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第二章 第三節(jié) 物質(zhì)的量
宏微結(jié)合的橋梁
C + O2 === CO2
點(diǎn)燃
試一試：你能說(shuō)出這個(gè)方程式所表達(dá)的含義嗎？
宏觀(guān)物質(zhì)： 12克炭 32克氧氣 44克二氧化碳
微觀(guān)粒子： 1個(gè)碳原子 1個(gè)氧分子 1個(gè)二氧化碳分子
質(zhì)量可稱(chēng)量
思考1：原子，分子這些微觀(guān)粒子該如何計(jì)量呢？
粒子質(zhì)量很小，不可直接稱(chēng)量，用數(shù)目計(jì)量更方便。
宏觀(guān)稱(chēng)量，微觀(guān)計(jì)數(shù)
思考2：如何準(zhǔn)確快速的確定12 g 碳或1 mL 水中的微粒數(shù)目呢？
一滴水的講述
一滴水的體積大約是0.05 mL，一滴水的質(zhì)量大約是0.05 g，其中含有多少水分子呢？
1.67×1021 個(gè)
如果讓10億人去數(shù)，每人每分鐘數(shù)100個(gè)，日夜不停的數(shù)，需要3萬(wàn)年才能數(shù)完。
定量微粒數(shù)目：不能逐個(gè)去數(shù)，而只能按照一定的數(shù)目標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行“打包” 或“分堆”
來(lái)計(jì)量。
1打啤酒：12支
1包A4紙：500張
同樣的道理:化學(xué)中用物質(zhì)的量來(lái)表示“打包” 或“分堆” 后的微粒。
1、概念：表示含有一定數(shù)目粒子的集合體。是一個(gè)物理量，符號(hào)：n 。
2、單位：mol(摩爾或摩)。類(lèi)似于“打、箱、包”這樣的集合單位。
交流討論：如何準(zhǔn)確獲得1000張A4紙？
如何快速取出24瓶啤酒？
一、物質(zhì)的量
物理量 名稱(chēng) 符號(hào) 國(guó)際單位 單位符號(hào) 基準(zhǔn)
時(shí)間 t 秒 s 1秒
長(zhǎng)度 l 米 m 1米
物質(zhì)的量 n 摩爾 mol ？
1打 12支
1包 500張 12、500為各自集合單位的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)
思考3：1 mol規(guī)定的數(shù)目是多少 需考慮哪些因素？
多大的數(shù)目才行？
大到什么程度呢？
粒子數(shù)量大到能進(jìn)入宏觀(guān)可稱(chēng)量的程度
基于微粒太小，需很大的數(shù)目
20000÷299000000=0.00066889632爽
3、物質(zhì)的量的基準(zhǔn)：阿伏加德羅常數(shù)
數(shù)據(jù)
轉(zhuǎn)化
阿伏加德羅 常數(shù)
1 mol任何粒子所含的粒子數(shù)
NA、mol -1
含義
符號(hào)、單位
N、NA 、n的關(guān)系？
近似值：約為6.02×1023 mol -1

1 mol任何粒子的粒子數(shù)
=
阿伏加德羅常數(shù)（NA）
≈
6.02×1023
1 摩爾微粒
約為 6.02×1023個(gè)
1 摩爾包含6.02214076 × 1023 個(gè)基本單元，這一常數(shù)被稱(chēng)為阿伏伽德羅常數(shù)，單位為mol-1。
達(dá)依爾的麥子
感受NA有多“大”？
麥粒總數(shù)=1+2+4+8+…+263
=264 -1
=1.845×1019
這竟是全世界在2000年內(nèi)所生產(chǎn)的小麥總量！
辨析：
1 mol 大米（雞蛋）
2 mol O2
1 mol 氧原子
1 mol 氫氣
1 mol H
1 mol 氫
1 mol SO42-
注意：n 只能用來(lái)描述
微觀(guān)粒子且必須具體指
明粒子的種類(lèi)。
4、計(jì)量對(duì)象：分子、原子、離子、電子、中子、質(zhì)子等所有的微觀(guān)粒
子及它們的特定組合。
√
√
√
√
√
物質(zhì)的量（n） 粒子數(shù)目（N）
①2 mol Al中含有多少個(gè)鋁原子？
N(Al) = 2 mol × 6.02 × 1023 mol-1 = 1.204 × 1024 =2NA
②3.01×1023個(gè)H2O的物質(zhì)的量是多少？
3.01 × 1023
6.02 × 1023 mol-1
n(H2O) =
=
0.5 mol
二、以n 為中心的轉(zhuǎn)換關(guān)系
