資源簡介

(共70張PPT)
化學計量在實驗中的應用
如何用托盤天平稱量一顆瓜子的重量呢？
一盤瓜子
一碗米
1滴水中水分子的個數是1.67×10
個，這些水分子讓咱們中國13億人
日夜不停數，每分鐘數100個，要
兩萬年才能數完。
如此巨大的數字不便于
計算和交流，怎么辦？
一.物質的量－摩爾
含有一定數目粒子集合體的物理量
物質的量：
表示含有一定數目粒子集合體的物 理量
符號：
n
單位：
摩爾 簡稱摩
單位符號：mol
物理量 單位名稱 單位符號
長度 米 m
質量 千克（公斤） kg
時間 秒 s
電流 安[培] A
熱力學溫度 開[爾文] K
物質的量 摩[爾]
發光強度 坎[德拉] cd
mol
國際單位制（SI）的7個基本單位
物質的量是一個專有名詞，由四個字組成 ，是一個 整體，不能分割，也不可加字、減字。
物質的量只能表示微觀粒子的多少，不能用于表示宏觀物質的數量。如1mol氫元素說法是錯誤的，也不能說1mol大米。
物質的量使用時必須指明微粒的化學式，一般不用名稱，例如可表示為1mol H、1molH+,但不能說1mol氫。
物質的量是一個集體量，可以用小數、
分數表示。如0.5mol H
國際上規定，1mol粒子集合體所含的粒子
數與0.012kg C中所含的碳原子數相同，約為
6.02×10 。
意大利物理學家
阿伏伽德羅常數：1mol任何粒子
的粒子數
符號：
通常用6.02×10 mol﹣ 表示
1mol不同物質中所含的粒子數是相同的。
例：12克碳中含有多少個碳原子？
一個碳原子的質量： 1.99×10 -23克
所以，12克/ 1.99×10-23克≈6.02×1023
物質的量、阿伏伽德羅常數與粒子數（N）：
概念性問題用 NA ，數字性問題用6.02×10 mol-1表示。
填空：
（1）1 mol 碳原子含有 個碳原子
6.02×1023
（2）0.3 mol 硫酸分子含有 個硫
酸分子
0.3×6.02×1023
（3）10 mol 鈉離子含有 個鈉離子
10×6.02×1023
物質的量是微粒的集體，可以用分數或小數表示。
（4）6 mol 電子含有 個電子
6×6.02×1023
（5）0.5 mol 中子含有 個中子
0.5×6.02×1023
課堂練習：
1、1molO2含有____________個O2，
_____mol O，__________個O。
2、3molH2SO4中有___________個
H2SO4，可電離出_______mol H+，
____________個H+。
3、2mol NH4+中含有_________mol H
__________個N原子。
6.02×1023
2
2×6.02×1023
3×6.02×1023
6
6×6.02×1023
8
2×6.02×1023
H2O Al
物質的量
微粒數
1個分子或原子的質量(g)
質量(g)
相對分子質量或相對原子質量
1mol
1mol
6.02×10
6.02×10
2.990×10-23
4.485×10-23
17.999
26.999
18
27
1 mol任何粒子或物質的質量，以克為單位，數值上等于該粒子或物質的相對原子（分子）質量。
摩爾質量
用 M 表示
定義：
單位:
1 mol粒子或物質具有的質量。
g/mol 或 kg ／mol
數值：
以克每摩為單位時，等于該粒子或物質的
相對原子（分子）質量。
物質的量 (mol)
物質的質量 (g)
摩爾質量 (g/mol)
=
下列說法正確的是（ ）
A、16g O2所含的分子數為6.02×1023個
B、0.5mol H2SO4所含有的原子數目為3.5NA
C、18g H2O中質子的物質的量為1mol
D、22g物質A中含有的分子數為3.01×1023，
則A的摩爾質量為44g
B
[例 ] 4. 9 g硫酸里含有多少個硫酸分子
解: 硫酸的相對分子質量是98,
硫酸的摩爾質量是 98g/mol 。
n (H2SO4) =
4. 9 g
98g/mol
= 0.05 mol
答：4.9克硫酸里含有 3.01×1022個硫酸分子。
N (H2SO4) =
0.05 mol×6.02×1023/mol
= 3.01×1022
[練習] 20. 2 g硝酸鉀中，氧原子的質量是多少g
解: 硝酸鉀的相對分子質量是101,
硝酸鉀的摩爾質量是 101g/mol 。
n (KNO3) =
20.2 g
101g/mol
= 0.2 mol
答：20.2g硝酸鉀中，氧元素的質量是 9. 6 g 。
n (O) =
0.2 mol×3　= 0.6 mol
m (O) = 0. 6 mol×16g/mol＝ 9.6 g
小 結
通過物質的量把可稱量的宏觀物質與難以稱量的
微觀粒子有機地聯系起來。
物質的量
微粒數
NA
.
