1.2.1物质的量的单位摩尔化学计量在实验中的应用教学目标教学目标知识与能力知识与能力掌握物质的量的定义、符号及其单位摩尔和阿伏伽德罗常数的定义、符号等,了解它们的使用范围,使用时的注意事项,使学生对物质的量形成一定的印象掌握摩尔质量的概念,理解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系教学重点教学重点】物质的量及其单位、摩尔质量的概念和相关计算【教学难点教学难点】物质的量及其单位、摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系每打每打12支支打打生活小常识生活小常识铅笔支数铅笔支数启示启示:想办法在水分子数和想办法在水分子数和水的质量之间找到一个桥水的质量之间找到一个桥梁梁集体单位集体单位这个桥梁就是本节课这个桥梁就是本节课要介绍的:化学中常用的要介绍的:化学中常用的物理量物理量-物质的量物质的量 1971年第年第14次国际计量大会规定了七个基本物理量及其单位和符号次国际计量大会规定了七个基本物理量及其单位和符号 物理量物理量 单位名称单位名称单位符号单位符号 长度长度 米米 m 质量质量 千克千克 kg 时间时间 秒秒s 电流强度电流强度 安培安培 A 热力学温度热力学温度 开尔文开尔文K 发光强度发光强度 坎德拉坎德拉 cd 物质的量物质的量 摩尔摩尔 mol概念:概念:是一个基本物理量。
是一个基本物理量它表示含有它表示含有一定数目粒子的集合体一定数目粒子的集合体一、物质的量和摩尔:一、物质的量和摩尔:单位:单位:摩尔(简称摩)摩尔(简称摩)或或 mol符号:符号:n n计量对象:计量对象:微观粒子微观粒子,如分子、原子、离如分子、原子、离子、质子、中子、电子子、质子、中子、电子 如如“硫酸的物质的量硫酸的物质的量”,不能,不能简化为简化为“硫酸的量硫酸的量”,也不能写成,也不能写成“硫酸的质量硫酸的质量”或或“硫酸的数量硫酸的数量”1、“物质的量物质的量”是一个专有名词,是一个专有名词,由四个字组成由四个字组成,是一个,是一个 整体,不能整体,不能分割,也不可加字、减字分割,也不可加字、减字注注意意2物质的量只适用于表示微观粒子,如电子、物质的量只适用于表示微观粒子,如电子、质子、离子、原子、分子等,不能表示宏质子、离子、原子、分子等,不能表示宏观的概念例如可以说观的概念例如可以说1 mol O2,不能说,不能说1 mol乒乓球3在使用物质的量时,要指明粒子的种类在使用物质的量时,要指明粒子的种类(一般用化学式指明)例如不能说(一般用化学式指明)例如不能说1 mol 氢,因为分不清是氢原子还是氢分子,而说氢,因为分不清是氢原子还是氢分子,而说1molH或或1molH2。
4物质的量不能用摩尔代替,因物质的量不能用摩尔代替,因为前者是物理量,后者是物理量为前者是物理量,后者是物理量的单位5对于任何物质来说,只要对于任何物质来说,只要物质的量相同,所含的粒子数目物质的量相同,所含的粒子数目就必然相同就必然相同物质的量:物质的量:是表示一个集体所含微是表示一个集体所含微粒多少的物理量,但粒多少的物理量,但“集集体体”的数目应选择多少呢?的数目应选择多少呢?如何将数目与质量联系起如何将数目与质量联系起来?来?-称量吗?称量吗?以以O原子为例看看原子为例看看 1个个O原子原子2.657810-23 g 1万个万个O原子原子 1042.657810-23 g=2.657810-19g 1023个个O原子原子10232.657810-23 g=2.6578 g6.02 1023个个O 原子原子6.0210232.657810-23 g=16 g不好称不好称不好称不好称能称但能称但不方便不方便很好称很好称6.02 1023 是个很好也很巧的数是个很好也很巧的数哦!哦!H2OAlCFeH1个分个分子或子或原子原子的质的质量量2.9901023 g4.4851023 g1.9931023 g9.2881023 g1.6611024 g分别计算:分别计算:18g H2O所含分子的数目:所含分子的数目:27g Al所含原子的数目:所含原子的数目:12g C所含原子的数目:所含原子的数目:56g Fe所含原子的数目:所含原子的数目:1g H所含原子的数目:所含原子的数目:结果均约为结果均约为6.021023 个个微粒微粒 国际上规定国际上规定 1mol 粒子集体所含的粒子粒子集体所含的粒子数与数与 0.012 kg 碳碳12中所含的碳原子数相中所含的碳原子数相同,约为同,约为6.021023。
