物质的量与应用
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物质的量是什么有哪些应⽤
物质的量是表⽰含有⼀定数⽬粒⼦的集合体,符号是n,单位为摩尔(mol),它是衡量物质所含粒⼦数多少的⼀个物理量。
物质的量是什么
物质的量是⽤来描述微观粒⼦的,如分⼦、原⼦、离⼦、质⼦、中⼦、电⼦等。
物质的量是国际单位制的7个基本单位之⼀。
国际单位制的7个基本单位包括:
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)
物质的量在化学实验中的应⽤
1.物质的量浓度.
(1)定义:以单位体积溶液⾥所含溶质B的物质的量来表⽰溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的浓度。
(2)单位:mol/L
(3)物质的量浓度 = 溶质的物质的量/溶液的体积 CB = nB/V
2.⼀定物质的量浓度的配制
(1)基本原理:根据欲配制溶液的体积和溶质的物质的量浓度,⽤有关物质的量浓度计算的⽅法,求出所需溶质的质量或体积,在容器内将溶质⽤溶剂稀释为规定的体积,就得欲配制得溶液.
(2)主要操作
a.检验是否漏⽔.
b.配制溶液 1计算.2称量.3溶解.4转移.5洗涤.6定容.7摇匀8贮存溶液.
(3)注意事项
选⽤与欲配制溶液体积相同的容量瓶.
使⽤前必须检查是否漏⽔.
不能在容量瓶内直接溶解.
溶解完的溶液等冷却⾄室温时再转移.
定容时,当液⾯离刻度线1―2cm时改⽤滴管,以平视法观察加⽔⾄液⾯最低处与刻度相切为⽌.
3.溶液稀释:C(浓溶液)/V(浓溶液) =C(稀溶液)/V(稀溶液)。
物质的量在方程式计算中的应用物质的量在化学方程式计算中起到非常重要的作用,它是化学计算的基础概念之一。
本文将从物质的量的概念、化学方程式的平衡、摩尔比和摩尔质量等方面,探讨物质的量在方程式计算中的应用。
一、物质的量的概念物质的量是描述物质数量大小的物理量,用符号n表示,单位是摩尔(mol)。
1摩尔表示1克分子量、1千克分子量或1磅分子量的物质。
摩尔是一个基本单位,它与质量和粒子数之间建立了联系。
物质的量的概念在化学方程式计算中起到了至关重要的作用。
根据化学方程式的平衡原则,反应中参与的各种物质的物质的量必须保持平衡。
通过物质的量的计算,可以确定反应物和生成物的摩尔比,从而推算出反应中各种物质的物质的量。
二、化学方程式的平衡化学方程式描述了化学反应的物质转化过程。
一个完整的化学方程式必须满足质量守恒定律和电荷守恒定律。
在化学方程式中,反应物和生成物之间的摩尔比是一定的,这种摩尔比可以通过方程式的系数来表示。
在平衡的化学方程式中,反应物和生成物的物质的量必须保持平衡。
平衡状态下,反应物和生成物分子之间的摩尔比是固定的,可以通过化学方程式的系数来确定。
例如,对于方程式2H₂ + O₂ → 2H₂O,反应物氢气和氧气的摩尔比是2:1,生成物水的摩尔比是2:1。
这意味着,在反应过程中,每2摩尔的氢气需要1摩尔的氧气才能完全反应生成2摩尔的水。
三、摩尔比的计算在化学方程式计算中,通过摩尔比的计算可以确定反应物和生成物之间的摩尔关系。
摩尔比可以通过方程式的系数来确定,系数表示了各种物质的物质的量之间的比例关系。
例如,在方程式2H₂ + O₂ → 2H₂O中,氢气和氧气的摩尔比是2:1。
这意味着,每2摩尔的氢气需要1摩尔的氧气才能完全反应生成2摩尔的水。
通过摩尔比的计算,可以确定反应物的摩尔量和生成物的摩尔量之间的关系,从而进行反应方程式的计算。
四、摩尔质量的计算摩尔质量是指1摩尔物质的质量,用符号M表示,单位是克/摩尔(g/mol)。
物质的量在化学实验中的应用教案1.教学目标-理解物质的量的概念和含义-掌握物质的量的计算方法-了解物质的量在化学实验中的应用2.教学准备-实验器材和试剂:三角瓶、天平、量筒、试剂瓶、试管、漏斗、导热设备等-实验药品:氢氧化钠固体、硫酸铜固体、氯化钾固体、氧化铁固体、盐酸、稀硫酸等3.教学过程步骤一:导入新课-向学生提问:在化学实验中,我们经常使用天平、量筒等设备来称量物质,你们知道为什么吗?-学生回答后,给予肯定,并引导其思考:如果要用几粒盐酸来反应,如何称量?如果要用几粒氢氧化钠来反应,如何称量?如果要用几滴水来反应,如何称量?-引导学生思考:有没有一种能够精确表征和计量物质的方法?步骤二:引入物质的量概念- 介绍物质的量的概念:物质的量是指物质中包含的基本单位个数,用摩尔(Mol)表示。
