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第二节3
第二节:
物质的量
第二节物质的量
化学方程式不仅表明了什么物质参加了反应还表明了反应物生成了什么物质?
表明了反应物,产物各物质间的质量比,还表明了反应物,产物各物质的原子,分子或离子个数比。
如:
2H2+O2
2H2O表明了4克
氢气与32克氧气恰好完全反应生成36克的水,还表明了每2个氢气分子可与1个氧气分子可生成2个水分子。
在以前的学习中更多的学的是化学方程式意义中的质量比。
而很少涉及原子,分子或离子的个数比。
这是因为原子,分子或离子这些微观粒子太少,我们肉眼根本看不到。
比如:
用胶头滴管滴下的1滴水(约0·5克)中约有1·7×1021个水分子,如果把一滴水放大到地球那么大,则1个水分子仅相当于个乒乓球那么大,再如:
如果将氢原子与直径为1cm的小球相比,相当于将一个苹果与地球相比。
所以用一个或几个原子分子研究微观粒子基本没有实际意义。
为了从微观粒子的角度研究化学变化,我们就需要引进一个新的物理量,这就我们这节要学的物质的量要解决的问题。
一要求:
理解物质的量,阿伏加德罗常数,摩尔,摩尔质量等概念。
搞清两个公式,会进行简单计算。
清楚物质的量研究的对象是什么?
表示方法,意义。
二内容:
1:
物质的量是国际七个基本物理量之一,它研究的对象是微观粒子的集体。
(物质的量是一个整体名词不可拆分,不能理解物质的质量或数量。
它就是物质的量。
)
2:
引进了物质的量的概念后如果不给它循于一个单位它就没有任何意义。
不能用于比较物质的量的多少。
物质的量的单位是摩尔,要想清楚摩尔的概念先得搞清楚阿伏加德罗常数的概念。
化学上把12gC12所含的碳原子个数叫阿伏加德罗常数。
现在已经测得其比较精确的值是:
约为6·02×1023个/mol.(阿伏加德罗常数的单位是个/mol)
3:
摩尔是物质的量的单位,每摩尔的物质含有阿伏加德罗常数个构成该物质的微粒。
摩尔的符号是mol.如:
1摩尔的氧气分子含阿伏加德罗常数个氧气分子。
约为6·02×1023个。
2摩尔的氧气分子含二倍于阿伏加德常数个氧气分子。
0·5摩尔的氧气分子约为0·5×6·02×1023个氧气分子。
所以物质的量用n来
表示单位是摩尔,微粒子的个数用N来表示单位是个,阿伏加德罗常数用NA表示。
三者间的关系为:
n=
利用这个公式知道其中的两个量就可求出第三个量。
需要阿伏加德罗常数而没告诉我们,一般取6·02×1023个/mol.
4:
一摩尔物质的质量叫摩尔质量。
摩尔质量以克为单位在数值上等于相对分子质量,相对原子质量或相对离子质量。
摩尔质量的单位一般是g/mol。
用符号M来表示。
如:
氧气分子的摩尔质量为32g/mol.铁原子的摩尔质量为56g/mol.SO42-的摩尔质量为96g/mol(离子中各元素原子量的总和。
)物质的质量m(单位g)摩尔质量(单位g/mol)物质的量(单位mol).三者间的关系为:
N=
在这个公式中知道二个量就可以求出第三个量。
告诉我们物质的化学式就相当于告诉你物质的摩尔质量。
物质的量研究的对象是微观粒子。
如分子,原子,离子以及比原子更小的微粒质子,中子,电子等。
而不是比较小的物体如谷子,稻粒,麦粒,小米等。
6:
物质的量的表示方法:
物质的量的表示方法有两种。
一种是用文字来表示。
一种是用符号表示。
用文字表示时先说微观粒子的名称和数量,再说物质的量,最后说物质的量的数值单位和微观粒子的名称。
如32克的氧气分子的物质的量是1摩尔氧气分子。
用符号表示先写微观粒子的名称和数量,再说物质的量,最后写物质的量的数量单位和微观粒子的化学式。
如32克的氧气分子的的物质的量是1molO2。
【摩尔后面的化学式表示的是微观粒子的名称】由于物质的量研究的是微观粒子如分子,原子,离子或比原子更小的微粒质子,中子,电子等。
所以不能用宏观的物质的名称代替微观粒子的名称。
但在实际应用中为了简便我们常常都直接用宏观物质的名称代替了微观粒子的名称并可省略掉物质的量。
但你要清楚这里只是为了方便它并不表示物质的量就是摩尔和物质的量研究的是宏观的物质。
如:
32克的氧气是1摩尔的氧气。
1molO2读作1摩尔的氧气等都是对的。
7:
物质的量的意义:
学了物质的量后化学式和化学方程式又多了一些意义。
只要告诉我们一个化学式它就告诉了我们在1摩尔的这种物质中含种微观粒子的物质的量。
如H2SO4它就表明了在1摩尔的硫酸中含有2摩尔的氢原子,1摩尔的硫原子,4摩尔的氧原子。
说明了1摩尔的硫酸中含有50摩尔的电子。
说明1摩尔的硫酸可以电离产生2摩尔的氢离子,1摩尔的硫酸根离子。
H2SO4=2H++SO42-等等。
总之化学式中原来的所有个数关系通通的变成物质的量的关系。
如NaOH++HCl=NaCl+H2O表明了1molNaOH与1molHCl反应生成1molNaCl和1molH2O.利用以上理论在已知nmN中的任意一个量就可以求出其它量。
如需要NA时一般取6·02×1023个/mol。
知道化学式就相当于告诉我们摩尔质量。
解题时需要摩尔质量但没告诉我们作为解题的第一步先交代下摩尔质量。
然后,再写相关的公式、说明下要计算的是什么量、最后代数字进行计算。
在知道化合物的化学式,求化合物中某种微粒的物质的量或个数时,作题的第一步是根据化学式的意义,先交代一摩尔的这种化合物中含有要计算的那种微粒的物质的量是多少、已知物质的量的这种化合物中含这种微粒的总的物质的量是多少、然后再交代相关公式、说明下要计算的是什么量、最后代数字进行计算。
如:
一:
120gFe2O3物质的量是多少?
二:
1·5molO2的质量是多少?
含多少个氧原子?
三:
36gH2O含多少个原子?
它与多少克SO2所含原子个数相等?
1解:
Fe2O3的摩尔质量为160g/mol所以由n=
120gFe2O3的物质的量为:
n=
=
=0·75(mol)
2解:
氧气的摩尔质量为:
M=32g/mol
所以由n=
1·5molO2的质量为:
m=n·M=1·5×32=48(g)
1molO2中含2molO所以1·5molO2中含氧原子的物质的量为:
1·5×2=3mol0所以1·5molO2中含氧原子的个数为:
N=n×NA=3×6·02×1023=1·806×1024(个)
3解:
水的摩尔质量为18g/mol所以36g水的物质的量为n=
=
=2(mol)每摩尔的水中含2摩尔的氢原子1摩尔的氧原子共含所以3摩尔的原子。
则2molH2O中含原子的总的物质的量为:
2×3=6mol
每摩尔的SO2含3摩尔的原子,所以与36克水所含原子个数相等的SO2的物质的量为n=6/3=2(mol)因为SO2的摩尔质量为64g·mol-1所以其质量为m=n×M=2×64=128(g)
m
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