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文檔簡介

1、化學家眼中的物質世界物質的量 主講人:王龍2021.04.01化學家眼中的物質世界 物質的量第一單元第一單元 豐富多彩的化學物質豐富多彩的化學物質 科學上采用科學上采用“物質的量這個物理量把一定數(shù)目的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)絡原子、分子或離子等微觀粒子與可稱量的物質聯(lián)絡起來起來 。 宏 觀質量 微 觀(分子數(shù))物質的量物質的量能否在宏觀可測量與微觀量之間建能否在宏觀可測量與微觀量之間建立一個物理量和單位,用適宜的數(shù)值表立一個物理量和單位,用適宜的數(shù)值表示很大數(shù)目的微觀粒子。示很大數(shù)目的微觀粒子。 一、物質的量一、物質的量 1、物質的量是一個物理量

2、,表示一定、物質的量是一個物理量,表示一定數(shù)目微粒的集合體,符號為數(shù)目微粒的集合體,符號為n,單位為,單位為摩爾摩爾(mol)。 2、1 mol粒子的數(shù)目是粒子的數(shù)目是0.012kg12C中所中所含的碳原子數(shù)目,約為含的碳原子數(shù)目,約為6.021023個。個。 3、1 mol粒子的數(shù)目又叫阿伏加德羅常粒子的數(shù)目又叫阿伏加德羅常數(shù),符號為數(shù),符號為NA,單位,單位mol1。 19711971年第年第1414屆國際計量大會規(guī)定了七個屆國際計量大會規(guī)定了七個根本物理量及其單位。根本物理量及其單位。 2997424581二、物質的量的單位二、物質的量的單位-摩爾摩爾根本物理量的單位都有它的規(guī)范,如質量

3、單位根本物理量的單位都有它的規(guī)范,如質量單位-千克的規(guī)千克的規(guī)范是國際千克原器。范是國際千克原器。摩爾的規(guī)范摩爾的規(guī)范粒子集體中所含有的粒子數(shù)與粒子集體中所含有的粒子數(shù)與0.012kg 12C中所含的碳原子數(shù)目一樣,那么它的物質的量中所含的碳原子數(shù)目一樣,那么它的物質的量為為1mol摩爾的規(guī)范:摩爾的規(guī)范:以以0.012kg 12C中所含的原子數(shù)目為規(guī)范中所含的原子數(shù)目為規(guī)范0.012kg 12C中所含的原子數(shù)目、既中所含的原子數(shù)目、既1mol 12C的數(shù)目的是多少呢?的數(shù)目的是多少呢?阿伏加德羅常數(shù)阿伏加德羅常數(shù)1mol物質所含有的微粒數(shù)目物質所含有的微粒數(shù)目0.012kg C-12微觀構成

4、微觀構成知知:一個碳原子的質量為一個碳原子的質量為 1.993 1023kg 求求: 0.012kg 碳碳-12 中所含的碳原子數(shù)?中所含的碳原子數(shù)? 思索思索 解: =阿伏加德羅常阿伏加德羅常數(shù)數(shù)0.012kg1.993 1023kg碳原子數(shù)碳原子數(shù)= =常見物質的量的描畫方法常見物質的量的描畫方法32molH25摩爾硫酸根離子摩爾硫酸根離子1 摩爾氧摩爾氧1 摩爾氫原子摩爾氫原子2 摩爾分子氫摩爾分子氫1mol大米大米11molH22molH+如如 1molC2摩爾氫氣摩爾氫氣42molH2O2摩爾水摩爾水55 molSO42-2 摩爾氫分子摩爾氫分子能用化學式表示的用化學式,不能用化學式

5、的用中文能用化學式表示的用化學式,不能用化學式的用中文2 摩爾氫離子摩爾氫離子表示表示1mol碳原子碳原子1mol鈉元素鈉元素以下物質的量的描畫那么不科學,不正確以下物質的量的描畫那么不科學,不正確1:1mol大米大米2:1 摩爾氧摩爾氧3:1 摩爾氧原子摩爾氧原子4:2 摩爾分子氫摩爾分子氫5:3 摩爾摩爾 水水6:0.5 摩摩 二氧化碳二氧化碳思索:思索:錯誤:必需指明微粒的種類,是氧錯誤:必需指明微粒的種類,是氧原子、氧分子還是氧離子原子、氧分子還是氧離子 正確正確 ,表示為,表示為1mol O錯誤,正確表示為錯誤,正確表示為2mol H2正確,表示為正確,表示為 3mol H2O正確正

6、確 ,表示為,表示為0.5mol CO2 判別以下說法能否正確判別以下說法能否正確錯:不是微觀粒子錯:不是微觀粒子 阿伏加德羅常數(shù)阿伏加德羅常數(shù):12克克12c中含有的碳原子數(shù),符號為中含有的碳原子數(shù),符號為NA 。 意大利物理學家意大利物理學家是一個數(shù)值是一個數(shù)值是一個衡量規(guī)范是一個衡量規(guī)范規(guī)定:規(guī)定:每摩爾物質含有阿伏加德羅常數(shù)個微粒。每摩爾物質含有阿伏加德羅常數(shù)個微粒。3 3:近似值:近似值:6.026.0210231023阿伏加德羅常數(shù)阿伏加德羅常數(shù) 6.021023三 :阿伏加德羅常數(shù)阿伏伽德羅Avogadro Amedeo, 17761856意大利科學家 。生于都靈 ,卒于都靈。1

