第二节第二节

化学计量在实验中的应用化学计量在实验中的应用

高一年级 化学

第一章 从实验学化学

问题的提出：问题的提出：C + OC + O2 2 = CO = CO22

宏观 12 克 32 克 44 克

微观 1 1 1

微观粒子与可称量的物质之间是如何联系的呢？

例 :12 克碳中含有多少个碳原子？

一个碳原子的质量： 1.99×10-23 克

所以， 12克 / 1.99×10-23 克≈ 6.02×1023

如此巨大的数字不方便计算和交流，怎么办？

6.02×1023

一打 一顶

一打： 12顶

一瓶一箱： 24瓶

1mol一个

一箱

一一 .. 物质的量－摩尔物质的量－摩尔含有一定数目粒子集体的物理量

物理量物理量 单位名称单位名称 单位符号单位符号长度长度 米米质量质量 千克（公斤）千克（公斤）时间时间 秒秒电流电流 安安 [[培培 ]] AA

热力学温度热力学温度 开开 [[ 尔文尔文 ]] KK

物质的量物质的量 摩摩 [[尔尔 ]]

发光强度发光强度 坎坎 [[ 德拉德拉 ]]

m

kg

s

cd

molmol

物质的量和摩尔

物质的量： 是表示物质所含微粒多少的物理量

如 硫酸 的 物质的量 不能简化为 硫酸的量 也不能写成 硫酸的质量或 硫酸的数量

物质的量是一个专有名词，由四个字组成 ，是一个 整体，不能分割，也不可加字、减字。

注意注意

物质的量物质的量 nn（单位（单位 momo

ll ））

微粒数微粒数 NN（单位：个）（单位：个）

阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数 NNAA

n =NNA

__________

（单位：个（单位：个 /mol/mol ））

物质的量 微粒名称 相对原子质量微粒数 (个 ) 质量

1 mol 12C 原子 (6.02×10 23) 12 12g

1 mol 氧原子 (6.02×10 23) 16 16g

1 mol 氢原子 (6.02×10 23) 1 1g

1mol 水分子 含 2 mol 氢原子

1 mol 氧原子

（质量为 2g )

1 mol 水分子的质量 为 18g

结论： 1 mol 任何粒子或物质的质量，以克为单位，数值上等于该粒子或物质的相对原子（分子）质量。

1 摩尔物质的质量

（质量为 16g )

摩尔质量

定义：单位 :

1 mol 粒子或物质具有的质量。g/mol 或 kg ／ mol

数值： 等于该粒子或物质的相对原子（分子）质量。

n = m /M

物质的量 (mol) 物质的质量 (g)

摩尔质量 (g/mol)=

[ 例 ] 4. 9 g 硫酸里含有多少个硫酸分子 ?解 : 硫酸的相对分子质量是 98,

硫酸的摩尔质量是 98g/mol 。

n (H2SO4) = 4. 9 g

98g/mol = 0.05 mol

答： 4.9 克硫酸里含有 3.01×1022 个硫酸分子。

N (H2SO4) = 0.05 mol×6.02×1023/mol

= 3.01×1022

[ 练习 ] 20. 2 g 硝酸钾中，氧原子的质量是多少 g?

解 : 硝酸钾的相对分子质量是 101,

硝酸钾的摩尔质量是 101g/mol 。

n (KNO3) = 20.2 g

101g/mol = 0.2 mol

答： 20.2g 硝酸钾中，氧元素的质量是 9. 6 g 。

n (O) = 0.2 mol×3 　 = 0.6 mol

m (O) = 0. 6 mol×16g/mol ＝ 9.6 g

( 一 ) 、关于固体、液体物质的体积1mol 各种固体、液体物质的体积各不相同如 1molFe 体积可通过如下途径求得：1molFe 的质量为 m (Fe) =56g其体积为 V(Fe)＝m(Fe)/ρ(Fe)=56g/7.8(g·cm-3) =7.2cm-3

二、气体摩尔体积 (P13 科学探究 )

同样的方法可求出：1molFe 的体积为 7.12cm3 ；1molAl 的体积为 10cm3 ；1molH2O 的体积为 18cm3 ；1molH2SO4 的体积为 53.6cm3 ；固体或液体物质的体积的大小与构成这种物质的粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离的大小有关。温度和压强对其体积影响较小。