.
NA
.
.
M
M
質量
NA－ 阿伏加德羅常數 ≈ 6.02×1023mol-1
M－ 摩爾質量 （ g/mol）
1、上一節課我們學習了“物質的量（n）”及其單位摩爾（mol），由n可以求出哪些物理量？
新課引入
2、在實驗室或 在生產中，對于氣態物質常使用它的體積還是質量方便？那么物質的量與氣體體積之間有什么關系呢？
分子
離子
電子
原子
質量
物質的量
粒子數
質子
中子
÷M
×M
×NA
÷NA
（m）
（n）
（N）
1.進行電解水的實驗，觀察不同時間試管內的氣體體積的變化。假設電解了1.8g水，計算生成O2、H2的質量和物質的量填寫下表，并比較計算結果。
質量 物質的量 H2和O2物質的量之比
H2
O2 0.2g
1.6g
0.1mol
0.05mol
2︰1
36
1.8g
4
0.2g
32
1.6g
（1） H2和O2體積之比？
2H2O ==== 2H2↑ + O2↑
電解
（2）
2︰1
【科學探究】P13頁
H2和O2物質的量之比 2︰1
H2和O2體積之比 2︰1
相同溫度和壓強下，1molH2和 1molO2的體積是 。
n（O2）
n（H2）
=
V（H2）
V（O2）
=
2
1
相等的
氣體物質的量相等時體積也相等？
2.計算出在溫度為0 ℃和壓強為101 KPa(標準狀況時)1 mol氫氣和1 mol氧氣的體積（保留小數點后2位）
物質 1 mol 物質的質量(g) 密度 (g/L) 體積 (L)
H2 2.016g 0.0899
O2 32g 1.429
22.42
22.39
m
v
=
ρ
可以看這里哦，計算公式
計算得出的數據可知它們的體積幾乎相等
物 質 1mol物質的質量 密度 1mol物質的體積
Fe 56g 7.8g·cm-3
Al 27g 2.7g·cm-3
Pb 207g 11.3g·cm-3
0℃、101kPa 1mol固態物質體積對比
7.2cm3
10cm3
18.3cm3
在相同的條件下1 mol 固體、1 mol液體的體積是否也相等？
物 質 1mol物質的質量 密度 1mol物質的體積
H2O 18g 1g·cm-3
H2SO4 98g 1.83g·cm-3
18cm3
53.6cm3
0℃、101kPa 1mol液態物質體積對比
為什么1mol不同物質的固體或液體的體積是不同的
決定物質體積大小的因素之一：
粒子數目多少
決定物質體積大小的因素之二：
粒子本身大小
決定物質體積大小的因素之三：
粒子間的距離
因素 狀態 粒子個數 粒子大小 粒子間距離
固體和 液體
氣 體
1mol
主要因素
次要因素
1mol
忽略
決定因素
從微觀角度分析,決定物質體積大小的三個因素
1mol氣體
同溫同壓下：
1 分子數目相同
2 分子本身體積忽略
3 分子間距離相等
結論：同溫同壓下1mol氣體的體積約相等
特例：標準狀況下1mol氣體的體積約為22.4L
一.氣體摩爾體積
概念：單位物質的量氣體所占的體積。
符號: Vm
公式：
Vm=
V
n
標準狀況下的氣體摩爾體積約為22.4L/mol,這是特定條件下的氣體摩爾體積.
