1、第三节物质的量1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、物质的量浓度(c)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。2.能根据微粒物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。3.理解溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的概念,并能进行有关计算。4.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法。1 | 物质的量、阿伏加德罗常数概念物质的量是一个物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,符号为n单位摩尔,简称摩,其符号为mol计量标准1mol粒子集合体所含的粒子数为6.022140761023,约为6.021023。把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数
2、,符号为NA,通常用6.021023mol-1表示转化关系n=计量对象 分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子及微观粒子的特定组合注意事项物质的量不能计量宏观物质;表示物质的量时应在“mol”后用化学式指名物质种类,不能用汉字笼统表示ANN2 | 摩尔质量3 | 气体摩尔体积1.影响物质体积大小的主要因素影响物质体积大小的主要因素2.气体摩尔体积气体摩尔体积(1)含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm,单位是L/mol(或Lmol-1);基本表达式是Vm= 。(2)适用对象:单一气体或混合气体。(3)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它取决于气体所处的温度和压强。温度越
3、高,压强越小,气体摩尔体积越大。当温度和压强一定时,气体摩尔体积为定值。(4)特例:标准状况是指温度为0,压强为101kPa,此时,Vm= 22.4Lmol-1。Vn(5)使用“Vm=22.4Lmol-1”应注意的问题a.忽视外界条件是标准状况,如常温、常压下,1molH2的体积不是22.4L。b.忽视研究对象是气体,如标准状况下,H2O、酒精等不是气体。c.将1mol气体的体积与气体摩尔体积的单位混淆,前者单位为L,后者单位为Lmol-1。3.阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律可总结为:“三同”定“一同”,即同温、同压、同体积的气体,具有相同的分子数。4 | 物质的量浓度1.物质的量浓度物质的量浓
4、度注意事项:(1)V表示溶液的体积,而不是溶剂的体积,单位一般用“L”。(2)对于一定物质的量浓度的溶液来说,从中取出任意体积的溶液,物质的量浓度不变,但其中所含溶质的物质的量与所取体积有关。(3)整体与部分的关系:如0.1molL-1AlCl3溶液中,c(Al3+)= 0.1molL-1,c(Cl-)= 0.3molL-1。(4)进行物质的量浓度的有关计算时,各种情况下最终落脚点是物质的量浓度的定义式c= ,充分利用有关物质的量的计算公式,发挥物质的量的桥梁作用。(5)已知溶液的密度时,溶液的体积V(溶液)=。(6)运用电荷守恒时,要特别注意离子所带电荷数要参与计算,即离子浓度要乘以每个离子
5、所带电荷的数值。nV()()m溶液溶液2.一定物质的量浓度溶液的配制一定物质的量浓度溶液的配制(1)主要仪器a.托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。b.容量瓶结构:细颈、梨形、平底玻璃容器,带磨口玻璃塞。标志:温度、容积和刻度线。规格:100mL、250mL、500mL、1000mL等。用途:配制一定物质的量浓度的溶液。注意事项:使用前先检查是否漏液;不能溶解固体;不能稀释浓溶液;不能加热;不能用作反应容器;不能长期贮存溶液。(2)实验步骤以配制100mL2.00molL-1NaCl溶液为例:(3)误差分析根据cB=判断。BnVmM V操作步骤引起误差的原因对结果的影响nVc
6、称量物质、砝码位置颠倒且需要使用游码偏小偏低称量NaOH时使用滤纸偏小偏低量取用量筒量取浓硫酸时仰视偏大偏高用量筒量取浓硫酸时俯视偏小偏低将量取浓溶液所用量筒洗涤,并将洗涤液注入容量瓶中偏大偏高溶解不慎将溶液溅到烧杯外面偏小偏低冷却、转移未冷却至室温就转入容量瓶中偏小偏高转移前,容量瓶内有少量蒸馏水无影响转移时有少量溶液流到容量瓶外偏小偏低洗涤未洗涤或只洗涤了1次烧杯和玻璃棒偏小偏低定容定容时仰视刻度线偏大偏低定容时俯视刻度线偏小偏高定容时液面超过刻度线,立即用胶头滴管吸出偏小偏低定容摇匀后液面低于刻度线,又加蒸馏水至刻度线偏大偏低3.溶液的混合与稀释溶液的混合与稀释(1)将浓溶液加水稀释,稀
7、释前后溶质的物质的量和质量都保持不变c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀),m(浓)(浓)=m(稀)(稀)。(2)同一溶质不同浓度的两溶液相混合,混合后,溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)c1V1+c2V2=c(混)V(混),m11+m22=m(混)(混)。1.小明同学家里今年种植了100亩谷子,今年谷子大丰收,他看着打谷场上大堆大堆的谷子说今年能收获1mol小米,这种说法错误()2.某同学去医院验血,血液化验单中“葡萄糖”的结果为5.0410-3mol/L,这里的“5.0410-3mol/L”表示葡萄糖的质量分数( )根据单位可确定“5.0410-3m