构成固态结构微粒间的距离很小

构成液态结构微粒间的距离也小

所以，固体和液体是很难被压缩的。

固体物质

1molFe 1molAl 1molPb

6.02× 2310

个原子55.8g

6.02× 2310

个原子26.98g

6.02× 2310

个原子207.2g

液体物质

1molH2O 1molH2SO4

6.02× 2310

个分子98g

6.02× 2310

个分子18g

气体分子间距离很大

影响因素影响因素温度、压强和分子数是影响气体体温度、压强和分子数是影响气体体

积的决定因素，即与分子间距离的积的决定因素，即与分子间距离的大小和分子数有关，与分子本身的大小和分子数有关，与分子本身的体积大小无关。体积大小无关。

实验证明：气体的体积与气体的物实验证明：气体的体积与气体的物质的量成正比，与温度成正比质的量成正比，与温度成正比 ,, 与与压强大小成反比。压强大小成反比。　　

气体摩尔体积气体摩尔体积

单位物质的量（即单位物质的量（即 1mol1mol ）的气体所）的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。占的体积叫做气体摩尔体积。

符号符号 VVmm 　　单位单位 LL··molmol-1-1或或 mm33/mol/mol

气体摩尔体积、气体的体积与物质气体摩尔体积、气体的体积与物质的量的换算关系：的量的换算关系：

　　 Vm=V/nVm=V/n 　或　　或　 VV＝＝ n·Vmn·Vm

标准状况：标准状况：温度温度 0℃0℃ 、压强 、压强 101 kPa101 kPa 的状况。的状况。标准状况下的气体摩尔体积：标准状况下的气体摩尔体积：在标准状况下在标准状况下 1mol1mol 任何气体所占的任何气体所占的

体积都约为体积都约为 22.4L22.4L 。即在标准状况。即在标准状况下气体摩尔体积为下气体摩尔体积为 22.4L/mol22.4L/mol

[ 练习 ]

1. 标准状况， 1mol 任何物质的体积都约是 22.4L 。错，物质应是气体

2. 1mol 气体的体积约为 22.4L 。（错，标准状况）3. 标准状况下， 1molO2和 N2 混合气体的体积约为 22.4L 。 （对，气体体积与分子种类无关）4. 22.4L 气体所含分子数一定大于 11.2L 气体 所含的分子数。 （错，未指明是否在相同条件）5. 标准状况下，气体的摩尔体积都是 22.4L 。6. 只有在标准状况下，气体的摩尔体积才可能约为 22.4L/mol 。 （错，不一定）

（错，“约为”；单位应为 L/mol ）

[ 练习 ]

下列说法正确的是（ ）（ A ）在标准状况下， 1mol 水和 1molH2 的 体积都约是 22.4L

（ B） 2gH2和 44gCO2 的体积相等（ C） 1mol 某气体的体积为 22.4L ，则该气体 一定处于标准状况（ D ）标准状况， 1gH2和 11.2LO2 的物质的量 相等

