化学必修一第一章第二节

第二节从实验学化学【讨论】1.一滴水中有多少个水分子？一滴水中所含的水分子数，让全世界65亿人去数，每人每分钟数100个，日夜不停的数，需要5千年才能数完。思考·讨论一谷仓的谷子，假定每一粒谷子的形状、体积、质量是相同的，我们通过哪些方法或途径可以知道这个谷仓中的谷子的个数？[进一步思考]根据方法5，若已知一斗谷子所含的谷粒数目为N个，一斗谷子的质量为Mkg,则mkg谷子中的谷粒数如何计算？谷粒数＝谷子的质量一斗谷子的质量×N如何数出一滴水中含有的水分子数?一滴水中水分子数＝一滴水的质量一定数目水分子的质量×N想办法在水分子数和水的质量之间找到一个桥梁——集体单位。这个桥梁就是本节课标题：化学中常用的物理量-----物质的量一、物质的量的单位1、物质的量（1)含义：是一种物理量，通过它可以把物质的宏观量（如质量、体积）与原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来概念：表示一定数目粒子的集合体符号：n(2)单位：摩尔简称：摩符号：mol（3）、使用范围：微观粒子（分子、原子、离子、质子、中子、电子、原子团）（4）、使用摩尔时，应注明粒子的化学式1971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物理量单位名称单位符号长度米m质量千克kg时间秒s电流强度安培A热力学温度开尔文K发光强度坎德拉cd物质的量摩尔mol1摩尔的标准：1mol粒子集体所含的粒子数=0.012kg12C中所含的碳原子数≈6.02×10232、阿伏伽德罗常数：1mol任何粒子所含的粒子数叫阿伏伽德罗常数把6.02×1023mol－1叫做阿伏加德罗常数，符号NA。注意：阿伏加德罗常数是一个物理量，单位是mol－1。n（物质的量）N（粒子总数）1molHNA个H2molH2×NA个H…………nmolHn×NA个HN=n×NA阿伏加德罗常数1NA=6.02×1023mol-1如果把6.02×1023个直径为2.5cm的硬币排成一行（展示硬币），可以来回于地球与太阳之间240.8亿次。如果把6.02×1023粒米给全球60亿人吃，每人每天吃一斤，要吃14万年。对物质的量的理解•①“物质的量”是一个表示“粒子集合体”的专用名词，不可简化和添加。•②摩尔作为物质的量的单位，这一单位只适用于微观粒子（分子、原子、电子、中子、质子、离子），不适用于宏观物质。•③使用摩尔作为单位表示物质的量时，必须指明微粒的种类，如原子、分子、离子等。且粒子的种类用化学式来表示•④“摩尔”是“物质的量”的单位，两者不能混淆。如“某物质的物质的量是多少”不能说成“某物质它的摩尔数是多少”。1、判断下列说法是否正确1mol大米1摩尔氧1摩尔氧原子2摩尔分子氢3摩尔H2O0.5摩尔二氧化碳不是微观粒子未指明微粒种类，是氧原子、氧分子还是氧离子表示1molO表示为2molH2表示为3molH2O表示为0.5molCO2【课堂练习】2.填空：（1）1molO中含有个O；（2）1molH2O中含有个H2O；（3）1molH+中含有个H+。6.02×10236.02×10236.02×10233.根据摩尔的有关知识，进行下列计算：（1）1.204×1024个H，合多少mol?（2）5molO2中有多少个氧分子？（3）N个水分子的物质的量是多少？（已知阿伏加德罗常数为NA）2mol3.01×1024N/NA1mol不同物质的质量和体积化学式相对原子质量质量体积相对分子质量0℃101kPa20℃101kPa0℃202kPaFe5656g——7.2cm3——NaCl58.558.5g——27.0cm3——H2O1818g——18.0cm3——C2H5OH4646g——58.3cm3——H222g22.4L24.0L11.2LO23232g22.4L24.0L11.2LCO24444g22.3L23.9L11.2L1mol物质的质量在数值上有什么特点？4、摩尔质量（1）定义：1mol物质所具有的质量称为该物质的摩尔质量。（2）符号为M（3）单位是g.mol-1（4）以g.mol-1为单位在数值上等于该物质的相对分子（原子）质量。Fe的摩尔质量是：水的摩尔质量是：NaCl的摩尔质量是：OH-的摩尔质量是：56g·mol-118g·mol-158.5g·mol-117g·mol-1（5）物质的量(n)、物质的质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系n=m/M【小结】1.物质的质量(g)÷摩尔质量（M）×摩尔质量（M）物质的量（mol）×阿伏加德罗常数（NA）÷阿伏加德罗常数（NA）微粒数(N)2.物质的量求算公式：n=N/NAn=m/M二气体摩尔体积摩尔体积气体摩尔体积关于气体摩尔体积的计算气体摩尔体积一、摩尔体积——单位物质的量的物质所占的体积1、比较1molH2和1molO2的体积大小⑴观察实验，电解水产生的H2和O2体积比约为多少？