内容正文:
专题一 物质的分类及计量 ——物质的化学计量 物质的量 摩尔质量 物质是由由大量用肉眼无法分辨的原子、分子、离子等微观粒子构成的,化学反应是物质所含微粒的重新组合。而探索反应过程中物质的定量关系是化学研究的重要内容之一。 宏观 物质的质量、体积 微粒数目 微观 桥梁 ? [课标要求] 1.了解物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的含义和应用,体会定量研究对化学科学的重要作用。 2.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化,运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。 我们已经知道,金刚石是由碳原子构成的,单个碳原子的质量非常小。科学研究发现,一个碳原子的质量约为1.993×10-23g。请通过计算得出12 g金刚石中大约含有多少个碳原子。 12克碳 碳原子 约为6.02×1023个 6.02×1023到底有多大? 602000000000000000000000 假定我们有6×1023粒大米,每20000粒大米大约1 kg,这些大米约3×1019kg,折算为3×1016t。将这些大米分给全世界的人[世界人口以70亿(7×109)计],每人可分到多于4百万(4×106)t。 1.物理意义: 用来描述一定数目微观粒子的集合体的物理量。 3.单位:摩尔 ,简称:摩 ,符号:mol 2.“物质的量”是一个基本物理量,是一个专用名词,符号:n 微观 粒子 分子、离子、原子、 质子、中子、电子…… 国际单位制(SI)的7个基本单位 物理量 长度 l(L) 质量 m 时间 t 电流强度 I 热力学温度 T 发光强度 I( Iv) 单位名称 米 千克 秒 安培 开尔文 坎德拉 单位符号 m Kg s A K cd 物质的量 n 摩尔 mol 注意事项: 1、摩尔是物质的量的单位。 2、摩尔只能描述微观粒子,不能描述宏观物质。 3、用摩尔为单位表示某物质的物质的量时,必须指明物质微粒的名称、符号或化学式。如:1 molH、1mol H+、1molH2 ,不能用“1 mol氢”这样含糊无意义的表示。 物质的量的规范表示方法: x mol H2SO4 ↓ 数值 ↓ 单位 ↓ 指定微粒符号或微粒名称 判断下例说法的正误,并说明理由。 A.1mol CO2 B.1mol小麦 C.摩尔是7个基本物理量之一 D.1mol氢 E.1mol OH- F.1mole- √ × 小麦不是微观粒子 × 摩尔不是物理量 ×没有指出是具体的哪种微观粒子! √ √ 生活小常识 1打 = 12个 1箱 = 24瓶 1mol ……… ……… ………… 1mol= ? 阿伏加德罗常数 科学上把12克12C所含原子数作为衡量微粒的集合体(即1mol) ≈6.02×1023个 此数据亦称为阿伏加德罗常数 阿伏加德罗常数:符号为NA 单位:mol-1 NA≈6.02×1023 mol-1 阿伏加德罗 Avogadro 1776~1856 12C是指原子核内含有6个质子、6个中子的碳原子。 正确理解—NA NA ≈ 6.02×1023mol-1 1mol粒子的 粒子的数目 约 为 = 12克 12C中 所含原子数 约 为 = 阿伏加德罗常数 的值NA 约 为 6.02×1023 精确值 近似值 NA 6.02×1023 3.14 小结:1mol某微粒集合体中含这种微粒数为NA个,约为6.02×1023个 1 mol O2中约含6.02×1023个氧分子; 1 mol Cu中约含6.02×1023个铜原子; 1 mol H2SO4中约含6.02×1023个硫酸分子; 1 mol NaOH中约含6.02×1023个Na+和6.02×1023个OH-; n mol某种微粒集合体中所含微粒数约为n×6.02×1023 物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)和微粒数(N)之间存在如下关系: 。 N = n·NA N n × NA N n NA 请计算: (1)0.5 mol H2中的氢分子数 ; (2)1 mol NaCl中的氯离子数 ; (3)1 mol H2SO4中的氧原子数 ; (4)1.204×1024个水分子的物质的量 ; (5)9.03×1023个铁原子的物质的量 。 6.02 ×1023 3.01 ×1023 2.408 ×1024 2 mol 1.5 mol 应用提升 1、下列数量的各物质中,含原子个数最多的是( ) A、1mol HCl B、3.01 ×1023 个碘分子 C、12g 12C D、0.5mol CH4 D 2、与 0.3mol H2O 含有相同氢原子数的是( ) A、0.3 mol HNO3 B、3.01 × 1023个 HNO3 C、0.2 mol H3PO4 D、0.1mol NH3 C 请分析下表中列出的有关数据,讨论:1mol物质的质量在数值上有什么特点? 