搜索
12课时1化学中常用的物理量——物质的量分子、原子、离子等微观粒子都非常小，仅一滴水，就含有大约1.67×1021个水分子，这么小的粒子，我们无法用肉眼计数，这样惊人的数字，使用起来也很不方便。但在科学实验和实际生产中，人们又经常需要知道一定量的物质究竟含有多少微观粒子，我们怎样计量物质所含微观粒子的数目呢？研习点1物质的量及其单位——摩尔1．物质的量：物质的量是表示物质所含微粒多少的物理量，是国际单位制中七个基本物理量之一。物质的量的符号为n。注意：（1）这里的微粒是指分子、原子、离子、质子、中子、电子或这些粒子的特定组合等微观粒子，不能指宏观颗粒。（2）“物质的量”是一个专用名词，不能拆开。例如，不能说“氢气的量、硫酸的量”，而应说“氢气的物质的量、硫酸的物质的量”。2．阿伏加德罗常数：我们把0.012kg12C中所含的碳原子数称为阿伏加德罗常数，其近似值为6.02×1023mol－1，符号为NA。（1）阿伏加德罗常数带有单位，其单位是mol－1。（2）阿伏加德罗常数的准确值是0.012kg12C中所含有的碳原子数目，近似值是6.02×1023mol－1。（3）NA数值巨大，作用于宏观物质没有实际意义。3．摩尔：摩尔是物质的量的单位，每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒。摩尔简称摩，符号为mol。注意：在使用摩尔表示物质的量时，应该用化学式指明粒子的种类，而不使用该粒子的中文名称。例如说“1mol氧”，是指1mol氧原子，还是指1mol氧分子，含义就不明确。又如说“1mol碳原子”，是指1mol12C，还是指1mol13C，含义也不明确。粒子集体中可以是原子、分子，也可以是离子、电子等。例如：1molF，0.5molCO2，1000molCO32-，amole-，1.5molNa2CO3·10H2O等。4．物质的量与粒子数（N）的关系：N＝n·NA满足上述关系的粒子是构成物质的基本粒子或它们的特定组合。如：1molCaCl2与阿伏加德罗常数相等的粒子是CaCl2粒子，其中Ca2+为1mol、Cl-为2mol，阴阳离子之和为3mol。研习点2摩尔质量和气体摩尔体积1．摩尔质量（1）概念：摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量，符号为M，单位常用g·mol－1。注意：①摩尔质量与1mol粒子的质量含义不同，但有一定的联系。例如，H2O的摩尔质量为18g·mol－1，1molH2O的质量是18g。②当摩尔质量的单位取“g·mol－1”时，其数值与相对原子质量、相对分子质量或式量数值相等，但物理意义、单位都不同。在计算或使用时要注意区分。例如，Mr(H2O)＝18，而M(H2O)＝18g·mol－1。（2）摩尔质量、质量、物质的量、粒子数之间的关系：容易看出，在以上转化关系中，物质的量处于核心的地位。可以说，物质的量是联系宏观与微观的桥梁，mnN÷M×NA÷NA×M3为我们的科学计算带来了很大的方便。【积累·活用】几个基本符号：物质的量——n；物质的质量——m；摩尔质量——M；粒子数——N；阿伏加德罗常数——NA；相对原子质量——Ar；相对分子质量——Mr；质量分数——ω2．气体摩尔体积（1）概念：一定的温度和压强下，单位物质的量气体所占的体积叫气体摩尔体积。Vm＝V/n，单位为L·mol-1和m3·mol-1。①标准状况即0℃、1个大气压（101kPa），简写为STP②在相同的温度和压强下，1mol任何气体所占的体积在数值上近似相等。任何气体包括纯净气体和混合气体。③标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4L·mol-1。④气体摩尔体积受温度和压强的影响，不同条件下，气体的摩尔体积可能不同，标况下，约为22.4L·mol-1，但不是标况时也可能是22.4L·mol-1(比如温度高于0℃，压强小于101kPa)。研习点3物质的量浓度1、物质的量浓度的概念：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，叫做溶质B的物质的量浓度。其表达式为：n（B）＝c（B）×V注意：（1）物质的量浓度和溶液的质量分数w（B）＝m（B）÷m（溶液）×100％有本质区别。