高一化學化學計量在實驗中的應用省公開課一等獎全國示范課微課金獎課件

化學計量在實驗中的應用第三講第1頁×M÷M÷NA×NA×Vm÷Vm×V液÷V液物質量(n)mol質量(m)gV(g)L

標準情況粒子數(N)

物質量濃度(cB)mol/L萬能公式：各反應物和生成物物質量各元素原子、離子物質量反應熱kJ氣體非標準情況下體積（L）本章知識體系：經過化學方程式熱化學方程式經過化學式第2頁知識點1、物質量及其單位——摩爾物質量：表示一定數目粒子集體物理量。符號:n。第3頁1.物質量：

(1)物質量是國際單位制中

個基本物理量之一，科學上采取“物質量”這個物理量把一定數目標原子、分子或離子等微觀粒子與可稱量物質聯絡起來。它是一個口頭上或書面表示都不可分割專用名詞，不可任意添減字，既是物質質量，也是物質數量。它是描述

物理量。它單位是

，符號為

，在希臘語中它是“堆量”意思。

(2)物質量只能用來描述

、

、

、

、

、

等微觀粒子或微粒特定組合，不能指宏觀物質。

七摩爾n分子原子離子質子中子電子2.摩爾(1)摩爾是物質量單位，它們關系正如長度與米，質量與克一樣。

(2)使用摩爾作單位時，應該用化學式符號指明粒子種類，而不能用名稱。不然，概念含糊，意義不清。第4頁3．阿伏加德羅常數（NA:mol-1)科學上要求：0.012kg12C中所含碳原子數目，就是阿伏加德羅常數。一個準確數值◆為計算方便常取其近似值：6.02×1023mol-1◆物質量與微粒個數關系：n=N/NA第5頁思索:設NA代表阿伏加德羅常數，以下說法是否正確？1、1mol物質中含有6.02×1023個粒子；2、96g氧物質量為3mol;3、摩爾是表示物質量單位，每摩爾物質含有阿伏加德羅常數個分子或原子；4、在鐵和碘反應中，1mol鐵失去電子數為3NA;5、1.8gD2O中含有NA個中子；6、1L1mol/L鹽酸溶液中，所含氯化氫分子數為NA;7、常溫常壓下，1mol氦氣含有原子數為2NA;╳

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第6頁高考考點分析：

以阿伏加德羅常數為載體而設計高考選擇題，大多與化學量相關。比較和判斷化學量時應注意以下幾個方面：

⒈物質狀態(tài)。水在標況下為液態(tài)或氣態(tài)，SO3在標況下為固態(tài)，常溫常壓下為液態(tài)；在標況下，碳原子數大于4而小于16烴普通為液態(tài)（新戊烷除外）,甲醛含氧衍生物中唯一氣態(tài)。⒉一些物質分子中原子個數。稀有氣體（單原子），臭氧（O3），白磷（P4）等。第7頁3.一些離子或原子團在水中能發(fā)生水解反應，離子數目要改變（注意晶體中不改變）。4.“不定體系”。如“NO和NO2混合氣”，“NO2氣體有時應考慮隱反應2NO2＝N2O4”等。另外最簡式相同不定體系.

上屬6項也往往是命題者有意設置干擾性原因，并常為考生疏忽之處。5.“共價鍵或共用電子對”。如烴中、原子晶體（金剛石、晶體硅、二氧化硅、石墨等），分子晶體中（如二氧化碳、S8、白磷等）。6.“相關電子得失數目”。主要包括Cl2與氫氧化鈉、過氧化鈉與水或CO2、鐵與硫或銅與硫反應等等。第8頁【練習1】NA代表阿伏加德羅常數值，以下說法正確是（）9g重水所含有電子數為5NA1molMgCl2中含有離子數為NA7.1g氯氣與足量NaOH溶液反應轉移電子數為0.2NA1molC10H22分子中共價鍵總數為31NAD第9頁【2】NA代表阿伏加德羅常數值，以下說法正確是（）0.1mol/L稀硫酸100mL中所含有硫酸根個數為0.1NA1molCH3+（碳正離子）中含有電子數為10NA2.4g金屬鎂與足量鹽酸反應，轉移電子數為2NA12.4g白磷中含有磷原子數為0.4NAD第10頁【3】阿伏加德羅常數約為6.02×1023mol-1。以下敘述中正確是()A．標準情況下，2.24L苯中約含有3.612x1023個碳原子