[ 答案 ] （ D ）

[ 练习 ] 在同温同压下，相同质量的下列气体，占有的体积由大到小的顺序是

[ 讨论 ] 在一定温度和压强下，并不一定是标准状况， 1mol 不同的气体体积是否相同？

①Cl2 N② 2 H③ 2 CO④ 2 O⑤ 2

[ 答案 ] > > > >③ ② ⑤ ④ ①

同温同压，相同分子数的气体，体积（ ）同温同压，体积相同的气体，分子数（ ）同温同压，气体体积大小与分子数目成（ ）比。

相同

相同

正

ρρ=m / V =m / V ρρ=M / V=M / Vmm

标准状况下 标准状况下 ρρ=M / 22.4=M / 22.4

同同 TT、同、同 PP时时 ρρ11//ρρ22=M=M1 1 / M/ M22

一定条件下气体的密度与气体的摩尔质量成正比

某矿泉水标签某矿泉水标签 某酒标某酒标签签 某人的体检指标某人的体检指标

思考探究：以生活中常见物质为例，观察溶液浓度有哪些表示方法？如何表示溶液浓度比较方便？如何按要求配制溶液？

三三、物质的量在化学实验中的应用、物质的量在化学实验中的应用

含义：单位体积溶液里所含溶质含义：单位体积溶液里所含溶质 BB 的物的物质的量，称为质的量，称为 BB 的物质的量浓度。的物质的量浓度。

符号 符号 CCBB 单位单位 mol/Lmol/L 。。

表达式：表达式：

物质的量浓度（物质的量浓度（ mol/Lmol/L ）） ==

CB=nB/V

)(

)(

L

mol

溶液的体积溶质的物质的量

试一试，我能行！试一试，我能行！

你能计算出下列溶液的物质的量浓度吗？你能计算出下列溶液的物质的量浓度吗？

⑴1molNaOH 固体溶于水，配制成体积 为 1L 的溶液。⑵1 克NaOH 固体溶于水，配制成体积 为 1L 的溶液。⑶1molNaOH 固体溶于 1L 水配制的溶液。

练一练：练一练：1.1.将将 23.4 g NaCl23.4 g NaCl 溶于水中，配成溶于水中，配成 250 mL250 mL 溶溶

液，计算所得溶液中溶质的物质的量浓度。液，计算所得溶液中溶质的物质的量浓度。 • 2. 配制 500 mL， 0.1 mol·L － 1的 NaOH 溶液，需 NaOH 物质的量是多少 ? 质量是多少 ? • 3.将 342 g 　 C12H22O11(蔗糖的相对分子质量为 342) 溶解在 1 L 水中，所得的溶液中溶质的物质的量浓度是否为 1 mol·L － 1?• 4.从 1 L  1 mol·L － 1的 C12H22O11 溶液中取出 100 mL ，取出的溶液中 C12H22O11 的物质的量浓度是多少 ?

变一变：变一变：1.1. 在标准状况下，在标准状况下， 350350 体积氨气溶于体积氨气溶于 11 体积体积

水中，得到密度为水中，得到密度为 0.92g•cm0.92g•cm-3-3 的氨水的氨水 ,, 求此求此氨水的物质的量浓度氨水的物质的量浓度 ((已知溶质为已知溶质为 NHNH33)) 。 。

2.100mL0.3mol/LNa2.100mL0.3mol/LNa22SOSO44 溶液和溶液和50mL0.2mol/LAl50mL0.2mol/LAl22(SO(SO44))33 溶液混合后，溶液溶液混合后，溶液中中 SOSO44

22 －－的物质的量浓度为：的物质的量浓度为： A 0.2mol/L B 0.25mol/LA 0.2mol/L B 0.25mol/L 　　 C 0.40mol/L D 0.50mol/LC 0.40mol/L D 0.50mol/L

下列溶液中下列溶液中 c(CIc(CI--) ) 与与 50mL 50mL 1mol/L 1mol/L 氯化铝溶液中的氯化铝溶液中的 c(CIc(CI--) ) 相相等的是 （ ）等的是 （ ）

A.150 mL 1mol/LA.150 mL 1mol/L 　氯化钠溶液　 　氯化钠溶液　 B.75 mL 2mol/LB.75 mL 2mol/L 　氯化铵溶液　　　氯化铵溶液　　C.150 mL 1mol/LC.150 mL 1mol/L 氯化钾溶液　　氯化钾溶液　　D. 75 mL 1mol/LD. 75 mL 1mol/L 　氯化铁溶液　氯化铁溶液

练习 1： 8克 CuSO4 可配制成 0.2mol/L

CuSO4 溶液多少毫升？练习 2．在 200mL稀盐酸中溶有 0.73 克氯

化氢气体，求稀盐酸的物质的量浓度？练习 3．在标准状况下， 11.2LNH3 溶于水，

配成 400mL 溶液，此氨水物质的量浓度为多少？

实验室现需 100mL　1　mol/L　NaCl 溶液，你能选择实验台上的仪器配制该溶液吗？

怎样取 0.1molNaCl ？

怎样实现最后溶液为 0.1L ？

物质的量在化学实验中的应用物质的量在化学实验中的应用探一探：

引出容量瓶的使用

复习相关概念

实验步骤？

二、二、物质的量浓度溶液的配制物质的量浓度溶液的配制 实验步骤：

计算 称量 溶解 冷却洗涤 定容 摇匀

转移

实验所需仪器实验所需仪器 烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、托烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平、药匙（固体溶质使用）、量筒盘天平、药匙（固体溶质使用）、量筒（液体溶质使用）（液体溶质使用）

