化学计量在实验中的应用.doc

1、 四重五步学习法让孩子终生受益的好方法1 让更多的孩子得到更好的教育 400-661-6666化学计量在实验中的应用一、目标与策略明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件，要做到心中有数！学习目标： 了解物质的量的单位摩尔； 了解摩尔质量、气体摩尔体积和物质的量浓度的含义； 能根据物质的量与粒子数目之间的关系进行计算； 掌握一定物质的量浓度溶液的配制方法和应用。重点难点： 物质的量的单位摩尔，气体摩尔体积，物质的量浓度的概念，物质的量、摩尔质量和物质的量浓度的关系，一是物质的量浓度溶液的配制方法。学习策略： 本节将学习一种新的物理量物质的量，它联系宏观可测量物理量与微观粒子数。深入

2、理解、大量练习能有助于掌握本节内容。二、学习与应用知识点一：物质的量及其单位要点诠释：化学实验中，取用的药品无论是单质还是化合物，都是可以用器具称量的。而物质间发生的化学反应是原子、离子或分子之间按一定的数目关系进行的，对此，不仅我们用肉眼直接看不到，也难以称量。国际科学家建议用“物质的量”将一定数目的原子、离子或分子等微观粒子与可称量物质联系起来。（一）物质的量：是一个基本物理量，表示 ，符号为n。（二）摩尔：物质的量的单位为 ，简称 ，符号为 。1 mol“凡事预则立，不预则废”。科学地 预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对性。我们要在预习的基础上，认真听 讲，做到眼睛看、耳朵听、心里想

3、、手上记。知识要点 预习和课堂学习认真阅读、理解教材，尝试把下列知识要点内容补充完整，带着自己预习的疑惑认真听课学习。请在虚线部分填写预习内容，在实线部分填写课堂学习内容。若有其它补充可填在右栏空白处。详细内容请参看网校资源 ID：#tbjx2#211088四重五步学习法让孩子终生受益的好方法2 让更多的孩子得到更好的教育 400-661-6666粒子集体所含的粒子数与 0.012 kg 12C 中所含的碳原子数相同，约为 。（三）阿伏加德罗常数：是一个物理量，可定义为：单位物质的量的物质所含的微粒数。符号为 ，单位为 ，可表示为 NA= 。（四）物质的量（n）、阿伏加德罗常数（N A）与粒子

4、数（N）之间存在着以下关系：。（五）注意：（1）物质的量是一个基本物理量，四个字是一个整体，不能拆开理解，也不能压缩为“物质量”，同时还要与“物质的质量”或“物质的数量”区分开来。（2）物质的量只适用于 。即原子、分子、离子、电子及其他粒子，或 。（3）使用摩作单位时，所指粒子必经明确，并且粒子的种类要用化学式表示。 如 2 mol H、1 mol H 2、1.5 mol NaOH、1 mol OH 、1 mol e 等。（4）阿伏加德罗常数是一个物理量，其数值与 0.012 kg 12C 中含有的碳原子数相等，而 6.021023 mol1 是一个近似值。知识点二：摩尔质量要点诠释：1 mo

5、l 不同物质中所含的粒子数是相同的，但由于不同粒子的质量不同，1 mol 不同物质的质量也不同。（一）摩尔质量：摩尔质量指 。符号为 ，常用的单位为 。（二）注意：（1）摩尔质量以 gmol1 为单位时，在数值上与物质的相对分子质量或相对原子质量相等。可推导如下：由阿伏加德罗常数的定义知 M (12C)=12 gmol1 ，所以 M (X)也就是以 gmol1 为单位，数值上等于其相对原子质量。（2）对于纯净物而言，其摩尔质量是固定不变的，而物质的质量则随着物质的量不同而不同。如 1 mol O2 的质量为 32 g，2 mol O2 的质量为 64 g，而 O2 的摩尔质量并不发生变化，还是

6、 32 gmol1 。四重五步学习法让孩子终生受益的好方法3 让更多的孩子得到更好的教育 400-661-6666（三）物质的量（n）、质量（m）、摩尔质量（M）之间存在着下述关系：如 H2SO4 的摩尔质量为 98 gmol1 ，则 24.5 g H2SO4 的物质的量：。借助于物质的量，可以把肉眼看不到的微观物质的微粒数，与宏观上可以称量的物质质量联系起来。所以物质的量起到了桥梁作用。我们可以对物质的微粒数和质量进行相互的换算。如上题中 24.5 g H2SO4 的物质的量 n (H2SO4)=0.25 mol，其微粒数 N (H2SO4)=n (H2SO4)NA=0.25 mol6.02