B．常溫常壓下，氧氣和臭氧混合物16g中約含有6.02×1O23個氧原子

C．25℃時，1LpH=13氫氧化鈉溶液中約含有6.02×l023個氫氧根離子

D．0.5molCH4中約含有3.01×1024個電子BD第11頁【4】用NA表示阿伏加德羅常數，以下說法正確是()A．將NO2和N2O4分子共NA個混合氣體，降溫至標準情況下，其體積為22.4LB．1L1mol/L氯化鐵溶液中含有鐵離子數目為NAC．含0.10mol溶質稀硫酸在化學反應中最多可提供H+數為0.10NAD．標準情況下，22.4L甲烷含有電子數為10NAD第12頁4、摩爾質量（1）定義：（2）符號和單位：（4）注意：單位物質量物質所含有質量M①使用范圍：A.任何一個微粒B.不論物質狀態(tài)②與相對原子質量（Ar）或相對分子質量（Mr）關系：二者數值相等，摩爾質量有單位(g·mol-1)而相對原子質量或相對分子質量無單位單位：g·mol-1或kg·mol-1

（3）計算公式：M=m(微粒)×NA=m(物質)/n標準情況下氣體：M=22.4L·mol-1×ρ

第13頁【例4】設某元素一個原子，核內質子數為m，中子數為n，則以下論斷正確是（）A、不能由此決定該元素相對原子質量B、這種元素相對原子質量為m+nC、不能確定此元素在周期表中位置D、核內中子總質量小于質子總質量A第14頁相對原子質量同位素相對原子質量一個同位素原子絕對質量112一個12C原子質量×

元素相對原子質量元素相對原子質量：★是按該元素各種天然同位素原子所占原子百分比算出來平均值★★★等于該元素各種天然同位素原子相對原子質量與其所占原子個數百分比乘積之和。Mr1×a%+Mr2×b%+……(平均相對原子質量)元素近似相對原子質量A1×a%+A2×b%+……第15頁【例5】已知一個N2O3分子質量為akg，一個N2O5分子質量是bkg，若以氧原子質量1/16作為相對原子質量標準，則NO2相對分子質量為（）A.8(a+b)/b-aB.16(a+b)/b-aC.8(b-a)/b+aD.16(b-a)/b+aA第16頁

阿伏加德羅常數、相對原子質量標準均是人為要求，假如它們發(fā)生了改變，則相對原子質量、相對分子質量、阿伏加德羅常數、摩爾質量、氣體摩爾體積、物質量、物質量濃度等“主觀原因”均會發(fā)生對應改變，而質量、微粒數、一定質量氣體體積、氣體密度、物質溶解度等“客觀原因”卻不會改變。第17頁解這類題時，在搞清“主觀”與“客觀”同時，一定要緊緊圍繞“物質量”這一關鍵，即先判斷物質量怎樣改變，再判斷和物質量相關量會怎樣改變。第18頁【例2】假若12C相對原子質量為24，以0.024kg12C所含12C原子數為阿伏加德羅常數以下數值必定不變是（）①O2溶解度；②氣體摩爾體積；③一定質量氣體體積；④市售濃硫酸物質量濃度；⑤阿伏加德羅常數；⑥O2式量；⑦同位素相對原子質量；⑧跟2mLH2相化合O2質量；⑨跟2mLH2相化合O2物質量⑩一定條件下氣體密度；（11）一定溫度下NaCl在1mL水中溶解質量、物質量；（12）1molH2完全燃燒時所放出熱量。①、③、⑧、⑩第19頁【練習】假定把12C相對原子質量改為100，則以下各量變?yōu)樵瓉?00/12是（）

A.NO2相對分子質量；

B.標準情況下22.4LCO2物質量；

C.標準情況下N2密度；

D.電解3.6mLH2O時得到氣體質量。A第20頁一、決定物質體積原因

1、粒子本身大小

2、粒子數目標多少

3、粒子間平均距離知識點2、氣體摩爾體積

在相同條件下，1mol物質體積

1.氣體體積近似相等

2.固體、液體不相等第21頁

①定義：在一定溫度和壓強下，單位物質量物質所占有體積。表示式：Vm＝V/n，慣用單位:L/mol。標況下，氣體摩爾體積約為22.4L/mol，這是在特定條件下氣體摩爾體積。

②使用標況下氣體摩爾體積應注意：a、條件：標準情況;b、單位：L/mol;c、適用范圍：氣體;d、數值約為22.4L/mol

③標準情況是指溫度為0℃，壓強為101KPa。二、氣體摩爾體積第22頁思索：判斷以下說法正誤（1）標準情況下，1摩爾任何物質體積都約是22.4L。（2）1摩爾氣體體積約是22.4L。（3）標準情況下，1摩爾O2和N2混合氣體（任意比）體積為22.4L。（4）22.4L氣體所含分子數一定大于11.2L氣體所含分子數。（5）當溫度高于0℃時，1摩爾任何氣體體積都大于22.4L。（6）1摩爾CO和1摩爾CO2所含分子數相同，體積也相同?！痢獭痢痢痢恋?3頁④

