2019-2020年高一化學(xué)認(rèn)識化學(xué)科學(xué)化學(xué)中的常用量 物質(zhì)的量.doc

2019-2020 年高一化學(xué)認(rèn)識化學(xué)科學(xué)化學(xué)中的常用量 物質(zhì)的量 一. 教學(xué)內(nèi)容： 第 1 章 第 3 節(jié) 化學(xué)中的常用量物質(zhì)的量 二. 教學(xué)目的 1、了解物質(zhì)的量、摩爾、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積及物質(zhì)的量濃度等概 念的意義。 2、掌握以物質(zhì)的量為中心的化學(xué)量之間的關(guān)系及相互之間的換算。 3、 “配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液”實(shí)驗(yàn)探究。 4、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用。 三. 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 以物質(zhì)的量為中心的化學(xué)量之間的關(guān)系及相互之間的換算。 四. 知識分析 （一）物質(zhì)的量及其單位摩爾 1. 物質(zhì)的量： （1）物質(zhì)的量是國際單位制中 個(gè)基本物理量之一，科學(xué)上采用“物質(zhì)的量”這個(gè) 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(zhì)聯(lián)系起來。它是一個(gè)口頭上 或書面表達(dá)都不可分割的專用名詞，不可任意添減字，既是物質(zhì)的質(zhì)量，也是物質(zhì)的數(shù)量。它 是描述 的物理量。它的單位是 ，符號為 ，在 希臘語中它是“堆量”的意思。 （2）物質(zhì)的量只能用來描述 、 、 、 、 、 等微觀粒子 或微粒的特定組合，不能指宏觀物質(zhì)。 （3）物質(zhì)的量的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)阿伏加德羅常數(shù) ，稱阿伏加德羅 常數(shù)，符號為 ，單位 。 當(dāng)某物質(zhì)中指定的粒子集體所含的指定粒子數(shù)與 相同時(shí)，則該粒子物質(zhì) 的量為 1mol。 如：1 mol H 2O 中含有 H2O 數(shù)是 個(gè)，含氫原子 個(gè) 答案：（1）七；物質(zhì)所含微粒多少； 摩爾 ；n；（2）分子、原子、離子、質(zhì)子、中子、 電子；（3）0.012kg 12C 含的碳原子數(shù)；N A ；摩爾；N A；6.0210 23；1.20410 24 2. 摩爾 （1）摩爾是物質(zhì)的量的單位，它們的關(guān)系正如長度與米，質(zhì)量與克一樣。 （2）使用摩爾作單位時(shí)，應(yīng)該用化學(xué)式符號指明粒子種類，而不能用名稱。否則，概念 模糊，意義不清。 例：1 mol H 表示 1mol 氫原子，而不能說 1 mol 氫。 1 摩爾氫離子應(yīng)如何表示？ 1molH + 。 練習(xí)：（1）判斷下列表示方法是否正確？ 1 mol 氧 1 mol 鈉 1 mol H 2SO4 1 mol Na 2CO3 1 mol 蘋果 1 mol NO 3- （2）1mol 硫酸含有阿伏加德羅常數(shù)個(gè)微粒。 （ ） （3）1mol CaCl 2 中含 molCa 2+， molCl -， mol 質(zhì)子。 （4）2 mol CO 2中含有 1mol C 和 mol O ，含有 個(gè) CO2。 （5） mol H 2O 中所含有的氧原子數(shù)與 1.5 mol CO2 中含有的氧原子數(shù)相同。 答案：（1） （2） （3）1；2；54 （4）2；4；1.20410 24 （5）3 （二）摩爾質(zhì)量 1. 1 mol 任何物質(zhì)的質(zhì)量 1 mol 任何物質(zhì)均含有 阿伏加德羅個(gè)粒子，但由于不同的粒子質(zhì)量不同，故 1 mol 不同物 質(zhì)的質(zhì)量一般也不同。 12C 的相對原子質(zhì)量為 12 ，而 0.012kg12C 所含的碳原子數(shù)為阿伏加 德羅常數(shù)， 即 1 mol 12C 的質(zhì)量為 12 g ，由此根據(jù)氧元素的相對原子質(zhì)量可推出 1 mol O 的質(zhì)量。 