-引导学生思考:为什么使用物质的量来计量物质?-学生回答后,给予肯定,指导学生理解:物质的质量由基本单位的个数决定,使用物质的量来计量物质可以准确表征物质的多少。
步骤三:物质的量的计算- 介绍摩尔的计算方法:物质的量(摩尔) = 质量(g)/ 相对分子质量(g/mol)-通过示例引导学生计算:计算5g氯化钾的物质的量。
-学生独立完成练习题:计算10g氢氧化钠的物质的量。
步骤四:物质的量在化学实验中的应用-介绍物质的量在化学实验中的应用:通过计算物质的量可以确定反应物的种类和比例,从而实现定量反应。
-展示实验操作:如何用物质的量控制反应?-实验操作示例一:用氯化钠和硫酸铜反应。
通过计算物质的量,按照反应的化学方程式确定氯化钠和硫酸铜的配比。
(示例方程式:2NaCl+CuSO4→CuCl2+Na2SO4)-实验操作示例二:用氧化铁和盐酸反应。
通过计算物质的量,确定盐酸和氧化铁的配比。
(示例方程式:2Fe2O3+6HCl→2FeCl3+3H2O)步骤五:实践探究-学生分组进行小实验:如何用物质的量来计量水的体积?-老师提供实验材料和指导:提供一定量的氢氧化钠固体和盐酸,学生通过实验测量反应产生的水的体积,并计算物质的量。
《物质的量在化学实验中的应用》教案第一章:物质的量的概念1.1 物质的量的定义1.2 物质的量的单位:摩尔1.3 物质的量的计算方法第二章:物质的量在化学实验中的基本操作2.1 称量物质的量2.2 配制一定物质的量浓度的溶液2.3 物质的量的测定第三章:化学方程式与物质的量关系3.1 化学方程式的含义3.2 化学方程式与物质的量的关系3.3 化学方程式的平衡第四章:物质的量在化学实验中的实际应用4.1 溶液的稀释与浓缩4.2 化学反应的物质的量比4.3 物质的量的回收与提纯第五章:物质的量在化学实验中的误差分析5.1 误差的概念与分类5.2 物质的量测定中的误差来源5.3 减小误差的措施第六章:摩尔质量与物质的量关系6.1 摩尔质量的定义与计算6.2 摩尔质量与相对分子质量的关系6.3 利用摩尔质量计算物质的量第七章:物质的量浓度与溶液性质7.1 物质的量浓度的定义与表示方法7.2 物质的量浓度与溶液的质量分数关系7.3 物质的量浓度在实验中的应用案例第八章:化学反应物质的量变化规律8.1 化学反应物质的量变化的基本规律8.2 化学反应物质的量变化的定量关系8.3 化学反应物质的量变化的实验观察与分析第九章:物质的量在化学实验数据处理中的应用9.1 物质的量在实验数据处理中的作用9.2 物质的量数据处理方法与技巧第十章:物质的量在化学实验中的安全与环保10.1 物质的量实验中的安全注意事项10.2 实验室常见危险品与安全管理10.3 物质的量实验中的环保原则与实践重点和难点解析一、物质的量的概念:重点关注物质的量的定义与摩尔的概念,以及物质的量的计算方法。
补充和说明:物质的量是化学中一个基本概念,它表示含有一定数目粒子的集合体,这些粒子包括原子、分子、离子、电子等。
摩尔是物质的量的单位,1摩尔的物质含有约6.022×10^23个粒子。
物质的量的计算方法主要包括利用质量、体积、浓度等参数进行计算。
高考化学复习考点知识专题讲解专题一 物质的量及其应用考点知识物质的量的概念贯穿于整个中学化学阶段,由于其抽象,包含的微粒数目繁多,难于理解。
因此它即是中学化学的一个重点,又是一个难点。
在2019年高考中,物质的量、气体摩尔体积仍是高考的必考知识点。
主要题型是阿伏伽德罗常数的正误判断。
另外物质的量的计算已经渗透到实验题、推断题之中。
阿伏伽德罗常数的正误判断仍然是近几年高考的必考题。
重点、难点探源1、物质的量(1)物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一。
(2)符号:n(3)单位:摩尔,用mol 表示。
(4)物质的量、阿伏伽德罗常数与微粒数之间的关系为:AN N n。
2、阿伏伽德罗常数(1)定义:把1mol 任何粒子的粒子数叫做阿伏伽德罗常数,通常用6.02×1023来表示。
(2)符号:N A 。
(3)单位:mol -1。
3、摩尔质量(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量;(2)符号:M ,单位:克/摩尔,g/mol 。
