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

邓 长 勇 湖北省利川市第一中学 第二章 海水中的重要元素——钠和氯 第三节 物质的量 如何计量 微观物质？ 质量 体积 微观 微粒个数？ 宏观 引入新的概念 思考·讨论 老师要去文具店买120支铅笔，如何 能够快速准确的清点够数呢？ 方法：把微小物质扩大倍数形成一定数目的集体以方便生活、方便科学研究、方便相互交流 1 打 铅笔 1 双 筷子 1 箱 啤酒 1 盒 别针 宏观物质 集合体 曹冲称象的故事 1、曹冲解决问题的方法？ 2、怎样称一个原子？ 象太大 分割 求和 原子太小 集体 求商 1个O原子 2.6578×10-23g 1万个O原子 104×2.6578×10-23g = 2.6578×10-18g 1023个O原子 1023×2.6578×10-23g = 2.6578g 6.02×1023个O原子 6.02×1023×2.6578×10-23g =16g “集体”的数目选择多少呢？ 不好称 不好称 能称但不方便 很好称 6.02×1023是个很好也很巧的数啊！！！ 6.02×1023 个H的质量 6.02×1023 个O的质量 6.02×1023 个Fe的质量 6.02×1023 个C的质量 6.02×1023 个OH-的质量 6.02×1023 个SO42-的质量 其 他 的 微 粒 呢 ？ 1g 16g 56g 12g 17g 96g 6.02×1023 个微粒称作1摩尔(1mol) 1 mol任何粒子或物质的质量以克为单位时，其数值与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。 衡量物质所含一定数目粒子集合体的物理量。 单位是摩尔(mol) 一、物质的量 每摩尔物质含有6.02×1023个该物质的微粒 含有6.02×1023个时，该物质的物质的量为1mol 6.02×1023mol-1 叫做阿伏加德罗常数，符号NA 注意：阿伏加德罗常数是一个物理量，单位是mol－1。 1摩尔的标准：1 mol粒子集体所含的粒子数= 0.012kg12C中所含的碳原子数≈ 6.02×1023 1、 物质的量 ①概念： 表示含有一定数目粒子集合体的物理量。 ②符号： n ③单位： 摩尔，简称摩（mol） ④适用范围： 原子、分子、离子、电子、原子团等微观粒子。 获得该课件的老师，只享有课件的使用权，可以用于教学和公开课，但不可以有以下行为： （1）不得传播该课件（包括免费分享和二次贩卖） （2）不得将该课件上传到各大网站 （3）不得直接使用该课件参加课件比赛或录课 （4）不得直接在个人公众号发布该课件 【违者必究法律责任】 做课件不容易，知识产权应当得到保护，如发现侵权行为，欢迎联系18288733534，不胜感激~ 2. 摩尔 摩尔—物质的量的单位 ①符号： ②标准： mol 国际上规定： 1mol 粒子集合体所含的粒子数为6.02214076 x 1023 ③书写方法： 数值+单位+化学符号 获得该课件的老师，只享有课件的使用权，可以用于教学和公开课，但不可以有以下行为： （1）不得传播该课件（包括免费分享和二次贩卖） （2）不得将该课件上传到各大网站 （3）不得直接使用该课件参加课件比赛或录课 （4）不得直接在个人公众号发布该课件 【违者必究法律责任】 做课件不容易，知识产权应当得到保护，如发现侵权行为，欢迎联系18288733534，不胜感激~ 注意事项 3. 阿伏加德罗常数 ①定义： ②符号： ③单位： 1 mol任何粒子的粒子数（6.02214076×1023） NA mol-1 注意： （1）使用时，可用近似值6.02×1023代替 （2）1mol任何粒子（单一/混合） 获得该课件的老师，只享有课件的使用权，可以用于教学和公开课，但不可以有以下行为： （1）不得传播该课件（包括免费分享和二次贩卖） （2）不得将该课件上传到各大网站 （3）不得直接使用该课件参加课件比赛或录课 （4）不得直接在个人公众号发布该课件 【违者必究法律责任】 做课件不容易，知识产权应当得到保护，如发现侵权行为，欢迎联系18288733534，不胜感激~ 物质所含微粒数 N 物质的量(mol) n ÷ NA × NA n = N NA 4. 