1、高中一年级化学物质的量计算物质的量 摩尔质量一、 物质的量是一个物理量，表示含有一定数目粒子的集合体。在国际上摩尔这个单位是以12g 12C 中所含的原子数目为标准的，即1 mol粒子集体所含的粒子数与12 g 12C 中所含的原子数相同，约为6.02 1023个。二、摩尔1. 概念：是物质的量的单位，简称摩。2. 符号：mol 。也就是说，如果在一定量的粒子集体中所含有的粒子数与12 g 12C中所含的碳原子数目相同，则它的物质的量为1 mol，而这个数值(粒子数)我们就叫它为阿伏加德罗常数。三、阿伏伽德罗常数NA把1 mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数。已知:一个碳原子的质量为 1.
2、993 10-23 g求: 12 g 12C 中所含的碳原子数。解：物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数（ N ）之间的关系：注意：摩尔是物质的量的单位，1摩尔任何物质含有阿佛加德罗常数（NA)个微粒。1. 物质的量及其单位摩尔只适用于微观粒子如原子、分子、离子、质子、电子、中子 等。不是用于宏观物质如：l mol人、1 mol大豆都是错误的。2. 使用物质的量单位摩尔时必须指明物质粒子的名称，不能笼统地称谓。1 mol氧、1 mol氢就是错误的。只能说：l mol氧分子或1 mol氧原子。3. 只要物质的量相同的任何物质，所含微粒数相同，反之也成立。根据表中已知条件进行计算，将结果填入表中空格：
3、物质微粒物质质量1个微粒实际质量所含微粒数目物质的量12C12 g1.993 3 10-23 g6.02 10231 molFe56 g9.3 10-23 g6.02 10231 molO232 g5.32 10-23 g6.02 10231 molNa23 g3.82 10-23 g6.02 10231 mol据表可得出什么结论？1 mol 任何粒子集合体都约为 6.02 1023 个粒子；而 1 mol 任何粒子或物质的质量以克为单位时，其数值都与该粒子的相对原子质量相等。三、摩尔质量1. 概念：单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。2. 符号：M3. 单位：g mol -1或 g
4、/ mol 。4. 物质的量、质量和摩尔质量之间的关系：当堂检测1. 下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是 ()A32 g O2 所含的原子数目为 NAB0.5 mol H2O 含有的原子数目为 1.5 NAC1 mol H2O 含有的 H2O 分子数目为 NAD0.5 NA 个 CO2 分子的物质的量是 0.5 mol【解析】32 g O2 为 1 mol，氧原子数为 2NA，A 错误； 0.5 mol H2O 中原子数为 0.5 3 NA，B 正确；1 mol H2O 中含有 H2O 分子数为 NA，C正确；0.5NA个 CO2 分子的物质的量为 0.5 mol，D正确。2. 下列
5、关于相同质量的 O2 和臭氧(O3)的说法一定正确的是 () A分子数之比为 11 B原子数之比为 11 C原子数之比为 32 D物质的量之比 23【解析】相同质量的 O2 和 O3 的物质的量之比是1/321/48 32，即分子数之比；因为分子中氧原子的个数比是 23，故原子数之比为 11，故 选 B。3. 青蒿素是一种有机化合物，其分子式为C15H22O5 , 下列有关青蒿素的说法中正确的是 () A每摩尔青蒿素含有 11 mol H2 B每摩尔青蒿素含有 15 mol 碳原子 C青蒿素的摩尔质量为 282 g D每摩尔青蒿素含有 2.5 mol O2第2课时 气体摩尔体积气体摩尔体积。
6、气体摩尔体积（讲述）一、影响物质体积大小的因素 物质的体积与微观粒子间是否存在着一些关系呢？也就是说体积与物质的量之间能否通过一个物理量建立起某种关系呢？让我们带着这个问题，亲自动手寻找一下答案。 一、影响物质体积大小的因素电解水1. 实验中的现象：两极均产生气体，其中一极为氢气，另一极为氧气，且二者体积比约为21。质量 / g物质的量 / mol氢气和氧气的物质的量之比氢气0.20.121氧气1.60.05在相同温度和压强下，1 mol O2和H2的体积相同。（提问）下表列出了0 、101 kPa(标准状况)时O2和H2 及CO2的密度，请计算出1 mol O2、H2和CO2的体积。从中你又
