2 化学计量教案.docx
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2化学计量教案
学生:
___________上课日期:
_________________
知识要点:
1、使学生了解物质的量及其单位——摩尔,了解物质的量与微观粒子之间的关系;了解摩尔质量的概念。
2、了解提出摩尔这一概念的重要性和必要性,理解阿伏加德罗常数的涵义。
3、使学生了解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系。
指出C+O2=CO2化学方程式的意义。
在实验中,我们可以取12gC和32gO2反应,而无法只取1个C原子和1个氧分子反应,那么12gC中含多少个碳原子呢?
怎样才能既科学又方便地知道一定量的物质中含有多少分子呢?
这就是本节课我们所要解决的问题。
(1)怎样测量课本中一张纸的厚度?
又怎样知道一个水分子的质量呢?
显然,可用确定一个集体的办法,确定一个水分子的集体,这一定数目水分子(粒子)的集体,就把水(可称量物)与水分子(粒子)联系起来了。
微观粒子可称量的物质(微粒集体)
一、物质的量
1.含义:
是衡量微观世界微粒数目多少的物理量。
实际上表示含有一定数目粒子的集体
(1)物质的量表示物质所含微粒的多少,这四个字是一个整体,不得简化或增添任何字,物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体。
(2)物质的量是以微观粒子为计量的对象,而这里的“粒子”是指构成物质的“基本单元”,这个基本单元可以是分子、原子、离子、中子、质子等单一粒子,也可以是这些粒子的特定组合。
(3)物质的量用符号“n”表示。
(4)使用摩尔时要标明微粒名称,用化学式指明。
如:
2mol氢(错),应指明氢分子或离子,如:
2molH2、2molH
基本物理量
长度
质量
时间
电流强度
物质的量
热力学温度
发光强度
单位
米
千克
秒
安培
摩尔
开尔文
坎德拉
符号
m
kg
s
A
mol
K
cd
基本物理量的符号
单位的基准
----
-----
------
单位之间的联系和换算
2.单位:
摩尔mol
(1)0.012kg12C所含的碳原子数为多少?
(2)多少kg12C所含的碳原子数与1mol粒子中的粒子数目相同?
(3)0.012kg12C所含的碳原子数为 常数的值,该常数的符号为 ,其近似值为 mol-1。
2.下列表示不正确的是_________,指出错在何处?
①1molO2②1molH2SO4③
molFe3+④1mole-⑤0.3molSO42-⑥0.5NA个中子⑦0.3mol氢⑧1摩尔H2O⑨1mol盐酸⑩1mol铅
[讲解]摩尔是一个巨大数量粒子集合体,可以有0.5molO2,0.01molH2SO4等,而分子、原子等,就不能说0.5个或0.01个。
二、阿伏加德罗常数:
规定:
0.012kg12C所含的碳原子数就是阿伏加德罗常数(NA)
每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒。
符号:
NA
①、准确值:
阿伏加德罗常数=0.012Kg12C所含的粒子数。
②、近似值:
NA=6.02×1023mol-1
通常使用6.02×1023mol-1这个近似值。
[投影]:
做以下几个练习
(1)0.5mol水中含有 个水分子。
(2)2mol水中含有 个水分子, 个氢原子。
(3)1molH2SO4中含有 个H2SO4分子, 个硫酸根离子。
(4)1molHCl溶于水,水中存在的溶质粒子是什么?
它们的物质的量各是多少?
(5)1个水分子中有 个电子,1molH2O中呢?
4、物质的量与粒子数目之间的换算
[设问]为什么要用0.012Kg12C所具有的原子数为阿伏加德罗常数?
现在我们知道,1molC的质量为12g,那么1mol其它粒子的质量是多少呢?
1mol物质的质量在数值上有什么特点?
什么是摩尔质量?
其单位是什么?
三、摩尔质量
∵相对原子质量=
∴
则:
得
又∵1molC的质量=12g
∴1molO的质量=16g,可得1molO2的质量=32g
摩尔质量的定义:
1mol物质的质量——摩尔质量
注:
①、单位:
②、符号:
M;表示方法:
如:
M(O2)=32
③、1mol任何物质的质量,是以克为单位,数值上等于该物质的式量。
④、区别摩尔质量与相对分子质量(含义、单位)
物质的量(n)、物质的质量(m)、摩尔质量(M)之间的关系
写出下列物质的摩尔质量。
Fe___________,H2SO4_____________,CO32-______________,K+_________
例1:
90gH2O的物质的量是多少?
n(H2O)=
=
=5mol
例2:
2.5molCu的质量是多少克?
m(Cu)=n(Cu)×M(Cu)=2.5mol×64
=160g
例3:
4.9gH2SO4里含有多少个H2SO4分子?
n(H2SO4)=
N(H2SO4)=n(H2SO4)×NA=0.05mol×6.02×1023mol-1=3.01×1022
注意:
要审清题意,并不一定要计算为“个”;mol本身就是微粒数的单位。
例4:
8g某物质含有3.01×1023个分子,该物质的式量为多少?
