化學(xué)計(jì)量在試驗(yàn)中的應(yīng)用(jinfeng)

1、化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用物質(zhì)的量的單位物質(zhì)的量的單位摩爾摩爾微觀粒子微觀粒子： 1 1個(gè)碳原子個(gè)碳原子 1 1個(gè)氧分子個(gè)氧分子 1 1個(gè)二氧化碳分子個(gè)二氧化碳分子C + O2 CO2點(diǎn)燃宏觀物質(zhì)宏觀物質(zhì)： 1212克炭克炭 3232克氧氣克氧氣 4444克二氧化碳克二氧化碳1.7萬億億個(gè)萬億億個(gè)水分子水分子水分子水分子一滴水一滴水1212克碳克碳碳原子碳原子6.021023個(gè)個(gè) 微觀粒子微觀粒子宏觀物質(zhì)宏觀物質(zhì)物質(zhì)的量是把可見可稱量的宏觀物物質(zhì)的量是把可見可稱量的宏觀物質(zhì)與難見難稱量的微觀粒子聯(lián)系起質(zhì)與難見難稱量的微觀粒子聯(lián)系起來的一座橋梁。來的一座橋梁。物物 質(zhì)質(zhì) 的的

2、量量 國際單位制七個(gè)國際單位制七個(gè)基本物理量基本物理量之一之一,符號(hào)為符號(hào)為n 表示一定數(shù)目粒子的表示一定數(shù)目粒子的集合體集合體。分子分子, ,原子原子( (團(tuán)團(tuán)),),離子離子, ,電子電子, ,質(zhì)子質(zhì)子 , ,中子等中子等 單位：單位：摩爾摩爾，簡稱：摩，符號(hào)為，簡稱：摩，符號(hào)為mol物理量物理量單位名稱單位名稱單位符號(hào)單位符號(hào)長度長度 l米米m質(zhì)量質(zhì)量 m千克千克Kg時(shí)間時(shí)間 t秒秒s電流電流 I安培安培A熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度T開爾文開爾文K發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光強(qiáng)度坎德拉坎德拉cd返回返回物質(zhì)的量物質(zhì)的量n摩爾摩爾mol(1)“(1)“物質(zhì)的量物質(zhì)的量”是一個(gè)整體，不可拆開。是一個(gè)整體，不可拆開

3、。 (2)(2)物質(zhì)的量僅用于計(jì)量微觀粒子，不適用于物質(zhì)的量僅用于計(jì)量微觀粒子，不適用于宏觀物質(zhì)。宏觀物質(zhì)。(3)(3)使用物質(zhì)的量時(shí)一般用化學(xué)式表示，若用使用物質(zhì)的量時(shí)一般用化學(xué)式表示，若用中文，則必須指明微粒的種類。如：中文，則必須指明微粒的種類。如：1 1摩爾摩爾H H、1 1摩爾摩爾COCO2 2 、 1mol1mol鈉離子等。鈉離子等。(4)(4)物質(zhì)的量表示的是很多粒子的集合體其數(shù)物質(zhì)的量表示的是很多粒子的集合體其數(shù)值可以是整數(shù)也可以是小數(shù)。值可以是整數(shù)也可以是小數(shù)。應(yīng)用應(yīng)用“物質(zhì)的量物質(zhì)的量”時(shí)應(yīng)注意的問題時(shí)應(yīng)注意的問題（A）1 摩爾氧摩爾氧（B）1 摩爾摩爾H（C）2 摩爾大米

4、摩爾大米（D）硫酸的物質(zhì)量為）硫酸的物質(zhì)量為3摩爾摩爾（E）0.5 摩摩 二氧化碳二氧化碳思考：思考：判斷下列說法是否正確判斷下列說法是否正確 必須指明微粒的種類，是氧原子、氧必須指明微粒的種類，是氧原子、氧分子還是氧離子分子還是氧離子1mol 1mol 氫原子氫原子 大米是宏觀物質(zhì)大米是宏觀物質(zhì) 0.5mol CO0.5mol CO2 2 物質(zhì)的量不能拆開物質(zhì)的量不能拆開符號(hào)：符號(hào)：mol1打打 啤酒啤酒12瓶瓶1包包 香煙香煙20根根摩摩 爾爾 1摩爾摩爾 粒子粒子個(gè)個(gè)指質(zhì)子數(shù)為指質(zhì)子數(shù)為6，中子數(shù)，中子數(shù)為為6的碳原子的碳原子0.012kg 1212C C碳原子碳原子已知已知:一個(gè)碳原子

