高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 物质的化学计量课文课件ppt

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自主预习·新知导学
一、物质的量1.含义:物质的量是国际单位制中的基本物理量之一,符号为n。2.单位:摩尔,简称摩,符号为ml。3.标准:1 ml某种微粒集合体中所含的微粒数与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同,约为6.02×1023。 4.计量对象:分子、离子、原子、电子、质子、中子等所有微观粒子及它们的特定组合。
二、阿伏加德罗常数1.定义:0.012 kg 12C中所含的碳原子数,符号为 NA 。 2.近似值:6.02×1023。3.单位:ml-1。4.物质的量、阿伏加德罗常数与微粒数之间的关系: N= n·NA 。
三、摩尔质量1.定义:单位物质的量的物质所具有的质量,符号为 M 。2.单位: g·ml-1 (或 g/ml )。3.界定:物质的质量以克为单位时,摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。4.物质的量、质量和摩尔质量的关系:m= n·M 。
【自主思考1】 一种微粒的摩尔质量就是1 ml该微粒的质量,这种说法正确吗?为什么?提示:不正确。摩尔质量的单位是g·ml-1,质量的单位为g。两者数值相同,单位不同。【自主思考2】 1 ml不同物质的质量是否也相同呢?提示:不一定相同。1 ml不同物质含有的微粒数相同,但是不同物质的微粒质量可能不同,所以1 ml不同物质的质量并不一定相同。
【自主思考3】 已知1个氧原子的质量为2.657×10-26 kg,计算O2的摩尔质量为多少?与氧气的相对分子质量的关系是什么?提示:M=NA·m(氧原子)=6.02×1023 ml-1×2.657×10-26 ×103 g×2≈32 g·ml-1。当以克为单位时,O2的摩尔质量在数值上等于其相对分子质量。
【效果自测】 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)1 ml铅笔。(　　)(2)2 ml氧。(　　)(3)4 ml H2。(　　)(4)1 ml Na2CO3中含有2 ml Na+。(　　)(5)0.012 kg12C中约含有6.02×1023个碳原子。(　　)
2.下列关于阿伏加德罗常数的说法不正确的是(　　)。×1023就是阿伏加德罗常数 kg12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数C.含有阿伏加德罗常数个微粒的物质的量是1 mlD.1 ml NH3所含原子数约是2.408×1024答案:A
解析:化学上以0.012 kg12C所含碳原子数作为1 ml的基准,即0.012 kg 12C所含的碳原子个数即为阿伏加德罗常数(NA),NA的近似值为6.02×1023 ml-1。1 ml NH3分子中含有1 ml氮原子和3 ml氢原子,共4 ml原子,原子个数约是4×6.02×1023=2.408×1024。
3.计算下列物质的摩尔质量。(1)H2:　　　　　　;(2)O2:　　　　　　; (3)H2O:　　　　　;(4)CO2:　　　　　　; (5)Fe:　　　　　　;(6)H2SO4:　　　　　。 答案:(1)2 g·ml-1(2)32 g·ml-1(3)18 g·ml-1(4)44 g·ml-1(5)56 g·ml-1(6)98 g·ml-1
合作探究·释疑解惑
探究任务1 正确理解物质的量及其单位、阿伏加德罗常数
问题引领大家都知道曹冲称象的故事,其实曹冲称象的主要思想是将难以直接称重的大象“分解”成一块块容易称重的石头。这个故事给我们的启示就是化整为零。在日常生活和工作中我们经常用到一些小物品,比如小米,我们无法一粒粒地数它们的数目,而是通过称重的方式计量小米,这是化零为整的思想。构成物质的原子、分子和离子体积很小,用数宏观物体的方式数微观粒子极其困难,也没有意义。
因此,科学家利用化零为整的思想,引入了物质的量这一基本物理量,来描述微观粒子集体数目的多少。
1.物质的量就是物质的质量,这种说法正确吗?为什么?提示:不正确。物质的量是一个专有名词,是描述物质所含微观粒子多少的一个物理量;物质的质量是描述物质所含物质多少的物理量;两者单位不同。因此物质的量不能说成物质的质量或物质量。
2.“1 ml鸡蛋”“1 ml氧”这两种说法正确吗?提示:不正确。摩尔是物质的量的单位,以ml为单位只能用来计量微观粒子,如原子、分子、离子、质子、电子等,也可以是这些微粒的特定组合,而不能指宏观物质。在使用摩尔表示物质的量时,应该用化学式指明微粒的种类。例如说“1 ml氧”,是指1 ml氧原子,还是指1 ml氧分子,含义就不明确。