7、会得出什么结论？物质物质的量 / mol质量 / g密度/gL-1体积 / LH2120.089 922.4O21321.42922.4CO21441.97722.3结论：在标准状况下，1 mol任何气体的体积都约是22.4 L。以上我们讨论了气体的体积与物质的量的关系，那么对于固体或液体来讲是否有相同的关系呢？下表列出了20 时几种固体和液体的密度，请计算出1 mol这几种物质的体积，从中你会得到什么结论？密度 / gcm-3质量 / g体积 / cm3Fe7.86567.2Al2.702710H2O0.9981818H2SO41.839853.6结论：在相同条件下，1 mol固体或液体的体
8、积不相同，而且相差很大。为什么在粒子数相同的条件下气体的体积基本相同而固体和液体的体积却差别很大呢？要回答这些问题，我们首先先回答下面的几个问题：一堆排球、一堆篮球，都紧密堆积，哪一堆球所占体积更大？如果球的数目都为一百个呢？如果球和球之间都间隔1米，在操场上均匀地分布，哪一堆球所占总的体积更大？思考回答。 1. 决定物质体积大小的因素有三个：(1) 物质所含结构微粒数多少；(2) 微粒间的距离(固态、液态距离小，排列紧密；气态分子间排列疏松)；(3) 微粒本身的大小(液态时小，气态时大)；1. 对于固态或液态物质来讲，粒子之间的距离是非常小的，这使的固态或液态的粒子本身的“直径”远远大于粒子
9、之间的距离，所以决定固体或液体的体积大小的主要因素是：(1)粒子数目；(2)粒子的大小。2. 对于气体来讲，分子之间的距离很大，远远大于分子本身的“直径”。所以决定气体体积大小的主要因素是：(1)粒子数目；(2)粒子之间的距离。若气体分子数目相同，则气体体积的大小主要取决于分子之间的距离。而气体分子间的距离的大小主要受温度和压强的影响。当压强一定时，温度越高，气体分子间的距离越大 ，则气体体积越大；当温度一定时，压强越大，气体分子间的距离越小，则气体体积越小。科学实验表明：在相同的温度和相同的压强下，任何气体分子间的平均距离几乎都是相等的。所以在一定条件下气体的体积主要受粒子数目的多少决定的。
10、2. 决定固体或液体的体积大小的主要因素：粒子的数目， 粒子的大小。3. 决定气体体积大小的主要因素：粒子的数目， 粒子之间的距离。注意：无数实验事实证明，外界条件相同时，物质的量相同的任何气体都含有相同的体积。这给我们研究气体提供了很大的方便，为此，我们专门引出了气体摩尔体积的概念，这也是我们这节课所要学习的容。 气体摩尔体积二、气体摩尔体积1. 概念：单位物质的量的任何气体在相同条件下应占有相同的体积。这个体积称为气体摩尔体积。2. 符号：Vm3. 定义式： Vm =V(气体)/n(气体)4. 单位：升/摩尔（L/mol或Lmol-1） ；米3/摩尔（m3/mol或m3mol-1）。注意：
11、我们为了研究方便，通常将温度为0 ，压强101 kPa时的状况称为标准状态，根据大量实验事实证明，在标准状况下，1 mol任何气体的体积都约是22.4 L。5. 气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4 L。6. 注意事项： 条件：是在标准状况（0、101 kPa）下。 研究对象：任何气体，可以是单一气体也可以是混合气体； 物质的量：1mol。 所占体积：约为22.4 L。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?因为气体分子间的平均距离随着温度、压强的变化而改变，各种气体在一定的温度和压强下，分子间的平均距离是相等的。所以，同温同压下，相同体积的气体的物质的量
12、相等。所含的分子个数也相等。这一结论最早是由意大利科学家阿伏加德罗发现的，并被许多的科学实验所证实，成为定律，叫阿伏加德罗定律。 三、阿伏加德罗定律在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。若气体分子间的距离相同(即在同温同压下)，则气体的体积大小主要取决于气体分子数目的多少(或物质的量的大小)。气体的分子数越多，气体的体积就越大。在同温同压下，气体的体积之比与气体的分子数（或物质的量）之比成正比。 阿伏加德罗定律的推论之一。如：在同温同压下，A、B两种气体 四、阿伏加德罗定律推论在同温、同压下，任何气体的体积之比与气体的分子数（或物质的量）之比成正比。 即：阿伏加德罗定律
