資源簡介

(共50張PPT)
第三節 物質的量
物質的量 摩爾質量
01
課程導入
思考：如何確定一瓶水的體積、質量、溫度？
物理量 長度 質量 時間 電流 熱力學溫度 物質的量 發光強度
單位(符號) 米(m) 千克(kg) 秒(s) 安(A) 開(K) 摩(mol) 坎(cd)
國際單位制（SI）的7個基本單位
特點：人為規定的標準，需要用相應的儀器測量
物質的量
一滴水中含有多少個水分子？
若10億人來數1滴水里的水分子，每人每分鐘數100個，
日夜不停，需要3萬多年才能數完。
…
…
1 滴水
約有1.67×1021 個水分子
物質的量
一.物質的量
1. 意義：表示含有一定數目粒子的集合體
2. 符號：n
3. 單位：摩爾，簡稱摩，符號為mol
4. 標準：1mol粒子集合體所含粒子數約為6.02x1023
5.物質的量研究對象：
原子、分子、離子、質子、中子、電子或原子團等微觀粒子
物質的量
6. 使用 mol 表示物質的量時， 必須指明微觀粒子的
符號、化學式或具體名稱。
例如：1 mol H、1 mol H2、1 mol H+ 分別表示
1mol 氫原子、1mol 氫氣分子、1mol 氫離子
“1mol氫”、“1mol小米”、“1mol乒乓球” 表述錯誤
物質的量是國際單位制中七個基本物理量之一，是衡量微觀粒子的物理量，可將宏觀可稱量的物質與微觀粒子聯系起來。
物質的量
二.阿伏伽德羅常數
1. 定義：1 mol任何粒子的粒子數，符號為NA。
2. 通常用6.02×1023mol-1表示。
物質的量、阿伏加德羅常數與粒子數之間的關系：n＝ 。
2mol H2O中含有水分子多少個？
0.5mol O2中含有氧分子多少個？
1mol C2H5OH中含有酒精分子，氫原子，氧原子各多少個？
物質的量
判斷：
1. 物質的量可以理解為物質的數量。
2. 1mol 任何粒子所含有的粒子數相等。
3. 摩爾是國際單位制中七個基本物理量之一。
4. 阿伏伽德羅常數就是6.02x1023。
5. 1mol 水中含有2mol 氫和1mol 氧。
摩爾質量
三.摩爾質量
1. 定義：單位物質的量的物質所具有的質量，用 M 表示
2. 單位： g/mol 或 g·mol-1
3. 1mol任何粒子或物質的質量以 g·mol-1為單位時，在數值上
都與該粒子的相對原子質量或者相對分子質量相等。
4. n 、m、M數學表達式
摩爾質量
判斷：
1. 氯化氫的摩爾質量是36.5 g。
2. 氮的摩爾質量是28 g·mol-1。
3. CH4的摩爾質量和NA個甲烷分子的質量相等。
4. 2NA個CO2的摩爾質量為44 g·mol-1。
5. Fe的摩爾質量為56 g·mol-1，則1個Fe原子質量為56/NA g。
小結
一．物質的量
符號：n
單位：摩爾，簡稱摩，符號為 mol
描述對象：分子、原子、質子等微觀粒子，不能用于宏觀顆粒
表示微觀粒子個數多少的物理量，是國際單位制基本物理量之一
二．阿伏加德羅常數
NA近似值：6.02×1023mol-1
1mol任何粒子集體含有NA個粒子；
n =
N
NA
N =
n×
NA
或
三．摩爾質量：單位物質的量的物質所具有的質量。
數值上等于其相對分子質量(式量)
n =
m
M
m =
n×
M
或
氣體摩爾體積
02
課程導入
1L氧氣中有多少氧分子？
56克的鐵含有多少個Fe原子？
18mL的水含有多少個水分子？
(水的密度：1g/cm3)
質量(m)
物質的質量(n)
粒子數(N)
體積(V)
？
？
聯系宏觀體積和微觀個數的橋梁又是什么呢
摩爾質量(M)：單位物質的量的物質所具有的質量
摩爾體積(V)：單位物質的量的物質所具有的體積
類比推理
課程導入
【問題】1mol液體和固體的體積相同嗎？影響體積的因素有哪些？
氣體摩爾體積
固體結構微粒間的距離很小
液態結構微粒間的距離也很小
對于固體和液體，在等物質的量的前提下，主要影響因素是粒子的大小
氣體摩爾體積
【問題】1mol不同氣體的體積相同嗎？影響氣體體積的主要因素是什么？
氣體分子間的距離很大
氣體粒子間的距離遠大于粒子本身的直徑
主要影響因素是粒子之間的距離
氣體摩爾體積
【問題】是否需要引入固體摩爾體積、液體摩爾體積、氣體摩爾體積三個概念？