3.1 ml H,1 ml H+,1 ml H2的含义一样吗?为什么?提示:含义不同。尽管都是1 ml微粒,但微粒种类不同,它们分别表示1 ml氢原子,1 ml氢离子,1 ml氢分子。4.设NA表示阿伏加德罗常数的值。0.5 ml H2O中含有的分子数是多少?含有的氢原子数是多少?提示:1 ml水中含有NA个水分子,0.5 ml H2O中含有0.5NA个水分子。1个水分子中含有2个氢原子,所以0.5 ml H2O中含有NA个氢原子。
归纳提升1.物质的量的“四化”。专有化—物质的量是一个专用名词,在表述时不可增减,不能说成“物质量”“物质的质量”“物质的数量”等　┃微观化—物质的量只用于表示微观粒子的多少,不适合表示宏观物质的数量。如1 ml乒乓球的说法是错误的
　┃具体化—在使用物质的量表示物质时,必须具体指明微粒的种类。如1 ml H2表示一摩尔氢分子,而1 ml氢的表述是错误的　┃集体化—物质的量表示的是很多个微粒的集合体,其数值可以是整数,也可以是小数。如5 ml H2O、0.5 ml H2O
2.阿伏加德罗常数的“三量”。(1)基准量:0.012 kg 12C中所含的碳原子数。(2)准确量:是一个物理量,用NA表示,单位是ml-1。(3)近似量:6.02×1023 ml-1。
(1)在n、N和NA中,已知任意两项求第三项;(2)NA的单位是ml-1;(3)求n或N时,概念性问题用NA,数字性问题用6.02×1023ml-1。
典型例题【例题1】 设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(　　)。A.1 ml O2中含有的原子数目为NAB.0.5 ml H2O中含有的原子数目为1.5NAC.1 ml H2O中含有的H2O分子数目为个CO2分子的物质的量是0.5 ml
答案:A解析:1 ml O2中含有的氧原子数为2NA,A项错误;0.5 ml H2O中含有的原子数为0.5×3×NA,B项正确;1 ml H2O中含有的H2O分子数为NA,C项正确;0.5NA个CO2分子的物质的量为0.5 ml,D项正确。
(1)阿伏加德罗常数是指1 ml微粒集合体中所含的微粒数,这里的微粒指同种微粒,如1 ml O2中含有的分子数为NA(设NA表示阿伏加德罗常数的值,下同),而1 ml O2中含有的氧原子数为2NA。(2)考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、质子、电子等),常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,N2、O2等双原子分子及O3等多原子分子。
【变式训练1】 已知一定量的H2SO4中含有3.01×1023个氧原子,H2SO4的物质的量约为(　　)。 ml ml ml答案:D
探究任务2 摩尔质量
问题引领1.2 ml Fe的质量、摩尔质量分别是多少?提示:同一物质的摩尔质量不随物质的量的改变而变化。2 ml Fe的质量为112 g,摩尔质量为56 g·ml-1。
2.铁的摩尔质量在数值上等于其相对原子质量,这句话对吗?提示:不对。当物质的质量以克为单位时,铁的摩尔质量在数值上等于其相对原子质量。
归纳提升1.摩尔质量的“四性”。(1)等同性:摩尔质量(单位为g·ml-1时)只是在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等,其含义和单位是不同的。(2)确定性:对于指定的物质来说,其摩尔质量的值是一个定值,不随该物质的物质的量的多少而改变。(3)近似性:如Na和Na+的摩尔质量都为23 g·ml-1。(4)混合性:对于混合物来说,只要组成一定,1 ml该混合物的质量在数值上等于该混合物的平均摩尔质量。
2.摩尔质量与相对原子质量或相对分子质量的区别与联系。
3.计算摩尔质量的常用方法。(1)M= ,该关系式表示的是单位物质的量的物质所具有的质量,物质确定,其摩尔质量就确定,不能认为摩尔质量与质量成正比,与其物质的量成反比。(2)M=m·NA (m为一个微粒的质量)。(3)可由物质的相对原子质量或相对分子质量直接求得摩尔质量。
以“物质的量”为中心的计算思维流程:高中化学计算主要是以物质的量为核心的计算,学习中要养成“解题先求摩(物质的量)”的思维模式。如已知物质的质量求其微粒数,首先根据摩尔质量求出其物质的量,然后根据阿伏加德罗常数转化为微粒数。
典型例题【例题2】 下列说法正确的是 (　　)。A.1 ml H+的质量是1 gB.H2的摩尔质量是2 gC.1 ml O2的质量是32 g·ml-1D.1 ml Na+的质量是11 g答案:A
【变式训练2】 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)A.16 g O2所含的分子数约为6.02×1023个B.0.5 ml H2SO4含有的原子数目为 g H2O中质子的物质的量为1 mlD.22 g物质A中含有的分子数约为3.01×1023,则A的摩尔质量为44 g答案:B