5、的質(zhì)量為一個(gè)碳原子的質(zhì)量為 1.993 1023g 求求: 0.012kg 12C 中所含的碳原子數(shù)中所含的碳原子數(shù)？【思考思考】解：解： 6.021023 12g1.993 1023g碳原子數(shù)碳原子數(shù)= =國際上規(guī)定：國際上規(guī)定：1mol1mol任何粒子所含的粒子數(shù)與任何粒子所含的粒子數(shù)與0.012kg 0.012kg 1212C C中所含的碳原子數(shù)相同。中所含的碳原子數(shù)相同。摩爾動(dòng)畫摩爾動(dòng)畫阿伏加德羅常數(shù)阿伏加德羅常數(shù)符號(hào)：符號(hào)：NA(1)等于等于0.012kg 12C所含的原子數(shù)。所含的原子數(shù)。(2) 約約為為6.021023 mol-1(3)含義：含義：1mol 任何粒子的粒子數(shù)任何粒

6、子的粒子數(shù),叫阿叫阿伏伏加德羅加德羅常數(shù)常數(shù), ,即即。意大利科學(xué)家意大利科學(xué)家 1、喜歡下國際象棋的同學(xué)可能聽說過舍罕王重賞國際象棋發(fā)現(xiàn)者達(dá)依爾的故事： “陛下，請您在這張棋盤的第一個(gè)小格內(nèi)，賞給我一粒麥粒；在第二個(gè)小格內(nèi)給兩粒；第三格內(nèi)給四粒，照這樣下去，后一小格都比前一小格加一倍，然后把擺在棋盤上所有64格的麥粒都賞給您的仆人吧！”感受阿伏加德羅常數(shù)感受阿伏加德羅常數(shù)麥粒的總數(shù)麥粒的總數(shù)= 1 + 2 + 4 + 8 + + 263 = 264 1 =1.845 1019這竟是全世界在這竟是全世界在2000年內(nèi)所生產(chǎn)的全部小麥！年內(nèi)所生產(chǎn)的全部小麥！ 2 2、如果把如果把6.026.02

7、10102323個(gè)直徑為個(gè)直徑為2.5cm2.5cm的硬幣排的硬幣排成一行，可以來回于地球與太陽之間成一行，可以來回于地球與太陽之間240.8240.8億億次次感受阿伏加德羅常數(shù)感受阿伏加德羅常數(shù)約為約為6.0210231mol粒子的粒子數(shù)粒子的粒子數(shù)12克克12C 所含的原子數(shù)所含的原子數(shù)阿伏加德羅常數(shù)阿伏加德羅常數(shù)NA小小 結(jié)結(jié) n n（物質(zhì)的量）（物質(zhì)的量）N N（粒子總數(shù)）（粒子總數(shù)）1mol H1mol HN NA A個(gè)個(gè)H H2mol H2mol H2 2N NA A個(gè)個(gè)H HN Nn nN NA A= =n mol Hn mol Hn nN NA A個(gè)個(gè)H H變式？變式？1、3.

8、011023個(gè)個(gè)CO2的物質(zhì)的量是多少？的物質(zhì)的量是多少？2、1.2041024個(gè)個(gè)H2O 的物質(zhì)的量是多少？的物質(zhì)的量是多少？3、2 mol Mg變成變成Mg2+時(shí)失去電子數(shù)是多少？時(shí)失去電子數(shù)是多少？4、N個(gè)個(gè) CO2的物質(zhì)的量是多少？的物質(zhì)的量是多少？ 0.5 mol 2 mol226.021023 個(gè) n NNA課堂練習(xí)課堂練習(xí):原子結(jié)構(gòu)知識(shí)原子結(jié)構(gòu)知識(shí):中子數(shù)質(zhì)子數(shù)三、質(zhì)量數(shù)（原子量）質(zhì)子數(shù)核外電子數(shù)核電荷數(shù)二、原子序數(shù)核外電子（帶負(fù)電）中子（不帶電）質(zhì)子（帶正電）原子核（帶正電）一、原子微觀： 1 1個(gè)碳原子個(gè)碳原子 1 1個(gè)氧分子個(gè)氧分子 1 1個(gè)二氧化碳分子個(gè)二氧化碳分子C +

