1、12.2化学计量在实验中的应用化学计量在实验中的应用第一节：物质的量的单位第一节：物质的量的单位-摩尔摩尔2一、物质的量及其单位一、物质的量及其单位1.物质的量物质的量（1）定义：表示含有一定数目粒子的集合体。符号为 n ，是一个物理量物理量。（2）注意：物质的量是一个基本物理基本物理量量物质的量适用范围：微观粒子。如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等，不能用于描述宏观物体。物质的量四个字是一个整体，不能拆开，缺一不可！2.摩尔摩尔（1）定义：物质的量的单位单位，简称摩。符号为 mol，是一个单位单位。（2）注意：摩尔不是基本物理量，是物质的量的单位单位。与物质的量的关系类似质量千克
2、，时间秒使用时必须指明：物质微粒种类。如：1 mol H，1 mol H2,1 mol H+。不能使用1摩尔氢3补充知识-微观粒子质子中子原子核电 子原子物质分子离子构 成构成构成构成构成变成（直接）构成1、原子、分子和离子都是构成物质的一种粒子。、原子、分子和离子都是构成物质的一种粒子。（1）由原子直接构成，如：Ar、Fe、Cu等稀有气体和金属（2）由分子构成，如：H2、O2、H2O、CO2等（3）由离子构成，如：NaCl由Na+和Cl-构成2、电子是构成原子的一种粒子，每个电子带一个单位负电荷。、电子是构成原子的一种粒子，每个电子带一个单位负电荷。如H原子核外有一个电子，O原子核外有8个电
3、子，Na+核外有10个电子。3、质子和中子是构成原子核的粒子，每个质子带一个单位正电荷，中子不带电。、质子和中子是构成原子核的粒子，每个质子带一个单位正电荷，中子不带电。如12C原子中有6个质子和6个中子。原子中，原子序数原子序数=核电荷数核电荷数=质子数质子数=核外电子数核外电子数43、阿伏加德罗常数、阿伏加德罗常数（1）定义：国际上规定，1mol粒子集合体所含的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同，约为约为6.02 1023。把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，符号为 NA，通常用6.02 1023 表示。（2）关系图1mol任何粒子的粒子数阿伏加德罗常数（NA）单位
4、：mol-10.012kg12C中所含原子数约为约为约为约为约为约为6.02 10235【例题1】下列说法中正确的是（）A.摩尔是化学上常用的一个物理量B.物质的量表示物质的数量C.1摩尔氢气分子可以表示为1mol H2D.1mol 氧约含有6.02 1023【例题2】下列说法中，正确的是（）A.1mol任何物质都含有6.02 1023 个原子B.1mol水中含有2mol氢和1mol氧C.物质的量就是物质的质量D.使用物质的量这一物理量，摩尔这一单位时必须指明微粒种类【例题3】3mol H2SO4 中有（）个H2SO4 ，（）mol SO4-，有（）个H+C （表示含有一定数目粒子的集合体）D
5、 3NA 3 6NA，64、物质的量（、物质的量（n）、实际微观粒子数（）、实际微观粒子数（N）和阿伏）和阿伏伽德罗常数（伽德罗常数（NA ）三者的关系。）三者的关系。ANNn【例题4】含有3.011023个分子的H2SO4的物质的量是（）5mol B.0.5mol C.50mol D.0.2mol【例题5】下列哪种物质所含原子数与0.2molH3PO4 所含原子数相等（）A.0.4 mol H2O 2 B.0.2mol H2SO4 C.0.8mol NaOH D.0.3mol HNO3 B A物质的量粒子数已知物理量解题思路：计 算计 算注意脚标7个数个数摩尔数（物质的量）摩尔数（物质的量）
