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高中化学必修一第一章第二节知识点


第二节 化学计量在实验中的应用
一 、物质的量及其单位—摩尔 1.物质的量(表示物质所含微粒多少的物理量,也表示含有一定数目粒子的集合体。) 与质量、长度一样的物理量是国际单位制中的 7 个基本物理量之一。符号为 n。单位为摩尔,符号为 mol。 国际单位制(SI)的 7 个基本单位 物理量的符号 长度 时间 质量 温度 发光强度 电流 物质的量 l(L) t m T I(Iv) I n 单位名称及符号 米(m) 秒(s) 千克(kg) 开尔文(K) 坎德拉(cd) 安培(A) 摩尔(mol)

注意:①物质的量表示物质所含微粒的多少,这四个字是一个整体,不得简化或增添任何字,是一个专有名 词。 ②物质的量只能描述分子、原子、离子、中子、质子等微观粒子,不能描述宏观物质。 ③用摩尔为单位表示某物质的物质的量时,必须指明物质微粒的名称、符号或化学式。如:1 mol H、 1 mol H+、 1 mol H2 ,不能用 “1 mol 氢”这样含糊无意义的表示,因为氢是元素名称,不是 微粒名称,也不是微粒的符号或化学式。 ④物质的量的数值可以是整数,也可以是小数。 2.阿伏加德罗常数:(1 mol 任何粒子的粒子数。) (1)科学上规定为:0.012 Kg
12

C 中所含的碳原子数。
12

解释为:如果某物质含有与 0.012 Kg 1mol 。 符号: NA

C 中所含的碳原子数相同的粒子数,该物质的物质的量为

单位: mol-1 (不是纯数)

数值:约为 6.02×1023

注意:不能认为 6.02×1023 就是阿伏加德罗常数也不能认为 1mol 粒子=6.02×1023 个 (2)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数间的关系 n= 3.摩尔质量(单位物质的量的物质的质量)符号 M 符号 M 单位:g/mol 或 kg·mol-1 数值:M=

N NA

m n
相对分子质量
12

摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量的区别与联系 摩尔质量(M) 概念 ①单位物质的量的物质 相对原子质量 ①一个原子的质量与 C

①化学式中各元素相对

单位 是 g/mol 或 kg/mol 联系 比值;②单位:无 位:无 1 mol 任何粒子的质量以克为单位时,摩尔质量在数值上都与该粒子的相对原 子质量或相对分子质量相等。 二.气体摩尔体积 1.气体摩尔体积的适用范围 气体摩尔体积的适用范围是气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体,如 0.2 mol H2 与 0.8 mol O2 的混合气体在标准状况下的体积约为 22.4 L。 2.气体摩尔体积的数值 (1)气体摩尔体积的数值与温度和压强有关 (2)标准状况下任何气体的气体摩尔体积为 22.4 L·mol-1 (3)非标准状况下气体摩尔体积可能是 22.4 L·mol-1 ,也可能不是 22.4 L·mol -1 。1 mol 气体的体积若为 22.4 L,它所处的状况不一定是标准状况,如气体在 273℃和 202 kPa 时,Vm 为 22.4 L·mol 。 3.物质的量、气体体积、气体摩尔体积之间的关系 n= 附:标准状况下气体密度
-1

所具有的质量;②单位

的 1/12 作比较,所得的

原子质量之和;②单

V Vm

4.阿伏加德罗定律及推论 (1)阿伏加德罗定律的内容:同温同压下相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。 ①适用范围:任何气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。 ②“四同”定律:同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”则必有第“四同”。即“三同定一 同”。 (2)阿伏加德罗定律的推论:(PV=nRT)

①同温、同压:气体的体积与物质的量成正比

②同温、同压:气体的密度与摩尔质量成正比

③同温、同压、同体积:气体的质量与摩尔质量成正比 5.求气体摩尔质量的常用方法 (1)根据标准状况下气体密度(ρ ) M=ρ ×22.4 (2)根据气体的相对密度(D=ρ 1/ρ 2) M1/M2=D

说明:气体的相对密度是指在同温同压下两种气体的密度之比即 (3)混合气体平均摩尔质量:M=M1×a%+M2×b%+M3×c%?