13、还有很多推论，请同学们结合气体状态方程pV nRT(p代表压强；V代表体积；n代表物质的量；R是常数；T代表温度)课后推导下列关系式：1. 在同温、同压下，任何气体的密度之比与气体的摩尔质量（或相对分子质量）之比成正比: =2. 在同温、同体积下，任何气体的压强之比与气体的分子数（或物质的量）之比成正比。气体摩尔体积一、影响物质体积大小的因素 1. 决定物质体积大小的因素有三个：(1) 物质所含结构微粒数多少；(2) 微粒间的距离(固态、液态距离小，排列紧密；气态分子间排列疏松)；(3) 微粒本身的大小(液态时小，气态时大)。2. 决定固体或液体的体积大小的主要因素：粒子的数目， 粒子的大小。
14、二、气体摩尔体积1. 概念：单位物质的量的任何气体在相同条件下应占有相同的体积。这个体积称为气体摩尔体积。2. 符号：Vm3. 定义式： Vm =V(气体)/n(气体)4. 单位：升/摩尔（L/mol或Lmol-1） ；米3/摩尔（m3/mol或m3mol-1）。5. 气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4 L。6. 注意事项： 条件：是在标准状况（0、101 kPa）下。 研究对象：任何气体，可以是单一气体也可以是混合气体。 物质的量：1mol。 所占体积：约为22.4 L。三、阿伏加德罗定律在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。对这一定律的理解一定要明确适用围为气体
15、。在定律中有四同：“同温”、“同压”、“同体积”、“同分子数目”，三同就可定为一同。若气体分子间的距离相同(即在同温同压下)，则气体的体积大小主要取决于气体分子数目的多少(或物质的量的大小)。气体的分子数越多，气体的体积就越大。在同温同压下，气体的体积之比与气体的分子数（或物质的量）之比成正比。 阿伏加德罗定律的推论之一。四、阿伏加德罗定律推论在同温、同压下，任何气体的体积之比与气体的分子数（或物质的量）之比成正比。 即：1. 在同温、同压下，任何气体的密度之比与气体的摩尔质量（或相对分子质量）之比成正比: =2. 在同温、同体积下，任何气体的压强之比与气体的分子数（或物质的量）之比成正比。注
16、意：我们为了研究方便，通常将温度为0 ，压强101 kPa时的状况称为标准状态，根据大量实验事实证明，在标准状况下，1 mol任何气体的体积都约是22.4 L。当堂检测1. 判断正误。 (1) 4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数。【答案】错误，未指明气体体积是否在相同条件下测定。(2) 任何条件下，气体的摩尔体积都是22.4 L。【答案】错误，只在标况下。(3) 只有在标准状况下，气体的摩尔体积才能是22.4 L。 【答案】错误，不一定。2. 100 ，101 kPa下，1.5 mol空气所占体积为_。标准状况下，1.5 mol空气所占体积为_。【答案】(1.5Vm) L
17、 33.6 L 【解析】100 ，101 kPa下，Vm有固定的数值，但不知道具体是多少，因此只能用代数式表示：V = (1.5Vm) L；标准状况下，Vm = 22.4 Lmol-1，n = 1.5 mol，则V = Vm n = 22.4 Lmol-1 1.5 mol = 33.6 L。3. 标准状况下，5.6 L NH3的物质的量为_mol。标准状况下，5.4 L H2O的物质的量为_mol。【答案】0.25 mol 300 mol【解析】标准状况下，Vm = 22.4 Lmol-1，V = 5.6 L，则n = V / Vm = 5.6 L / 22.4 Lmol-1= 0.25 mo
18、l；标准状况下，H2O的状态为液体，因此不能用Vm计算，只能用n = m / M 计算，此时 = 1 gcm-3，V = 5.4 L = 5 400 cm3，则m = V = 5 400 g ，H2O的式量(相对分子质量)为18，那么M = 18 gmol-1，则n = m / M = 5 400 g/ 18 gmol-1 = 300 mol。4. 同温同压下，相等质量的NH3和CO2相比，体积较大的是_。同温同压下，相等体积的NH3和CO2相比，物质的量大小关系是_。【答案】NH3 相等【解析】由公式MpV = mRT 可知：同T、同p、同m时，气体的M和V成反比，而NH3的M比CO2的M小