7、1023 mol1 =1.5051023。知识点三：气体摩尔体积要点诠释：对于气态物质，测量体积比称量质量更方便。物质的体积取决于 这三个因素。1 mol 固态物质或液态物质含有的粒子数相同，而粒子之间的距离是非常小的，这就使得固态物质或液态物质的体积主要决定于粒子的大小。但由于粒子大小是不相同的，所以 1 mol 不同的固态物质或液态物质的体积是不相同的。对于气体来说，粒子之间的距离远远大于粒子本身的直径，所以 1 mol 气体的体积主要决定于 。而在相同的温度和压强下，任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的，因此，1 mol 气体都是有相同的体积。（一）气体摩尔体积：气体摩尔体积指 ，符号

8、为 ，常用单位有 。（二）注意：（1）不同的温度和压强下，气体摩尔体积 。（2）在标准状况（0、101 kPa）下，气体摩尔体积 Vm= 。（三）气体体积（V）、气体摩尔体积（V m）、气体的物质的量（n）之间关系为：由物质的量可将气体分子数与宏观气体体积之间联系起来。如标准状况下，11.2 L H2 所含分子数为：四重五步学习法让孩子终生受益的好方法4 让更多的孩子得到更好的教育 400-661-6666。由一定条件下的密度和气体摩尔体积可以求出气体的摩尔质量：M=V m，如标准状况下，(O 2)=1.429 gL1 ，则 M (O2)=Vm(O 2)=22.4 Lmol1 1.429 gL

9、1 =32 gmol1 。知识点四：阿伏加德罗定律要点诠释： 。这一规律称为阿伏加德罗定律。（一）注意：（1）阿伏加德罗定律只适用 ，对 不适用。（2）只有 的气体，其分子数才相同。（3） 是阿伏加德罗定律的具体体现。（二）几个重要的推论气体的温度、压强、体积、质量、摩尔质量之间存在以下关系： ，由此可推知以下重要推论：（1）同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于 。（2）同温同压下，任何气体的体积比等于 。（3）同温同压下，相同质量的任何气体的体积比等于 。（4）同温同压下，任何气体的密度比等于 。（5）同温同容下，气体的压强比等于 。知识点五：物质的量浓度要点诠释：对于溶液，我们可用溶质

10、的质量分数来表示溶液的组成。而取用溶液时，四重五步学习法让孩子终生受益的好方法5 让更多的孩子得到更好的教育 400-661-6666一般是量取体积，并不是称量其质量。如果知道一定体积的溶液中溶质的物质的量，那就方便多了。（一）物质的量浓度：的物理量叫做溶质 B 的物质的量浓度。符号为 ，单位有 等。（二）注意：（1）溶液体积不等同于溶剂体积，应是溶质在溶剂中溶解后的实际体积。（2）溶质可以是物质，也可以是分子或离子。（3）溶液具有均一性，即从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液，物质的量浓度 。（4）物质的量浓度与溶质质量分数的区别与联系：溶质的质量分数 物质的量浓度溶质的单位溶液的单

11、位计算公式特 点质量相同，溶质的质量分数也相同的任何溶液里含有溶质的质量相同体积相同，物质的量浓度也相同的任何溶液里含有溶质的物质的量相同（三）溶质的物质的量（n）、溶液的物质的量浓度、溶液的体积三者关系式：（1）物质的量浓度与溶质质量分数的换算： （w 为溶质质量分数）（2）溶液的稀释规律：即稀释前后，溶质的物质的量不变，则有：c 1V1=c2V2知识点六：一定物质的量浓度溶液的配制（一）一定物质的量浓度溶液的配制有两种类型：由固体配制溶液（需确定 ）和由浓溶液配制稀溶液（需确定 ）。整个过程可细化为八个步骤： 。（二）仪器通常有：四重五步学习法让孩子终生受益的好方法6 让更多的孩子得到更好

12、的教育 400-661-6666。（三）容量瓶为细颈、梨形玻璃容器，带有磨口玻璃塞。容量瓶上标有 。使用前一定要检查 ，方法是： 。（四）误差分析：一般根据公式 判断，即分析实验操作对变量 n 和 V 的影响。其他正常时，凡是使 m 或 n 增大的因素，则使 c 偏 ，反之，使 c 偏 。凡是使 V 增大的因素，则使 c 偏 ，反之，使 c 偏 。例如：转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒，将使溶质损失，所以会使 c ；定容摇匀后发现液面低于刻度线，又补加少量蒸馏水，将使得溶液的总体积偏大，也会使 c 。（五）注意事项：（1）称量时一般用托盘天平，量取时一般用量筒，它们只能准确到小数点后一位（0.1