單位:L/mol(L·mol-1)和m3/mol。
（T為0℃、P為101kPa時的狀況為標準狀況）
條件：標準狀況
對象：任何氣體
物質的量：1mol
結論
體積約占22.4Ｌ
標準狀況下的氣體摩爾體積要點
１摩爾任何氣體，可以是單一純凈的氣體，也可以是混合氣體，因為氣體體積與分子種類無關。
特別提示
[練習]
1. 標準狀況，1mol任何物質的體積都約是22.4L。
錯，物質應是氣體
2. 1mol氣體的體積約為22.4L。
（錯，標準狀況）
3. 標準狀況下，1molO2和N2混合氣體的體積約為22.4L。
（對，氣體體積與分子種類無關）
4. 22.4L氣體所含分子數一定大于11.2L氣體 所含的分子數。
（錯，未指明是否在相同條件）
5. 標準狀況下，氣體的摩爾體積都是22.4L。
（錯，“約為”；單位應為L/mol）
6. 只有在標準狀況下，氣體的摩爾體積才可能約為22.4L/mol。
（錯，不一定）
[練習]
1、下列說法正確的是（ ）
（A）在標準狀況下，1mol水和1molH2的
體積都約是22.4L
（B）2gH2和44gCO2的體積相等
（C）1mol某氣體的體積為22.4L，則該氣體
一定處于標準狀況
（D）標準狀況，1gH2和11.2LO2的物質的
量 相等
D
2、標準狀況下， 112 mL 某氣體的質量為 0 . 14 g , 則其摩爾質量為 　相對分子質量為
n =
V
Vm
解：
=
0 . 112 L
22 . 4 L · mol －1
= 0 . 005 mol
n = m / M
M =
0 . 14 g
0 . 005 mol
= 28 g / mol
3. 在標準狀況下
（1）0.5molHCl占有的體積是多少？
（2）33.6LH2的物質的量是多少？分子數是
多少？
（3）16gO2的體積是多少？
1、內容：同溫同壓下,相同體積的任何氣體含有相同數目的分子
拓展： 阿伏加德羅定律:
“三同定一同”
理想氣體狀態方程：
　 PV = n R T
n：氣體的物質的量
T：絕對溫度（攝氏溫度＋273）單位：K
R：常數　8.314J·mol -1·K-1
P：氣體的壓強
V：氣體的體積
阿伏伽德羅定律的應用
(1) 同溫同壓下，氣體體積之比等于分子數之比，等于物質的量之比。
V1
V2
N1
N2
n1
n2
=
=
(2) 同溫同容，壓強之比等于物質的量
之比，等于分子數之比
(3) 同溫同壓下，氣體密度之比等于
摩爾質量之比 。
V1
V2
n1
n2
=
m1r2
m2r1
=
m1M2
m2M1
2
1
2
1
M
M
=
r
r
= D
所以
得到
因為
D : 第一種氣體對第二種氣體的相對密度
根據理想氣體的狀態方程推理：PV=nRT=mRT/M（R為常數）
（1）同T、P：V1/V2=n1/n2
（2）同T、V：P1/P2=n1/n2
（3）同T、P：ρ1/ρ2=M1/M2
（4）同T、P、V：m1/m2=M1/M2
（5）同T、P、m：V1/V2=M2/M1
（6）同T、V、m：P1/P2=M2/M1
問題：已知物質的密度ρg/cm3、 物質的摩爾質量M g/mol,如何求1mol該物質的體積V ？
V=
M g/mol
ρg/cm3
問題：已知標準狀況下某氣體的摩爾質量M g/mol,如何求1mol該物質的氣體的密度？
