化學(物質的量)講義

1、化學家眼中的物質世界,物質的量 主講人：王龍2018.04.01,化學家眼中的物質世界,物質的量,第一單元 豐富多彩的化學物質,日常生活中，當某物質的質量很大時，一般不會用兩或克表示，而用噸等更大的計量單位表示，如一輛汽車的質量為3噸，不會說是 3×106克。再如做某事花去10分鐘時間，我們不會說成是用了1.9 ×10-5年。人們喜歡選用一個合適的計量單位，把很大或很小的數(shù)值變?yōu)檫m中，利于計算、使用。,宏觀的量用

2、微觀表示非常的巨大，使用不方便,科學上采用“物質的量”這個物理量把一定數(shù)目的原子、分子或離子等微觀粒子與可稱量的物質聯(lián)系起來 。,宏 觀（質量）,微 觀(分子數(shù)),,物質的量,能否在宏觀（可測）量與微觀量之間建立一個物理量和單位，用合適的數(shù)值表示很大數(shù)目的微觀粒子。,一、物質的量,1、物質的量是一個物理量，表示一定數(shù)目微粒的集合體，符號為n，單位為摩爾(mol)。,2、1 mol粒子的數(shù)目是0.012kg12C中所含的碳原子數(shù)

3、目，約為6.02×1023個。,3、1 mol粒子的數(shù)目又叫阿伏加德羅常數(shù)，符號為NA，單位mol－1。,1971年第14屆國際計量大會規(guī)定了七個基本物理量及其單位。,米：光在真空中 ｓ的時間間隔內(nèi)所進行的路程的長度為1 m。,千克：國際千克原器是1889年第一屆國際權度大會批準制造的。它是一個高度和直徑均為39mm的，用鉑銥合金制成的圓柱體。原型保存在巴黎國際計量局。,摩爾：0.012kg 12C的原子數(shù)目為

4、1摩爾?！?如果在一定量的粒子集體中所含粒子與0.012kg 12C的原子數(shù)目相同即為1摩爾。,……,常見基本物理量的制定：,知識補充,根據(jù)分析，你對“物質的量”有何認識？,物質的量:表示一定數(shù)目微粒的集合體。,物質的量所表示的對象是什么？“粒子”指具體的微觀粒子（分子、原子、離子、質子、中子、電子以及它們的特定組合比如：NaCl）,能否把“物質的量”說成是物質的質量或物質的數(shù)量？“物質的量”是專有名詞，不能隨意拆開,二、物質的量

5、的單位----摩爾,“摩爾”是“物質的量”的單位，符號“mol”,“摩爾”度量的對象為微觀粒子（分子、原子、離子、質子、中子、電子以及它們的特定組合比如：NaCl）,0.012kg 12C的原子數(shù)目為1摩爾?！?如果在一定量的粒子集體中所含粒子與0.012kg 12C的原子數(shù)目相同即為1摩爾。,基本物理量的單位都有它的標準，如質量單位---千克的標準是國際千克原器。,摩爾的標準,粒子集體中所含有的粒子數(shù)與0.012kg 12C中所含的

6、碳原子數(shù)目相同，則它的物質的量為1mol,摩爾的標準：以0.012kg 12C中所含的原子數(shù)目為標準,0.012kg 12C中所含的原子數(shù)目、既1mol 12C的數(shù)目的是多少呢？,阿伏加德羅常數(shù)——1mol物質所含有的微粒數(shù)目,已知:一個碳原子的質量為 1.993 × 10－23kg 求: 0.012kg 碳-12 中所含的碳原子數(shù)？,[思考],常見物質的量的描述方法,（3）2molH2,5摩爾硫酸根離子,1 摩爾氧

7、,1 摩爾氫原子,2 摩爾分子氫,1mol大米,（1）1molH,（2）2molH+,如 1molC,2摩爾氫氣,（4）2molH2O,2摩爾水,（5）5 molSO42-,2 摩爾氫分子,（能用化學式表示的用化學式，不能用化學式的用中文）,2 摩爾氫離子,表示1mol碳原子,1mol鈉元素,以下物質的量的描述則不科學，不正確,1：1mol大米2：1 摩爾氧3：1 摩爾氧原子4：2 摩爾分子氫5：3 摩爾 水6：0.