答：固體和液體摩爾體積沒有代表性，且規律性不強，
而且這兩類物質用質量衡量的情況占多數，無需引入摩爾體積。
氣體摩爾體積(Vm)
定義：單位物質的量的氣體所具有的體積
單位：L·mol-1或m3·mol-1。
數學表達式：
標準狀況：溫度0℃，壓強101kPa時，約為22.4L·mol-1
氣體摩爾體積
【思考1】標準狀況下的氣體摩爾體積Vm＝22.4 L·mol－1，那么Vm＝22.4 L·mol-1時一定是標準狀況下嗎？
答：不一定，同時改變溫度和壓強，氣體摩爾體積(Vm)仍可能保持不變，如升高溫度的同時增加壓強。
【思考2】標準狀況下0.2 mol H2與0.8 mol O2的混合氣體的體積也是22.4 L嗎？
答：是，氣體摩爾體積適用范圍是氣體，可以是單一氣體，也可以是混合氣體。
氣體摩爾體積
標準狀況下氣體體積的計算
氣體摩爾體積
氣體摩爾體積
判斷：
1. 一定溫度壓強下，氣體體積由其分子的大小和數目決定。
2. 固態物質和液態物質的體積決定于粒子大小和粒子數目。
3. 同溫同壓下，若兩種氣體所占體積不同，其主要原因是氣體分子間平均距離不同。
4. 1 mol CO和1 mol O2所含的分子數相同，體積也相同。
5. 同溫同壓下，同體積的物質所含的分子數一定相同。
6. 1 mol 任何氣體的體積都為22.4 L。
7. 1 mol任何物質在標準狀況下所占的體積都為22.4 L。
8. 標準狀況下，1 mol水所占的體積是22.4 L。
9. 在常溫常壓下，11.2 L Cl2 含有的分子數為0.5 NA。
10. 標準狀況下的Vm=22.4 L·mol-1，那么Vm=22.4 L·mol-1時也一定是標準狀況。
氣體 物質的量(mol) 摩爾體積(L·mol-1)
27℃，100kPa 27℃，200kPa 77℃，100kPa
O2 1 24.9 12.47 29
CO2 1 24.9 12.47 29
在相同的溫度和壓強下，相同體積的任何氣體都含有相同的粒子數
阿伏伽德羅定律
特別提示：
①阿伏加德羅定律適用于任何氣體，包括混合氣體，不適用于非氣體；
②同溫、同壓、同體積、同分子數，共同存在，相互制約，且“三同定一同”；
③標準狀況下的氣體摩爾體積是阿伏加德羅定律的一個特例。
阿伏伽德羅定律
【問題】氣體體積與溫度及壓強有怎樣的具體的數量關系呢？
理想氣體狀態方程——pV=nRT
R為常數，n≈8.314
相同條件 結論
公式 語言敘述
T、p相同 同溫同壓下，體積之比等于物質的量之比，等于分子數之比
T、V相同 同溫同體積下，壓強之比等于物質的量之比，等于分子數之比
n、T相同 物質的量相等，溫度相同的氣體，其壓強與體積成反比
T、p相同 同溫同壓下，密度之比等于摩爾質量之比
阿伏伽德羅定律的推論
阿伏伽德羅定律的推論
判斷：
1. 同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數目的原子。
2. 同溫同壓下，相同體積的氧氣和氨氣，前者質量小于后者。
3. 同溫同壓下，1 mol氫氣與1 mol氧氣，它們的分子數相同，質量不同。
4. 同溫同壓下，CO與CO2的密度之比為7:11。
【練習】同溫、同壓下，向兩密閉容器中分別充滿等質量的O2和O3氣體，則
①兩容器的體積比為______。
②兩種氣體的密度比為______。
3∶2
2∶3
小結
1. 摩爾體積：
單位物質的量的物質所具有的體積
2. 影響物質體積的因素：
固和液：粒子的大小、數目 氣體：粒子間距、數目
3. 阿伏加德羅定律：
相同溫度和相同壓強下，相同體積的任何氣體
一定具有相同的分子數（物質的量）
4. 氣體摩爾體積：
標準狀況下，任何氣體的摩爾體積都約為22.4 L/mol
物質的量濃度
03
課程導入
溶液的質量分數
溶液的體積分數
×100%
生活中溶液濃度的表示方法
生活中常用的表示溶液濃度的方法還有哪些？
×100%
物質的量濃度
一、物質的量濃度的基本概念
1. 定義：單位體積溶液里所含溶質B的物質的量，叫做B的物質的量濃度
2. 符號：_________________________；
3. 單位：_________________________；
4. 表達式：_______________________。