（1）N、NA 、n 的轉(zhuǎn)換
①1.5 mol O2含有氧氣分子的數(shù)目是多少？氧原子的數(shù)目是多少？
②含有3.01 × 1023 個(gè)氧原子的H2O的物質(zhì)的量是多少？
課堂練習(xí)1
N = n﹒NA 或 n=
N
NA
1 mol不同物質(zhì)中所含的粒子數(shù)是相同的，但由于不同微粒的質(zhì)量不同，所以 1 mol不同物質(zhì)的質(zhì)量也不同。
計(jì)算填表：
計(jì)算1 mol H2O、1 mol 鋁的質(zhì)量 ，并回憶H2O、Al的相對(duì)分子（原子）質(zhì)量。請(qǐng)思考二者之間的關(guān)系？
物質(zhì)微粒 1個(gè)微粒的實(shí)際質(zhì)量(g) 6.02×1023個(gè)微粒的質(zhì)量(g) 相對(duì)分子(或原子)質(zhì)量
H2O 2.990×10－23
Al 4.485×10－23
18
27
17.9998
26.9997
2、摩爾質(zhì)量
概念：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量。
符號(hào)：M； 單位：g/mol；
規(guī)律：1 mol任何粒子或物質(zhì)的質(zhì)量以克為單位時(shí)，
其數(shù)值都與其相對(duì)分子（原子）質(zhì)量相等。
例如：Na的摩爾質(zhì)量是23 g/mol
CO2的摩爾質(zhì)量是44 g/mol
18g H2O
約6.02 ×1023個(gè)水分子
1 mol H2O
27g Al
約6.02 ×1023個(gè)鋁原子
1 mol Al
（2）n、m、M的轉(zhuǎn)化
課堂練習(xí)2
3、m、M、n 轉(zhuǎn)換
③3.01 × 1023 個(gè)CO2的質(zhì)量是多少？
④含48 g氧元素的葡萄糖(C6H12O6)，其分子數(shù)目是多少？
m = n﹒M 或 n=
m
M
物質(zhì)的量（n） 物質(zhì)質(zhì)量（m）
①計(jì)算2 mol CO2的質(zhì)量是多少？
②12 g 鎂的物質(zhì)的量是多少？
×M
M÷
物質(zhì)的量
微觀(guān)
粒子個(gè)數(shù)
宏觀(guān)
物質(zhì)質(zhì)量
×NA
÷NA
概念：集合體 符號(hào)：n 單位：mol
物質(zhì)的量的基準(zhǔn)： NA ≈ 6.02×1023 mol－1
溝通宏觀(guān)與微觀(guān)的橋梁
n=
m
M
=
N
NA
四、課堂小結(jié)
課堂測(cè)評(píng)
1．2018年11月13日至16日，第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)在巴黎召開(kāi)。這次，對(duì)物質(zhì)的量的單位——摩爾的定義進(jìn)行了修改。下列對(duì)“摩爾”的理解正確的是(　　)
A．我們把含有6.02×1023個(gè)粒子的任何粒子集合體計(jì)量為1摩爾
B．摩爾是物質(zhì)的量的單位，簡(jiǎn)稱(chēng)摩，符號(hào)為mol
C．摩爾可以把物質(zhì)的宏觀(guān)數(shù)量與所含微觀(guān)粒子的數(shù)量聯(lián)系起來(lái)
D．摩爾是用來(lái)描述物質(zhì)所含微粒數(shù)目多少的基本物理量
2．下列對(duì)阿伏加德羅常數(shù)的理解，正確的是(　　)
A．阿伏加德羅常數(shù)是化學(xué)上常用的一個(gè)單位
B．8 mol NH3含有8NA個(gè)NH3分子
C．通常情況下，6.02×1023就是我們所說(shuō)的阿伏加德羅常數(shù)
D．粒子的數(shù)目越多，所含該粒子的物質(zhì)的量不一定越大
B
B
3．下列關(guān)于2 mol二氧化碳的敘述中，正確的是(　　)
A．質(zhì)量為44 g　　　　 B．有4 mol原子
C．分子數(shù)為6.02×1023 D．摩爾質(zhì)量為44 g·mol－1
4．下列敘述正確的是(　　)
A．氫氧化鈉的摩爾質(zhì)量是40 g
B．1 mol NaOH的質(zhì)量是40 g·mol－1
C．1 g H2和1 g N2所含分子數(shù)相等
D．等質(zhì)量的N2、CH4、CO、H2O中，CH4所含分子數(shù)最多
5．設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列說(shuō)法不正確的是(　　)