8、5 摩 二氧化碳,思考：,錯誤：必須指明微粒的種類，是氧原子、氧分子還是氧離子,正確 ，表示為1mol O,錯誤，正確表示為2mol H2,正確，表示為 3mol H2O,正確 ，表示為0.5mol CO2,判斷下列說法是否正確,錯：不是微觀粒子,,阿伏加德羅常數(shù):12克12c中含有的碳原子數(shù)，符號為NA 。,意大利物理學家,是一個數(shù)值,是一個衡量標準,,,,,,,規(guī)定：,每摩爾物質含有阿伏加德羅常數(shù)個微粒。,,,3：近似值：6.02?

9、1023,阿伏加德羅常數(shù)≠ 6.02×1023,三 ：阿伏加德羅常數(shù),阿伏伽德羅（Avogadro Amedeo， 1776～1856）　　意大利科學家,。生于都靈 ，卒于都靈。1796年獲都靈大學法學博士學位。畢業(yè)后曾當過律師。1800年開始研究物理學和化學。1809年被聘為范賽里學院自然哲學教授。1820年任都靈大學數(shù)學和物理學教授，直到1850年退休。他是都靈科學院院士，還擔任過意大利度量衡學會會長而促使意大利采用公

10、制。1811年，他發(fā)現(xiàn)了阿伏伽德羅定律，即在相同狀態(tài)下,同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子，而與氣體的化學組成和物理性質無關。它對科學的發(fā)展，特別是原子量的測定工作，起了重大的推動作用。此后，又發(fā)現(xiàn)了阿伏伽德羅常數(shù)，即，1mol的任何物質的分子數(shù)都約為6.02?1023個分子。阿伏伽德羅生前非常謙遜，對名譽和地位從不計較。他沒有到過國外，也沒有獲得任何榮譽稱號，但是在他死后卻贏得了人們的崇敬.兩名著名的諾貝爾化學獎獲得者：英國化學

11、家邢歇伍德、美國化學家鮑林。他們在致詞中一致贊頌了阿伏伽德羅，指出“為人類科學發(fā)展作出突出貢獻的阿伏伽德羅永遠為人們所崇敬”。,知識補充,．物質的量與阿伏加德羅常數(shù)的區(qū)別和聯(lián)系,表示物質所含粒子數(shù)目多少物理量，單位是摩爾,0.012kg12C所含的原子數(shù)，單位是mol-1,阿伏加德羅常數(shù)的近似值為6.02×1023mol-1,1 mol H2約含 氫分子。1 mol氫原子約含

12、 個氫原子。1 mol SO42-約含 個硫酸根離子。,物質的量(n)　　　　　　　　　　　　微粒數(shù)（N),四、物質的量、阿伏加德羅常數(shù)與微粒數(shù)之間的關系,,,× NA,÷ NA,物質的量(n)＝,微粒數(shù)(個),,阿伏加德羅常數(shù)(個/摩),,兩種物質的微粒數(shù)之比 ＝ 物質的量之比 (與物質的狀態(tài)無關)化學方程式各項前的計量數(shù)之比＝參加反應各物質的物質的量

13、之比,在0.5molO2中含有的氧原子數(shù)目約是多少？,解：O2的氧原子數(shù)為,N = n ×2 × NA,=0.5 mol×2× 6.02 ×1023mol-1,= 6.02 × 1023,答：O2的氧原子數(shù)約為6.02 × 1023個。,[例題],課堂練習：,3、0.5molNa2SO4含有 molNa+;

14、 molSO42-;約含 個O。4、0.1molNH4+中約含有 個N，約含有 個H.5、1.5mol的Na2CO3中含有的Na+離子數(shù)是 含有的CO32-離子數(shù)是 ，含有的O原子數(shù)是 。,1,0.5,1.204X102

15、4,6.02X1022,2.408X1023,3NA,1.5NA,4.5NA,物質的量摩爾質量及相關計算,1、定義：1mol任何物質的質量，稱為該物質的摩爾質量。用符號M表示，常用單位為g·mol－1 在數(shù)值上等于該物質的相對原子質量或相對分子質量。,一、摩爾質量,2、定義式：,3、單位：,g·mol-1,kg·mol-1,注意：摩爾質量只與物質的種類有關，與物質的量、物質的質量無關,,1摩爾任何原子