6、NANA解题思路解题思路分子分子原子原子脚标脚标脚标脚标AAnNNNNnn:物质的量NA：阿伏伽德罗常数N：实际微观粒子数物质的量粒子数已知物理量计 算计 算1mol粒子的电子数粒子的摩尔数电子摩尔数电子个数NA=8【例6】填空（1）1molH2O中含有（）个H2O，（）mol H,（）mol 质子，（）mol 电子。（2）0.5mol H2SO4 中含有（）个H，（）mol O，（）mol 电子。（3）与0.2mol H3PO4 含有相同 H原子数的HNO3 为（）mol,与其含有相同氧原子数的H2SO4 有（）个，与其含有相同分子数的HCl有（）mol,与其含有相同原子总数的NH3 为（）
7、mol.（4）0.2molNaOH含Na+（）mol,含OH-（）mol,与（）mol Ba(OH)2 所含OH-数目相同。6.021023 2 10 10 6.021023 2 25 0.6 0.2 6.021023 0.2 0.4 0.2 0.2 0.19二、摩尔质量二、摩尔质量1mol物质的质量物质的质量1mol 任何粒子或物质的质量以克为单位时，其数值数值都与该粒子的相对原子质 量或相对分子质量相等相等。2.摩尔质量摩尔质量（1）定义：单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，符号为M。（2）单位：g/mol（3）数值：数值等于该粒子的相对分子（原子）质量。（4）摩尔质量与相对分子质
8、量、相对原子质量的关系类别摩尔质量相对分子（或原子）质量相同点对于同一物质或微粒来讲，摩尔质量以g/mol为单位时，二者在数值上相等符号MAr含义单位物质的量的物质具有的质量该分子（或原子）的质量除以一个12C原子质量的1/12所得的数值单位g/mol1实例(NaCO3)106g/mol10610【习题7】填空（1）1 mol Cu 原子的质量是 克（2）1 mol CO2 分子的质量 是 克（3）1molNa+的质量是 克（4）1mol NaCl的质量是 克（5）SO2的摩尔质量是 ；物质的量为2mol,其质量是 ；分子数是 。（6）SO4-摩尔质量是 ，物质的量是 。64 44 23 58
9、.5 64g/mol 128g 1.204 1024 96 g/mol 9.6g113.物质的质量（物质的质量（m)，物质的量，物质的量(n)，摩尔质量，摩尔质量(M)三者之间的关系三者之间的关系MmnANNnMm【例题6】24.5gH2SO4 的物质的量是多少？molmolggSOHMSOHmSOHn25.0/985.24)()()(424242【例题7】下列说法正确的是（）A.NaOH的摩尔质量为40gB.1mol O2的质量与它的相对分子质量相等C.1molOH-的质量为17g.mol-1D.1个铁原子的质量约等于231002.656D12【例题8】71gNa2SO4 中含有Na+和SO
10、4-的个数是多少？2323442344242421001.31002.65.0)()(1002.6)()(5.05.01)(15.02)(5.0/14271)()()(AANSOnSONNNanNaNmolmolSOnmolmolNanmolmolggSONaMSONamSONan13第二节第二节：气体摩尔体积：气体摩尔体积三、气体摩尔体积三、气体摩尔体积1、影响物质体积大小的因素、影响物质体积大小的因素影影响响因因素素粒子大小粒子大小粒子数目粒子数目粒子间距离粒子间距离固体或液体体固体或液体体积积气体体积气体体积微观解释：（1）固体或液体固体或液体：粒子本身的“直径”远远大于粒子之间的距离，