9、 O2 CO2點(diǎn)燃宏觀： 1212克炭克炭 3232克氧氣克氧氣 4444克二氧化碳克二氧化碳6.021023個(gè) 6.021023個(gè) 6.021023個(gè)1摩爾 1摩爾 1摩爾 物質(zhì)的量：【思考與交流思考與交流】1mol1mol1212C C的質(zhì)量是多少克？的質(zhì)量是多少克？12g1mol其他物質(zhì)的質(zhì)量是多少克？其他物質(zhì)的質(zhì)量是多少克？計(jì)算計(jì)算1mol1mol物質(zhì)的質(zhì)量物質(zhì)的質(zhì)量粒子符粒子符號(hào)號(hào)物質(zhì)的相對分物質(zhì)的相對分子質(zhì)量子質(zhì)量每個(gè)粒子的每個(gè)粒子的質(zhì)量（質(zhì)量（g/個(gè)）個(gè)）1摩物質(zhì)含摩物質(zhì)含有的粒子數(shù)有的粒子數(shù)（個(gè)）（個(gè)）1摩物質(zhì)質(zhì)摩物質(zhì)質(zhì)量（量（g）C 121.993X10-23 Fe 569.

10、302X10-23H2SO4 981.628X10-22H2O 182.990X10-23Na+ 233.821X10-23OH- 172.824X10-23NANANANANANA1256981823173 3、分析以上計(jì)算結(jié)果可得出什么規(guī)律？、分析以上計(jì)算結(jié)果可得出什么規(guī)律？（1 1）1mol1mol任何原子的質(zhì)量（以克為單位）在任何原子的質(zhì)量（以克為單位）在數(shù)值上等于這種原子的相對原子質(zhì)量。數(shù)值上等于這種原子的相對原子質(zhì)量。（2 2） 1mol1mol任何分子的質(zhì)量（以克為單位）在任何分子的質(zhì)量（以克為單位）在數(shù)值上等于這種分子的相對分子質(zhì)量。數(shù)值上等于這種分子的相對分子質(zhì)量。（3 3）

11、 1mol1mol任何離子的質(zhì)量（以克為單位）在任何離子的質(zhì)量（以克為單位）在數(shù)值上等于這種離子的式量。數(shù)值上等于這種離子的式量。結(jié)論結(jié)論:1mol:1mol任何粒子或物質(zhì)的質(zhì)量以克為任何粒子或物質(zhì)的質(zhì)量以克為單位時(shí)，其數(shù)值都與該粒子的相對原子質(zhì)單位時(shí)，其數(shù)值都與該粒子的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量相等。量或相對分子質(zhì)量相等。摩爾關(guān)系的推導(dǎo)：摩爾關(guān)系的推導(dǎo)：二、摩爾關(guān)系推導(dǎo)（以鐵原子為例）二、摩爾關(guān)系推導(dǎo)（以鐵原子為例） 科學(xué)家規(guī)定：以一個(gè)碳原子（指碳科學(xué)家規(guī)定：以一個(gè)碳原子（指碳1212）重量的十二分之）重量的十二分之一為標(biāo)準(zhǔn)，其他的原子重量同這標(biāo)準(zhǔn)相對照得出相對重量，稱一為標(biāo)準(zhǔn)，其他的原子重

12、量同這標(biāo)準(zhǔn)相對照得出相對重量，稱為這個(gè)原子的原子量。為這個(gè)原子的原子量。一、原子量的定義一、原子量的定義1818克水克水2727克鋁克鋁6.026.0210102323個(gè)水分子個(gè)水分子1mol1mol6.026.0210102323個(gè)鋁原子個(gè)鋁原子1mol1mol1mol1mol幾種物質(zhì)的質(zhì)量幾種物質(zhì)的質(zhì)量64 g Cu摩爾質(zhì)量摩爾質(zhì)量 1mol 1mol任何粒子構(gòu)成的物質(zhì)的質(zhì)量任何粒子構(gòu)成的物質(zhì)的質(zhì)量以克為單以克為單位位時(shí)，在時(shí)，在數(shù)值數(shù)值上與該粒子的相對原子質(zhì)量或上與該粒子的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量相等相等。 定義：單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量定義：單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有