物质所含微粒数与物质的量的关系 符号：M 单位：g/mol或g·mol-1 单位物质的量的物质所具有的质量 数值：以g·mol-1为单位时：数值上与相对分子质量或相对原子质量相等。 5. 摩尔质量 n＝ M m 计算公式： 获得该课件的老师，只享有课件的使用权，可以用于教学和公开课，但不可以有以下行为： （1）不得传播该课件（包括免费分享和二次贩卖） （2）不得将该课件上传到各大网站 （3）不得直接使用该课件参加课件比赛或录课 （4）不得直接在个人公众号发布该课件 【违者必究法律责任】 做课件不容易，知识产权应当得到保护，如发现侵权行为，欢迎联系18288733534，不胜感激~ 获得该课件的老师，只享有课件的使用权，可以用于教学和公开课，但不可以有以下行为： （1）不得传播该课件（包括免费分享和二次贩卖） （2）不得将该课件上传到各大网站 （3）不得直接使用该课件参加课件比赛或录课 （4）不得直接在个人公众号发布该课件 【违者必究法律责任】 做课件不容易，知识产权应当得到保护，如发现侵权行为，欢迎联系18288733534，不胜感激~ 6. 物质的量的应用 问题：学习了物质的量这一物理量后，你对化学反应中的定量关系有了哪些新的认识？ 请结合 C + O2 　　　CO2加以说明。 点燃 C + O2 　 　　　CO2 点燃 质量比 12g ∶ 32g ∶ 44g 化学计量数比 1 ∶ 1 ∶ 1 扩大NA倍 NA ∶ NA ∶ NA 物质的量比 1mol ∶ 1mol ∶ 1mol 粒子数比 1 ∶ 1 ∶ 1 微观 符号 宏观 桥梁 物质的量 化学三重表征 n m N M NA ×NA ×M 质量(m) 物质的量(n) 微粒数(N) 物质的体积(V) = = ？ 二、气体摩尔体积 物质 状态 质量(g) 密度 (g/cm3) 体积 Fe 固 态 56 7.86 Al 27 2.7 Pb 207.2 11.3 H2O 液 态 18 1.0 H2SO4 98 1.83 H2 气 态 2 0.0899 g/ L O2 32 1.43 g/ L CO2 44 1.977 g/ L 7.12 cm3 10cm3 18.3 cm3 18.0cm3 53.6 cm3 22.4 L 22.4 L 22.3 L 科学探究 以下是1mol物质在00C、1.01×105Pa下的体积 由体积数据结合物质状态得出什么结论? 固体(solid) 液体(liquid) 气体(gas) 1、1mol不同的固态或液态物质，体积不同。 2、在相同状态下，1mol气体的体积基本相同。 那么不同状态的物质，体积大小跟哪些因素有关呢？ 宏观现象 球所占的体积 球的个数 微观探析 物质的体积 粒子个数 物质是由分子、离子或原子构成 球的间距 球的大小 粒子间距 粒子大小 ①100个篮球和10个篮球都紧密堆积 ②100个篮球和100个乒乓球紧密堆积 ③100个篮球紧密堆积、100篮球都间隔1米在操场均匀分布 22 1. 影响物质体积的微观因素 获得该课件的老师，只享有课件的使用权，可以用于教学和公开课，但不可以有以下行为： （1）不得传播该课件（包括免费分享和二次贩卖） （2）不得将该课件上传到各大网站 （3）不得直接使用该课件参加课件比赛或录课 （4）不得直接在个人公众号发布该课件 【违者必究法律责任】 做课件不容易，知识产权应当得到保护，如发现侵权行为，欢迎联系18288733534，不胜感激~ 获得该课件的老师，只享有课件的使用权，可以用于教学和公开课，但不可以有以下行为： （1）不得传播该课件（包括免费分享和二次贩卖） （2）不得将该课件上传到各大网站 （3）不得直接使用该课件参加课件比赛或录课 （4）不得直接在个人公众号发布该课件 【违者必究法律责任】 做课件不容易，知识产权应当得到保护，如发现侵权行为，欢迎联系18288733534，不胜感激~ 因素 状态 粒子大小 粒子间距离 固体和液体 气体 主要因素 次要因素 忽略 主要因素 次要因素 忽 略 当粒子数目（1mol）相同时： 相同条件下，1mol不同液体或固体体积不相同。(粒子大小不同) 1mol不同气体体积相同。