7、796年獲都靈大學法學博士學位。畢業(yè)后曾當過律師。1800年開場研討物理學和化學。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制。1811年,他發(fā)現(xiàn)了阿伏伽德羅定律,即在一樣形狀下,同體積的任何氣體都含有一樣數(shù)目的分子,而與氣體的化學組成和物理性質無關。它對科學的開展,特別是原子量的測定任務,起了艱苦的推進作用。以后,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6.021023個分子。阿伏伽德羅生前非常謙遜,對聲譽和位置從不計較。他沒有到過國外,也沒有獲得任何

8、榮譽稱號,但是在他死后卻博得了人們的敬重.兩名著名的諾貝爾化學獎獲得者:英國化學家邢歇伍德、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“為人類科學開展作出突出奉獻的阿伏伽德羅永遠為人們所敬重。物質的量與阿伏加德羅常數(shù)的區(qū)別和聯(lián)絡物質的量與阿伏加德羅常數(shù)的區(qū)別和聯(lián)絡表示物質所含粒子數(shù)目多少表示物質所含粒子數(shù)目多少物理量,單位是摩爾物理量,單位是摩爾0.012kg12C所含的原子所含的原子數(shù),單位是數(shù),單位是mol-1阿伏加德羅常數(shù)的近似值為阿伏加德羅常數(shù)的近似值為6.021023mol-11 mol H2約含約含 氫分子。氫分子。1 mol氫原子約含氫原子約含 個氫原子。個氫原子。1

9、 mol SO42-約含約含 個硫酸根離子個硫酸根離子。 6.0210236.0210236.021023物質的量物質的量(n)(n)微粒數(shù)微粒數(shù)N)N)四、物質的量、阿伏加德羅常數(shù)與微粒數(shù)四、物質的量、阿伏加德羅常數(shù)與微粒數(shù)之間的關系之間的關系 NA NA物質的量物質的量(n)(n)微粒數(shù)微粒數(shù)( (個個) )阿伏加德羅常數(shù)阿伏加德羅常數(shù)( (個個/ /摩摩) )兩種物質的微粒數(shù)之比兩種物質的微粒數(shù)之比 物質的量之比物質的量之比 ( (與物質的形狀無關與物質的形狀無關) )化學方程式各項前的計量數(shù)之比參與反響各物質的物質的量之比化學方程式各項前的計量數(shù)之比參與反響各物質的物質的量之比在在0.

10、5molO2中含有的氧原子數(shù)目約是多少?中含有的氧原子數(shù)目約是多少?解:解:O2的氧原子數(shù)為的氧原子數(shù)為N = n 2 NA =0.5 mol2 6.02 1023mol-1 = 6.02 1023 答:答:O2的氧原子數(shù)約為的氧原子數(shù)約為6.02 1023個。個。例題例題課堂練習:課堂練習:3、0.5molNa2SO4含有含有 molNa+; molSO42-;約含約含 個個O。4、0.1molNH4+中約含有中約含有 個個N,約含有約含有 個個H.5、1.5mol的的Na2CO3中含有的中含有的Na+離子數(shù)離子數(shù)是是 含有的含有的CO32-離子數(shù)是離子數(shù)是 ,含有的含有的O原子數(shù)是原子數(shù)是

11、 。10.51.204X10246.02X10222.408X10233NA1.5NA4.5NA 物質的量摩爾質量及相關計算1、定義:、定義:1mol任何物質的質量,稱為任何物質的質量,稱為該物質的摩爾質量。用符號該物質的摩爾質量。用符號M表示,表示,常用單位為常用單位為gmol1 在數(shù)值上等于該在數(shù)值上等于該物質的相對原子質量或相對分子質量物質的相對原子質量或相對分子質量。一、摩爾質量一、摩爾質量2、定義式:、定義式: M =mnm = nMn=mM3、單位:、單位:gmol-1kgmol-1留意:摩爾質量只與物質的種類有關,與物質的量、留意:摩爾質量只與物質的種類有關,與物質的量、物質的質

12、量無關物質的質量無關1摩爾任何原子的質量摩爾任何原子的質量微觀粒子微觀粒子一個一個C C原子原子一個一個O O原子原子一個一個FeFe原子原子擴展擴展6.02 1023倍倍1molC1molC原子原子1molO1molO原子原子1molFe1molFe原子原子宏觀質量宏觀質量擴展擴展6.02 1023倍倍擴展擴展6.02 1023倍倍12g12g16g16g56g56g相對原相對原子質量子質量121216165656探求一探求一1 1摩爾任何原子的質量假設以克為單位,摩爾任何原子的質量假設以克為單位,在數(shù)值上等于該原子的相對原子質量。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