cB
mol/L（或 mol · L-1）
注意：
1. 體積（V）指的是溶液的體積，而不是溶劑的體積。
2. 溶液是均一、穩定的，無論取多少體積的溶液，其物質的量濃度都不變的，溶質的物質的量才與所取體積有關。
物質的量濃度
二、公式的簡單計算
cB n V
1 mol/L 0.5 mol
3 mol/L 0.2 L
1 mol 500 mL
0.5 L
0.6 mol
2 mol/L
物質的量濃度
三、物質的量濃度與溶質的質量分數
物理量 物質的量濃度 溶質的質量分數
定義 表示單位體積溶液里所含溶質B的物質的量 溶液里溶質質量與溶液質量的比值
表達式 cB =
單位 mol·L－1 1
(B) = 100%
物質的量濃度
1000 ρ
M
（單位：mol / L )
舉個例子
市售濃硫酸中溶質的質量分數為98%，密度為1.84g/cm3。則該濃硫酸中的物質的量濃度是多少？
質量分數為 36.5% 、密度為 1.18 g/cm3 的濃鹽酸的物質的量濃度是多少？
18.4 mol/L
11.8 mol/L
物質的量濃度
四、溶液的稀釋公式
溶液稀釋時溶質的物質的量不變
c1V1 = c2V2
將5 mol·L-1 的鹽酸10 mL稀釋到200 mL，其物質的量濃度為多少？
5mol/L ×10mL= c2 ×200mL
c2 = 0.25 mol·L-1
物質的量濃度
判斷：
1. 將58.5 g NaCl投入1000 mL水中形成的溶液的物質的量濃度為1 mol·L-1。
2. 從200 mL 0.1 mol·L-1鹽酸中取出50 mL溶液，其物質的量濃度仍為 0.1 mol·L-1。
3. 0.1 mol·L-1的NaCl溶液中含有Na+的物質的量為0.1 mol。
4. 將25 g CuSO4·5H2O溶于水配成1 L溶液，所得溶液的物質的量濃度為0.1 mol·L-1。
5. 溶液的體積越大，濃度越大。
6. 將1 L 2 mol·L-1的稀硫酸加水稀釋到2 L，所得溶液中溶質的物質的量濃度為1 mol·L-1。
7. 向100 mL 1 mol·L-1的K2SO4溶液中加入900 mL水，混合溶液的體積是1 L。
8. 1 L 1 mol·L-1的KOH溶液中取出100 mL，取出溶液中溶質的質量分數與與氨溶液相同。
9. 把 100 mL 1 mol·L-1的NaCl溶液加水稀釋成200 mL，則稀釋后溶液中所含的NaCl物質
的量變為原來的一半。
題型一：物質的量濃度的概念與基礎計算
【例1】下列溶液中溶質的物質的量濃度為1 mol·L-1的是
A．將40 g NaOH溶解于1 L水中配成NaOH溶液
B．常溫常壓下，將22.4 L HCl氣體溶于水配成1 L的鹽酸
C．將1 L 0.5 mol·L-1的鹽酸加熱濃縮為0.5 L
D．從1 000 mL 1 mol·L-1的NaCl溶液中取出100 mL的溶液
題型二：溶液呈電中性的計算
【例2】已知某溶液中c(Na+)=0.2mol/L，c(Mg2+)=0.25 mol/L，c(Cl-)=0.4mol/L，如果溶液中還有SO42-，那么c(SO42-)應為
A．0.1 mol/L B．0.15molL
C．0.3 mol/L D．0.5mol/L
B
題型三：溶液的稀釋/混合計算
【例3】將4 g NaOH溶于水配成250 mL溶液，則NaOH的物質的量濃度是_______；
從中取出50 mL，則溶液中NaOH的物質的量濃度為__________；
將取出的50 mL加水稀釋到200 mL，稀釋后NaOH的物質的量濃度為_________。
【答案】0.4mol/L 0.4mol/L 0.1mol/L
題型四：物質的量濃度與質量分數的換算
【例4】實驗室用98%的濃硫酸(密度1.84 g·mL-1)配制1 000 mL 0.5 mol·L-1的稀硫酸：
(1)需要硫酸的物質的量是_____________。
(2)需要濃硫酸的質量是______________。
(3)需要濃硫酸的體積是______________。
【答案】　(1)0.5 mol　(2)50 g　(3)27.17 mL
小結
配制一定物質的量濃度的溶液
04
構造：細頸、平底玻璃瓶，瓶口配有磨口玻璃塞。