13、g 或 0.1 mL），因此计算所用溶质的质量或体积时保留到小数点后 。（2）称量时左物右码，有吸湿性和腐蚀性的药品放在 称量；用量筒量取的液体倒入烧杯后，量筒内壁附着的溶质 。（3）溶解时一般先在 中加入溶质，后加溶剂进行溶解。浓硫酸的稀释一定要注意 。（4）配制一定物质的量浓度的溶液，是将一定质量或体积的溶质按溶液的体积在选定的容量瓶中定容，因而完全不需要计算水的用量。（5）不能配制任意体积的溶液，因为配制过程中是用容量瓶来定容的，而容量瓶的规格又是特定值。常用容量瓶的规格有 100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL 等。四重五步学习法让孩子终生受益的好方法7 让更多的孩子

14、得到更好的教育 400-661-6666（6）不能用容量瓶溶解、稀释或久贮溶液（尤其碱性溶液），更不可在容量瓶中进行化学反应。配制完溶液后，应将溶液倒入 中。（7）溶液注入容量瓶前要使其温度 ，这是因为热的溶液转入容量瓶会使所配的溶液的体积偏小（玻璃的膨胀系数小于液体），所配溶液浓度偏大。（8）溶液转移至容量瓶时， 。（9）当容量瓶中液面上升到离刻度线 12 cm 处，要改用 加入蒸馏水，防止液面超过刻度线。若加水定容时超过刻度线，必须 。（10）定容后的溶液要注意反复摇匀。静置后若发现液面下降，稍低于标线，不要再加蒸馏水，否则会引起结果偏低。如果摇匀后洒出几滴，溶液的浓度不变。知识点七：以物

15、质的量为核心的计算关键是找准关系，一般先求出物质的量，然后再由换算公式计算各个物理量。类型一：物质的量及单位例 1下列说法正确的是（ ）A摩尔是一种基本物理量B物质 H2SO4 的量为 x molC1 mol 任何物质都含有阿伏加德罗常数个分子经典例题-自主学习认真分析、解答下列例题，尝试总结提升各类型题目的规律和技巧，然后完成举一反三。无星号题目要求同学们必须掌握，为基础题型，一个星号的题目综合性稍强。更多拔高题型和分析请参看网校资源 ID：#tbjx32#211088四重五步学习法让孩子终生受益的好方法8 让更多的孩子得到更好的教育 400-661-6666D摩尔是衡量物质含有多少“阿伏加

16、德罗常数个微粒集体”的物理量的单位总结升华：对于基本概念的辩析和应用，要善于把握住外延，细心分析其内容。举一反三：【变式 1】下列对于“摩尔”的理解正确的是（ ）A摩尔是国际科学办建议采用的一种物理量B摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为 molC摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来D国际上规定，0.012 kg 碳原子所含有的碳原子数目为 1 mol【变式 2】下列说法中正确的是（ ）A物质的量就是物质的质量B1 mol 任何物质都含有 6.021023 个分子C1 mol H 2O 中含有 2 mol H 和 1 mol OD1 mol 氧元素类型二：阿伏加德罗常数例 2下列说

17、法正确的是（ ）A阿伏加德罗常数是人们规定的数，没有单位B0.012 kg 12C 中所含有的碳原子数的精确值是 6.021023CH 2O 的相对分子质量为 18，1 mol 水的质量也是 18D1.5 mol NaCl 中含有 NaCl 的微粒数为 9.031023（有关解析，请参考网校资源 ID：#tbjx34#211088）总结升华：有关阿伏加德罗常数的概念，注意三个问题：（1）它是一个物理量，不是一个单纯的“数”；（2）通过阿伏加德罗常数为纽带可以进行物质的微粒数与物质的量的相互换算；（3）从阿伏加德罗常数的规定可以推出：1 mol 任何粒子或物质的质量，以克为单位时，在数值上等于

18、。举一反三：【变式 3】下列说法中不正确的是（ ）A摩尔是以阿伏加德罗常数为衡量标准的物质的量的单位B阿伏加德罗常数就是 6.021023C6.0210 23 / mol 叫做阿伏加德罗常数D科学上规定含有 6.021023 个粒子的任何粒子集体计量为 1 mol【变式 4】下列有关阿伏加德罗常数（N A）的说法错误的是（ ）A32 g O 2 所含的原子数目为 NAB0.5 mol H 2O 含有的原子数目为 1.5 NAC1 mol H 2O 含有的 H2O 分子数目为 NAD0.5 N A 个氯气分子的物质的量是 0.5 mol类型三：摩尔质量四重五步学习法让孩子终生受益的好方法9 让更