=
M g/mol
ρ
22.4 L/mol
它們的含義是什么？
農夫山泉礦泉水
　(μg/100mL)
1μg(微克)=10-6g
每100mL礦泉水中
　所含溶質質量
鈣:≥400μg/100mL
　紅星二鍋頭酒
　　 酒精度
　 （V/V）　
1度:每100mL酒中
　含有1 mL酒精　
酒精度:五十六度　　
　 NaOH溶液
　 質量分數
　　
單位質量溶液中所
　含溶質的質量
　質量分數:10%　　
鈣: “ ≥400μg/100mL”
　的含義是什么？
酒精度: “五十六度”
　的含義是什么？
質量分數:“10%”
　的含義是什么？
每100mL礦泉水中含鈣　　的質量≥400微克
每100mL酒中含有56mL的酒精
每100g溶液中含有10gNaOH
有何共同之處？
溶液的量
溶質的量
m(溶質)
m(溶液)
=ω
濃度=
鈣: “ ≥400g/100mL”的含義：
酒精度: “五十六度”
　的含義：
質量分數:“10%”
　的含義：
每100mL礦泉水含鈣的質量≥400微克
每100mL酒中含有56mL的酒精
每100g溶液中含10gNaOH
物質的量濃度
溶液的量
溶質的量
m(溶質)
m(溶液)
=ω
n(溶質)
V(溶液)
c=
思考:
它的單位是什么？
討論:
根據這個關系式，并類比質量分數的定義給物
質的量濃度下個定義。
質量分數：單位質量溶液中所含溶質的質量
思考:
取一定量溶液時，是稱質量方便還是量體積方便？
思考:
試描述2mol·L-1NaOH溶液2mol·L-1的含義？
1 .物質的量濃度
含義：單位體積溶液里所含溶質B的物質的量,
叫做溶質B的物質的量濃度。
(物質的量濃度是表示溶液組成的物理量)
符號：cB
CB=
nB
V
單位：mol/L
物質的量濃度 =
溶質的物質的量
溶液的體積
計算公式：
注意：
1、溶質用物質的量而不是質量表示；
2、所指的體積，是溶液體積，而不是溶劑體積；
不同物質的體積不具有加和性。但質量具有加和性，可以用V=m/ρ求得溶液體積。
3、從某溶液取出任意體積的溶液，其物質的量濃 度都相同，但所含溶質的物質的量因體積不同而不同。（溶液是均一、穩定的）
練習：
1.判斷
A將1gNaCl溶于水制成1L溶液 ，則C=1mol/L ; ( )
B將1molNaCl溶于1L水中，則C=1mol/L; ( )
C若從1L 1 mol/L的NaOH溶液中取出20mL，則 C= 1mol/L；( )
D同體積 、同物質的量濃度的不同溶液中，含溶質的
物質的量相等；( )
2. 500 mL，0 . 1mol/L的Na2CO3溶液中含有溶質的物質的量
；質量為
；Na+的物質的量為
；
CO32-的物質的量為
；
注意：1L是溶液的體積，不是水的體積。
x
x
√
√
0.05moL
5.3g
0.1moL
0.05moL
⑴、上述中與50mL 3mol/L KCl溶液n(Cl-)相同的是
⑵、上述中與50mL 3mol/L KCl溶液c(Cl-)相同的是
A、 50mL 1mol/L KCl溶液
B、 150mL 1mol/L KCl溶液
C、 10mL 3mol/L NaCl溶液
D、 50mL 1mol/L AlCl3溶液
(BD)
(CD)
3.