(粒子平均间距相同) 获得该课件的老师，只享有课件的使用权，可以用于教学和公开课，但不可以有以下行为： （1）不得传播该课件（包括免费分享和二次贩卖） （2）不得将该课件上传到各大网站 （3）不得直接使用该课件参加课件比赛或录课 （4）不得直接在个人公众号发布该课件 【违者必究法律责任】 做课件不容易，知识产权应当得到保护，如发现侵权行为，欢迎联系18288733534，不胜感激~ 2. 影响气体分子间距的因素 获得该课件的老师，只享有课件的使用权，可以用于教学和公开课，但不可以有以下行为： （1）不得传播该课件（包括免费分享和二次贩卖） （2）不得将该课件上传到各大网站 （3）不得直接使用该课件参加课件比赛或录课 （4）不得直接在个人公众号发布该课件 【违者必究法律责任】 做课件不容易，知识产权应当得到保护，如发现侵权行为，欢迎联系18288733534，不胜感激~ 获得该课件的老师，只享有课件的使用权，可以用于教学和公开课，但不可以有以下行为： （1）不得传播该课件（包括免费分享和二次贩卖） （2）不得将该课件上传到各大网站 （3）不得直接使用该课件参加课件比赛或录课 （4）不得直接在个人公众号发布该课件 【违者必究法律责任】 做课件不容易，知识产权应当得到保护，如发现侵权行为，欢迎联系18288733534，不胜感激~ 固体物质 液体物质 粒子间距d 气体物质 1、固体、液体的体积 (1)粒子数目多少 (2)粒子本身大小 2、气体的体积 (1)粒子数目多少 (2)粒子间平均距离 T P 其他条件不变时 d d 小结 2、使用22.4 L的四要素：标准状况、1mol、气态、约值。 特别注意 1、只适用于气态物质，可以是单一气体也可以是混合气体。 6.02×1023分子 标态下的气体摩尔体积 2）单位：__________或L/mol。 3）表达式：Vm＝____。 4）标准状况下，气体摩尔体积约为_______ L·mol－1。 1）定义: 单位物质的量的气体所占的体积。 符号：Vm L·mol－1 22.4 3. 气体摩尔体积 例: 在标准状况下, 2.2g CO2 的体积是多少？ n(CO2) = m (CO2) M(CO2) = 2.2g 44 g ·mol －1 = 0.05mol V（CO2）= n(CO2)·Vm = 0.05 mol × 22.4 L/mol = 1.12L 解： 答:在标准状况下，2.2g CO2的体积为1.12L。 同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。 注意： ①范围：气体，任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体； ②同温同压下，不一定指在标准状况下； ③四同（同温、同压、同体积、同微粒数 = 同物质的量） 4. 阿伏伽德罗定律及其推论 获得该课件的老师，只享有课件的使用权，可以用于教学和公开课，但不可以有以下行为： （1）不得传播该课件（包括免费分享和二次贩卖） （2）不得将该课件上传到各大网站 （3）不得直接使用该课件参加课件比赛或录课 （4）不得直接在个人公众号发布该课件 【违者必究法律责任】 做课件不容易，知识产权应当得到保护，如发现侵权行为，欢迎联系18288733534，不胜感激~ P为压强，V为体积，n为物质的量，T为温度，R为常数，值约为8.314J/(mol·K)。 即根据PV=nRT，可概括为“三同”推“一同”。 分子数 数学表达式：理想气体状态方程：PV=nRT 相同条件 结论 公式 语言叙述 同温同压 同温同压下,体积比等于物质的量之比,等于粒子数之比 同温同容 同温同容下,压强比等于物质的量之比,等于粒子数之比 同温同物质的量 同温同物质的量下,压强比等于体积的反比 同温同压 同温同压下,密度比等于摩尔质量之比 同温同压 同体积 同温同压下,体积相同的气体,其摩尔质量与质量成正比 阿 伏 加 德 罗 定 律 的 推 论 （2）已知标准状况下气体的密度（ρ）求解： M= 22 .4L/mol ×ρg/L （1）由摩尔质量公式求解：M=m/n （3）由气体的相对密度求解 5. 计算摩尔质量的方法 两种气体的密度之比称为相对密度。