19、多的孩子得到更好的教育 400-661-6666例 3计算 4.9 g H2SO4 中含有的氧原子数。解答：总结升华：通过物质的量的桥梁作用，找准已知和求解之间如何“架桥”，理顺解题的思路，各种误区将不复存在。在计算过程中要特别注意粒子的变化。【变式 5】若某原子的摩尔质量是 M g / mol，则一个该原子的真实质量是 g。【变式 6】设一个 12C 原子的质量为 a g，一个 R 原子的质量为 b g，阿伏加德罗常数的值为 NA，则 R 的相对原子质量可表示为（ ）A B CbN A DaN A类型四：气体摩尔体积例 4判断下列说法正确的是（ ）A标准状况下，1 mol 任何物质的体积都约

20、为 22.4 LB1 mol 任何气体所含分子数都相同，体积也都约为 22.4 LC常温常压下，锌与盐酸反应生成 1 mol H2 时，消耗 HCl 的分子数为1.2041024D在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含原子数目相同（有关解析，请参考网校资源 ID：#tbjx36#211088）总结升华：温度和压强只影响气体的体积，而不影响气体的 ，因此，若讨论物质的质量，物质的量和粒子数目，则与是否处于标准状况无关。举一反三：【变式 7】（2011 新课标全国）下列叙述正确的是A.1.00mol NaCl 中含有 6.021023 个 NaCl 分子B. 1.00mol NaCl 中,所有

21、Na+的最外层电子总数为 86.021023C.欲配置 1.00L ,1.00mol.L-1 的 NaCl 溶液，可将 58.5g NaCl 溶于 1.00L 水中D.电解 58.5g 熔融的 NaCl，能产生 22.4L 氯气（标准状况） 、23.0g 金属钠【变式 8】标准状况下，测得 1.92 g 某气体体积为 672 mL，计算此气体的相对分子质量。解答：四重五步学习法让孩子终生受益的好方法10 让更多的孩子得到更好的教育 400-661-6666类型五：阿伏加德罗定律例 5在标准状况下，m g 气体 A 与 n g 气体 B 的分子数相同，下列说法不正确的是（ ）A气体 A 与 B

22、的相对分子质量之比为 mnB同质量的气体 A 与 B 的分子数之比为 nmC同温同压下，气体 A 与 B 的密度之比为 nmD相同状况下，同体积的 A 与 B 的质量之比为 nm（有关解析，请参考网校资源 ID：#tbjx37#211088）总结升华：本题看上去错综复杂，要分层次攻破难关，首先由题推出物质的量相同的A、B 的质量之比为 mn，可得二者的摩尔质量之比和相对分子质量之比都是mn；在此基础上，可根据摩尔质量与密度的关系、摩尔质量与物质的量的关系等各个击破。举一反三：【变式 9】一定温度和一定压强下，3 体积 X2 气体与 6 体积 Y2 气体化合生成 6 体积气体化合物，则生成物的化

23、学式为（ ）AXY BX 3Y2 CX 2Y3 DXY 2【变式 10】同温同压下，已知氧气的密度为 g / L，则氨气的密度为（ ）A17 / 32 B32 / 17 C 32 / 17 D17 / 32类型六：物质的量浓度例 6将标准状况下的 a L HCl (g)溶于 1000 g 水中，得到的盐酸密度为 b gcm3 ，则该盐酸的物质的量浓度是（ ）Aa / 22.4 molL1 Bab / 22400 molL 1Cab / (22400+36.5 a) mol / L D1000 ab / (22400+36.5 a) mol / L总结升华：不同浓度的溶液混合或溶质和溶剂混合时，

24、体积不能加和，但质量可以加和。因此可以通过混合后的总质量与密度来求混合后的总体积，进一步求得溶液的物质的量浓度。举一反三：【变式 11】下列溶液中的氯离子数目与 50 mL 1 molL1 的 AlCl3 溶液中氯离子数目相等的是（ ）A150 mL 1 molL 1 的 NaCl B 75 mL 2 molL 1 的 NH4ClC150 mL 3 molL 1 的 KCl D75 mL 2 molL 1 的 CaCl2【变式 12】将溶质质量分数为 a%，物质的量浓度为 c1 molL1 的稀 H2SO4 蒸发掉一定量的水，使之质量分数为 2a%，此时物质的量浓度为 c2 molL1 ，则 c1 和 c2 的数值关系是（ ）Ac 2c 1 B c 2c 1 C c 22c 1 D无法确定类型七：一定物质的量浓度溶液的配制