4、 20g密度為d g/cm3的Ca(NO3)2溶液中含有
1gCa2+，則NO-3的物質的量濃度是
解：
溶液稀釋的計算
要配制500mL 0.6mol/L 的NaOH溶液，需
6 mol/L 的NaOH溶液多少毫升？
6 mol/L×V = 0.6mol/L ×500mL
V = 50 mL
答：需6 mol/L的NaOH溶液50mL 。
解：設需6 mol/L NaOH 溶液的體積為V
分析：稀釋前后溶質的質量和物質的量不變，故有：
C1V1 = C2V2 ( 體積單位不一定用升，相同則可）
物質的量濃度與溶質質量分數的換算
【分析 】設溶液的體積為VL ，溶液的質量分數為ω ，
密度為ρ g/cm3，溶質的摩爾質量為 M g/mol
則有： C =
而 ω =
C mol/L ×M g/mol
1000L/mL × ρ g/cm3
物質的量濃度與 溶質質量分數 的換算必須以密度為橋梁。
V×1000mL× ρ g/cm3 × ω ÷ M g/mol
VL
=
1000VmL× ρ g/cm3 × ω
M g/mol × VL
× 100%
物質的量濃度與溶質質量分數的換算
98%的密度為 1. 84 g/cm3 的濃硫酸，其物質
的量濃度為多少？
C ( H2SO4 ) =
1000mL×1. 84 g/cm3 × 98%
98 g/mol × 1L
= 18. 4 mol/L
解：
答：濃硫酸的物質的量濃度為 18 .4 mol/L
一定物質的量濃度溶液的配制
容量瓶簡介:
容量瓶
形狀:細頸，梨形，平底的玻璃瓶；
構造:瓶上標有容積，溫度，頸部標有刻度線；
　　配制溶液時，選用和
所配溶液體積相等或稍大
的容量瓶進行配液．
規格： 50ml. 100ml. 250ml. 500ml. 1000ml
一、不能在容量瓶中進行溶解或稀釋操作
二、不能將熱的溶液直接倒入容量瓶
三、溶液液面超過刻度線
四、不能仰視或俯視刻度線（溶液體積會有誤差）
五、不能加熱容量瓶，也不能將容量瓶作反應容器
六、不能標準液長時間存放于容量瓶（容量瓶是量器，不是容器）
七、移動容量瓶時，應左手握刻度線以上部分，右手托住瓶底。
容量瓶的使用要求
2.使用之前要檢查是否漏水.
如何檢漏
加水
倒立
觀察
瓶塞旋轉180o
倒立
觀察
3. 移動容量瓶，應手握刻度線以上部分。
4.讀數時 ，應平視，使溶液的凹液面正好與刻度相切。
1. 計算：
注
意
事
項
m (NaCl) = 5.9g
物質溶解時常伴有放熱吸熱現象，使容量瓶體積不準。
1. 攪拌時沿一定方向，控制一定速度。
2. 玻棒不碰杯壁，不放在桌上。
2. 稱量：
用托盤天平稱量。
3. 加水量應能把溶質全部溶解，但不要太多。
3. 溶解：
在燒杯中溶解，用玻棒攪拌。
思考：為何不直接在容量瓶中溶解？
配制1.0mol/L 的NaCl溶液100mL
1. 計算 2. 稱量 3. 溶解(冷卻)
用少量蒸餾水洗滌燒杯和玻棒2-3次，
洗液應全部轉移到容量瓶中。
4. 移液
用玻棒引流，避免液體灑在瓶外。
5. 洗滌
保證溶質全部轉移到容量瓶中。
配制1.0mol/L 的NaCl溶液100mL
1. 計算 2. 稱量 3. 溶解（冷卻）
4.移液
5. 洗滌
7. 定容
注入蒸餾水，至距刻度1-2㎝處，改用滴管加水，使溶液的凹液面與刻度相切。
思考：如液面超過了刻度，怎么辦？
溶液濃度變小，請重新配制。
刻度線
6、搖動
配制1.0mol/L 的NaCl溶液100mL
1. 計算 2. 稱量 3. 溶解（冷卻）
4.移液 5. 洗滌 6. 搖動 7、定容
8. 搖勻
蓋好瓶塞，用食指頂住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒轉和搖動多次，使溶液混合均勻。