11、所以决定其体积大小的因素是粒子大小粒子大小和粒子数粒子数目目（2）气体气体：分子间的距离远远大于分子本身的“直径”，所以T、p相同，任何气体粒子之间的距离可以看成相等的，因此粒子数相同粒子数相同的任何气体都具有相同的体积。相同的体积。也就是说同同T、P下，同下，同V的任何气体都含有相同数目粒子。的任何气体都含有相同数目粒子。决决 定定决决 定定一叠纸的例子：纸张数、纸厚度、纸间距离水（液态）水蒸气（气态）均为1mol时142、气体摩尔体积、气体摩尔体积（1）定义：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号：Vm单位：L/mol(或L mol-1)适用范围：气体气体（单一或混合气体均可用
12、）（2）（0，101kPa),1mol 任何 气体气体的体积都约约占22.4 L/mol。25，101kPa时，气体摩尔体积约为24.5L/mol。（3）计算公式：注意：22.4L/mol 使用条件：适用气体，且一般指标准状况，即0、101kPa。适用对象：必须是气态物质，单一或混合气体均可用。在标准状况下，水、乙醇、CCl4、SO3等都不是气体。22.4L气体在标准状况下其物质的量是1mol，非标准状况下，22.4L气体的物质的量可能是1mol也可能不是1mol.nVVmnVVm是否为气体气体是否为标况标况（0，101kPa）是否为1molt=0或T=273.15K15.273 tT153、
13、阿伏加德罗定律及其推论、阿伏加德罗定律及其推论（1）阿伏加德罗定律同T、同p下，相同V的任何气体都含有相同数目的粒子。阿伏加德罗定律中有“四同”：同T、同p、同体积、同分子数。只要其中“三同”便可确定另外“一同”。（2）阿伏加德罗定律的推论相同条件结论公式语言表述T、p相同同温、同压下，气体的物质的量之比等于其体积之比T、p相同同温、同压下，气体的密度之比等于其相对分子质量（或摩尔质量）之比T、V相同同温、同体积下，气体压强之比等于其物质的量之比2121VVnn2121MM2121nnpp16【习题9】下列说法中，正确的是（）A、气体的摩尔体积为22.4L.mol-1B、1 mol H2的质量
14、为2g，它所占的体积是22.4LC、在标准状况下，22.4L乙醇的物质的量是1molD、在标准状况下，1mol任何气体所含的体积都约为22.4L【习题10】判断正误（1）标准状况下，11.2L苯中含有分子的数目为0.5NA （）（2）标准状况下，22.4L氨水含有NA 个NH3 分子 （）（3）标准状况下，22.4L盐酸含有NA 个HCl 分子（）（4）标准状况下，11.2L乙醇中含有的分子数目为0.5 NA （）（5）常温常压下，2.24L CO和CO2 混合气体中含有的碳原子数目为0.1 NA （）（6）22.4L Cl2 中含有NA 个Cl2 分子（）D X X X X X X 17【习
15、题11】两个容积相同的容器，一个盛有NO，另一个盛有N2 和O2，在同温、同压下，两容器内的气体一定具有相同的（AC ）A.原子总数 B.质子总数 C.分子总数 D.质量阿佛加德罗定律的适用条件，不一定是标准状况下，也可以是其它压强和温度，只要物质的存在状态是气体即可。而是用22.4g/mol时，一般必须是标准状况下的气体。18第三节：物质的量在化学实验中的应用第三节：物质的量在化学实验中的应用四、四、物质的量浓度物质的量浓度1、定义：单位体积溶液溶液里所含溶质B的物质的量。来表示溶液组成的物理量，叫做溶液B的物质的量浓度。2、符号：CB3、单位：mol/L(molL-1)4、表达式：注：B表