13、的質(zhì)量。 符號(hào)：符號(hào)：M。單位為。單位為 g/mol 或或 gmol-1 表達(dá)式表達(dá)式:M=m/n即即m=nM或或n=m/M小結(jié)：小結(jié)：物質(zhì)的量的意義：是聯(lián)系宏觀和微觀的紐物質(zhì)的量的意義：是聯(lián)系宏觀和微觀的紐帶或橋梁。表達(dá)式：帶或橋梁。表達(dá)式：nmN M NA NA M宏觀物體宏觀物體的質(zhì)量的質(zhì)量紐帶或紐帶或橋梁橋梁微觀粒子微觀粒子的個(gè)數(shù)的個(gè)數(shù)粒子數(shù)粒子數(shù)（N） NA NA物質(zhì)的量物質(zhì)的量（n） M M物質(zhì)的質(zhì)量物質(zhì)的質(zhì)量（m）1、2、1mol任何物質(zhì)的質(zhì)量，我們可以通過摩任何物質(zhì)的質(zhì)量，我們可以通過摩爾質(zhì)量求出，若要通過質(zhì)量求體積爾質(zhì)量求出，若要通過質(zhì)量求體積 還要知道還要知道什么？什么？

14、密度，密度，V=m/3、下面就請同學(xué)們計(jì)算填表：、下面就請同學(xué)們計(jì)算填表：(氣體是指氣體是指相同狀況下相同狀況下)物質(zhì)名稱物質(zhì)名稱 物質(zhì)的量物質(zhì)的量 mol摩爾質(zhì)量摩爾質(zhì)量gmol-1密度密度gcm-3或或gL-1體積體積Cm3或或LFe1567.8Al1272.7Pb120711.3H2O（液）（液）1181H2SO41981.83H212.0160.0899O2132.001.429CO2144.011.9757.21018.31853.622.422.422.3分析上述兩表，得出什么分析上述兩表，得出什么結(jié)論結(jié)論？1、1mol不同固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)，體積不同。不同固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)，體積不同。2

15、、在相同條件下，、在相同條件下，1mol不同氣體物質(zhì)體積基本相同。不同氣體物質(zhì)體積基本相同。那么不同狀態(tài)的物質(zhì)，體積大小跟哪些因素有關(guān)那么不同狀態(tài)的物質(zhì)，體積大小跟哪些因素有關(guān)呢？呢？舉一個(gè)例子：同學(xué)們在做操的時(shí)候，你們班在操場上所舉一個(gè)例子：同學(xué)們在做操的時(shí)候，你們班在操場上所占的面積和哪些因素有關(guān)占的面積和哪些因素有關(guān)?物質(zhì)的體積物質(zhì)的體積粒子數(shù)目粒子數(shù)目粒子間距粒子間距粒子大小粒子大小人數(shù)、人的間距、胖瘦人數(shù)、人的間距、胖瘦首先我們來分析首先我們來分析1mol固態(tài)和液態(tài)物質(zhì)體積為固態(tài)和液態(tài)物質(zhì)體積為什么不同。什么不同。固態(tài)結(jié)構(gòu)微粒間的距離很小固態(tài)結(jié)構(gòu)微粒間的距離很小液態(tài)結(jié)構(gòu)微粒間的距離也

16、小液態(tài)結(jié)構(gòu)微粒間的距離也小粒子數(shù)目粒子數(shù)目 粒子間距粒子間距 粒子大小粒子大小討論影響討論影響1mol固體和液體物質(zhì)體積的因素有哪些？固體和液體物質(zhì)體積的因素有哪些？ 1mol 1mol固體或液體物質(zhì)的體積只與構(gòu)成這種物質(zhì)的固體或液體物質(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，所粒子大小有關(guān)，由于不同的物質(zhì)粒子大小不相等，所以以1mol1mol不同的固體和液體體積大小不同。不同的固體和液體體積大小不同。7.2cm31mol鐵鐵10cm31mol鋁鋁18.3cm31mol鉛鉛固體物質(zhì)固體物質(zhì)液體物質(zhì)液體物質(zhì)100501mol水水18.0cm31005054.1cm31