⑵假设电解了1.8g水，试计算所得H2和O2的物质的量之比是多少？质量物质的量H2和O2的物质的量之比H20.2g0.1molO21.6g0.05mol2:1同温同压下，1molH2和1molO2的体积相同结论：2、计算标准状况(0℃、101kPa)下1mol气体的体积物质状态质量密度体积O2气体32g1.429g/L22.39LH2气体2g0.0899g/L22.25L体积密度质量状态物质1.83g/cm398g液体H2SO40.998g/cm318g液体H2O2.70g/cm327g固体Al7.86g/cm356g固体Fe计算20℃时1mol固体、液体的体积7.1cm310cm318cm353.6cm3由体积数据结合物质状态你得出什么结论?1mol液体的体积在相同条件下，等物质的量的气体的体积几乎相同。在相同条件下，等物质的量的固体或液体的体积不相同。为什么1mol液体、固体的体积各不相同，而1mol气体在标准状况下的体积是基本相同的？物质体积的决定因素：1、微粒的数目2、微粒的大小3、微粒间的平均距离当微粒的数目一定（1mol)固体液体气体二、气体摩尔体积1、概念：单位物质的量气体所占的体积叫做气体摩尔体积，气体摩尔体积的符号为Vm。气体摩尔体积的常用单位有L/mol和m3/mol。公式（1）研究对象是任何气体，可以是单一成份的纯净气体，也可以是几种成份组成的混合气体。不适用于固体或液体。（2）外界条件：标况(00C,1atm)。（3）约22.4注意在标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4L/mol，（1）标准状况下，0.5molH2占有的体积是____L。（2）标准状况下，2molO2占有的体积是____L。（3）标准状况下，4.48LCO2的物质的量是____mol。（4）标准状况下，33.6LH2的物质的量是____mol。（5）标准状况下，16gO2的体积是____L。（6）标准状况下，11.2LN2中含中的N2分子数是____个。课堂练习11.244.80.21.511.23.01×1023是否1摩尔的气体只有在标准状况下的体积约是22.4升2、影响气体体积的外界因素气体体积较大的受到温度和压强的影响温度升高分子间平均距离增大体积增大温度降低分子间平均距离减小体积减小压强增大分子间平均距离减小压强减小分子间平均距离增大若温度升高，压强增大，则体积仍可能为22.4升课堂练习2．判断下列说法是否正确？为什么（1）标况下任何气体的体积都约是22.4L。（2）1摩尔二氧化碳占有的体积约为22.4L。（3）1摩尔水在标准状况下的体积约为22.4L。（4）1摩尔二氧化硫在20℃时的体积比22.4L大。（5）1摩尔氯化氢在3.03×105Pa时的体积比22.4L少。在一定的温度和压强下，气体分子间距相等，则气体体积的大小只随分子数的多少而变化，相同的体积含有相同的分子数阿伏加德罗定律：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。同温同压下V1/V2=n1/n2=N1/N2V气体体积n物质的量N微粒数推论结论相同条件公式语言叙述T、p相同n1n2＝V1V2同温、同压下，气体的物质的量与其体积成正比T、p相同ρ1ρ2＝M1M2同温、同压下，气体的密度与其相对分子质量(或是摩尔质量)成正比结论相同条件公式语言叙述T、V相同p1p2＝n1n2温度、体积相同的气体，压强与其物质的量成正比T、p、V相同M1M2＝m1m2同温、同压下，体积相同的气体，其摩尔质量(或相对分子质量)与其质量成正比三、关于气体摩尔体积的计算微粒数物质的量质量体积÷NA×NA÷M×M÷V0×V03.标准状况下有（1）6.72LCH4(2)3.01×1023个HCl分子（3）13.6gH2S，下列对这三种气体的关系从小到大的排列顺序是：A、物质的量_______B、体积___________C、质量___________D、氢原子_________4.N2、CO2、SO2三种气体的质量比为7：11：16时，它们的分子个数比为___________；物质的量之比为___________；同温同压下体积比为______练习：一3.01×1022个OH-的物质的量为———mol，质量为______________，含有质子的物质的量为__________含有电子的物质的量为____________这些OH-与____________L的NH3质量相同，这些OH-和_________gNa+含有的离子数相同。二将4gNaOH溶于多少克水中，才能使每100个H2O分子溶有一个Na+?小结2.标准状况下的气体摩尔体积(Vm=22.4L/mol)理解要点：条件：标准状况（S.T.P）对象：任何气体物质的量：1mol体积约占22.4L结论1、气体摩尔体积常用单位有L/mol(L·mol-1)和m3/mol。Vm=V/n公式：符号为Vm概念：单位物质的量气体所占的体积。