8、ol/L”表示葡萄糖的物质的量浓度。3.在果园配制波尔多液时,小明将250gCuSO45H2O溶解到1L水中,得到1mol/L的CuSO4溶液( )溶解后溶液的体积不是1L。4.可以用“1mol氧”表示1mol氧气( )没有指明是氧原子还是氧分子。5.一种微粒的摩尔质量就是1mol该微粒的质量( )摩尔质量以gmol-1为单位时,与1mol该微粒的质量仅仅在数值上相等,两者是两个不同的物理量。判断正误，正确的画“ ” ，错误的画“ ” 。6.气体摩尔体积适用范围是气体,必须为单一气体( )气体摩尔体积的适用范围是气体,可以是单一气体,也可为混合气体。7.两种气体分子数相同,体积也相同( )气体
9、体积与温度、压强有关,不同温度、压强下物质的量相同的气体,体积不一定相同。8.如果不是标准状况,气体摩尔体积一定不是22.4Lmol-1( )气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强,如果同时改变温度和压强,非标准状况下气体摩尔体积也可以是22.4Lmol-1。9.配制480mL一定物质的量浓度溶液时,要选用500mL的容量瓶()没有480mL的容量瓶,因此配制480mL一定物质的量浓度溶液时选用500mL容量瓶。10.为了配制方便,可将固体或浓溶液直接在容量瓶(或量筒)中进行溶解(或稀释)( )容量瓶、量筒不能溶解固体、稀释溶液,也不能用作反应容器。水是大家非常熟悉的物质,它是由水分子构
10、成的。一滴水(约0.05mL)大约含有17万亿亿个水分子。如果一个个地去数一滴水中含有的水分子,即使分秒不停,一个人一生也无法完成这项工作。那么,怎样才能既科学又方便地知道一定质量的水中含有的水分子数呢?为此科学家引入了物质的量。摩尔质量在物质的量的计算中起到桥梁的作用,它可以将物质的质量换算成物质的量以及换算成粒子数,也可以将气态物质质量换算成体积(标准状况)。1|摩尔质量的求算方法问题1.摩尔质量与物质的质量有什么不同?提示:概念不同。摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,而质量是指物体所含物质多少的物理量。单位不同。摩尔质量的常用单位是gmol-1,而物质质量的常用单位是g或kg。
11、2.摩尔质量与相对原子质量或相对分子质量有何不同?提示:摩尔质量的常用单位是gmol-1,同种物质的摩尔质量因单位不同而数值不同;相对原子质量或相对分子质量的单位为1,同种原子或分子的相对原子质量或相对分子质量相同。3.已知1个氧原子的质量为2.65710-26kg,请计算O2的摩尔质量为多少?提示:O2的摩尔质量为22.65710-26kg103gkg-16.021023mol-132gmol-1。 摩尔质量的求算方法摩尔质量的求算方法1.根据物质的质量(m)和物质的量(n):M= 。mn2.已知一个微粒的质量为a:M=aNA。3.根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(N
12、A):M=NAm/N。4.对于混合物求其平均摩尔质量(1)M=混合物总质量/混合物总的物质的量。(2)M=M1a%+M2b%+M3c%,a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数。2|阿伏加德罗定律及其推论的应用化学实验小组利用电解装置,来推导气体体积与物质的量的关系,已知利用图1装置电解水时,水的转化过程如图2所示。已知A试管中收集到的气体为氢气,B试管中收集到的气体为氧气。问题1.经测定,相同温度、压强下A试管中气体体积大约是B试管中气体体积的2倍。写出电解水的化学方程式,推测相同温度和压强下气体体积与物质的量的关系。提示:电解水的化学方程式为2H2O 2H2+O2,由氢气和氧气的物质
13、的量之比是2 1,体积之比也是2 1,可以推测相同温度和压强下气体的体积之比等于物质的量之比。2.如图3所示用打气筒给篮球打气时,气体源源不断地被打进去,而篮球的体积几乎不发生变化,气体都去了哪儿?气球内气体的哪些物理量发生了变化?据此推测恒温、恒容时气体物质的量与压强有何关系?提示:气体体积受温度和压强影响。向篮球内打气时气体进入篮球内,气体物质的量增多,压强变大。恒温、恒容时气体物质的量与压强成正比。 阿伏加德罗定律的推论阿伏加德罗定律的推论推论公式同温、同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比 =同温、同体积下,气体的压强之比等于其物质的量之比=同温、同压下,相同体积的任何气体的质量之比
14、等于其摩尔质量之比=同温、同压下,任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比=同温、同物质的量的气体,压强与体积成反比=12VV12nn12pp12nn12mm12MM1212MM12pp21VV3|关于物质的量浓度的计算表示溶液组成的方法有两种:溶质的质量分数;物质的量浓度。下图所示为实验室浓硫酸的试剂瓶上的标签。问题1.为什么溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度可以相互换算?提示:溶质的质量分数、物质的量浓度均是描述溶质多少的物理量,利用质量分数计算的溶质质量一定等于利用物质的量浓度计算的溶质质量,因此可以利用溶质的质量相等,将溶质的质量分数与物质的量浓度进行换算。2.若取1L这种浓硫酸,其中含有
15、溶质的质量是多少?物质的量是多少?提示:1L这种浓硫酸中所含硫酸的质量为1000mL1.84gcm-398%=1803.2g。物质的量为=18.4mol。-11803.2g98g mol3.根据物质的量浓度的定义计算该浓硫酸的物质的量浓度。提示:该浓硫酸的物质的量浓度为=18.4molL-1。4.若将密度的单位改为gL-1,试归纳溶质的质量分数和物质的量浓度的关系式。提示:cB=(molL-1)。18.4mol1LBnV-1-1(g L ) 1(g mol )1LLMM 气体溶质物质的量浓度的计算气体溶质物质的量浓度的计算标准状况下,1L水中溶解某气体VL,所得溶液的密度为gcm-3,气体的摩尔质量为Mgmol-1,则c=molL-1。100022400VMV 溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度之间的换算c=(c为溶质的物质的量浓度,单位为molL-1,为溶液的密度,单位为gcm-3,为溶质的质量分数,M为溶质的摩尔质量,单位为gmol-1)。1000M
