2.3 物质的量 课件 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

第二章 海水中的重要元素——钠和氯 第三节 物质的量 一滴水有多重？ 一般胶头滴管20滴为1 mL m(一滴水) = 1÷20 = 0.05 g 一滴水有多少个水分子？ 一滴水大约含有1.67×1021个水分子 宏观使用与微观计量之间存在何种矛盾？ 2NaHCO3 ==== Na2CO3 + CO2↑ + H2O 每反应2个NaHCO3，会生成多少个CO2？ 实际生产中，上述问题有意义吗？ 1个CO2可称量吗？ 104 个CO2呢？ 1023 个CO2呢？ CO2分子微粒 数量庞大的集合体 聚集形成 微观 宏观 不可称量 可称量 一、物质的量 表示含有一定数目粒子的集合体，用符号n表示。 1.概念 一定数目： 国际规定为0.012 kg 12C原子含有的原子数，约为6.02×1023个。 粒子： 可以是分子、原子、离子、电子、质子、中子 6.02×1023 个CO2分子的集合体 CO2的物质的量 或 n(CO2) 1 摩尔的CO2 2.单位 物质的量的单位为摩尔，简称摩，符号为mol。 1 mol粒子的数目是多少？ 1 mol任何粒子的数目都约为6.02×1023 ∴1 mol任何粒子的数目都是一个常数 3.阿伏加德罗常数 即6.02×1023 mol-1，符号为NA。 0.5个H2O有意义吗？ 0.5 mol H2O有意义吗？ 当用mol对粒子进行计量时，其数值可以是整数，也可以是分数（小数） n、N、NA之间的关系： n：某粒子的物质的量，即有多少mol该粒子 N：某粒子的数目，即有多少个该粒子 NA：阿伏加德罗常数，即1 mol有NA(6.02×1023)个粒子 N = n · NA 思考： 1.204×1024个H2分子的物质的量为____________。 0.5 mol H2分子中H2分子的个数为____________________。 1 mol的H2O分子中，O原子的物质的量为_______，H原子的物质的量为__________。 9.03×1023个Na2SO4中，SO42-的数目为_____________________，Na+的物质的量为___________。 2 mol 3.01×1023 或 0.5 NA 1 mol 2 mol 3 mol 9.03×1023 或 1.5 NA 含有1.204×1024个H原子的CH4，n(CH4) = ____________ _______ mol NH3与 2NA个CO2含有的原子数相同 0.5 mol的氦气中含有的原子数目为___________ 0.5 NA 0.5 mol 1.5 1 mol CO中的电子数为________；1 mol OH-的电子数为_______ 14 NA 10 NA 1 mol的大米在现实生活中有意义吗？ 一百粒米是20克左右，每个人平均每顿吃200克，算上20克的浪费，也就是1.1×103粒米，13亿人口，每顿饭就要吃1.43×1011粒，每年就要吃1.57×1014粒米，所以6.02×1023粒米够13亿人吃38.4亿年左右 上述事实说明什么？ mol 只能用于微观粒子的计量，不能用于宏观物质 1 mol H2分子的质量是多少呢？ （H2的相对分子质量） 思考： ∴1 mol任何微粒的质量在数值上与其相对原子或分子质量相等 国际规定，12 g 12C原子含有的原子数目为6.02×1023 2 4.摩尔质量 定义：1 mol 微粒的物质所具有的质量，符号为M 定义式： g mol 单位： g/mol 或 g·mol-1 m = n·M 摩尔质量在数值上与相对原子（分子）质量相等 如： M（H）=__________； M（NaCl）=____________； M（H2O）=__________；M（SO42-）=_____________。 1 g/mol 18 g/mol 58.5 g/mol 96 g/mol 思考： 0.5 mol H2的质量为__________ 1 mol H2O中，H的质量为________，O的质量为_________ 78 g的Na2O2中阴离子的数目为________ O2的摩尔质量就是它的相对分子质量（ ） 1 mol NaCl与2 mol NaCl的摩尔质量不同（ ） H与H+的摩尔质量相同（ ） （N、n、m、M的对象要一致） × × √ 1 g 2 g 16 g NA 1 mol 氢的质量为2 g （ ） 8.4 g的NaHCO3固体中，含有的H+数目为0.1 NA （ ） 4 g氦气中，含有的原子数为2NA （ ） ______ g CH4与22 g的CO2含有的原子数相同 设NA为阿伏加德罗常数的值，已知一个Cl原子的质量为a g，则 b g Cl2的物质的量为______ mol（用含a、b、NA的代数式表示） × × × 4.8 对于气体物质，生活中常用体积还是质量进行计量？ 1 L O2的物质的量为多少？ V m × ρ n ÷ M ？ 