A．醋酸的摩爾質(zhì)量與NA個(gè)醋酸分子的質(zhì)量(以g為單位時(shí))在數(shù)值上相等
B．NA個(gè)氧分子和NA個(gè)氫分子質(zhì)量比等于16:1
C．2.4 g鎂所含鎂原子數(shù)為0.2NA
D．17 g NH3所含的原子數(shù)目為4NA
D
D
C
二、氣體摩爾體積
課本P56
粒子數(shù)相同
體積相同
體積不同
體積不同
結(jié)論：
（1）相同溫度和壓強(qiáng)下，1mol不同的固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)的體積是不相同的。
（2）相同溫度和壓強(qiáng)下，1mol不同氣體的體積幾乎是相同的。
1. “了解”------ 影響物質(zhì)體積的因素有哪些？
問(wèn)題1：1個(gè)籃球與1個(gè)乒乓球誰(shuí)占的體積大？
問(wèn)題2：1個(gè)籃球與10個(gè)藍(lán)球誰(shuí)占的體積大？
問(wèn)題3：10個(gè)籃球，如果分別以距離1米和
5米的間隔來(lái)擺放，誰(shuí)占的體積大？
粒子大小
粒子數(shù)目
粒子間距
粒子大小
粒子數(shù)目
粒子間距
因?yàn)楣腆w或液體物質(zhì)的粒子之間距離都很小
而氣體的粒子之間距離非常大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粒子本身的直徑
1mol固體或液體物質(zhì)的體積只與構(gòu)成這種物質(zhì)的粒子大小有關(guān)，由于不同的物質(zhì)粒子大小不相等，
所以1mol不同的固體和液體體積大小是不同的
1mol不同氣體物質(zhì)的體積只與氣體粒子間的距離有關(guān)，而在相同溫度和相同壓強(qiáng)下，任何氣體粒子間的距離可以看成是相同的，所以1mol不同的氣體體積幾乎是相同的
1mol任何氣體都含有相同數(shù)目的氣體粒子（即氣體分子數(shù)目相同）；
在相同溫度和相同壓強(qiáng)下，1mol任何氣體的體積也是相同的
在相同的溫度和壓強(qiáng)下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。
阿伏加德羅定律：
氣體的體積與氣體分子數(shù)之間成正比：V1／V2＝N1／N2
理想氣體狀態(tài)方程：PV=nRT
2. 氣體摩爾體積
Vm= 22.4 L/mol
1mol 氣體所占的體積
思考：物質(zhì)的量(n)、氣體摩爾體積(Vm)與氣體體積(V)
之間存在什么關(guān)系？
氣體體積(V) = 物質(zhì)的量(n) × 氣體摩爾體積(Vm)
即： V= n × Vm
或：
1、 CO2 的摩爾體積是22.4 L/mol
2、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol H2O的體積約是22.4L
3、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何物質(zhì)的體積都約是22.4L
4、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體的摩爾體積都是22.4L。
判斷對(duì)錯(cuò)
錯(cuò) 未說(shuō)標(biāo)準(zhǔn)狀況下。
錯(cuò) 標(biāo)準(zhǔn)狀況下, H2O不是氣態(tài)。
錯(cuò) 應(yīng)該是1mol任何氣體。
錯(cuò) 單位是L/mol。
5、標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol SO3 的體積約是22.4L
6、常溫常壓下，1mol CO2的體積約是22.4L
7、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.2mol N2和0.8mol CO2的混合
氣體體積約為22.4L
8、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L的任何氣體都約為1mol
錯(cuò) 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,SO3是固態(tài)。
錯(cuò) 標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L。
對(duì)
對(duì)
氣體摩爾體積的相關(guān)計(jì)算
【練習(xí)】填寫(xiě)下列空白（氣體都處于標(biāo)準(zhǔn)狀況）：