練習(xí)： 1 mol H、H 2、O 、O 2、 Na 、Na + 、SO 42- 的質(zhì)量分別是多少？ 答案：1g；2g；16g；32g；23g；23g；96g 2. 摩爾質(zhì)量 摩爾質(zhì)量：單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量叫做摩爾質(zhì)量。摩爾質(zhì)量在數(shù)值上等于 1 摩 爾物質(zhì)的質(zhì)量。 練習(xí)： （1）Fe 、 Fe 2+、Fe 3+ 的摩爾質(zhì)量為 。 （2）O 2和 H2SO4的摩爾質(zhì)量分別為 g/mol、98 。 （3）NH 4+，H 2PO4 的摩爾質(zhì)量分別為 、 。 思考：物質(zhì)的式量，物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，1mol 物質(zhì)的質(zhì)量三者的區(qū)別和聯(lián)系 如：O 2的式量為 ， 摩爾質(zhì)量 ，1molO 2的質(zhì)量 。 答案： 練習(xí)：（1）56g/mol （2）32；g/mol （3）18g/mol；97g/mol 思考：32；32g/mol；32g 三者數(shù)值相等；意義不同、來源不同、單位不同等 歸納總結(jié) 物質(zhì)的量、質(zhì)量、摩爾質(zhì)量、微粒數(shù)、阿伏加德羅常數(shù)的換算關(guān)系 （ M ） （ NA ） 質(zhì) 量 m 物 質(zhì) 的 量 n 微 粒 數(shù) N （ M ） （ NA ） （三）氣體摩爾體積 追根尋源：決定物質(zhì)體積大小的因素 在 粒 子 數(shù) 目 相 同 的 情 況 下 ， 物 質(zhì) 體 積 的 大 小 主 要 決 定 于微粒的大小和微粒之間的 平均距離。當(dāng)粒子之間的距離很小時(shí)，物質(zhì)的體積就主要決定于微粒間的大?。划?dāng)粒子間的距 離比較大時(shí)，物質(zhì)的體積就主要決定于微粒間的平均距離。 氣體體積的大小主要決定于氣體分子的平均距離。 氣體的體積與溫度、壓強(qiáng)等外界條件有怎樣的關(guān)系？ 在其他條件不變時(shí)，溫度越高，氣體體積越大；壓強(qiáng)越大，氣體體積越小。 氣體摩爾體積： 定義：在一定的溫度和壓強(qiáng)下，單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所占有的體積。 表達(dá)式：V m V/n ， 常用單位:L/mol 標(biāo)況下，氣體的摩爾體積約為 22.4L/mol，這是在特定條件下的氣體摩爾體積。 使用標(biāo)況下氣體摩爾體積應(yīng)注意： a、條件：標(biāo)準(zhǔn)狀況， b、單位：L/mol， c、適用范圍：氣體， d、數(shù)值約為 22.4L/mol 應(yīng)用氣體摩爾體積（標(biāo)況）計(jì)算的幾種情況： 氣體體積 V 物質(zhì)的量 n 質(zhì)量 m 摩爾質(zhì)量 M 密度 式量 Mr 、據(jù)氣體體積求其物質(zhì)的量：nV/22.4L/mol 、據(jù)氣體質(zhì)量求其標(biāo)況下體積：Vm （22.4L/mol）/M 、據(jù)氣體摩爾質(zhì)量求其標(biāo)況下密度：M/22.4L/mol 、據(jù)氣體標(biāo)況下的體積求質(zhì)量：m VM/22.4L/mol 、據(jù)標(biāo)況下氣體密度求式量：M22.4L/mol 、據(jù)氣體標(biāo)況下的溶解度，求飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度（略） 標(biāo)準(zhǔn)狀況是指溫度為，壓強(qiáng)為 101KPa。 小練習(xí) 如果 ag 某氣體中含有的分子數(shù)為 b，則 cg 該氣體在標(biāo)況下的體積是 （用 NA表示 阿伏加德羅常數(shù)） 答案：因?yàn)?Ma/（b/N A） ，所以 V22.4L/molcg/（a N A/b）22.4bc/ （N Aa）L （四）物質(zhì)的量濃度 （一）物質(zhì)的量濃度 1. 定義：單位體積的溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量。 2. 符號：C B 常用單位：mol/L 數(shù)學(xué)表達(dá)式 C Bn B/V 思 考 ： （ 1） 1.0L 1mol/LH2SO4 中 溶 質(zhì) 以 存 在 ， 物 質(zhì) 的 量 各 是 。 