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1、用心 爱心 专心1第二节第二节 化学计量在实验中的应用化学计量在实验中的应用一、考纲要求一、考纲要求 1、理解原子量(相对原子质量)，分子量(相对分子质量)的涵义。 2、掌握物质的量、摩尔质量、物质的量浓度、气体摩尔体积的涵义。理解阿佛加德罗常数的涵义。 掌握物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目，气体体积(标准状况下)之间的相互关系。 3、掌握有关原子量、分子量，有关物质的量，有关气体摩尔体积，有关物质溶解度，有关溶液浓度 (质量分数和物质的量浓度)的计算。 一、摩尔：一、摩尔： 1 1、物质的量、物质的量 我们知道，物质都是由分子、原子、离子等微观粒子组成的。这些微粒非常小，质量很轻，难
2、于称量。 但是物质之间的反应，既是按照一定的微粒个数进行，又是以可称量的物质来进行反应的。这就需要一 个物理量把微粒的多少与可称量的物质的质量联系起来，这个物理量就是“物质的量”，为了帮助同学 尽快理解掌握这一概念，分析如下几点：(1)物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一。 七个基本物理量的名称、单位（SI 单位）及单位符号物 理 量单位名称单位符号长 度米m 质 量千克kg 时 间秒S 电 流安培A 热力学温度开尔文K 物质的量摩尔mol 发光强度坎德拉cd （2） “物质的量”是表示物质所含微粒多少的物理量。如同长度、质量等物理量一样，“物质的量” 这四个字不得简化，也不得增添任何字，
3、不能多一个字，也不能少一个字，更不能把它当作表示物质数 量或质量多少的量。它是表示微观粒子集体的一个物理量。 2 2、摩尔、摩尔 （1）摩尔的概念 摩尔是物质的量的单位。同其它物理量都有度量各自的单位一样， “物质的量”也有计量单位。正如 米是长度的单位一样，摩尔是物质的量的单位。 摩尔可简称为“摩” ，其符号是“mol” 。 （2）摩尔的确定 按规定，科学上应用 0.012kg（即 12g）碳（指原子核内含 6 个质子和 6 个中子的一种碳原子，通常 表示为 12C 或 C）所含碳原子数目就是 1 摩尔。也就是说，摩尔这个单位是以 0.012kg12C 所含的原子个 数为标准，来衡量其它物质
4、中所含微粒数目的多少。 （3）阿佛加德罗常数 0.012kg12C 中所含有的碳原子数就是阿佛加德罗常数，常用 NA表示。 阿佛加德罗常数是一个非常庞大的数值，现在已经由实验测得相当精确的数值，在使用时常取其近 似值为 6.021023。例如 2mol H2 约含 26.021023 个 H2 分子。12.041023 个 O2 分子约是 2mol。 阿佛加德罗常数的单位是 mol1或/mol。 每摩尔物质含阿佛加德罗常数个微粒。 物质的量是以阿佛加德罗常数为计数单位，表示物质的基本微粒数目多少的物理量。 （4）使用摩尔时的注意事项 摩尔只能用于微观粒子，如分子、原子、离子、中子、质子、电子等
5、；而不能用于宏观物质，如 不能说 1mol 苹果、1mol 小米等。用心 爱心 专心2使用摩尔时，必须指明量度的微观粒子的名称或化学式。通常将微粒的名称或化学式或微粒符号 写在“摩尔”或“mol”的后面，如：1mol 氢分子或写成 1mol H2；1mol 氢原子或写成 1mol H；1mol 钠 离子或写成 1mol Na+；1mol 电子或写成 1mol e 等。但不能说“1mol 氢” ，因为这里的氢究竟是指氢原子 还是氢分子，很不明确；一般只说氢时常指氢元素，然而元素属于宏观概念，只有种类之分，不讲个数， 所以“1mol 氢”这种说法或写法都是错误的。 3 3、摩尔质量、摩尔质量 （1
6、）摩尔质量的含义 1 摩尔物质的质量叫该物质的摩尔质量。摩尔质量的单位是克/摩，符号是 g/mol 或写成 gmol-1。 数值上等于物质的相对原子质量或相对分子质量。 NA个某种微粒的总质量为摩尔质量。由于组成物质的微粒大小、质量不一样，故 1mol 任何物质的质 量也是不相同的。任何原子、分子或离子的摩尔质量，当单位为 g/mol 时，其数值上等于其原子量、分 子量或离子式量。 物质的摩尔质量与物质的量、相对原子质量（相对分子质量）的关系如下表实例：微粒符号相对原子质量1 个微粒真实 质量（g）物质的 量 （mol）所含微粒 数（个）摩尔质量(gmol-1)C121.99310-2316.