13、摩爾任何離子或分子的質量微觀粒子微觀粒子一個一個COCO分子分子一個一個Fe3+Fe3+離離子子一個一個OH-OH-離子離子擴展擴展6.02 1023倍倍1molCO1molCO分子分子1mol Fe3+1mol Fe3+離子離子1mol OH-1mol OH-離子離子宏觀質量宏觀質量擴展擴展6.02 1023倍倍擴展擴展6.02 1023倍倍28g28g56g56g17g17g式量式量282856561717探求二探求二1 1摩爾任何離子或分子的質量假設以克為摩爾任何離子或分子的質量假設以克為單位,在數(shù)值上等于該離子或分子的式量單位,在數(shù)值上等于該離子或分子的式量1molCa2+的質量為的質

14、量為 ,Ca2+的摩爾的摩爾 質量為質量為 。Na2O2的摩爾質量為的摩爾質量為 。 40g40gmol-178gmol-1 1molH2O的摩爾質量為的摩爾質量為 ,2molH2O的的 摩爾質量為摩爾質量為 。1molO含有含有 個個 O, 質量為質量為 ,O原子的摩爾質量為原子的摩爾質量為 。18gmol-118gmol-16.02 102316g16gmol-11 1摩爾任何粒子微觀的質量假設以克為單位,摩爾任何粒子微觀的質量假設以克為單位,在數(shù)值上等于該粒子的式量。在數(shù)值上等于該粒子的式量。( (與物質的質量無關與物質的質量無關) )總總 結結摩爾質量與摩爾質量與1 mol 物質的質量

15、的區(qū)別與聯(lián)絡物質的質量的區(qū)別與聯(lián)絡區(qū)別:單位不同區(qū)別:單位不同 聯(lián)絡:數(shù)值上等于其式量聯(lián)絡:數(shù)值上等于其式量g/molg/molg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的質量為的質量為 。 2molH的質量為的質量為 。 3molO的質量為的質量為 。2、1molH2的質量為的質量為 。 1molH2O的質量為的質量為 。 2molH2SO4的質量為的質量為 。 3molMg2+的質量為的質量為 。23g2g48g2g18g196g72g二、物質的量和摩爾質量,質量二、物質的量和摩爾質量,質量的相關計算的相關

16、計算根據上述計算,歸納物質的量根據上述計算,歸納物質的量n與與物質的質量物質的質量m、物質的摩爾質、物質的摩爾質M之間的關系的之間的關系的數(shù)學表達式:數(shù)學表達式:MnmMmnnmM,或,或 I、求、求agFe的物質的量?的物質的量?Fe原子的個數(shù)?原子的個數(shù)?nFe =mFeMFeag56gmol-1a56molNFeNA=NAnFe=a561、公式套用、公式套用n=NNA物質的量與微粒個數(shù)成正比物質的量與微粒個數(shù)成正比IV、以下哪種物質與、以下哪種物質與0.2molH3PO4所含原子個數(shù)一樣所含原子個數(shù)一樣A、0.4molH2O2B、0.1molH2SO4C、0.8molNaClD、0.6m

17、olHNO32、公式套用、公式套用53gNa2CO3中含有中含有Na+和和CO32-的物質的量的的物質的量的 是多少?是多少?MNa2CO3=n Na2CO3m Na2CO3n Na+=n Na2CO32n CO32-=n Na2CO313、公式套用、公式套用4、公式了解、公式了解n=mM1.n一樣,一樣,M越大,越大,m越大越大V、等質量以下物質,所含分子數(shù)最多的是:、等質量以下物質,所含分子數(shù)最多的是:A、CO2B、CH4C、O2D、N22.m一樣,一樣,M越大,越大,n越小越小3.M與與m,n無關,只決議與物質的種類無關,只決議與物質的種類、17.4gK2SO4和和 gKNO3含有一樣的

18、含有一樣的K+5、關系式法、關系式法K2SO4 2 KNO31174210117417.4=202xx =20.2g根據:根據:1.質量守恒法質量守恒法2.化學反響方程式化學反響方程式1 1、根據計算結果填空、根據計算結果填空1molNa1molNa的質量為的質量為 。2molH2molH的質量為的質量為 。3molO3molO的質量為的質量為 。1molH21molH2的質量為的質量為 。1molH2O1molH2O的質量為的質量為 。2molH2SO42molH2SO4的質量為的質量為 。3molMg2+3molMg2+的質量為的質量為 。1molCa2+1molCa2+的質量為的質量為 ,Ca2+Ca2+的摩爾質量為的摩爾質量為 。0.5molSO42-0.5molSO42-的質量為的質量為 。課堂練習:課堂練習:三、物質的量運用于化學方程式的計算步驟:1.寫出有關反響方程式寫出有關反響方程式3.對應計量數(shù),找出相關物質的物質的量對應計量數(shù),找出相關物質的物質的量2.找出相關物質的計量數(shù)之比找出相關物質的計量數(shù)之比4.根據原

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