16、的質量,微觀粒子,一個C原子,一個O原子,一個Fe原子,擴大6.02 ×1023倍,,,,1molC原子,1molO原子,1molFe原子,宏觀質量,擴大6.02 ×1023倍,擴大6.02 ×1023倍,,,,12g,16g,56g,1摩爾任何原子的質量如果以克為單位，在數(shù)值上等于該原子的相對原子質量。,,1摩爾任何離子或分子的質量,微觀粒子,一個CO分子,一個Fe3+離子,一個OH-離子,擴大6.02

17、×1023倍,,,,1molCO分子,1mol Fe3+離子,1mol OH-離子,宏觀質量,擴大6.02 ×1023倍,擴大6.02 ×1023倍,,,,28g,56g,17g,1摩爾任何離子或分子的質量如果以克為單位，在數(shù)值上等于該離子或分子的式量,1molCa2+的質量為 ，Ca2+的摩爾 質量為 。Na2O2的摩爾質量

18、為 。,40g,40g·mol-1,78g·mol-1,1molH2O的摩爾質量為 ，2molH2O的 摩爾質量為 。1molO含有 個 O， 質量為 ，O原子的摩爾質量為 。,18g·mol-1,18

19、g·mol-1,6.02 ×1023,16g,16g·mol-1,1摩爾任何粒子（微觀）的質量如果以克為單位，在數(shù)值上等于該粒子的式量。(與物質的質量無關),總 結,,摩爾質量與1 mol 物質的質量的區(qū)別與聯(lián)系區(qū)別：單位不同 聯(lián)系：數(shù)值上等于其式量,g/mol,g,摩爾質量只與物質的種類有關，與物質的量、物質的質量無關,1）、1molNa的質量為 。

20、 2molH的質量為 。 3molO的質量為 。,2）、1molH2的質量為 。 1molH2O的質量為 。 2molH2SO4的質量為 。 3molMg2+的質量為

21、 。,23g,2g,48g,2g,18g,196g,72g,二、物質的量和摩爾質量，質量的相關計算,根據(jù)上述計算，歸納物質的量（n）與物質的質量（m）、物質的摩爾質（M）之間的關系的,數(shù)學表達式：,,I、求agFe的物質的量？Fe原子的個數(shù)？,1、公式套用,√,2、公式套用,53gNa2CO3中含有Na+和CO32-的物質的量的 是多少？,3、公式套用,4、公式理解,1.n相同，M越大，m越大,2.m相同，M

22、越大，n越小,3.M與m，n無關，只決定與物質的種類,√,、17.4gK2SO4和 gKNO3含有相同的K+,5、關系式法,依據(jù)：,1.質量守恒法,,2.化學反應方程式,1、根據(jù)計算結果填空1molNa的質量為 。2molH的質量為 。3molO的質量為 。1molH2的質量為

23、 。1molH2O的質量為 。2molH2SO4的質量為 。3molMg2+的質量為 。1molCa2+的質量為 ，Ca2+的摩爾質量為 。0.5molSO42-的質量為 。,23g,2g,48g,2g,18g,196g,72g,40g/mol

24、,48g,40g,課堂練習：,三、物質的量應用于化學方程式的計算步驟：,1.寫出有關反應方程式,3.對應計量數(shù)，找出相關物質的物質的量,2.找出相關物質的計量數(shù)之比,4.根據(jù)原理進行計算,例題、 實驗室需要 32g氧氣，問至少需要多少摩爾氯酸鉀加熱分解？生成的KCl的分子數(shù)目是多少？,2×122.5 3×32,m(KClO3)

25、 32g,答：至少需要氯酸鉀 0.67mol,課堂練習,,1、下列說法正確的是：D,A、 6.02 ×1023個12C原子的質量為1g,B、 H的摩爾質量為1g,C、 H2SO4的摩爾質量等于6.02 ×1023個 H2SO4 分子的質量,D、 NaOH的摩爾質量為40g·mol-1,2、下列說法正確的是：A、 6.02 ×1023個1