16、示溶液中所含的溶质，还可以表示构成溶质分子的其他粒子。溶液的体积不等于溶剂的体积（以L为单位），且不同物质（尤其是不同状态的物质的体积是没有加和性的）溶液的物质的量浓度与所取溶液的体积大小无关。（小片子第5题）用结晶水化合物配制溶液时，其溶质不应包含结晶水。（如CuSO45H2O，溶质是CuSO4）VnCBB195、物质的量浓度与质量分数的区别与联系物质的量浓度溶质的质量分数溶质的单位molg溶液的单位Lg 单位molL-1-公式特点V相同，CB也相同的任何溶液中，所含nB 也相同，但wB 不一定相同m相同，wB 也相同的任何溶液中，所含mB 相同，但nB 不一定相同。换算公式（为g.mL-1
17、 或g.cm-3)小片子第6题)()n(CBVB溶液的体积溶质的物质的量%100)()(mmwBB溶液的质量溶质的质量1B(molM1000LwcBB溶液）20【习题12】下列溶液中物质的量浓度为1mol L-1 的是（）A.将40gNaOH溶解在1L水中B.将22.4LHCl气体溶于水配成1L溶液C.将1L10mol L-1 浓盐酸加入9L水D.将10gNaOH溶解在少量水中，再加蒸馏水至溶液体积为250mL【习题13】判断正误（1）将1molNaCl溶于1L水中，则所得溶液的浓度为1mol L-1()（2）将1gNaOH溶于水制成1L溶液，则所得溶液的浓度为1mol L-1()（3）从10
18、0mL 1mol L-1 的硫酸溶液中量取10mL，硫酸的物质的量浓度1mol L-1（）D （1L不是溶液的体积）（22.4L不一定是1mol)(浓盐酸和水混合后，溶液体积不是10L）21五、物质的量浓度的简单计算五、物质的量浓度的简单计算1、已知一定体积的溶液中溶质的量，计算溶质的物质的量浓度的方法、已知一定体积的溶液中溶质的量，计算溶质的物质的量浓度的方法（1）若已知溶质的质量 （阳光课堂小本6-1题）（2）若已知溶液中某粒子的个数 （小片子第2题）2、已知溶液中某种粒子的物质的量浓度，求其他粒子的物质的量浓度的方法、已知溶液中某种粒子的物质的量浓度，求其他粒子的物质的量浓度的方法（1）
19、单一溶质溶液阴阳离子浓度比=化学组成中阴阳离子个数比如：K2SO4溶液中：c(K+)=2c(SO42-)=2c(K2SO4)（小片子第1、3、4）（2）混合溶液Na2SO4 和NaCl混合溶液中，c(Na2SO4 )=2 molL-1,c(NaCl)=3 molL-1,则混合溶液中c(Na+)=2 molL-1 2+3 molL-1=7 molL-1 （阳光课堂小本第4题）cnmVncMmn cnNVncNNnA 22（3）两个定律）两个定律均一性规律：均一性规律：溶液中，阴阳离子的物质的量浓度之比，等于化学式组成中离子个数之比。如:Na2SO4 溶液中（Na+)=1mol/L，则c(SO42
20、-)=0.5 mol/L,c(Na2SO4)=0.5 mol/L电荷守恒规律：电荷守恒规律：溶液中阳离子所带的正电荷总数=阴离子所带的负电荷总数，溶液呈电中性。如：在NaCl和K2SO4的混合溶液：c(Na+)+c(K+)=c(Cl-)+2c(SO42-)注意：在电荷守恒式中，若离子的电荷数不为1，则需在离子浓度前乘以该离子的电荷数。（4）易错提示）易错提示溶液浓度与体积多少无关，即同一溶液，无论取出多大体积，其物质的量浓度、溶质的质量分数、离子浓度均不发生变化。某些物质溶于水与水反应生成新物质，此溶液中溶质一般指新物质。如：CaO、Na2O2溶于水后溶质分别是Ca(OH)2和NaOH23【习
