12C原子。
1 mol O含有6.02×1023个O原子;
1 mol Fe含有6.02×1023个Fe原子;
1 mol Cl2含有6.02×1023个Cl2分子;
1 mol K+含有6.02×1023个K+;
1 mol OH-含有6.02×1023个OH-。
1mol任何物质所含粒子的数目和0.012 kg12C中所含的碳原子数目相等,用符号NA表示。
物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)及粒子数目(N)之间存在如下关系:
一、物质的量
一、物质的量
图3-1-2 1 mol不同物质的质量
3. 摩尔质量
单位物质的量的物质所具有的质量。
定义:
常用单位为g/mol
符号:M
(可以理解为1mol物质所具有的质量)
根据国际单位制对物质的量的规定,可知1mol12C(6.02×1023个12C原子)的质量是12 g(0.012 kg),所以12C的摩尔质量M(C) = 12 g/mol,由此可以推得任何物质的摩尔质量。
任何物质的摩尔质量,如果以g/mol为单位,数值上就等于该物质化学式的式量。
NaOH的式量40,则NaOH的摩尔质量M(NaOH) = 40 g/mol
H2的式量为2,则H2的摩尔质量M(H2) = 2 g/mol
由于电子的质量可以忽略不计,因此对离子来说,离子的摩尔质量若以g/mol为单位,其数值就等于组成该离子的原子或原子团的化学式的式量
我知道计
算公式了。
物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的摩尔质量(M)三者之间有如下关系:
或 m(g) = M(g/mol)×n(mol)
利用上式,可以进行物质的质量与物质的量之间的换算。
一、物质的量
例题 1
2.8 g CO的物质的量是多少?
解:已知M(CO) = 28 g/mol
答:2.8 g CO的物质的量是0.1 mol。
例题 2
0.22 g CO2中含有多少个CO2分子?
解:已知M(CO2) = 44 g/mol
答:2.8 g CO的物质的量是0.1 mol。
例题 3
将80 g NaOH完全中和,需要多少摩尔H2SO4?
解:
根据化学方程式:
答:将80gNaOH完全中和,需要1molH2SO4。
物质的量除了可以知道各物质之间的粒子数及质量关系之外,还可以知道各物质之间物质的量的关系。
例如:
一、物质的量
粒子数之比 1 : 3 : 2 : 3
质量之比 160 : 84 : 112 : 132
物质的量之比 1 : 3 : 2 : 3
——定义:单位物质的量的气体所具有的体积
4.气体摩尔体积
——符号:Vm 常用单位: L/mol
对于气态物质,体积的大小主要取决于粒子间的距离
拓展延伸
科学研究表明,气体物质的体积与温度、压强有关。
温度升高,气体分子间距离增大,体积膨胀;
压强增大,气体分子间距离减小,体积减小。
规定了标准状况,即温度为0℃、压强为101.325kPa时的状况。
4.气体摩尔体积
拓展延伸
大量的实验证实1mol任何气体在标准状况下所占的体积都约为22.4L。
气体的物质的量(n)、气体体积(V)和气体的摩尔体积(Vm)之间存在如下关系:
在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含相同数目的分子。
4.气体