19、，所以，NH3的体积较大。或者因为n(NH3) = m / 17 mol，n(CO2) = m/44 mol， 即n(NH3) n(CO2) ,所以此时NH3的体积较大。由pV = nRT 可知：同T、同p时，气体的n和V成正比。因此，同温同压下，两者体积相等，所以物质的量也相等。第3课时 一定物质的量浓度的溶液及其配制教学环节教师活动学生活动设计意图引入物质的量浓度（课前让学生留意超市生活用品的商标或医院化验单对物质的含量的多少有哪些表示方法）（提问）在生活中对溶液中溶质的含量有哪些表示方法？ 其含义是什么？解释下列划线名词的意思。1. 醋、矿泉水：溶质的质量 (g) 溶液的体积 (L或mL
20、)2. 酒的度数：通常是以20 时的乙醇体积比表示的，即： 溶质的体积 (L或mL) 溶液的体积 (L或mL)3. 5%的葡萄糖 溶质的质量 (g)溶液的质量 (g)4. 医院化验单：白蛋白 43.9 g/L 溶质的质量 (g) 溶液的体积 (L)5. 医院化验单：葡萄糖 5.11 mmol/L 溶质物质的量(mmol)溶液的体积（L）（提问）第5个数据表示的浓度叫物质的量浓度，能否总结出其定义？ 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。 符号：cB表达式：c(B)单位：mol/L（或molL-1）（提问）（1）将40 g NaOH 配成2 L
21、溶液，其物质的量浓度为多少？（2）物质的量浓度为2 mol/L的硫酸溶液500 mL , 含硫酸的物质的量为多少摩尔 ？（3）配制500 mL 0.1 mol/L NaOH溶液需要NaOH的质量是多少？我们已经学了质量分数，为什么还要要学习物质的量浓度？（回答）1. 单位体积的溶液含溶质的质量。2. 单位体积的溶液所含溶质的体积。3. 100 g葡萄糖溶液中含葡萄糖5 g。4. 1升血液中含白蛋白是43.9 g。5. 1升血液中含葡萄糖5.11 mmol。0（回答）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，叫做溶质B的物质的量浓度。(其中，B表示各种溶质)（回答）0.5 mol
22、/L1mol 2 g（回答）称量液体的质量在实际操作中是比较麻烦的。对溶液来说，往往要量取体积。从生活实际出发，激发学生的兴趣。采用对比法引出物质的量浓度。培养学生总结归纳能力。巩固概念。练习计算。了解物质的量浓度学习的必要性。一定物质的量浓度的溶液配制误差分析物质的量浓度在生活、生产中有许多应用，那么，今天我们一起来学习配制一定物质的量浓度的溶液。【实验】配制100 mL 1.00 molL-1NaCl溶液需称取氯化钠的质量为多少？（提问）请你设计配制该溶液的简单步骤。这两个方案有什么区别？（提问）方案1的溶液体积一定是100 mL吗？（提问）那如何操作才能使溶液体积一定为100 mL？（讲
23、述）烧杯是粗略量取液体的，今天我们向大家介绍一种精确量取溶液体积的玻璃仪器容量瓶。展示各型号容量瓶。（讲述）容量瓶只有一条刻度线，容量瓶上都标有温度和容积，也就是说，容量瓶需要在室温时使用。将所加液体的凹液面最低处与刻度线相切时，瓶液体的体积则为瓶上标注的体积。容量瓶使用前检漏；只能用于配溶液，不能做其他用途。（提问）实验室提供的均为托盘天平，怎么办？【实验】配制100 mL1.00 molL-1NaCl溶液（提问）注意观察，老师使用到了哪些仪器，在操作上有哪些你觉得特别的地方？（提问）实验完毕，你可以把实验过程描述为几步？ 二、一定物质的量浓度的溶液配制仪器：托盘天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