(3)物质的量、物质的质量、摩尔质量的关系为:Mm n =4、气体摩尔体积 (1)定义:在一定温度和压强下,单位物质的量的任何气体所占有的体积。
(2)符号V m .(3)单位:L/mol(4)数值:在标准状况下约为22.4L/mol(5)气体的物质的量、气体体积、气体摩尔体积鉴定关系是:mV V n =。
5、阿伏伽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。
追踪高考1. N A 是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A .16.25 g FeCl 3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1 N AB .22.4 L (标准状况)氩气含有的质子数为18N AC .92.0 g 甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0N AD .1.0 mol CH 4与Cl 2在光照下反应生成的CH 3Cl 分子数为1.0N A【答案】B【解析】A 、16.25g 氯化铁的物质的量是16.25g ÷162.5g/mol =0.1mol ,由于氢氧化铁胶体是分子的集合体,因此水解生成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1 N A ,A 错误;B 、标准状况下22.4L 氩气的物质的量是1mol ,氩气是一个Ar 原子组成的单质,其中含有的质子数是18 N A ,B 正确;C 、1分子丙三醇含有3个羟基,92.0g 丙三醇的物质的量是1mol ,其中含有羟基数是3N A ,C 错误;D 、甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃不止一种,因此生成的CH3Cl分子数小于1.0 N A,D错误。
物质的量及其应用高考导航·方向明——名师解读新考纲,探究高考新动向●考纲解读1.了解物质的量的含义,并能用于进行简单的化学计算。
2.了解物质的量的单位——摩尔(mol)以及摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数的含义。
3.根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
4.了解相对原子质量、相对分子质量的定义,并能进行有关计算。
5.能运用化学方程式和离子方程式进行有关计算。
6.了解溶液的组成。
了解溶液中溶质质量分数的含义,并能用于简单计算。
7.能根据要求配制一定溶质质量分数和一定物质的量浓度的溶液。
热身练习·重真题——高考真题有灵性,课前饭后碰一碰●真题1.(2013·全国新课标卷Ⅱ·9)N0为阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是()A.1.0 L 1.0 mol·L-1的NaAlO2水溶液中含有的氧原子数为2N0B.12 g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.5N0C.25℃时pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1N0D.1 mol的羟基与1 mol的氢氧根离子所含电子数均为9N0解析:A项,NaAlO2水溶液的H2O中也存在氧原子;B项,一个碳原子被3个六元环共用,故1个六元环实际占有的碳原子数为2,因此12 g(即1 mol)石墨烯中含有六元环的个数为0.5N0;C项,没有说明溶液的体积无法计算;D项,1 mol —OH含有的电子数为9N0,1 mol OH -含有的电子数为10N0。
答案:B2.(2013·全国大纲·8)下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是() A.体积相等时密度相等B.原子数相等时具有的中子数相等C.体积相等时具有的电子数相等D.质量相等时具有的质子数相等解析:根据阿伏加德罗定律结合微粒间相互关系逐一分析。