21、题14】（双选）下列关于物质的量浓度表述正确的是（）A.0.3mol/L的Na2SO4溶液中含有Na+和SO42-的总物质的量为0.9molB.标准状况下，当1L水吸收22.4L氨气时所得氨水的浓度小于1mol/L，当22.4L氨气溶于水制得1L氨水时，其浓度是1mol/LC.在K2SO4 和NaCl的混合溶液中，如果Na+和SO42-的物质的量相等，则K+和Cl-的物质的量浓度相等D.250g胆矾（五水硫酸铜）溶于水得到1L溶液，所得CuSO4溶液的物质的量浓度为1mol/L BD 没有指明溶液体积，无法计算 标况下，氨气物质的量为1mol,溶液体积1L,浓度 小于1mol/L；得到1L氨水
22、时，其浓度为1mol/L K+和Cl-物质的量之比为2:1 243、溶液的稀释或混合计算、溶液的稀释或混合计算（1）将浓溶液加水稀释，稀释前后溶质的物质的量和质量保持不变。（小片子第7题）（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（质量之和）4、已知标准状况下VL气体溶于水后形成溶液，求c（1）若已知溶液的体积V溶液 L：（2）若已知溶液的密度 g.cm-3(该气体溶于1L水形成溶液）推导详见阳光课堂)()()()()(V)(c)()(稀稀浓浓稀稀浓浓wmwmVc)()(m)()(22112211混混混混wmwmwVcVcVc
23、c14.22溶液VncmolLVnnVcVnMVVcmolLVn224001000L2240022400MVV.4.221溶液稀释定律稀释定律25六、一定物质的量浓度溶液的配制六、一定物质的量浓度溶液的配制1、配制一定物质的量浓度的类型以及仪器、配制一定物质的量浓度的类型以及仪器根据配制溶液所用药品的状态以固体药品配制托盘天平和药匙以浓溶液配制稀溶液量筒共用：烧杯、玻璃棒、容量瓶容量瓶、胶头滴管胶头滴管 2、容量瓶的使用、容量瓶的使用（1）容量瓶的构造构造：细颈、平底玻璃瓶、磨口玻璃塞标注：温度温度 容积容积 刻度线刻度线常用规格：100mL、250mL、500mL、1000mL（2）容量瓶的
24、使用检漏。检漏。使用前必须检查是否漏水。（方法：详见阳光课堂P15）使用容量瓶注意使用容量瓶注意“五不五不”不能溶解固体 不能稀释浓溶液 不能加热 不能做反应容器 不能长期贮存溶液选择容量瓶的原则选择容量瓶的原则遵循“大而近大而近”原则：所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积26如何检漏如何检漏加蒸馏水倒立观察是否漏水正立瓶塞旋转180倒立观察是否漏水27配制溶液流程图配制溶液流程图精确到小数点后1位283、配制步骤（以配制、配制步骤（以配制100mL 1mol/LNaCl为例）为例）（1）计算）计算溶质为固体：计算所需固体质量（如含结晶水，要计算含有结晶水物质的质量）mNaCl=5.85g将
25、浓溶液稀释时，要计算所需浓溶液的体积。（2）称量）称量仪器：托盘天平、钥匙 注意事项：使用前要调零两个托盘上各放一张大小相同的称量纸称量时遵循“左物右码”原则）（）（）（溶液）（NaClNaClNaCl)(MnmVcnNaClNaCl)(V)(c)()(稀稀浓浓Vc29（3）溶解）溶解溶质放入烧杯中，用量筒加入适量蒸馏水溶解，用玻璃棒搅拌，加速溶解必须恢复至室温必须恢复至室温注意：在烧杯中溶解，不能在容量瓶中溶解。仪器：烧杯、玻璃棒、量筒（题里面有时不出现）【思考】若量取的是浓硫酸需要稀释，怎么操作？（4）移液）移液恢复至室温后恢复至室温后的溶液全部转移到容量瓶中。容量瓶规格与所配溶液规格相符