配制1.0mol/L 的NaCl溶液100mL
1. 計算 2. 稱量 3. 溶解（冷卻） 4、移液
5.洗滌 6. 搖動 7. 定容
8. 搖勻
9. 裝瓶和貼標簽
將配好的溶液倒入試劑瓶中，蓋上
瓶塞，貼上標簽。
配制1.0mol/L 的NaCl溶液100mL
1.欲配制1 mol/L的氫氧化鈉溶液250mL，完成下列步驟：
①用托盤天平稱取氫氧化鈉固體 克。
②將稱好的氫氧化鈉固體放入 中加 蒸餾水將其溶解，待 后將溶液沿 移入
mL的容量瓶中。
10.0
燒杯
少量
冷卻
玻璃棒
250
2.用已準確稱量的1.06gNa2CO3 固體配制0.10mol·L-1 Na2CO3溶液100mL，所需要的儀器為：
____________________________________________
100mL容量瓶 燒杯 量筒 玻璃棒 膠頭滴管
配制一定物質的量濃度溶液的誤差分析
公式分析
配制一定物質的量濃度分析應歸結為是對溶質物質的量（或質量）和溶液體積的影響。
步驟 錯誤操作 m溶質 V溶液 c
①計算 計算結果m=11.7g，稱11.8g
②稱量 砝碼生銹(沒有脫落)
NaOH放在濾紙上稱量(易潮解)
稱量NaOH時間過長
量濃硫酸(溶質)時仰視
量濃硫酸(溶質)時俯視
洗滌量筒中的液體注入燒杯
↑
—
↑
↑
—
↑
↓
—
↓
↓
↓
—
↑
—
↑
↓
—
↓
↑
↑
—
步驟 錯誤操作 m溶質 V溶液 c
③溶解 冷卻 有少量液體濺出
用來溶解的燒杯中有水
溶解后未冷卻直接轉移
④轉移 轉移液體前容量瓶中有水
轉移時液體濺出
玻璃棒在刻度線上引流
⑤洗滌 振蕩 未洗滌或洗滌液未注入容量瓶
未振蕩直接定容
↓
—
↓
—
—
—
—
↓
↑
—
—
—
↓
—
↑
↓
↓
—
↓
—
↓
↑
↓
—
步驟 錯誤操作 m溶質 V溶液 c
⑥定容 定容時，仰視刻度線
定容時，俯視刻度線
定容時，水加多了用滴管吸出
⑦搖勻 搖勻后，液面下降，再加水
⑧保存 試劑瓶剛用蒸餾水洗過
—
↑
↓
↓
↑
—
↓
—
↓
↑
—
↓
↓
重新配制！
稀釋
誤差分析
15.原容量瓶洗凈后未干燥
16.容量瓶中含有少量的水
17.往容量瓶中加水時有少量加到瓶外
均無影響
仰視
仰視刻度線，實際加水量超過刻度線 (相當于n不變，V偏大) ，使溶液的物質的量濃度減小；
俯視刻度線，實際加水量未到刻度線(相當于n不變，V偏小) ，使溶液的物質的量濃度增大；
定容時俯視或仰視刻度線，對溶液濃度有影響
俯視
1、下列操作對實驗結果有何影響(偏高、偏低、無影響)
1）稱量時，NaCl 固體與砝碼的位置顛倒。
2）轉移溶液前容量瓶內有水。
3）搖勻后，液面低于刻度線，再加水至刻度線。
（偏低）
（偏低）
（無影響）
2、使用膽礬配制1 L 0.1 mol·L－1的CuSO4溶液，正確的做法是(　　)
A．將膽礬加熱除去結晶水后，稱取16 g溶于1 L水中
B．稱取膽礬25 g溶于1 L水中
C．將25 g膽礬溶于少量水，然后將溶液稀釋到1 L
D．將16 g膽礬溶于少量水，然后將此溶液稀釋至1 L
D
3、實驗室里需要480mL 0.1 mol/L的硫酸銅溶液。需選取_____mL容量瓶進行配制，以下操作正確的是（ ）
A.稱取7.68g無水硫酸銅，加入500mL水
B.稱取12.0g膽礬，配成500mL溶液
C.稱取8.0g無水硫酸銅，加入500mL水
D.稱取12.5g膽礬，配成500mL溶液
根據所選容量瓶的規格作為溶液體積
12.5g CuSO4 5H2O(膽礬)
D

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