（1）0.1mol O2的體積為 L
（2）3.36L的H2其質(zhì)量為 g
（3）1.12L的CH4中氫元素的質(zhì)量為 g
2.24
0.3
0.2
2.(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，33.6 L Cl2的物質(zhì)的量是 ，16 g O2所占體積約是 。
(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合氣體所占體積約是 。
(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L二氧化碳和氧氣的混合氣體中含有的氧原子數(shù)是 。
1.5 mol
11.2 L
44.8 L
NA
3.(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，某氣體的密度為1.43 g·L－1，則該氣體的摩爾質(zhì)量約為 。
32 g·mol－1
(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.51 g某氣體的體積為672 mL，則該氣體的摩爾質(zhì)量為 。
17 g·mol－1
三、物質(zhì)的量濃度
思考:初中化學(xué)，哪個(gè)物理量可定量表示溶液濃度大小？
m質(zhì)
ω = ×100%
m液
質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.9%的氯化鈉溶液可作生理鹽水。
但是，在很多情況下取用溶液時(shí)，一般不是稱(chēng)量它的質(zhì)量，而是量取它的體積。并且，在日常生活生產(chǎn)中，很多物質(zhì)具有特殊性，在濃度上的表達(dá)上也會(huì)出現(xiàn)不同的要求，如：
體積分?jǐn)?shù)為75%的酒精溶液可用于殺菌消毒。
質(zhì)量—體積濃度
物質(zhì)的量濃度
1.物質(zhì)的量濃度
單位體積
物質(zhì)的量
CB
mol / L (或mol·L-1）
1mol·L-1
簡(jiǎn)述0.4 mol/L NaCl溶液的含義。
每升NaCl溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為0.4 mol
【思考】
1.所有物質(zhì)都有濃度嗎？比如MnO2與濃鹽酸制氯氣中的MnO2固體。
2.物質(zhì)的量濃度為1 mol/L的NaCl溶液取出一半，其濃度會(huì)變成0.5 mol/L嗎？
注意事項(xiàng)
1. 固體或純液體不討論物質(zhì)的量濃度。
2. 根據(jù)溶液的均一性，溶液各處溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度相同。
我們知道了物質(zhì)的量與質(zhì)量的關(guān)系，以及用物質(zhì)的量和溶液體積來(lái)表示濃度，就可以在實(shí)驗(yàn)室配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液了。
思考：如何配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液。
2. 配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液
閱讀：
教材P59資料卡片
----容量瓶的使用
在實(shí)驗(yàn)室中，我們可以直接用固體或液體試劑來(lái)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液。如果要求比較精確，就需使用容積精確的儀器，如容量瓶。容量瓶有不同的規(guī)格，常用的有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL 和1000 mL 等幾種。
容量瓶的結(jié)構(gòu)和用途
選擇容量瓶的原則：“大而近，配一次”
思考：1、如果要配制480ml 1.00 mol/L 的NaCl溶液，該如何選擇容量瓶？
2、如果要配制200ml 1.00 mol/L 的NaCl溶液，又該如何選擇容量瓶？
注意事項(xiàng)：
①容量瓶屬于量器，不能加熱，不能在容量瓶中進(jìn)行溶質(zhì)的溶解，
也不能用做反應(yīng)器。
②不能長(zhǎng)期存放溶液，配制好的溶液要轉(zhuǎn)移到試劑瓶中
③容量瓶使用前要 。
操作要領(lǐng)：裝水蓋塞→倒立→查漏→正立→玻璃塞旋轉(zhuǎn)180 →倒立→觀(guān)察