∴式量=16
例5:
_____molCH4分子中含有的电子数与6.02×1022个H2O分子所含H原子数相等?
n(
)=n(H)
10×n(CH4)=2×n(H2O)
10×n(CH4)=2×
n(CH4)=0.02mol
巩固练习:
1.下列关于物质的量的叙述中,错误的是()
A.1mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B.0.012Kg12C中含有6.02×1023个碳原子
C.1molH2O中含有2mol氢和1mol氧
D.1molH2O中含有3mol原子
2.下列说法正确的是()
A.H2的摩尔质量是2gB.1molH2O的质量是18g
C.氧气的摩尔质量是32g/molD.2gH2含1molH
3.比较1.0molN2和1.0molCO的下列物理量:
①质量②分子总数③原子总数,其中相同的是()
A.①B.①②C.①②③D.②③
4.相同质量的下列物质,所含分子数目最多的是()
A.CH4B.NH3C.H2OD.HF
气体摩尔体积
假设电解了1.8克水,则生成氧气的质量是,物质的量是;这些氧气中含个氧分子。
根据电解水的化学方程式计算并填表:
质量
物质的量
H2和O2物质的量之比
体积之比
H2
O2
物质
物质的量
mol
质量
g
密度
g·L-1
体积
L
H2
1
2
0.0899
22.4
O2
1
32
1.429
22.4
CO2
1
44
1.977
22.3
根据查表可得
通过上一节课的学习,我们知道,1mol任何物质的粒子个数都相等,约为6.02×1023个,1mol任何物质的质量都是以克为单位,在数值上等于构成该物质的粒子的相对原子(分子)质量,我们可以用摩尔质量做桥梁计算物质的质量。
那么,1mol任何物质的体积(即摩尔体积)又该如何确定呢?
质量(m)体积(V)密度(ρ)三者之间的关系,[
]
一、气体摩尔体积:
单位物质的量的气体所占的体积。
符号:
Vm
数学表达式为Vm=
。
推导过程
单位:
L·mol-1
1.为了研究的方便,科学上把温度为0°C、压强为101kPa规定为标准状态(简称标况)。
2.气体摩尔体积仅仅是针对气体而言。
3.同温同压下,气体的体积只与气体的分子数目有关,而与气体分子的种类无关。
判断正误,并指出错误原因
(1)标况下,1mol任何物质的体积都约为22.4L。
(×,物质应是气体)
(2)1mol气体的体积约为22.4L。
(×,未指明条件——标况)
(3)标况下,1molO2和N2混合气(任意比)的体积约为22.4L。
(√,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。
(×,未指明气体体积是否在相同条件下测定)
(5)任何条件下,气体的摩尔体积都是22.4L·mol-1。
(×,与温度和压强有关)
(6)只有在标况下,气体的摩尔体积才是22.4L·mol-1。
(×,不一定)
标准状况下,1mol任何气体的体积约是22.4L,那么常温常压下1mol气体的体积是多少?
1mol其它物质的体积是多少呢?
结论:
1.1mol不同的固态或液态的物质,体积不同。
2.在相同状态下,1mol气体的体积基本相同。
3.同样是1mol的物质,气体和固体的体积相差很大。
物质
物质的量
mol
质量
g
密度
g·cm-3
体积
cm3
Fe
1
56
7.8
7.2
Al
1
27
2.7
10
H2O
1
18
1.0
18
H2SO4
1
98
1.83
53.6
物质体积的大小取决于哪些微观因素?
2.当粒子数一定时,固、液、气态物质的体积主要取决于什么因素?
3.为什么相同外界条件下,1mol固、液态物质所具有的体积不同,而1mol气态物质所具有的体积却基本相同?
4.为什么比较一定量气体的体积,要在相同的温度和压强下进行?
1.物质体积的大小取决于:
物质粒子数的多少、
粒子本身的大小、
粒子之间的距离三个因素。
2.当粒子数一定时,固、液态的体积主要决定于粒子本身的大小,而气态物质的体积主要决定于粒子间的距离。
3.在固态和液态中,粒子本身的大小不同决定了其体积的不同,而不同气体在一定的温度和压强下,分子之间的距离可以看作是相同的,所以,粒子数相同的气体有着近似相同的体积。
4.气体的体积受温度、压强的影响很大,因此,说到气体的体积时,必须指明外界条件。
思考:
同温同压下,如果气体的体积相同则气体的物质的量是否也相同呢?
所含的分子数呢?
阿伏加德罗定律:
同温同压下,相同体积的气体具有相同数目的分子数。
同温同压下:
新课知识巩固练习
1.在标准状况下,2molCO2的体积是多少?
44.8LH2的物质的量是多少?
它们所含的分子数是否相同?
2.在标准状况下,若两种气体所占体积不同,其原因是()
A.气体性质不同B.气体分子的大小不同
C.气体分子间平均距离不同D.气体的物质的量不同
所学知识之间的联系!
例1.标准状况下,2.2gCO2的体积是多少?
例2.在标准状况下,测得1.92克某气体的体积为672mL。
计算此气体的相对分子质量。
物质的量在化学实验中的应用
一、物质的量浓度
1.定义:
以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量。
注:
①、数学表达式:
物质的量浓度(c)=
c(B)=
②、单位:
③、体积指溶液,而非溶剂水,单位:
L
(学习新知识别忘旧知识)比较物质的量浓度和质量分数,找出概念间的差别。
物质的量浓度
溶质质量分数
溶质单位
mol
g
溶液单位
L
g
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