也就是:把含有也就是:把含有6.021023个粒子的集合体个粒子的集合体计量计量为为 1mol把把1mol粒子的数目叫做粒子的数目叫做阿伏阿伏伽德罗常数,伽德罗常数,符号为符号为NA单位:单位:molmol-1 -1 (/摩尔)摩尔)概念:概念:1mol1mol任何粒子的粒子数任何粒子的粒子数符号:符号:N NA A数值:数值:N NA A6.02X106.02X102323 mol mol-1-1 二、阿伏加德罗常数二、阿伏加德罗常数:6.021023这个数非常庞大如果把这个数非常庞大如果把6.021023个直径为个直径为2.5cm的硬币排成一行,可以来回于地的硬币排成一行,可以来回于地球与太阳之间球与太阳之间240.8亿次如果把如果把 6 6.020210102323 粒米给全球粒米给全球6060亿人吃,亿人吃,每人每天吃一斤,要吃每人每天吃一斤,要吃1414万年,万年,让我们一起来感受一下:让我们一起来感受一下:6.021023 1mol1mol粒子的粒子数粒子的粒子数约为约为阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数约为约为0.012Kg0.012Kg1212C C中所含原子数中所含原子数约为约为三、物质的量(三、物质的量(n n)、阿伏加德罗常)、阿伏加德罗常数(数(N NA A)、粒子数()、粒子数(N N)之间的关系)之间的关系物质的量物质的量 微粒个数微粒个数阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数NNA/moln(mol)NA为常数,则为常数,则N与与n成正比例成正比例练习练习1:6.02 1023 个个H的的“物质的量物质的量”是是_练习练习2:1.204 1024 个个H+的的“物质的量物质的量”是是_练习练习3:1.806 1024 个个e-的的“物质的量物质的量”是是_练习练习4:2.107 1024 个个H2O中中水的水的“物质的量物质的量”是是_,氢原子的氢原子的“物质的量物质的量”是是_,氧原子的氧原子的“物质的量物质的量”是是_。
1mol1mol2mol2mol3mol3mol3.5mol3.5mol7mol7mol3.5mol3.5mol练习练习1:1molC中约含有中约含有个碳原子个碳原子练习练习2:1.5molH2O中约含有中约含有个水分子个水分子练习练习3:0.5molSO42-中约含有中约含有个个SO42-离子离子练习练习4:1mol的的Na2CO3中中含有含有 个个Na+含有含有 个个CO32-离子,离子,总共含有总共含有 个离子6.026.02 101023239.039.03 101023233.013.01 101023231.806 1.806 101024241.2041.204 101024246.026.02 10102323思考思考已知一个氢原子的质量为已知一个氢原子的质量为1.6741.6741010-24-24g g,求,求1molH1molH的质量1mol氢原子的质量氢原子的质量m=1.67410-24g 6.021023=1.0g数值上与氢原子的数值上与氢原子的相对原子质量相对原子质量相等相等1mol1mol氢原子的质量,以克为单位,氢原子的质量,以克为单位,数值上与氢原子的相对原子质量相等数值上与氢原子的相对原子质量相等18g H2O6.021023 个水分子个水分子1mol H2O27g Al6.021023 个铝原子个铝原子1mol Al微粒微粒 C H O H2O相对原子相对原子(分子)质量(分子)质量12 1 16 181mol的质量的质量12克克1克克16克克18克克1 mol任何粒子或物质的质量,以克任何粒子或物质的质量,以克为单位,为单位,在数值上在数值上等于该粒子或物质等于该粒子或物质的相对原子(分子)质量。
的相对原子(分子)质量结论:结论:四、物质的摩尔质量(四、物质的摩尔质量(M M)1 1、定义:单位物质的量的物质所具有的定义:单位物质的量的物质所具有的质量叫物质的摩尔质量质量叫物质的摩尔质量3 3、单位:、单位:g/molg/mol或或g.molg.mol-1 -1 ,kg/molkg/mol1molM=mn物质的摩尔质量物质的摩尔质量 =物质的质量物质的质量物质的量物质的量数值:以数值:以g/mol为单位时等于其相对为单位时等于其相对原子(或分子)质量原子(或分子)质量2、说明:对于给定的某一说明:对于给定的某一物质来说,摩尔质量物质来说,摩尔质量是一个常量,不随物是一个常量,不随物质的质量多少、物质质的质量多少、物质的量多少而变,也不的量多少而变,也不随物质的聚集状态改随物质的聚集状态改变而改变变而改变物质所含微粒数物质所含微粒数NANANAMMNnm(难见、难称量)(难见、难称量)微观粒子微观粒子宏观物质宏观物质(可见、可称量)(可见、可称量)物质的量物质的量可见:学与问学与问教材第教材第13页页 24.5 G的硫酸的的硫酸的物质的量是多少?