從 其 中 取 出 100mL， 溶 液 的 物 質(zhì) 的 量 濃 度 是 ， 以 上 微 粒 物 質(zhì) 的 量 濃 度 各 是 。 （ 2） 1.0L 1mol/L 葡萄糖（C 6H12O6）溶液中，溶質(zhì)以 存在，質(zhì)量是 g 。 答案： （1）H + SO42-；2mol 1mol；1mol/L；2 mol/L 1 mol/L （2）分子；180 （二）配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液。 配制 0.1L 0.4m ol/L 的 NaCl 溶 液 1. 常用實(shí)驗(yàn)儀器： 認(rèn)識儀器 容量瓶 規(guī)格： 100ml 標(biāo)識：20 0C 100ml 使用注意事項(xiàng)： 每一容量瓶只能配置相應(yīng)規(guī)定體積的溶液， 使用前要檢驗(yàn)是否漏水 容量瓶不能加熱，不能久貯溶液，不能在瓶內(nèi)溶解固體或稀釋液體 2. 實(shí)驗(yàn)步驟： 計(jì)算溶質(zhì)的質(zhì)量（或體積） 。 稱量。 （固體一般用托盤天平，液體用量筒或滴定管） 溶解（或稀釋）在燒杯中進(jìn)行，并且恢復(fù)到室溫。 移液，用玻璃棒引流，轉(zhuǎn)移到容量瓶中。 洗滌，用蒸餾水洗燒杯與玻璃棒約 23 次，并將洗滌液注入容量瓶中，輕輕搖動(dòng)容量 瓶使溶液混和均勻。 定容：繼續(xù)加水到液面在刻度線以下 2-3cm 時(shí)，改用膠頭滴管逐滴加水，使溶液凹面恰 好與刻度線相切。 搖勻：反復(fù)顛倒搖勻。 將配制好的溶液倒入試劑瓶中，貼好標(biāo)簽備用。 3. 誤差分析： 步驟 具體情況 影響 砝碼有油污或生銹 偏高 砝碼殘缺或放在了左盤（且使用了游碼） 偏低 量筒內(nèi)有水（量取液體溶質(zhì)時(shí)） 偏低 俯視量筒刻度 偏低 仰視量筒刻度 偏高 吸水性,揮發(fā)性,藥品長時(shí)間暴露 偏低 溶解 攪拌及轉(zhuǎn)移時(shí)有液體濺出,未洗滌燒杯及玻璃棒 偏低 溶液未冷卻就倒入容量瓶中；定容時(shí)俯視刻度 偏高定容 定容時(shí)仰視刻度 偏低 （三）關(guān)于物質(zhì)的量濃度的計(jì)算。 1. 關(guān)于物質(zhì)的量濃度概念的計(jì)算，包括已知溶質(zhì)質(zhì)量和溶液體積求濃度。 配制一定濃度溶液時(shí)所需溶液的質(zhì)量和溶液的體積的計(jì)算等。用到的公式為：Cn/V 例：配制 500ml 0.1mol/L CuSO4溶液，需要 CuSO45H2O 的質(zhì)量是多少？ m0.5L0.1mol/L250g/mol12.5g 2. 溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的換算。 例 1：市售濃硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 98%，密度為 1.84g/cm3，計(jì)算市售濃硫酸的物質(zhì)的 量濃度? C（1000ml1.84g/cm 398%）/（98g/mol1L）18.4mol/L 例 2：正常人體中,血液中葡萄糖（簡稱血糖）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為 0.1%，設(shè)血液的密度為 1g/cm3,則血糖的物質(zhì)的量濃度是多少? C（1000ml1g/cm 30.1%）/（180g/mol1L）0.0056mol/L 3. 一定物質(zhì)的量濃度溶液的稀釋。 例 1：將 250ml 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 98%，密度為 1.84g/cm3的濃硫酸稀釋到 600ml，此時(shí)溶液中硫 酸的物質(zhì)的量濃度是多少？ C（250ml1.84g/cm 398%/（98g/mol0.6L）7.67mol/L 例 2：300 mL 某 H2SO4溶液中含 H2SO4 147 g,用此溶液配制 1.0 mol/L 的 H2SO4需原溶液和 水的體積比是 _。 1：4 （四）氣體溶解的計(jì)算 例：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，a 體積氨氣溶解于 b 體積水中得溶液密度為 d g/mL，求溶液的物質(zhì)的量 濃度及溶質(zhì)的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)？ C1000ad/（17a+22400b） mol/L w17a/（17a+22400b） （五）物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算 交流探究 引入了“物質(zhì)的量”這個(gè)物理量后，化學(xué)方程式所體現(xiàn)的物質(zhì)之間已不僅局 限于各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系，同時(shí)可以反映出相互之間。微觀領(lǐng)域的粒子數(shù)量關(guān)系，近而把相關(guān)的 各個(gè)物理量聯(lián)系起來。 結(jié)論：化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于各物質(zhì)相應(yīng)組成粒子的數(shù)目之比，等于 各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。 格式歸納 在化學(xué)方程式中，列比例計(jì)算時(shí)要保持“上下一致，左右相當(dāng)”的原則。 即：同一物質(zhì)的物理量及單位必須相同，不同物質(zhì)之間物理量及單位可以不同，各物理量 之間均能通過物質(zhì)的量來相互轉(zhuǎn)化。 例題 1：完全中和 0.1molNaOH 需要 H 2SO4 的物質(zhì)的量是多少？ 所需 H 2SO4的質(zhì)量是多少？ 2NaOH+ H2SO4 Na 2SO4+2H2O 2mol 1mol 0.1mol n（H 2SO4） n（H 2SO4）0.1mol1mol/2mol0.05mol m（H 2SO4）98g/mol0.05mol4.9g 例 2：在 200 ml 0.1mol/L 的 AlCl3溶液中，滴入足量的硝酸銀溶液，生成的沉淀的質(zhì)量 是多少？ AlCl3+3AgNO33AgCl+A l（ NO3） 3 1mol 3143.5g 0.2L0.1mol/L m（ AgCl） m（ AgCl）（3143.5g0.2L0.1mol/L）/1mol8.61g 【模擬試題】 一、選擇題 1. 設(shè) NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列說法正確的是（ ） A. NA個(gè)氮?dú)夥肿雍?NA個(gè)一氧化碳的質(zhì)量比為 1：1 B. 水的摩爾質(zhì)量等于 NA個(gè)水分子的相對分子質(zhì)量之和 C. 1moL 氧氣的質(zhì)量等于 NA個(gè)氧原子的質(zhì)量 D. 111g 氯化鈣中所含離子數(shù)目為 2NA個(gè) 2. 質(zhì)量相同的下列物質(zhì)中，含分子數(shù)最多的是（ ） A. O2 B NH3 C CO D CH4 3. 14g 氮?dú)庵泻械奈⒘Ｊ牵?） A. 約 6.021023個(gè)氮原子 B. 約 3.011023個(gè)氮原子 C. 約 6.021023個(gè)氮分子 D. 1moL 氮分子 4. 下列敘述正確的是（ ） A. 同溫同壓下，相同體積的物質(zhì)，它們的物質(zhì)的量必相等 B. 任何條件下，等物質(zhì)的量的氧氣和一氧化碳所含的分子數(shù)必相等 C. 1L 一氧化碳?xì)怏w一定比 1L 氧氣的質(zhì)量小 D. 等體積，等物質(zhì)的量濃度的強(qiáng)酸中所含的 H 數(shù)一定相等 5. 下列說法正確的是（ ） A. 1mol 任何氣體的體積都是 22.4L B. 1molH2 的質(zhì)量是 1g，它所占的體積是 22.4L C. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol 任何物質(zhì)所占的體積都約為 22.4L D. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol 任何氣體所占的體積都約為 22.4L 6. 實(shí)驗(yàn)室需用 450mL0.1mol.L-1的硫酸銅溶液，現(xiàn)選用 500mL 容量瓶進(jìn)行配制，以下操作正 確的是（ ） A. 稱取 7.2g 硫酸銅，加入 500mL 水 B. 稱取 11.2g 膽礬，配成 500mL 溶液 C. 稱取 8.0g 硫酸銅，加入 250mL 水 D. 稱取 12.5g 膽礬，配成 500mL 溶液 7. 下列說法中不正確的是（ ） A. 磷酸的摩爾質(zhì)量與 6.021023個(gè)磷酸分子的質(zhì)量在數(shù)值上相等 B. 6.02X1023個(gè)氮分子和 6.021023個(gè)氫分子的質(zhì)量比等于 14：1 C. 32g 氧氣所含的原子數(shù)目為 26.021023 D. 