7、02102312Fe569.310-2316.02102356O2325.3210-2316.02102332H2O182.9910-2316.02102318H2SO4981.6310-2216.02102398OH-172.8210-2316.02102317Na+233.8210-2316.02102323注意，摩尔质量的单位是 g/mol；原子量、分子量、式量都是相对比值，没有单位；1mol 物质的质 量单位是 g。三者的意义不同、单位不同、仅数值上相同。 （2）二个关系式 物质的量（mol）物质的量（mol） 上面二个关系式中各种量之间的关系，也可归纳如下：化学方程式中的化学计量数之
8、比，等于各物质的微粒数之比，也等于各物质反应时物质的量之比。 例如：SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O 微粒数之比 1 2 3 2 物质的量之比 1 2 3 2 质量之比 16 17 24 9 二、气体摩尔体积：气体摩尔体积： 1、影响物质体积的因素： 从微观来看有：（1）微粒个数；（2）微粒本身的大小；（3）微粒间距离。 对于固体和液体来说，构成它们的微粒间的距离很小，但微粒直径较大，所以含一定微粒个数的固 体或液体的体积取决于微粒大小，因为各种微粒直径不同，即微粒本身的大小不同，所以 1mol 固体或气 体的体积不同。对于气体来说，气体微粒间距离很大，通常情况下，是气体微粒直径的
9、 10 倍左右。因此 气体体积取决于微粒间距离，气体微粒间平均距离与温度和压强有关。当温度和压强一定时，不同气体 微粒间的平均距离几乎是相等的。 2、气体摩尔体积 单位物质的量的气体所占的体积，叫气体的摩尔体积，其符号是 Vm,即 Vm=V/n，单位是 L/mol 或 Lmol-1。用心 爱心 专心3在标准状况下，1mol 任何气体所占的体积都约是 22.4L。进行有关计算时常写成 22.4L/mol。 对于气体摩尔体积的理解，应注意以下几点： （1）气体摩尔体积的适用范围是气态物质。因为固态或液态物质其微粒之间的距离很小，且不同的 固态或液态物质的微粒大小是不相同的，因而固态或液态物质的体积
10、主要由微粒本身的大小决定。气体 分子间的平均距离比分子的直径大得多，在标准状况下不同气体的分子间的平均距离几乎是相等的，所 以在标准状况下，1mol 任何气体所占的体积都约是 22.4L。 （2）气体的体积与温度、压强有关，只有在标准状况下（0、1.01105Pa）1mol 任何气体的体积 才是 22.4L。（标准状况可用 S、P、T 表示） （3）气体物质的量是 1mol。 （4）“22.4L”这个数值是近似值，但在计算时就取 22.4L/mol 即可。 （5）气体摩尔体积不仅适用于纯气体，也适用于混合气体。如 0.3mol H2与 0.7mol O2的混合气在 标准状况下的体积约为 22.
11、4L。 （6）1mol 气体在非标准状况下的体积，可能是 22.4L，也可能不是 22.4L。 应用气体摩尔体积的两个公式气体物质的量（mol） 22.4L/molL气体摩尔体积标准状况下气体的体积标准状况下气体的密度（g/L）气体摩尔质量 = 气体密度（S、P、T）气体摩尔体积（M = 22.4） 3、阿佛加德罗定律及其推论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。这就是阿佛加德罗定律。 这个定律也可以记忆成：同 T、同 P、同 V 时，N、n（气体）相同。 A.由三同推一同。 B.联系理想气体状态方程 PV=nRT，可以得出一系列正比、反比关系。 阿佛加德罗定律的推论：
12、 （1）同温、同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比。即同 T、同 P 时 （2）同温下，同体积气体的压强之比等于其物质的量之比。即同 T、同 V 时 （3）同温、同压下，不同气体的密度之比等于其摩尔质量之比（或气体的分子量之比） 。 即同 T、同 P 时（4）同温、同压下，同体积的任何气体的质量之比等其分子量之比，也等于其密度之比。 即同 T、同 P、同 V 时（5）同温、同压下，同质量的不同气体的体积之比等于其分子量的倒数之比。即同 T、同 P、同 m 时 4、相对密度、平均分子量、平均摩尔质量及其计算。 平均分子量：对组成一定的混合物而言，可根据各组分的组成和分子量来计算平均分子量 。MMAa%+MBb%+平均摩尔质量在数值上等于平均分子量。相对密度：DMA/MB两种气体的密度之比称为相对密度。如 A 气体对 B 气体的相对密度用 DB表示为：由某气体对 H2的相对密度，可知。 由某气体对空气的相对密度，可以知道。用心 爱心 专心45、在气体反应的化学方程式中，化学计量数之比等于各气体的体积之比，也等于各气体物质的量之 比。例如：6、气体的质量、体积及微粒数、物质的量之间的换算关系