化学 符号 C Fe H2SO4 H2O Na+ Cl- 物质的相对原子质量或相对分子质量 12 56 98 18 23 35.5 1mol物质质量(g) 12 56 98 18 23 35.5 结论:1 mol 任何物质的质量,以克为单位时,在数值上都等于它的相对原子质量或相对分子质量。 摩尔质量 1.概念: 2.符号: 3.常用单位: 单位物质的量的物质所具有的质量 M g/mol(或g·mol-1) 1mol 4.数值: 当物质的质量以克为单位时,摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。 例如:M(Fe) = 56g·mol-1 M(H2O) = 18g·mol-1 M(NaCl) = 58.5g·mol-1 M(Na+) = 23g·mol-1 概念辨析 H2SO4的摩尔质量为 。 1molH2SO4的质量是: 。 H2SO4的相对分子质量是: 。 98g/mol 98g 98 判断下例说法的正误,并说明理由。 (1)1 mol OH-的质量是17 g·mol-1( ) (2)2 mol H2O的摩尔质量是36 g·mol-1( ) (3)H2SO4的摩尔质量是98 g( ) (4)1 mol CO2的质量是44g( ) × × × √ 新知探究 3molH2O的质量_____ 2molH2O的质量_____ 1molH2O的质量_____ nmolH2O的质量____ H2O的摩尔质量18g·mol-1 质量(m)、物质的量(n)、摩尔质量(M)之间的关系 18g 36g 54g 18ng n = m M 物质的量 (单位:mol) 物质的质量(单位:g) 摩尔质量 (单位:g/mol) m=nM M = m n 【例1】483 g Na2SO4·10H2O中所含Na+和SO42-的物质的量各是多少?所含水分子的数目是多少? 答:483 g Na2SO4·10H2O中所含Na+的物质的量为3.00 mol,SO42-的物质的量为1.50 mol,水分子的数目约为9.03×1024。 则:n(Na+) = 1.50 mol×2 = 3.00 mol n(SO42-) = 1.50 mol×1 = 1.50 mol n(H2O) = 1.50 mol×10 = 15.0 mol N(H2O) = n(H2O)×NA = 15.0 mol×6.02×1023 mol-1= 9.03×1024 解:Na2SO4·10H2O的相对分子质量为322,摩尔质量为322 g·mol-1。 参考例1的解题方式,完成下列计算。 (1)9.8 g H2SO4的物质的量; (2)5.3 g Na2CO3的物质的量; (3)0.25 mol CaCO3的质量; (4)2.0 mol H2O的质量。 化学方程式不仅表示了在一定条件下的化学变化,也表示了反应物和生成物之间物质的量的关系。例如,依据化学方程式 2H2 + O2 2H2O 可知,2 mol H2和1 mol O2在点燃条件下完全反应,可以生成2 mol H2。 2 H2 + O2 2 H2O 化学计量数(系数): 2 1 2 粒子数(N/个): 2 1 2 质量(m/g): 4 32 36 物质的量(n/mol): 2 1 2 化学反应中参加反应的各物质的物质的量之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比。 写出下列反应的化学方程式,并说明反应物和生成物之间物质的量的关系。 (1)氢氧化钠溶液与盐酸反应。 (2)氧化铁在高温下与一氧化碳反应。 (3)氯酸钾受热分解生成氧气和氯化钾。 (4)过氧化氢(H2O2)分解生成氧气和水。 NaOH + HCl = NaCl + H2O Fe2O3 + 3CO == 2Fe + 3CO2 高温 2KClO3 == 3O2↑ + 2KCl ▲ MnO2 2H2O2 == O2↑ + 2H2O MnO2 1、草酸(分子式为H2C2O4,沸点为150 ℃)是生物体的一种代谢产物,广泛分布于植物、动物和真菌体中。下列有关判断不正确的是( ) A.草酸的摩尔质量是 90 g·mol-1B.1 mol 草酸的质量等于草酸的摩尔质量C.45 g 草酸中含有1.204×1024个氧原子D.1 mol草酸中含有 6.02×1023 个分子
B 草酸(H2C2O4) 2、某金属氯化物MCl2的质量为40.5 g,含有0.6 mol Cl-,则金属M的摩尔质量为( ) A.135 B.135 g·mol-1 C.64 D.64 g·mol-1
3、下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是( ) A.32 g O2所含的原子数目为NA B.0.5 mol H2O含有的原子数目为1.5NA C.1 mol H2O含有的H2O分子数目为NA D.0.5NA个CO2的物质的量是0.5mol
A 原子、分子、离子…… 微观粒子 宏观物质 质量、体积 物质的量 物质的量 (mol) 微粒个数 (个) 物质质量(g) ÷NA(个/mol) ×NA(个/mol) 物质的量之比=微观粒子个数之比 ×M(g/mol) ÷M(g/mol) 课堂总结