（2）从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液，其浓度不变，但所含溶质的量因体积不同而不同。【积累·活用】【推广·引申】（1）物质的量浓度与溶质的质量分数间的关系：c（B）＝1000（mL）×ρ（g/mL）×ω÷[1（L）×M（g/mol）]（2）溶液稀释规律：溶质不变：m（浓）×w（浓）＝m（稀）×w（稀）；溶质的物质的量不变：c（浓）×v（浓）＝c（稀）×v（稀）2．物质的量浓度溶液的配制（1）认识新仪器——容量瓶配制这种物质的量浓度的溶液，所用的专用仪器——容量瓶的使用要注意以下几点：①只用于配制溶液，不能用作反应容器；②溶液注入容量瓶前需恢复到常温。因为溶质在烧杯内稀释或溶解时会吸热或放热，而容量瓶必须在常温下使用；③用容量瓶不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液.这是因为容量瓶的规格是固定的，常用的有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等规格，配制溶液时可据所需溶液的体积选择合适的容量瓶；④使用前，除洗涤外，还应检验容量瓶是否漏液；⑤向容量瓶注入液体时，应沿细玻璃棒注入，以防注入操作时液体流出而损失；⑥容量瓶上只有一个刻度线，正确读数时，要使视线、容量瓶刻度线和瓶内液面的最低点相切。4称量溶解并冷将溶液转移洗涤烧杯2-3次却至室温到容量瓶中并转移到容量瓶中摇匀加水至离刻度线加水至刻度线反转摇匀1-2厘米（2）物质的量浓度溶液的配制步骤：①计算：求出所配制溶液的溶质的质量。如果是用浓溶液（如浓H2SO4）来配制一定物质的量浓度的稀溶液，则需求算出浓溶液所需用的体积；②称量：如果溶质是固体，可用天平称量溶质的质量；如果是浓溶液，可用量筒来量取溶液的体积；③溶解、转移：把称量好的溶质或浓溶液放入烧杯中(如果是浓硫酸，则烧杯中应先加水再加浓硫酸，并边加边搅拌)，加适量的蒸馏水溶解、搅拌静置冷却到室温下，再用玻璃棒引流，让溶解后的溶液沿玻璃棒注入容量瓶内；④洗涤、转移：用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤后的溶液都要注入容量瓶内，以确保溶质全部进入容量瓶，防止产生误差，轻轻震荡容量瓶，使溶液充分混合；⑤定容、摇匀：然后注入蒸馏水直至液面离刻度线1cm～2cm，改用胶头滴管逐滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度相切。盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。⑥装瓶、贴签：最后把上面配好的溶液转移至规定的试剂瓶，贴好标签，写明溶液名称和物质量浓度。附：配制250mL0.20mol/L碳酸钠溶液示意图：【领悟·整合】1．物质的量浓度与质量分数都是表示溶液组成的物理量，它们的转换关系如下：m(溶质)m(溶液)nVc==ωMρ2．化学反应中各物质之间的物质的量的关系要比它们的质量关系简单，量取溶液的体积也比称量其质量方便。因此，物质的量浓度比质量分数应用更加广泛。3．定量实验操作细则以及实验仪器的选择主要是围绕减小实验误差来考虑。配制物质的量浓度溶液也不例外，其操作步骤为：计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶。【联想·发散】5配制一定物质的量浓度溶液的误差分析由c=n/v可知，误差来源的根本原因是：物质的量或溶液体积产生误差，若n偏大或v偏小则c偏大，若n偏小或v偏大则c偏小。(1)若称量物错放在托盘天平的右盘上，n可能偏小使c偏小，因为称m(左)=m(右)+m(游)。(2)转移过程中有少量溶液或洗涤液洒在容量瓶外，则n偏小而使c偏小。(3)未洗涤溶解用的烧杯和玻璃棒或洗涤液未转移入容量瓶，配出的溶液浓度偏低，因为溶质的n少了。(4)量简量取计算出的浓溶液体积时仰视刻度，n偏大使c偏大。(5)除洗涤烧杯和玻璃棒外，还洗涤了量筒，则n偏大使c偏大，因为量筒在标定刻度时，没有把附在器壁上的残留液计算在内，用水洗涤反而使溶质的量偏大，造成c偏大。(6)定容时仰视刻度，则v偏大，使c偏小。