應用氣體摩爾體積（標況）計算幾個情況：

氣體體積V物質量n質量m摩爾質量M密度ρ式量Mr

Ⅰ、據氣體體積求其物質量：n＝V/22.4L/mol

Ⅱ、據氣體質量求其標況下體積：V＝m(22.4L/mol)/M

Ⅲ、據氣體摩爾質量求其標況下密度：ρ＝M/22.4L/mol

Ⅳ、據氣體標況下體積求質量：m＝VM/22.4L/mol

Ⅴ、據標況下氣體密度求式量：M＝ρ22.4L/mol

Ⅵ、據氣體標況下溶解度，求飽和溶液質量分數、物質量濃度（略）

第24頁練習：用NA代表阿伏加德羅常數，以下說法正確是（）

A．0.5molAl與足量鹽酸反應轉移電子數為1NAB．標準情況下，11.2LSO3所含分子數為0.5NA

C．0.1molCH4所含電子數為1NAD．46gNO2和N2O4混合物所含分子數為1NAC第25頁一、阿伏加德羅律定義：同溫同壓下，同體積氣體含有同數目標分子。在非標準情況下，不能用氣體摩爾體積22

4L/mol進行計算，這時可利用阿氏定律及其相關關系來計算。由這一定律可知：①同溫同壓下，同體積任何氣體含有相同物質量分子；②同溫同壓下任何混合氣體分子總數與相同狀態(tài)下各純氣體分子數之和相同。依據規(guī)律還可推出氣體反應定律：在有氣體存在化學方程式中，氣體物質化學計量數之比，既是分子數之比，物質量之比，也是相同狀態(tài)下氣體體積比。知識點3、阿伏加德羅律及其應用第26頁二、掌握以下相關幾條規(guī)律

1、同溫同壓下，氣體體積與物質量成正比。對于一反應體系(包含密閉體系)，氣體總體積與總物質量成正比。即：V1/V2

＝n1/n2。2、同溫同體積下，氣體壓強與物質量成正比。對于一反應體系(包含密閉體系)，氣體總物質量之比等于壓強比。即：p1/p2＝n1/n2。3、同溫同壓下，同體積任何氣體質量比等于摩爾質量之比，等于密度之比。即：m1/m2＝M1/M2＝ρ1/ρ2。4、同溫同壓下，相同質量任何氣體體積比等于摩爾質量之反比。即：V1/V2＝M2/M1。5、同溫同體積時，等質量任何氣體壓強之比等于摩爾質量反比。即：P1/P2

＝M2/M1。6、當溫度相同，物質量也相同時，氣體體積與壓強成反比。即：V1/V2＝P2/P1。第27頁【例1】在相同溫度和壓強下，4個容器中分別裝有4種氣體。已知各容器中氣體和容器容積分別是a.CO2，100mL；b.O2，200mL；c.N2，400mL；d.CH4，600mL則4個容器中氣體質量由大到小次序是（）

A．a>b>c>d B．b>a>d>c C．c>d>b>a D．d>c>a>bC第28頁【例2】（年上海卷）以下兩種氣體分子數一定相等是（）A.質量相等、密度不等N2和C2H4

B.等溫等密度CO和C2H4C.等溫等體積O2和N2

D.等壓等體積N2和CO2A第29頁【例3】(全國高考題)依據阿伏加德羅定律判斷，以下敘述中正確是()A.同溫同壓下兩種氣體體積之比等于摩爾質量之比B.同溫同壓下兩種氣體物質量之比等于密度之比C.同溫同壓下兩種氣體摩爾質量之比等于密度之比D.同溫同體積下兩種氣體物質量之比等于壓強之比CD第30頁氣體相對分子質量求算方法：（1）標態(tài)密度法：M=22.4×ρ（2）摩爾質量法：M=m/n（3）相對密度法：同T、P：ρ1/ρ2=M1/M2(Mr1＝D×Mr2)（4）物質量分數或體積分數法：

M=M1×a1+M2×a2＋M3×a3第31頁例、448mL某氣體在標準情況下質量為1.28克，求該氣體相對分子質量。解法一：答：氣體相對分子質量為64第32頁解法二：在標準情況下該氣體密度為該氣體摩爾質量為答：該氣體相對分子質量為64.0例、448mL某氣體在標準情況下質量為1.28克，求該氣體相對分子質量。第33頁知識點4、物質量濃度

（一）物質量濃度

1.定義：單位體積溶液中所含溶質物質量。

2.符號：CB慣用單位：mol/L數學表示式CB＝nB/V思索：(1)1.0L1mol/LH2SO4中溶質以

存在，物質量各是

。從其中取出100mL，溶液物質量濃度是

，以上微粒物質量濃度各是

。

(2)1.0L1mol/L葡萄糖（C6H12O6）溶液中，溶質以

存在，質量是

g。H＋

SO42-

2mol1mol1mol/L2mol/L1mol/L分子180注意：①同C、同V溶液中所含溶質物質量相等。 ②從一溶液中取出任一體積溶液，其溶質物質量濃度不變，但溶質物質量和質量都降低。第34頁(二）、相關物質量濃度計算1、相關溶液稀釋計算結論：濃溶液配制稀溶液前后，其物質質量和物質量保持不變