檢查是否漏水
一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制過(guò)程：配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液為例
（1）計(jì)算需要NaCl固體的質(zhì)量： g。
（2）根據(jù)計(jì)算結(jié)果，稱(chēng)量NaCl固體①。
如何選擇天平？
托盤(pán)天平
精度：0.1g
電子天平
精度：0.01g
分析天平
精度：0.0001g
（3）將稱(chēng)好的NaCl固體放入燒杯中，加入適量蒸餾水，用玻璃棒攪拌，使NaCl固體全部溶解。
（4）將燒杯中的溶液沿玻璃棒注入100 mL容量瓶（如圖2-25），并用少量蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒2~3次，將洗滌液也都注入容量瓶。輕輕搖動(dòng)容量瓶，使溶液混合均勻。
因?yàn)闊膬?nèi)壁和玻璃棒上還沾有少量溶液，若不用蒸餾水洗滌燒杯，容量瓶中的溶質(zhì)就會(huì)減少，即容量瓶?jī)?nèi)溶質(zhì)的物質(zhì)的量減少，導(dǎo)致所配溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度偏低。
課本P60
（1）為什么要用蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒2-3次，并將洗滌液也都注入容量瓶？
（5）將蒸餾水注入容量瓶，當(dāng)液面離容量瓶頸部的刻度線(xiàn)1-2cm時(shí)，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至溶液的凹液面與刻度線(xiàn)相切。蓋好瓶塞，反復(fù)上下顛倒，搖勻。
（6）
實(shí)驗(yàn)小結(jié)
（1）實(shí)驗(yàn)儀器：100mL容量瓶、托盤(pán)天平、燒杯、玻璃棒、量筒、
膠頭滴管
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制誤差分析
還有稱(chēng)量誤差、操作造成的誤差等
（2）如果將燒杯中的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶時(shí)不慎灑到容量瓶外，最后配成的溶液中溶質(zhì)的實(shí)際濃度比所要求的大了還是小了？
（3）如果在配制時(shí)，仰視或者俯視容量瓶上的刻度線(xiàn)，最后配成的溶液中溶質(zhì)的實(shí)際濃度比所要求的大了還是小了？
課本P60
因?yàn)闉⒊龅娜芤褐泻腥苜|(zhì)，導(dǎo)致容量瓶中的溶質(zhì)就會(huì)減少，所配溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度偏低。
讀數(shù)時(shí)，如果仰視刻度線(xiàn)則加水會(huì)過(guò)多，導(dǎo)致溶液中溶質(zhì)的實(shí)際濃度偏小；如果俯視刻度線(xiàn)則加水會(huì)偏少，導(dǎo)致溶液中溶質(zhì)的實(shí)際濃度偏大。
在用濃溶液配制稀溶液時(shí),溶液的體積發(fā)生了變化,但溶液中溶質(zhì)的
物質(zhì)的量不變,即在溶液稀釋前后,溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等
常用下面的式子計(jì)算有關(guān)的量:
c(濃溶液)·V(濃溶液)= c(稀溶液)·V(稀溶液) 。
也可以是溶質(zhì)質(zhì)量(m)守恒：
m(濃溶液)· ω (濃溶液)= m(稀溶液)·ω(稀溶液)
同一物質(zhì)的溶液濃度不同時(shí)，有時(shí)在某些性質(zhì)上會(huì)表現(xiàn)出差異。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中做化學(xué)實(shí)驗(yàn)或進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)，需要根據(jù)不同的情況選擇不同濃度的溶液。所以，在實(shí)驗(yàn)室中不僅用固體物質(zhì)來(lái)配制溶液，還經(jīng)常要將濃溶液稀釋成不同濃度的稀溶液。
練一練

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