標識：容量瓶上標有溫度、容積、刻度線。
常用規格：50ml、100mL、250 mL、500mL、1000mL
用途：配制一定體積、一定物質的量濃度的溶液。
（1）特點
容量瓶
容量瓶
容量瓶
（2）使用
①容量瓶使用之前一定要查漏
加水→蓋瓶塞→倒立→觀察是否漏水→正立→瓶塞旋轉180°→倒立→觀察是否漏水
②選擇容量瓶應遵循大而近原則：所配溶液的體積等于或略小于容量瓶的體積
③不能將固體或濃溶液直接在容量瓶中溶解或稀釋；
容量瓶不能作為反應容器或長期貯存溶液的容器；
不能配制任意體積的溶液
容量瓶
容量瓶
容量瓶
步驟 實驗操作 實驗儀器
計算 計算所需NaCl固體的質量：5.85g
稱量 稱量NaCl固體的質量5.9 g 托盤天平、藥匙
溶解冷卻 將稱量好的NaCl固體放入燒杯中，加入適量蒸餾水，玻璃棒攪拌，使NaCl固體全部溶解，并冷卻至室溫 玻璃棒、 燒杯
移液 將燒杯中的溶液沿玻璃棒注入100ml容量瓶 100ml容量瓶、玻璃棒
洗滌 少量蒸餾水洗滌燒杯內壁和玻璃棒2-3次，洗滌液也注入容量瓶
定容 蒸餾水注入容量瓶，當液面離容量瓶頸部的刻度線1-2cm時，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液的凹液面與刻度線相切 膠頭滴管
搖勻 蓋好瓶塞，反復上下顛倒，搖勻
裝瓶貼簽 將配制好的溶液倒入試劑瓶中，并貼好標簽 試劑瓶
一定物質的量濃度溶液的配制（固體溶質）
一定物質的量濃度溶液的配制
容量瓶
容量瓶
一定物質的量濃度溶液的配制
主要儀器
燒杯
膠頭滴管
100mL容量瓶
量筒
玻璃棒
托盤天平
一定物質的量濃度溶液的配制
一定物質的量濃度溶液的配制
容量瓶
容量瓶
一定物質的量濃度溶液的配制
一定物質的量濃度溶液的配制
判斷：
1. 容量瓶在使用前一定要先檢驗是否漏水。
2. 用托盤天平可稱取5.85 g NaCl。
3. 將溶液注入容量瓶時要用玻璃管引流。
4. 最后溶液定容時要改用膠頭滴管滴加蒸餾水。
5. 在使用容量瓶配置NaOH或稀H2SO4溶液時，必須要等溶液恢復至室溫
再轉移到容量瓶中。
誤差分析
cＢ＝
nＢ
Ｖ
＝
mＢ
MBＶ
實驗過程中不規范的操作會導致mＢ或Ｖ發生變化，從而使所配溶液的cB產生誤差。
(2)使V增大(或減小)的因素，導致cB偏小(或偏大)。
(1)使mＢ增大(或減小)的因素，導致cB偏大(或偏小)。
誤差分析
引起誤差的一些操作 因變量 C
(mol/L)
m(溶質) V(溶液)
稱量 天平的砝碼沾有其他物質或生銹
稱量易潮解的物質時間過長
“右物左碼”且無使用游碼
“右物左碼”且使用了游碼
增大
偏高
減小
偏低
不影響
不變
不變
不變
不變
減小
不變
偏低
誤差分析
引起誤差的一些操作 因變量 C
(mol/L)
m(溶質) V(溶液)
溶解 攪拌時部分液體濺出
冷卻 溶液未冷卻至室溫
轉移 轉移前容量瓶內有少量蒸餾水
轉移時少量液體灑出
洗滌 未洗滌燒杯和玻璃棒
洗滌液未注入容量瓶
偏低
減小
偏高
不影響
不變
不變
減小
不變
偏低
不變
不變
減小
不變
偏低
減小
減小
不變
偏低
誤差分析
如果在配制時,仰視或者俯視容量瓶上的刻度線,最后配成的溶液中溶質的
實際濃度比所要求的大了還是小了？
仰視
俯視
溶液體積偏小
溶液體積偏大
濃度偏小
濃度偏大
誤差分析
誤差分析
引起誤差的一些操作 因變量 C
(mol/L)
m(溶質) V(溶液)
定容 定容時，俯視刻線
定容時，仰視刻線
定容時，水加多了，用膠頭滴管吸出
搖勻 搖勻后液面下降再加水
裝瓶 試劑瓶剛用蒸餾水洗過
偏低
減小
偏高
不變
不變
增大
不變
偏低
不變
增大
減小
偏低
誤差分析
不變
增大
偏低
誤差分析
判斷：
1. 若容量瓶中有少量水，應烘干后使用。
2. 配制NaOH溶液時，溶解后未冷卻至室溫就轉移至容量瓶進行配制，
會使配制的溶液偏大。
3. 若定容時不小心加水超過了刻度線，應對容量瓶加熱使水揮發。
4. 定容時，俯視刻度線，溶液體積偏小，所配溶液濃度偏大。
5. 稱量NaOH固體時，稱量時間過長，所配溶液濃度偏小。

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