0℃，101kPa下： 气体 密度（g/L） 1 mol的质量（g） 1 mol的体积（L） H2 0.089 O2 1.429 N2 1.251 CO2 1.962 CH4 0.714 2 22.47 32 22.39 28 22.38 44 22.43 16 22.41 液体 20℃ 体积/cm3 固体 20℃ 体积/cm3 H2O 18.0 Fe 7.12 H2SO4 53.6 Al 10.0 在一定温度和压强下： 为什么1 mol气体的体积接近，而固体和液体相差巨大？ 物质体积的大小受到哪些因素的影响？ 影响物质 体积大小的因素 外在因素： 温度、压强 内在因素 粒子的大小 粒子的数目 粒子的间距 固体、液体 气体 19世纪初，人们发现： 相同温度和压强下，任何气体的粒子间的间距可看作是相等的 阿伏加德罗定律： 相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子 思考： 1 mol H2和O2在任何时候的体积都相同吗？ 温度和压强一定时，1 L H2和1 L H2和O2的混合气体，分子数相同吗？ 温度和压强一定时，1 L H2和1 L CO2的原子数相同吗？ 只要我们规定了温度和压强，1 mol任何气体的体积都是相同的 我们把这个体积称为该温度和压强下的气体摩尔体积 二、气体摩尔体积 定义：一定温度和压强下，1 mol气体所具有的体积 定义式： L mol V = n · Vm 单位：L/mol 或 L·mol-1 注意： 标准状况下，1 mol气体的体积约为22.4 L 标准状况下的气体摩尔体积： Vm = 22.4 L/mol 常用的气体摩尔体积是在0℃、101kPa（标准状况）下： 常温、常压——25℃、101kPa 常温常压下的气体摩尔体积为24.5 L/mol 气体摩尔体积是22.4 L/mol （ ） 只有在标准状况下，气体摩尔体积才是22.4 L/mol （ ） 1 mol H2的体积为22.4 L （ ） 常温、常压下，1 mol H2的体积为22.4 L （ ） 标准状况下，22.4 L H2O的物质的量为1 mol （ ） 标准状况下，18 g H2O的物质的量为1 mol （ ） 标准状况下，33.6 L N2中的原子数目为3 NA （ ） 标准状况下，22g CO2的体积为11.2 L （ ） × × × × × √ √ √ 标准状况下不是气体的易错物质： HF（熔点 -83.37 ℃、沸点 19.51 ℃） SO3（熔点 16.8 ℃、沸点 44.8 ℃） NO2（熔点 -11 ℃、沸点 21 ℃） 乙醇、乙酸、CCl4、苯 对于气体： 理想气体状态方程： PV=nRT PM=ρRT 推论： 条件 结论 条件 结论 T、P相同 n、T相同 T、P、V相同 T、V相同 同温同压下，等体积的NH3和O2的质量之比为___________；相同质量的NH3和O2的体积之比为__________。 同温同压下，相同体积的下列气体中，质量最大的是（ ） A.氯气 B.氢气 C.氧气 D.氮气 在标准状况下，某8 g的气体A和22 g的CO2所含分子数相同，则气体A和CO2的密度之比为___________。 17 : 32 32 : 17 A 4 : 11 下列说法不正确的是（ ） A.温度相同、体积相同的氧气和氮气分子数相同 B.等温等压下，二氧化硫与二氧化碳气体的密度之比为16:11 C.等温等体积下，5 mol氧气和2 mol氮气的压强之比为5:2 D.等温等压下，32 g氧气和2 g氢气的体积之比等于1:1 求标准状况下，CH4的密度为多少？（单位：g/L） 气体的密度： 标准状况： A 取用液体常常是称量质量还是量取体积？ 现有质量分数为10%的NaOH溶液中，若需要0.1 mol的NaOH，应取溶液的体积为多少？（溶液的密度为1.1 g/mL） 实验室中有如图所示的NaOH溶液，若需要 0.1 mol的NaOH，应取溶液的体积为多少？ 直接以每升溶液中溶质的物质的量的多少来表示溶液的浓度时使用更为方便 三、物质的量浓度 定义：1 L溶液中所含溶质B的物质的量，符号为cB 定义式： mol L nB = cB · V 单位： mol/L 或 mol·L-1 1.物质的量浓度 将1 mol NaCl全部溶于1 L水中，所得溶液的浓度为1 mol/L （ ） 将50 mL 0.1 mol/L CuCl2溶液取出25 mL，剩余CuCl2溶液的浓度为0.05 mol/L （ ） 0.5 mol/L Na2SO4溶液中，Na+的物质的量浓度也为0.5 mol/L （ ） 1 mol/L AlCl3溶液中，Cl-的数目为3NA （ ） 100 mL 0.1 mol/L MgCl2溶液中，Cl-的物质的量为___________ 50 mL溶液中含NaCl 58.5 g，则NaCl的物质的量浓度为_________ 欲将10.6 g Na2CO3固体配制成2 mol/L的溶液，应使溶液的体积为_____________ × × × 0.02 mol 2 mol/L 50 mL × 现有以下溶液： ① 10 mL 1 mol/L AlCl3 ② 500 mL 0.1 mol/L MgCl2 ③ 1000 mL 0.5 mol/L NaCl Cl-的物质的量浓度大小关系是____________________； 加入足量AgNO3溶液，所得AgCl的质量大小关系为__________。 ①＞③＞② ③＞②＞① 现有一溶质质量分数为w，密度为ρ g/mL的NaCl溶液（设NaCl的摩尔质量为M g/mol），则该NaCl溶液的物质的量浓度为________ mol/L。 取 1 L该溶液： mol/mL mol/L 2.配制一定物质的量浓度的溶液 现欲配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液，需要称量NaCl的质量？ m = 0.1 L × 1.00 mol/L × 58.5 g/mol = 5.8500 g 是将5.85 g的NaCl固体溶于100 mL水中吗？ 加水将NaCl溶解，继续加水直到溶液的体积为100 mL 可以在烧杯中实现上述过程吗？ 有何缺点？ 可以在更精确的量筒中实现上述过程吗？ 容积更为精确的仪器：容量瓶 玻璃塞 刻度线 温度、容积 使用注意： ①取用原则：大而近 常用规格：50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL 若需要480 mL溶液？ 选500 mL容量瓶 ②使用前要检查是否漏液 ③“五不” 不溶解、不稀释、不反应、不加热、不储存 （填写时必须指明规格） 【实验2-10】 （1）计算 mNaCl = 5.8500 g （2）称量 分析天平 、 电子天平 、 托盘天平 5.9 g （3）溶解 在________中加入蒸馏水，使NaCl固体全部溶解 烧杯 （4）转移、洗涤、混匀 玻璃棒伸到容量瓶刻度线以下 为什么要洗涤烧杯和玻璃棒？ 为什么洗涤的蒸馏水要少量？ 洗涤液需要全部转移到容量瓶中吗？ 溶解后需恢复至室温 为什么？ （5）定容和摇匀 将蒸馏水注入容量瓶中， 当液面离容量瓶刻度线 1~2 cm时，改用胶头滴 管滴加蒸馏水至溶液的 凹液面与刻度线相切。 盖好瓶塞，反复上下颠 倒，摇匀 定容时若加水超过刻度线，如何处理？ 定容时俯视或仰视，有何影响？ 摇匀后发现凹液面低于刻度线，是否需要补加蒸馏水？ 只能重新配制 俯视：浓度偏高 仰视：浓度偏低 不需要，加了反而会使浓度偏低 （6）装瓶 步骤 操作 cNaCl 称量 用托盘天平称量时，将NaCl放在了右盘 使用的砝码生锈 使用的砝码有缺损 溶解 搅拌过程中少量溶液溅出烧杯 转移 转移前容量瓶中有少量蒸馏水 未等到溶液恢复至室温便转移 玻璃棒未伸到刻度线以下 偏小 偏大 偏小 偏小 无影响 偏大 偏小 步骤 操作 cNaCl 洗涤 未洗涤烧杯和玻璃棒 只进行了一次洗涤操作 洗涤液未全部转移至容量瓶中 定容 凹液面超过刻度线，用胶头滴管吸出 定容时仰视刻度线 定容时俯视刻度线 摇匀 发现凹液面低于刻度线补加蒸馏水 偏小 偏小 偏小 偏小 偏小 偏大 偏小 思考： 现欲用1 mol/L NaOH溶液配制100 mL 0.1 mol/L NaOH溶液，则原溶液的体积为？ 稀释前后NaOH的物质的量不变： 1·V = 0.1×100 ∴V = 10 mL 稀释定律： c浓·V浓 = c稀·V稀 将50 mL 1 mol/L NaOH和50 mL 2 mol/L NaOH混合，所得混合溶液中cNaOH=?（忽略混合前后溶液的体积变化） 混合定律： c1·V1 + c2·V2= c混·V混 忽略混合前后溶液的体积变化时： V1 + V2= V混 现欲用质量分数为98%（ρ=1.84 g/mL）的浓硫酸配制100 mL 1 mol/L 稀硫酸，求所需浓硫酸的体积为多少？ 由稀释定律：18.4·V = 1 × 100 ∴ V ≈ 5.4 mL 思考： ①上述浓硫酸配制稀硫酸中，需要用到哪些仪器？ 量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100 mL容量瓶 由NaCl固体配制100 mL 1.00 mol/L NaCl所用仪器： 天平、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100 mL容量瓶 它在此的作用是什么？ 由此分析其是必须的吗？ ④稀释浓硫酸在何种仪器中进行，操作上要注意什么？ ②用量筒量取浓硫酸时俯视和仰视造成的影响？ ③将量筒中的浓硫酸倒出后，发现量筒内有残留，是否有影响？ 少取 多取 无影响，是设计好的残余量 烧杯中；将浓硫酸缓慢加入水中，并不断搅拌 思考： 1.现需要480 mL 0.1 mol/L CuSO4溶液： （1）所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、________________。 （2）所需CuSO4·5H2O固体的质量为__________ g。 2.配制溶液一定需要使用容量瓶吗？ n N m cB V × NA ÷ NA × Vm ÷ Vm × V ÷ V × M ÷ M $$