常溫常壓下，0.56.0210 23個(gè)一氧化碳分子所占體積是 11.2L 8. 從 2L 物質(zhì)的量濃度為 1mo1L-1的 NaOH 溶液中取出 100mL 溶液，下面關(guān)于這 100mL 溶液的 敘述錯(cuò)誤的是（ ） A. 物質(zhì)的量濃度為 0.1mo1L-1 B. 物質(zhì)的量濃度為 1mo1L-1 C. 含氫氧化鈉 4g D. 含氫氧化鈉 0.1mo1 9. 精確配制 250mL 一定物質(zhì)的量濃度的 NaOH 溶液，下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是（ ） A. 選擇儀器時(shí)，使用 500mL 容量瓶 B. 稱量時(shí)，直接將氫氧化鈉固體放在托盤天平的紙片上 C. 稱好的氫氧化鈉固體放在容量瓶中，加入少量水溶解 D. 將燒杯中的氫氧化鈉注入未經(jīng)干燥的潔凈容量瓶中 10. 光纖通訊是一種現(xiàn)代化的通訊手段，光纖通訊容量大，一對光纖上可同時(shí)傳送 3 萬門電 話的信號。制造光導(dǎo)纖維的主要原料是 SiO2,下列關(guān)于 SiO2的說法正確的是（ ） A. SiO2摩爾質(zhì)量是 60 B. 1 mol SiO2中含有 1 mol O2 C. 1.5mol SiO2中含有 1.8061024個(gè)氧原子 D. 1 mol SiO2質(zhì)量是 60 g mol-1 二、填空題 11. （1）質(zhì)量相同的 SO2和 SO3所含 S 原子數(shù)之比為_，氧原子數(shù)之比為_； （2）與 2.3 g NO2所含原子數(shù)目相同的 NO 的質(zhì)量是_； （3）12.4 g Na2R 含 Na+離子 0.4mol，則 Na2R 的摩爾質(zhì)量為_，R 的相對原子質(zhì)量 為_。 12. 用已準(zhǔn)確稱量的 1.06gNa2CO3固體配制 0.1molL-1Na2CO3溶液 100ml，所需要的儀器有 _。 13. 今有氯氣和氫氣的混和氣體 100ml（標(biāo)準(zhǔn)狀況）其中一種氣體體積為 55mL，另一種氣體 體積為 45mL。光照使兩種氣體發(fā)生反應(yīng)后，恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)狀況，氣體體積為_mL。為了證 明反應(yīng)后氣體中 H2和 Cl2有剩余，使氣體通過 10mL 水，并使剩余氣體干燥后恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)狀況， 若： （1）剩余_mL 氣體，證明有_剩余，理由是_； （2）溶液有_性質(zhì)，證明有_剩余，理由是_. 三、計(jì)算題 14. 若要使 2.3g 鈉與水反應(yīng)后的溶液中 Na 與水分子的個(gè)數(shù)比為 1：10，求需水的質(zhì)量。 15. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，用一定量的水吸收氨氣后制得濃度為 12.0molL-1，濃度為 0.915gcm-3的氨 水。試計(jì)算 1 體積水吸收多少體積的氨氣可制得上述氨水.（本題中氨的相對分子質(zhì)量以 17.0 計(jì)，水的密度以 1.00gcm-3計(jì)） 16. 將 250mL 密度為 1.1gcm-3H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 15的硫酸跟適量的鐵屑充分反應(yīng)。計(jì)算： （1）此硫酸中 H2SO4的物質(zhì)的量濃度。 （2）生成的 H2的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況） 。 （3）將生成的 FeSO4配成 400mL 溶液，此溶液中 FeSO4的物質(zhì)的量的濃度是多少？ 參考答案 一、選擇題 1. A 2. D 3.A 4.B 5.D 6.D 7. D 8. A 9. D 10. C 二、填空題 11. （1）5：4 5：6 （2）2.25g （3）62g/mol -1 16 12. 100mL 容量瓶，燒杯，量筒，玻璃棒，膠頭滴管 13. 100 （1）10 H 2 H2不與水反應(yīng)，不溶于水 （2）漂白 Cl 2 Cl2溶于水，產(chǎn)生有漂白性的 HClO 三、計(jì)算題 14. 19.8g 15. 378 體積 16. （1）1.68molL -1 （2）V（H 2）9.4L （3）c（FeSO 4）1.05molL -1