物质的量是多少?1.50 MOL碳酸钠的碳酸钠的 质量是质量是多少?多少?0.25 MOL;159 G例例1.阿伏加德罗常数的数值为阿伏加德罗常数的数值为6.021023 mol1,下,下列说法中正确的是列说法中正确的是()A1 mol氧含有氧含有6.021023个粒子个粒子B1 mol CO2中所含原子总数是中所含原子总数是6.021023C1 mol NH3中所含分子总数是中所含分子总数是6.021023 D1 mol N2含有含有6.021023个粒子个粒子解析解析A中说中说1 mol 氧,既没用化学式,也没有指明粒氧,既没用化学式,也没有指明粒子种类,故子种类,故A不对;每个不对;每个CO2 分子含有分子含有3个原子,故个原子,故1 mol CO2中所含原子总数是中所含原子总数是36.0210 ,B不对;不对;C正确;正确;D虽然给出的是虽然给出的是N2,但所含的粒子是分子还是原,但所含的粒子是分子还是原子没有指明,所以子没有指明,所以D不对。
不对C23例例2 4.9 g硫酸里含有多少个硫酸分子硫酸里含有多少个硫酸分子?解解:硫酸的相对分子质量是硫酸的相对分子质量是98,硫酸的摩尔质量是硫酸的摩尔质量是 98g/mol n(H2SO4)=m/M=4.9 g98g/mol=0.05 mol答:答:4.9克硫酸里含有克硫酸里含有 3.011022个硫酸分子个硫酸分子N(H2SO4)=nNA=0.05 mol6.021023/mol=3.011022练习练习1 20.2 g硝酸钾中,氧原子的质量是多硝酸钾中,氧原子的质量是多少少g?解解:硝酸钾的相对分子质量是硝酸钾的相对分子质量是101,硝酸钾的摩尔质量是硝酸钾的摩尔质量是 101g/mol n(KNO3)=m/M=20.2 g101g/mol=0.2 mol答:答:20.2g硝酸钾中,氧元素的质量是硝酸钾中,氧元素的质量是 9.6 gn(O)=0.2 mol3=0.6 molm(O)=0.6 mol16g/mol 9.6 g练习练习2若若50滴水正好为滴水正好为m mL,则,则1滴水所含的分子数滴水所含的分子数为为()答案答案B练习3:将4g NaOH溶于多少克水中,才能使每100个H2O分子溶有一个Na+?解:解:n(Na+)=n(NaOH)=m(NaOH)M(NaOH)=4g40g/mol=0.1 moln(H2O)=100 n(Na+)=100 0.1mol =10mol m(H2O)=n(H2O)M(H2O)=10mol 18g/mol=180g 一“物质的量”和“摩尔”一、物质的量一、物质的量意义:符号:单位:描述对象:基准:表述方法:用于表示微观粒子集体数目多少的物理量,用于表示微观粒子集体数目多少的物理量,是国际单位制个基本物理量之一是国际单位制个基本物理量之一n n摩尔,简称摩,符号为摩尔,简称摩,符号为 molmol分子、原子、离子、质子、中子、分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子,不能用于宏观颗粒电子等微观粒子,不能用于宏观颗粒阿伏伽德罗常数。
任何粒子集体若含有阿伏阿伏伽德罗常数任何粒子集体若含有阿伏伽德罗常数个粒子,其物质的量就是伽德罗常数个粒子,其物质的量就是1mol1mol在在“xxmolxxmol”后用化学式指明粒子种类后用化学式指明粒子种类,如如1molN1molN2 2本课小结二阿伏加德罗常数意义:符号:标准:计算用近似值:三物质的量(n)与粒子数(N)的换算关系n=NNAN=n NA或molmol任何粒子的粒子数任何粒子的粒子数阿伏伽德罗常数阿伏伽德罗常数0.012 kg 0.012 kg 1212中含有的碳原子数中含有的碳原子数6.026.02101023 23 mol-1本课小结四.摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量单位物质的量的物质所具有的质量计算计算:以克为单位时数值上等于其相对原子质量以克为单位时数值上等于其相对原子质量(或相对分或相对分子质量子质量)单位:单位:g g mol mol-1-1 或或 kgkg mol mol-1-1 (N与与n成正比)成正比)五、五、物质的量物质的量(n)、微粒数目(、微粒数目(N)和质量)和质量(m)的关系:的关系:NANAMMNnm再再见见。