(7)定容时俯视刻度，则v偏小，使c偏大。(8)若容量瓶使用前有少量蒸馏水，则无影响。(9)若容量瓶使用前用标准也润洗，则n偏大而使c偏大。研习点4．物质的量应用于化学方程式的计算(1)原理：化学方程式中各物质的化学计量数之比，可以表示各物质的：①微粒数之比；②物质的量之比；③同温、同压下气体的体积之比；④并可计算质量之比。例如：2CO＋O2＝2CO2化学计量数比2∶1∶2物质的量比2mol∶1mol∶2mol同温、同压下气体体积比2体积∶1体积∶2体积标准状况下的体积比2×22.4L∶1×22.4L∶2×22.4L质量比2×28g∶1×32g∶2×44g(2)注意点：物质的量应用于化学方程式的计算时，同一物质的物理量的单位要保持一致，不同物质的物理量的单位要相互对应，即单位的使用要“上下一致、左右相当”．课后达标练习化学中常用的量-----物质的量可能用到的相对原子质量C:12H:1Fe:56Ca:40O:16N:14S:32Na:23He:4Al:27Cu:64Cl:35.5Zn:65B:11He:4一、选择题(每小题只有一个正确答案）1、在标准状况下，与32gO2的体积相等的N2()A．质量为14gB．分子数为6.02×1024C．体积为22.4LD．物质的量为2mol2、与3.2克SO2所含的氧原子数相等的NO分子的质量为()A．6.4克B．3.2克C．4.6克D．3.0克3、下列各组物质中分子数相同的是（）A．2LCO和2LCO2B．9gH2O和标准状况下11.2LCO2C．标准状况下1molO2和22.4LH2OD．0.2molH2和4.48LHCl气体64、下列哪种物质所含的原子数与0.5molH2O所含原子数相等（）A．0.6molH2O2B．0.5molH2SO4C．1molHNO3D．1.5molHe5、标准状况下，体积相同的下列气体，其质量最大的是（）A．N2B．CO2C．SO2D．CH46、下列关于物质的量的叙述，正确的是A．1mol任何物质都含有6.02×1023个分子B．0.012kg12C中含有约6.02×1023个CC．1mol水中含有2mol氢和1mol氧D．1molHe含有6.02×1023个e－7、下列说法正确的是A．1mol任何气体的体积都约是22.4LB．20℃，1.0×105Pa，同体积的O2，CO2含有相同的分子数C．1mol气态物质，当体积为22.4L时，该气体一定处于标准状况D．2mol气体体积约为44.8L8、下列说法正确的是（）A.氯化氢的摩尔质量为36.5gB.1molH2SO4的质量为98g·mol-1C.任何物质的摩尔质量都等于他的相对分子质量或相对原子质量D.CO2的摩尔质量是H2的摩尔质量的22倍9、下列有关气体的叙述中，错误的是()A．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数肯定不同B．在标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4L·mol－1C．当分子数目相同时，气体体积的大小主要取决于气体分子之间的距离D．气态物质没有固定的形状，且容易被压缩10、同温同压下，相同体积的O2和O3具有相同的()A．密度B．原子数C．质量D．分子数11、在相同条件下，A容器中的H2和B容器中的NH3所含氢原子数相等，则两个容器的体积之比为（）A、1:2B、1:3C、2:3D、3:212、设NA代表阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是()A．2.3g钠离子所含电子数目为0.2NAB．在2mol/L的MgCl2溶液中含有的Cl-数为4NAC．17gNH3所含的原子数为3NAD．NA个氧分子和NA个氢分子的质量比等于16∶113、下列说法正确的是（）A.在常温常压下，11.2LN2含有分子数为0.5NAB.把1molNaCl溶于L1水中，所得NaCl溶液的物质的量浓度为Lmol/1.C.在标准状况下，mol1的任何气体的体积都约是L4.22.D.在化学反应中，参加反应的各物质的质量比等于其物质的量的比.14、下列说法正确的是()①标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L7②0.5molH2所占体积为1