如A气体对B气体的相对密度用DB表示为： （4）混合气体的平均摩尔质量计算 M（混）=m总÷n总 =(M1n1+M2n2+…+Mini)÷n总 =M1n1/n总+M2n2/n总+…+Mini/n总 =M1V1/V总+M2V2/V总+…+MiVi/V总 M（混）=M1a1+M2a2+…+Miai a1、a2、…、ai各气体组分的物质的量分数或体积分数。 N,n,m,V之间的相互转化 N n m ÷NA ×M ×NA ÷M V （气体） ×Vm ÷Vm [小结] N n m ÷NA ×M ×NA ÷M V（g） ×22.4 （标况） ÷22.4 （标况） Ｖaq ?? 三、物质的量浓度 生活中浓度的不同表示方法 质量分数 体积分数 质量/体积浓度 物质的量浓度 单位/体积浓度 单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量。 3）单位： mol/L（mol∙L-1） 4）表达式： 2）符号：cB 1）定义： cB = n(B) V（aq） 1. 物质的量浓度 注意：溶液的体积不等于溶剂的体积，也不是溶质和溶剂体积的简单加和。是溶质和溶剂混合溶解后的实际体积，应用溶液的质量和溶液的密度计算得到，还要注意溶液体积的单位换算。 ρ(溶液)= m（溶液） V（溶液） 如何配制100g质量分数为10%的NaCl溶液？ （1）计算 （2）称量：称NaCl的质量，量水的体积90mL（90g） （3）溶解 （4）装瓶贴签 如何配制 100mL 1.00mol/L 的NaCl溶液？ 思考回顾 2. 一定物质的量浓度溶液的配制 1）实验仪器 获得该课件的老师，只享有课件的使用权，可以用于教学和公开课，但不可以有以下行为： （1）不得传播该课件（包括免费分享和二次贩卖） （2）不得将该课件上传到各大网站 （3）不得直接使用该课件参加课件比赛或录课 （4）不得直接在个人公众号发布该课件 【违者必究法律责任】 做课件不容易，知识产权应当得到保护，如发现侵权行为，欢迎联系18288733534，不胜感激~ 获得该课件的老师，只享有课件的使用权，可以用于教学和公开课，但不可以有以下行为： （1）不得传播该课件（包括免费分享和二次贩卖） （2）不得将该课件上传到各大网站 （3）不得直接使用该课件参加课件比赛或录课 （4）不得直接在个人公众号发布该课件 【违者必究法律责任】 做课件不容易，知识产权应当得到保护，如发现侵权行为，欢迎联系18288733534，不胜感激~ 2）实验步骤：计算→称量→溶解→冷却→转移→洗涤→定容→摇匀→装瓶 （2）称量：用托盘天平称量5.9克氯化钠。 （3）溶解：将称好的NaCl放入烧杯中用适量蒸馏水用玻璃棒搅拌使之全部溶解。 （4）转移：冷却至室温后，将烧杯中的溶液小心沿玻璃棒注入到容量瓶中（注：不要让溶液洒到容量瓶外）。 （1）计算:需NaCl固体质量为 。 5.85g 获得该课件的老师，只享有课件的使用权，可以用于教学和公开课，但不可以有以下行为： （1）不得传播该课件（包括免费分享和二次贩卖） （2）不得将该课件上传到各大网站 （3）不得直接使用该课件参加课件比赛或录课 （4）不得直接在个人公众号发布该课件 【违者必究法律责任】 做课件不容易，知识产权应当得到保护，如发现侵权行为，欢迎联系18288733534，不胜感激~ （7）摇匀：将瓶塞盖好，反复上下颠倒，摇匀。 （5）洗涤：将烧杯内壁和玻璃棒洗涤2-3次，洗涤液也注入容量瓶中,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。 （6）定容：继续加水至刻度线下1-2cm，改用胶头滴管加水至溶液凹液面与刻度线相切。 （8）装瓶贴标签：将配好的溶液装入试剂瓶，贴好标签，注明溶液的名称和浓度。 获得该课件的老师，只享有课件的使用权，可以用于教学和公开课，但不可以有以下行为： （1）不得传播该课件（包括免费分享和二次贩卖） （2）不得将该课件上传到各大网站 （3）不得直接使用该课件参加课件比赛或录课 （4）不得直接在个人公众号发布该课件 【违者必究法律责任】 做课件不容易，知识产权应当得到保护，如发现侵权行为，欢迎联系18288733534，不胜感激~ 3）误差分析 cＢ＝ nＢ Ｖ ＝ mＢ MBＶ 由于实验操作不当引起mＢ或Ｖ的变化，会对Ｃ（Ｂ）造成误差。 (2)使V增大(或减小)的因素，导致cB偏小(或偏大)。 (1)使mＢ增大(或减小)的因素，导致cB偏大(或偏小)。 能引起误差的一些操作 因变量 c/mol·L-1 m V 天平的砝码粘有其他物质或已生锈 _____ _____ _____ 药品、砝码左右位置颠倒,且使用了游码 _____ _____ _____ 称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长 _____ _____ _____ 用滤纸称易潮解的物质(如NaOH) _____ _____ _____ 增大 不变 偏大 减小 不变 偏小 减小 不变 偏小 减小 不变 偏小 (1)称量过程误差分析 (2) 配 制 过 程 误 差 分 析 能引起误差的一些操作 因变量 c/mol·L-1 m V 烧杯与玻璃棒未洗涤 _____ _____ _____ 搅拌时部分液体溅出 _____ _____ _____ 定容时,水加多了,用滴管吸出 _____ _____ _____ 未冷却到室温就注入容量瓶定容 _____ _____ _____ 定容时眼睛俯视的刻度线 _____ _____ _____ 定容时眼睛仰视的刻度线 _____ _____ _____ 容量瓶洗涤后未干燥 _____ 减小 不变 偏小 减小 不变 偏小 不变 减小 偏大 偏大 减小 不变 不变 增大 偏小 无影响 减小 偏小 不变 N,n,m,V，Ｖaq之间的相互转化 N n m ÷NA ×M ×NA ÷M V（气体） ×22.4 （标况） ÷22.4 （标况） Ｖaq ÷C（Ｂ） ×c（Ｂ） (1)已知溶液中某种离子的浓度，求其他离子的浓度。 溶液中阴、阳离子的物质的量浓度之比＝化学组成中的离子个数之比。 [例]Na2SO4溶液中，c(SO42-)＝1 mol·L－1，则 c(Na＋)＝______________，c(Na2SO4)＝______________。 (2)已知一定体积的溶液中溶质的质量计算浓度。 2 mol·L－1 1 mol·L－1 3. 物质的量浓度相关计算 [例]配制500mL1.5mol/L的HCl溶液，需要2.5mol/L的HCl多少mL? V = 300mL 2.5mol/L × V = 1.5mol/L × 500ml （3）有关溶液稀释的计算 n（溶质）＝ V(浓)×c（浓）＝ V（稀）×c（稀） m（溶质）＝ m（浓）×ω（浓）＝ m（稀）×ω（稀） （4）求不同浓度的同种溶液混合后的物质的量浓度 [例] 将50mL0.2mol/L的H2SO4和 150mL0.8mol/L的H2SO4溶液混和后的物质的量浓度? （稀溶液混合一般体积不变） 解: c(混) = 0.2mol/L×0.05L＋0.8mol/L×0.15L = 0.65(mol/L) 0.05L＋0.15L 答: 混和后的浓度为0.65mol/L. [例]标准状况下VL的HCl溶解在1L水中，所得溶液的密度为ρ g/mL，该溶液的物质的量浓度是多少？ c(HCl)= V(aq) n(HCl) V(HCl) Vm V(HCl) Vm × M(HCl) +1000 ρ × 1000 = = 1000ρV 36.5V+22400 V(HCl) Vm m(aq) ρ ×1000 = (5)标准状况下，一定体积的气体溶于水形成密度为ρg/cm3的溶液计算浓度。 （6）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/cm3）×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） ρVω=c(V/1000)M ρVω=cVM c＝ 按小标题进入有关练习 [例] 配制500mL1mol/L的H2SO4，需要密度为1.836g/mL、98%的浓H2SO4多少mL? 解法（1） 1.836g/mLх1000mL.L-1х98％ 98g/mol =18.4mol/L 18.4mol/L•X ＝ 1mol/Lх0.5L 解得：X＝0.027L＝27mL 解法（2）设需要浓硫酸的体积为X 1.836g/mL•Xх98％＝1mol/Lх0.5Lх98g/mol 解之：X＝27mL C（浓H2SO4）＝ eq \f(V,n) $$