C1V1=C2V2

第35頁2、物質量濃度與質量分數換算公式：C＝ρ

х1000хωMω＝CхMρх1000C與ω換算，ρ是橋梁。當然已知C和ω也能夠求ρ。第36頁[練習]1、配制500mL1.5mol/LHCl溶液，需要2.5mol/LHCl多少mL?2、0.5mol/LH2SO450mL，加水稀釋到250mL，稀釋后濃度是多少?解：V=300mL解：C=0.1mol/L2.5mol/L×

V=1.5mol/L×500ml250ml×

C=0.5mol/L×50ml第37頁[練習3]配制500mL1mol/LH2SO4，需要密度為1.836g/mL、98%濃H2SO4多少mL?解法（1）：C（濃H2SO4）＝1.836g/mLх1000mLх98％98g/molх1L=18.4mol/L18.4mol/L?X

＝1mol/Lх0.5L解之：X＝0.027L＝27mL解法（2）設需要濃硫酸體積為X1.836g/mL?Xх98％＝1mol/Lх0.5Lх98g/mol

解之：X＝27mL第38頁3.求不一樣濃度同種溶液混合后物質量濃度[例題]將50mL0.2mol/LH2SO4和150mL0.8mol/LH2SO4溶液混和后物質量濃度?（稀溶液混合普通體積不變）解:n（混）=答:混和后濃度為0.65mol/L.0.2×0.05＋0.8×0.15=0.65(mol/L)0.05＋0.15第39頁4.標準情況下氣體溶于水所得溶液物質量濃度計算[例題]在標況下,1體積水可溶解700個體積氨氣,所得溶液密度為0.9g/cm3,求該溶液質量分數和物質量濃度?注：氨水密度<1,且濃度越大密度越小.解:1)求質量分數設水為1升，NH3為700升.m(H2O)=1g/mL×1000mL=1000g

m（NH3）=17g/mol×700L/22.4L/mol=531.25gNH3%=531.25g1000g＋531.25g×100%=34.7%第40頁2)求物質量濃度方法(1):代公式法(略)

方法(2):C(NH3)=答:氨水濃度為34.7%和18.4mol/L.700L/22.4L/mol(1000g＋531.25g)/(0.9g/mL×1000mL/L)=18.4mol/L第41頁知識點5、物質量濃度溶液配制（一）需要儀器:

容量瓶（50mL、100mL、

250mL、1000mL等）

天平（稱固體）或量筒（量液體）燒杯、玻璃棒、膠頭滴管第42頁（二）配制物質量濃度溶液步驟1.計算：求所需溶質質量或溶液體積。2.稱量：稱溶質質量或量取原溶液體積。3.溶解或稀釋：用適量蒸餾水溶解或稀釋溶質.4.冷卻：冷卻到室溫.5.轉移和洗滌：用玻棒引流溶液至容量瓶中,并用少許蒸餾水洗滌燒杯和玻棒2～3次，洗滌液一并轉移到容量瓶中。6.定容：加蒸餾水稀釋至離刻度1～2cm，改進膠頭滴管加水至刻度。7.搖勻：將容量瓶用瓶塞蓋好,重復上下顛倒,搖勻。第43頁（三）物質量濃度溶液配制誤差分析

凡能使溶質物質量增大,或使溶液體積減小操作都會使溶液濃度增大.反之,則會使溶液濃度減小.

第44頁討論以下操作對試驗結果影響:A.偏高B.偏低C.無影響D.無法確定(1)稱量固體時左碼右物;(2)結晶水合物已風化;(3)固體物質發(fā)生潮解;(4)固體物質不純(5)量取原溶液時仰視量筒讀數;(6)量取原溶液時仰視滴定管讀數;BABBAB第45頁討論以下操作對試驗結果影響:A.偏高B.偏低C.無影響D.無法確定(7)容量瓶中殘留有蒸餾水;(8)將量筒中殘留溶質洗滌合并;(9)溶解時未冷卻;(10)洗滌液未全部轉移至容量瓶中;(11)定容時加水超出刻度;(12)定容搖勻后補加水;(13)定容搖勻后不慎倒失;CAABBBC第46頁知識點4：物質量應用于化學方程式計算化學方程式中各物質化學計量數之比等于各物質對應組成粒子數目之比，等于各物質物質量之比。

格式歸納：在化學方程式中，列百分比計算時要保持“上下一致，左右相當”標準。

即：同一物質物理量及單位必須相同，不一樣物質之間物理量及單位能夠不一樣，各物理量之間均能經過物質量來