24、、容量瓶。学生分组实验（提问）在实验的过程中你有哪些问题？（讲述）后三次使用玻璃棒，我们把这一过程叫做引流。（提问）如果液体洒漏对配制结果有何影响？（提问）还有哪些不当的操作会导致配制溶液浓度偏低？那么为了防止加水过多，可以采用什么方法？ 配制溶液的基本步骤（1）计算、（2）称量、（3）溶解、（4）移液、（5）洗涤、（6）定容、（7）摇匀、（8）装瓶贴签。如果将配制的100 mL1.00 mol/L氯化钠溶液稀释至500 mL，物质的量浓度变为多少？（提问）计算的依据是什么？ 稀释定律：c(浓溶液) V(浓溶液) c(稀溶液) V(稀溶液) 从100 mL 1.00 mol/L氯化钠溶液中分别
25、取出5 mL ,50 mL溶液，它们物质的量浓度各为多少？ 为什么？根据 cB = 判断。其它正常时，凡是使m或n增大的因素，使cB偏大；凡是使m或n减小的因素，使cB偏小；凡是使V增大的因素，使cB偏小；凡是使V减小的因素，使cB偏大。（提问）选出答案，并分析原因：下列各溶液中，Na+ 浓度最大的是A. 4 L 0. 5 mol/L NaCl 溶液B. 1 L 0. 3 mol/L Na2SO4 溶液C. 0. 8 L 0. 4 mol/L NaOH 溶液D. 2 L 0.15 mol/L Na3PO4 溶液n(NaCl)c(NaCl) VNaCl(aq)1.00 molL-1 0.1 L
26、0.1 molm(NaCl)n(NaCl) M(NaCl)0.1 mol 58.5 gmol-15.85 g。设计方案1称量5.85 g NaCl固体，放入100 mL烧杯中，加蒸馏水到刻度线，充分搅拌。设计方案2称量5.85 g NaCl固体，加入100 mL蒸馏水，充分搅拌。分析方案2中溶剂的体积是100 mL，溶液的体积不一定是100 mL。（回答）不一定。（回答）先向烧杯中加少量水，将NaCl充分溶解后，再加水到100 mL刻度线。观察容量瓶的特征：有容积、温度和刻度线三个标识。学生聆听。（回答）托盘天平游码最小刻度为0.1 g，读数只能精确到小数点后一位，因此只能称量5.9 g Na
27、Cl固体。（回答）托盘天平、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管。特别：玻璃棒引流；胶头滴管定容。（回答）溶解、转移、洗涤、确定容积、摇匀。分组实验练习配制100 mL 1 molL-1NaCl溶液。置疑1操作过程中四次使用到玻璃棒，为什么？回答第一次使用玻璃棒，起到搅拌作用，使NaCl充分溶解；后三次，是为了防止将烧杯中的液体洒漏。置疑2第一次将溶液从烧杯转移到容量瓶中之后，加入蒸馏水，洗涤，再次转移到容量瓶中，重复两次，为什么？（回答）将NaCl充分转移到容量瓶中，避免配制的溶液浓度偏低。置疑3加蒸馏水超过刻度线，怎么办？（回答）重新配制。（回答）使配制溶液浓度偏低。（回答）溶质没有
28、完全溶解、加蒸馏水超过刻度线等。（回答）向容量瓶中加水距离刻度线1 cm 2 cm处，改用胶头滴管滴加。（回答）0.2 mol/L。（回答）稀释前后溶质的物质的量保持不变。还是1.00 mol/L；因为溶液是均一、稳定的，同一溶液，从中取出任意体积时，其浓度不变。但溶质的质量、物质的量因体积不同而不同。 （回答）B。离子的物质的量浓度只与溶液物质的量浓度及每摩尔溶质在溶液中电离出离子的多少有关，与溶液的体积无关。培养学生的计算能力。培养学生的概括能力和语言表达能力。将新学知识与化学实验相结合。让学生充分讨论交流，激发他们思维的碰撞，解决问题。向学生介绍新的仪器，引起他们将新旧知识进行对比学习，
29、更好的掌握新知识加深印象，逐渐认识容量瓶的使用方法。培养学生的观察能力,激发学生思考。培养学生整理知识的能力。通过对实验中一些细节问题的讨论与分析，使学生掌握配制溶液的原理及操作步骤。由实际操作中遇到的困难，引出新问题，并根据已学知识，解决问题。深化学生对物质的量浓度概念的理解。涉及简单的误差分析。将计算贯穿到实验过程中，增加学生的理解。体会浓度与体积无关。物质的量在化学实验中的应用一、物质的量浓度1. 符号：cB 2. 单位：molL-1 3. 定义：表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量的物理量。4. 表达式：cBnBV二、一定物质的量浓度的溶液配制仪器：托盘天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。步骤：（1）计算、（2）称量、（3）溶解、（4）移液、（5）洗涤、（6）定容、（7）摇匀、（8）装瓶贴签。三、误差分析稀释定律：c(浓溶液) V(浓溶液) c(稀溶