A.根据阿伏加德罗定律,同温同压下,同体积的任何气体含有相同的分子数,即气体的物质的量相同,但由于12C18O与14N2摩尔质量不相等,故质量不相等,密度也不相等。
B.二者都是双原子分子,原子数相等时二者的物质的量相等,二者所含中子数不相等,1个12C18O分子含有16个中子,1个14N2分子含有14个中子。
C.同温同压下,同体积的气体的物质的量相等,且1分子12C18O与14N2中均含有14个电子,故12C18O与14N2具有的电子数相等。
D.12C18O与14N2质子数相等,质量相等的二者物质的量不相等,含有的质子数也不相等。
答案:C●名校模拟3.(2013·市海淀区第二学期期末练习·11)下列说法不正确的是()A.等质量的乙烯和丙烯中含有的共用电子对数目相等B.等质量的14NO和13CO气体中含有的中子数相等C.10.6 g Na2CO3固体中含阴阳离子总数约为1.806×1023D.5.6 g铁和6.4 g铜分别与0.1 mol氯气完全反应,转移的电子数相等解析:A项,乙烯和丙烯的最简式都是CH2,故等质量的乙烯和丙烯中含有的共用电子对数目相等;B项,14NO和13CO气体的中子数都是15,但是等质量的14NO和13CO气体的物质的量不同;C项,1 mol Na2CO3固体中含有2 mol Na+和1 mol CO2-3,故0.1 mol Na2CO3固体中含阴阳离子总数约为1.806×1023;D项,铁、铜过量,以0.1 mol氯气为标准计算转移的电子数。
答案:B4.(2013·某市质检(二)·10)设N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.标准状况下,22.4 L二氯甲烷中含有的分子数目为N AB.常温常压下,3.4 g NH3中含有的质子数目为2N AC.常温常压下,64 g O2和O3混合气体中含有的原子数目为5N AD.1 mol O2与金属钠完全反应生成过氧化钠,转移电子的数目为4N A解析:二氯甲烷在标准状况下是无色液体,22.4 L二氯甲烷的物质的量不是1 mol,A错误;1 mol NH3含有10 mol质子,3.4 g NH3的物质的量为0.2 mol,含有的质子数为2N A,B正确;64 g混合气体中含有的原子数目为4N A,C错误;1 mol O2与金属钠完全反应生成过氧化钠,过氧化钠中氧元素化合价为-1,转移电子数目为2N A,D错误。
答案:B高频考点·大整合——核心知识巧记忆,易错常考有妙计●考点整合1.关于以物质的量为中心的各化学量的相互关系2.阿伏加德罗定律及其推论(1)内容: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。
温馨提示:使用X围是气体,可以是单一气体也可以是混合气体;使用条件是同温、同压、同体积(或同物质的量),相同数目的分子(不是相同数目的原子或离子等其他粒子)。
(2)阿伏加德罗定律的推论(可通过pV=nRT导出)温馨提示:①1 mol任何微粒的粒子数为阿伏加德罗常数,其不因温度、压强等条件的改变而改变。
②应用阿伏加德罗定律及其推论时,首先要判断物质在所给温度和压强下是否为气体,若物质为非气态则不能应用阿伏加德罗定律。
③阿伏加德罗定律既适用于气体纯净物,也适用于混合气体。
若为混合气体,则组成成分间不能发生化学反应,如2NO +O 22NO 2不适用;也不能存在化学平衡,如2NO 2N 2O 4不适用。
●方法归纳1.以物质的量为中心的有关计算方法 (1)“一个中心”:必须以物质的量为中心。
n =m M =N N A=VV m=c B ·V (aq)(2)“两个前提”:在应用V m =22.4 L·mol -1时,一定要有“标准状况”和“气体状态”两个前提条件(混合气体也适用)。
(3)“三个关系”:①直接构成物质的粒子与间接构成物质的粒子(原子、电子等)间的关系; ②摩尔质量与相对分子质量间的关系;③“强、弱、非”电解质与溶质粒子(分子或离子)数之间的关系。
(4)“六个无关”:物质的量、质量、粒子数的多少均与温度、压强的高低无关;物质的量浓度、溶质的质量分数、密度的大小与所取该溶液的体积多少无关(但溶质粒子数的多少与溶液体积有关)。
2.物质的量浓度解题方法(1)物质的量浓度题目的解答策略不论试题如何变化,关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(mol)和溶液体积(L),即可求溶质的物质的量浓度。