17、mol硫酸硫酸 下面我們來分析下面我們來分析1mol不同氣態(tài)物質(zhì)在相同不同氣態(tài)物質(zhì)在相同條件下體積為什么基本相同。條件下體積為什么基本相同。【思考與交流思考與交流】 將將1mol液態(tài)水加熱變成液態(tài)水加熱變成1mol氣態(tài)水，體氣態(tài)水，體積將會(huì)發(fā)生變化嗎？積將會(huì)發(fā)生變化嗎？18.0ml100H2O(g)3.06104ml1mol約約1700倍倍100501mol H2O(l)原因：由液態(tài)到氣態(tài)，粒子間距顯著增大。原因：由液態(tài)到氣態(tài)，粒子間距顯著增大。23456789 10分子平均距離是分子直徑的分子平均距離是分子直徑的10倍左右倍左右討論：在相同條件下影響討論：在相同條件下影響1mol1mol不同

18、氣體體積的因素有哪些？不同氣體體積的因素有哪些？粒子數(shù)目粒子數(shù)目 粒子間距粒子間距 粒子大小粒子大小受溫度和壓強(qiáng)影響受溫度和壓強(qiáng)影響現(xiàn)在我們來分析一下溫度和壓強(qiáng)對氣體體積的影響現(xiàn)在我們來分析一下溫度和壓強(qiáng)對氣體體積的影響結(jié)論：溫度升高，體積增大，溫度降低，體積減小結(jié)論：溫度升高，體積增大，溫度降低，體積減小原因：溫度升高，粒子間距增大，溫度降低，粒子間原因：溫度升高，粒子間距增大，溫度降低，粒子間距減小。距減小。結(jié)論：壓強(qiáng)增大，體積減小，壓強(qiáng)減小，體積增大結(jié)論：壓強(qiáng)增大，體積減小，壓強(qiáng)減小，體積增大原因：壓強(qiáng)增大，粒子間距減小，壓強(qiáng)減小，粒子間原因：壓強(qiáng)增大，粒子間距減小，壓強(qiáng)減小，粒子間距增

19、大。距增大。影響影響1mol1mol物質(zhì)體積大小的因素物質(zhì)體積大小的因素1.1.微粒的大小微粒的大小2.2.微粒間的距離微粒間的距離固體、液體體積固體、液體體積氣體體積氣體體積 決定決定如果溫度和壓強(qiáng)一定，則微粒間的平均距離一如果溫度和壓強(qiáng)一定，則微粒間的平均距離一定，體積也就一定。定，體積也就一定。決定決定受溫度和壓強(qiáng)影響受溫度和壓強(qiáng)影響 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積: :條件：標(biāo)準(zhǔn)狀況條件：標(biāo)準(zhǔn)狀況(S T P) 0(S T P) 0、 1.011.0110105 5 Pa Pa 對象：對象：1mol1mol任何氣體任何氣體, ,可以是單一純凈的氣體，也可可以是單一純凈

20、的氣體，也可以是混合氣體。以是混合氣體。結(jié)論結(jié)論體積約為體積約為22.4L22.4L6.026.0210102323分子分子標(biāo)態(tài)下的氣體摩爾體積標(biāo)態(tài)下的氣體摩爾體積氣體摩爾體積氣體摩爾體積 定義：單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積。定義：單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積。 符號(hào)：符號(hào)：Vm 單位：單位：L/mol或或m3/mol等等 公式：公式：Vm= 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，Vm=22.4 L/molVn氣體狀態(tài)方程氣體狀態(tài)方程PV = PV = nRTnRT(P:(P:壓強(qiáng)壓強(qiáng) V V：體積：體積 T T：熱力學(xué)：熱力學(xué)溫度溫度v在同溫同壓下，相同體積的任何氣體，其在同溫同壓下，相同體積的任何氣體，其粒子數(shù)（粒子數(shù)（ ) )；v在同溫同壓下，相同粒子數(shù)的任何氣體，在同溫同壓下，相同粒子數(shù)的任何氣體，其體積（其體積（ ) )；v