M1、M2、M3??分别表示混合气体中各组成成分的摩尔质量,a%、b%、c%??分别表示各组成成分所占

混合气体的体积分数(即物质的量分数)。 三.物质的量在化学实验中的应用 1.物质的量浓度(单位体积溶液里所含溶质的物质的量) 符号:C 单位: mol/L 数值:C=

n V

注意:①从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,物质的量浓度不变,但随溶液体积的变化溶质的 物质的量不同。 ②气体溶于一定体积的水中,溶液的体积不等于溶剂的体积而应根据溶液密度和溶液质量求算。 2.关于物质的量浓度的计算 (1)溶液的稀释与混合 ①稀释 溶质的质量不变 c1 V1 =c2 V2

[c1 、c2 和 V1 、V2 分别表示稀释前后溶液的物质的量浓度和体积] ②混合(c1 V1 +c2 V2 =c 混 V 混) a.混合后溶液体积 V 混=V1 +V2 (两溶液浓度相同或差别较小或稀溶液混合) b.混合物溶液体积改变 V 混=

m混 V1ρ 1+V2ρ



2

ρ

ρ

(两溶液浓度差别较大)



[c1 、c2 ,ρ 1 、ρ 2 ,V1 、V2 分别表示混合前同一溶质溶液的物质的量浓度、密度、体积,c 表示混合溶液的物质的量浓度、密度、体积] (2)物质的量浓度 c 与溶质质量分数 w 的换算

混、ρ

混、

V



c=

1 000(mL·L-1 )ρ (g·mL-1 )w M(g·mol-1 )

M:溶质的摩尔质量 ρ :溶液密度(g·mL-1 )
3.一定物质的量浓度溶液的配制 (1)容量瓶使用注意事项 ①按所配溶液的体积选择合适规格的容量瓶(50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL) 选择容量瓶必须指明规格,其规格应与所配溶液的体积相等。如果不等,应选择略大于此体积的容量 瓶,如配制 500 mL1 mol·L-1 的 NaCl 溶液应选择 500 mL 容量瓶,若需要 480 mL 上述溶液,因无 480 mL 容量瓶,也选择 500 mL 容量瓶,配 500 mL 溶液所需溶质的物质的量应按配制 500 mL 溶液计算。 ②容量瓶使用前一定要检验是否漏液 方法是:向容量瓶中注入少量水,塞紧玻璃塞,用手指按住瓶塞,另一只手按住瓶底倒转容量瓶,一段 时间后观察瓶塞处是否有液体渗出,若无液体渗出,将其放正,把玻璃塞旋转 180°,再倒转观察。 ③不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释,容量瓶不能作反应器,不能加热,也不能久贮溶 液。 ④配制好的溶液应及时转移到试剂瓶中,并贴上标签 (2)配置步骤:①计算 筒) ②称量(天平或量筒) ③溶解(烧杯、玻璃棒、量

④冷却 ⑦定容(胶头滴管) (3)配制过程中的注意事项

⑤转移(玻璃棒、容量瓶) ⑧摇匀

⑥洗涤

①向容量瓶中注入液体时,应沿玻璃棒注入,以防液体溅至瓶外。 ②不能在容量瓶中溶解溶质,溶液注入容量瓶前要恢复到室温。 ③容量瓶上只有一个刻度线,读数时要使视线、容量瓶刻度线与溶液凹液面的最低点相切。 ④如果加水定容时超过刻度线或转移液体时溶液洒到容量瓶外,均应重新配制。 ⑤定容后再盖上容量瓶塞摇匀后出现液面低于刻度线,不能再加蒸馏水。 ⑥称量 NaOH 等易潮解和强腐蚀性的药品,不能放在纸上称量,应放在小烧杯里称量。若稀释浓 H2 SO4 ,需 在烧杯中加少量蒸馏水再缓缓加入浓 H2 SO4 ,并用玻璃棒搅拌。 (4)误差分析 能引起误差的一些操作 过程分析 对c

称量时间过长

m
减小

V
不变 不变 不变 不变 不变 增大 减小 增大

的影 响 偏低 偏低 偏低 偏低 偏低 偏低 偏高 偏低

用滤纸称 NaOH 向容量瓶注液时少量流出 未洗烧杯和玻璃棒 定容时,水加多后用滴管吸出 定容摇匀时液面下降再加水 定容时俯视读数(读刻度) 定容时仰视读刻度 定容误差的判断方法

减小 减小 减小 减少 不变 不变 不变

定容的目标是容量瓶的容积,相关主要方法是以平视式、以容量瓶的刻度线为目标、观察液面与刻度的 位置关系,标准是液面的最低点与刻度线齐平时,液体体积恰好等于容量瓶的容积。 (A)仰视式观察,溶液体积偏大。如图(a) (B)俯视式观察,溶液体积偏小。如图(b)


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