解题思路一般有两个出发点: ①由“定义式:c =nV ”出发,由此欲求c ,先求n 及V 。
②由守恒的观点出发:稀释前后“溶质的物质的量守恒”。
c (浓溶液)·V (浓溶液)=c (稀溶液)·V (稀溶液); 溶液中“粒子之间电荷守恒”(溶液呈电中性); 质量守恒,即原子个数守恒。
(2)一定物质的量的物质溶于水计算溶质的物质的量浓度时要注意以下三点:①在计算过程中,要注重运用定义式进行推导,同时还要注意单位的换算和统一。
溶液是否分成两份或两等份并进行对比实验。
②溶液的体积不能用水的体积和溶质的体积之和来代替,应该用溶液的质量除以溶液的密度。
③物质溶于水后注意看溶质是否发生了变化。
如Na 、Na 2O 、NH 3、SO 3等溶于水,由于它们与水反应所以溶质发生了变化。
3.气体(混合气体)相对分子质量(M )的计算方法(1)已知标准状况下气体密度ρ:M =ρ·22.4 L·mol -1。
(2)已知两种气体的相对密度D :M (A)=D ·M (B)。
(3)利用质量和物质的量:M =m 总n 总。
(4)利用理想气体状态方程:pV =nRT =mM RT ,则 M =mRT pV =ρ·RT p 。
(5)对于多组分混合气体:设混合气体各组分的相对分子质量分别为M 1、M 2…M n ,各组分的物质的量分数为n 1%、n 2%…n n %,各组分的体积分数为V 1%、V 2%…V n %,则M =M 1n 1%+M 2n 2%+…+M n n n %=M 1V 1%+M 2V 2%+…+M n V n %。
4.确定气体的分子组成的方法一般思路是:根据阿伏加德罗定律,由体积比推导出微粒分子个数比,再根据质量守恒定律确定化学式。
●易错警示1.有关N A 的常见命题陷阱关于N A 的判断题,在历年高考中多以选择题形式出现,其难度不大,但考生出错率较高,其原因是审题不细致,忽视细节所致。
陷阱1:温度和压强。
22.4 L·mol -1是指标准状况(0℃,1.01×105Pa)下的气体摩尔体积。
命题者有意在题目中设置非标准状况下的气体体积,让考生用22.4 L·mol -1进行换算,误入陷阱。
例如:常温常压下,11.2 L 氧气所含的原子数为N A 。
因为该气体体积是非标准状况下的气体体积,不可用标准状况(0℃,1.01×105Pa)下的气体摩尔体积(22.4 L·mol -1)来换算,故其叙述是错误的。
陷阱2:物质的状态。
22.4 L·mol -1适用的对象是气体(包括混合气体)。
命题者常在题目中设置一些容易被忽视的液态或固态物质,让考生误当成气体而落入陷阱。
常考的有水、四氯化碳、酒精、辛烷、三氧化硫等物质。
陷阱3:单质的组成。
单质的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子(如Ne)、三原子分子(如O 3)等。
考生如不注意这点,容易误入陷阱。
陷阱4:粒子的数目。
粒子一般包括分子、原子、离子、质子、中子、电子等。
1 mol 粒子的数目即为阿伏加德罗常数,由此可计算分子、原子、离子、质子、中子、电子等粒子的数目。
命题者往往通过N A 与粒子数目的换算,巧设陷阱。
例如:1 L 1 mol·L -1的盐酸中,所含氯化氢分子数为N A 。
因为盐酸中无氯化氢分子,氯化氢分子在水中全部电离成H +和Cl -,故该说法错误。
陷阱5:物质的结构。
如Na 2O 2由Na +和O 2-2构成,而不是由于Na +和O 2-构成;SiO 2、SiC 为原子晶体,其结构中只有原子,无分子;SiO 2为正四面体结构,1 mol SiO 2中含有的共价键数为4N A ,P 4也为正四面体结构,1 mol P 4分子中含有的共价键数为6N A 。
考生如不注意这点,容易误入陷阱。
陷阱6:物质的变化。
一些物质间的变化具有一定的隐蔽性,有时需要借助方程式分析才能挖掘出隐含的变化情况。
例如:①2.4 g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.2N A而不是0.1N A;②在铜与硫的反应中,1 mol铜失去的电子数为N A而不是2N A;③500 mL 1 mol·L-1碳酸钠溶液中CO2-3数小于0.5N A而不是等于0.5N A。