26、玻璃棒引流，棒的下端在瓶颈内壁刻度线以下，棒身立于瓶口中央。溶解30（5）洗涤）洗涤注意事项：用少量蒸馏水将溶解溶质用过的烧杯烧杯洗涤2-3次,每次的洗涤液都沿玻璃棒玻璃棒转入容量瓶。【思考】如果量筒量量取液体药品，量筒需要洗涤么？不必洗涤量筒，量筒的“自然残留液”，若洗涤量筒后转移到容量瓶中，使所配溶液浓度变高。31（6）定容）定容向容量瓶中加蒸馏水用玻璃棒玻璃棒引流至距离刻度线1cm-2cm处，再改用胶头滴管胶头滴管定容至刻度线，平视刻度线平视刻度线，使溶液的凹液面的最低点与刻度线相切。（眼睛盯着【思考】定容时不小心液面超过了刻度线，怎么办？能用胶头滴管把多余的液体取出么？【思考】俯视或仰
27、视刻度线会使物质的量浓度怎样？必须重新配制！必须重新配制！仰视刻度线俯视眼眼32（7）摇匀）摇匀盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手的手指托住瓶塞，反复上下颠倒，使溶液混合均匀。【思考】定容后倒转容量瓶几次，发现凹面最低点低于刻度线，再补水至刻度线，对浓度有影响么？浓度偏小，因为倒转过程中，使少量溶液残留在瓶颈和瓶塞内壁，补加水，反而使体积增大。33（8）装瓶）装瓶把容量瓶内的溶液倒入洁净、干燥的试剂瓶内，盖好瓶塞，在瓶体上贴好注明溶液名称、浓度的标签。总结：总结：计 算称 量溶 解 移 液 洗 涤定容摇匀装 瓶托盘天平 药匙 烧杯烧杯玻璃棒 100mL容量瓶容量瓶 胶头滴管胶头滴管（出现的先后
28、顺序）（出现的先后顺序）量筒？量筒？稀释时必须稀释时必须，固体配制溶液不是必需的量取稀释冷冷 却却 344、易错提示、易错提示（1）容量瓶用于配制一定体积的溶液，不能用于固体的溶解，且溶液冷却后才能注入容量瓶（2）定容时，出现加蒸馏水超过刻度线、溶解时液体溅出、移液时液体洒出等情况时，必须倒掉重新配制。355、误差分析、误差分析由c=n/V可知，误差来源的根本原因 是：物质的量或溶液体积产生的误差。若c=n/V可知，n偏大或V减少，则c偏大；若n偏小或V增大，则c减小。误差分析方法：据分析n、V的变化Vnc 36实验操作实验操作因变量因变量C(mol.L-1)n(溶质）V（溶液）(1)用滤纸称
29、量NaOH固体减小不变偏低(2)全砝码与物品颠倒（使用游码）减小不变偏低(3)称量前烧杯有水不变不变无影响(4)用量筒取出浓溶液的体积时，仰视刻度偏大不变偏大(5)容量瓶使用前有少量的蒸馏水不变不变无影响(6)容量瓶使用前用标准液润洗偏大不变偏大(7)向容量瓶中移液时少量溅出减小不变偏低(8)未洗涤烧杯和玻璃棒减小不变偏低(9)洗涤时还洗涤了量筒偏大不变偏大(10)定容时仰视刻度线不变增大偏低(11)定容时俯视刻度线不变减小偏高37实验操作实验操作因变量因变量C(mol.L-1)n(溶质）V（溶液）(12)定容摇匀后液面下降再加水不变增大偏低(13)定容时滴水超过了刻度线，后用滴管吸出达到刻度
30、线偏小不变偏小(14)未等溶液冷却就移液定容了不变减小（配制的溶液在容量瓶中冷却后实际体积偏小）偏大38实验操作实验操作因变量因变量C(mol.L-1)n(溶质）V（溶液）(1)用滤纸称量NaOH固体(2)全砝码与物品颠倒（使用游码）(3)称量前烧杯有水(4)用量筒取出浓溶液的体积时，仰视刻度(5)容量瓶使用前有少量的蒸馏水(6)容量瓶使用前用标准液润洗(7)向容量瓶中移液时少量溅出(8)未洗涤烧杯和玻璃棒(9)洗涤时还洗涤了量筒(10)定容时仰视刻度线(11)定容时俯视刻度线39实验操作实验操作因变量因变量C(mol.L-1)n(溶质）V（溶液）(12)定容摇匀后液面下降再加水(13)定容时滴水超过了刻度线，后用滴管吸出达到刻度线(14)未等溶液冷却就移液定容了