11 、为什么要用蒸馏水洗涤烧杯，并将洗、为什么要用蒸馏水洗涤烧杯，并将洗涤液也注入容量瓶？涤液也注入容量瓶？

22 、如果将烧杯中的溶液转移到容量瓶时、如果将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外，最后配成的溶液中溶不慎洒到容量瓶外，最后配成的溶液中溶质的实际浓度比所要求的大了还是小了？质的实际浓度比所要求的大了还是小了？

33 、你是用什么仪器称量、你是用什么仪器称量 NaClNaCl 固体的？固体的？如果是托盘天平，你称量的质量是多少？如果是托盘天平，你称量的质量是多少？与计算量一致吗？为什么？与计算量一致吗？为什么？

学与问？

讨论讨论在配制溶液中哪些操作可能引起溶在配制溶液中哪些操作可能引起溶液浓度的误差？液浓度的误差？

可能影响溶液浓度的操作：可能影响溶液浓度的操作： 固体药品的称量与液体药品的量取是否准确；固体药品的称量与液体药品的量取是否准确； 把溶液向容量瓶中转移，溶液洒了；把溶液向容量瓶中转移，溶液洒了； 未洗涤烧杯和玻璃棒或洗涤了量筒；未洗涤烧杯和玻璃棒或洗涤了量筒； 定容时水加多了或加少了；定容时水加多了或加少了； 定容时未平视刻度线。 定容时未平视刻度线。

讨论讨论定容时俯视或仰视刻度线，对溶液定容时俯视或仰视刻度线，对溶液的浓度有何影响？的浓度有何影响？

俯视俯视 仰视仰视

随堂检测：随堂检测： 欲配制欲配制 1 mol/L1 mol/L 的氢氧化钠溶液的氢氧化钠溶液

250mL250mL ，完成下列步骤：，完成下列步骤：①① 用天平称取氢氧化钠固体用天平称取氢氧化钠固体 克。克。

②② 将称好的氢氧化钠固体放入将称好的氢氧化钠固体放入 中中加加 蒸馏水将其溶解，待蒸馏水将其溶解，待 后将溶液沿后将溶液沿 移入移入 mLmL 的容量瓶中。的容量瓶中。

10

烧杯

少量 冷却

玻璃棒 250

③③ 用少量蒸馏水冲洗用少量蒸馏水冲洗 次，将冲洗液次，将冲洗液移入容量瓶中，在操作过程中不能损失点移入容量瓶中，在操作过程中不能损失点滴液体，否则会使溶液的浓度偏滴液体，否则会使溶液的浓度偏 （高或低）。（高或低）。

④④ 向容量瓶内加水至刻度线向容量瓶内加水至刻度线 时，改时，改用用 小心地加水至溶液凹液面与小心地加水至溶液凹液面与刻度线相切，若加水超过刻度线，会造成刻度线相切，若加水超过刻度线，会造成溶液浓度偏溶液浓度偏 ，应该，应该 。。

⑤⑤ 最后盖好瓶盖，最后盖好瓶盖， ，将配好的溶液，将配好的溶液移入试剂瓶中并贴好标签。移入试剂瓶中并贴好标签。

2~3

低

1~2厘米胶头滴管

低 重新配制

摇匀

思考与交流：思考与交流：•1 、以硫酸为例，讨论不同浓度的溶液在性质上可能会出现什么差异？

•2 、如果将 5mL 浓硫酸稀释为 20mL的稀硫酸，得到的稀硫酸与原浓硫酸中所含 H2SO4 的物质的量相等吗？能说出你的理由吗？

配制配制 450mL1 mol/L450mL1 mol/L 的的 HH22SOSO44 溶溶液，需要密度为液，需要密度为 1.83g/mL1.83g/mL 的浓硫酸的浓硫酸（（ 98%98% 硫酸）多少毫升？怎样配制？硫酸）多少毫升？怎样配制？

CC11VV11=C=C22VV22

试一试：