1、第二節 化學計量在實驗中的應用（一） 現在人們都已知道宏觀物質是由原現在人們都已知道宏觀物質是由原子、分子、離子等基本粒子構成的。可子、分子、離子等基本粒子構成的。可是在很久以前，人類并不知道物質是由是在很久以前，人類并不知道物質是由這些微粒構成的。直到這些微粒構成的。直到16611661年，英國科年，英國科學家玻義耳提出了元素的科學定義，人學家玻義耳提出了元素的科學定義，人類才知道物質是由各種元素組成的；類才知道物質是由各種元素組成的；18031803年，英國科學家道爾頓又提出了原年，英國科學家道爾頓又提出了原子的假說；子的假說；18111811年，意大利科學家阿伏年，意大利科學家阿伏加德羅

2、提出了分子的概念，人類才終于加德羅提出了分子的概念，人類才終于認識到物質是由許多微粒組成的。認識到物質是由許多微粒組成的。 科學史料科學史料1661年，他年，他提出了提出了的科學的科學定義。定義。 1811年，年，他他提出了提出了的概念。的概念。物質的組成：物質的組成：物質物質宏觀宏觀微觀微觀元素元素分子分子原子原子離子離子質子質子中子中子電子電子想一想想一想? ?1. 1.你知道古代曹沖稱象的故事嗎？曹沖在稱你知道古代曹沖稱象的故事嗎？曹沖在稱象時的主導思想是什么？象時的主導思想是什么？ 化整為零，化大為小化整為零，化大為小2.2.已知托盤天平的最小刻度為已知托盤天平的最小刻度為0.10.1

3、克，你克，你能用它稱量一粒大米的質量嗎？能用它稱量一粒大米的質量嗎？你的主導思想又是什么？你的主導思想又是什么？ 積小成大，聚微為宏積小成大，聚微為宏 實驗室做實驗也是如此，取用的實驗室做實驗也是如此，取用的化學藥品無論是單質還是化合物都是化學藥品無論是單質還是化合物都是可以稱量質量或量取體積的。可從微可以稱量質量或量取體積的。可從微觀上講，宏觀物質都是由分子、原子觀上講，宏觀物質都是由分子、原子或離子等基本粒子構成的或離子等基本粒子構成的例如：水是由例如：水是由H2O分子構成的，分子構成的，10mL蒸餾水含有多少蒸餾水含有多少H2O分子？分子？我們能否取出我們能否取出10個個H2O分子？分子

4、？ 如何構建起宏觀的如何構建起宏觀的可稱可稱量的物質與微觀的量的物質與微觀的粒子數之粒子數之間的聯系？這就是本節要討論的問間的聯系？這就是本節要討論的問題。題。如何衡量物質的多少：如何衡量物質的多少：微粒數微粒數提出問題提出問題 微微 觀觀(分子數分子數) 宏宏 觀觀（質量）（質量）Fe 2HCl FeCl2 + H2質量：質量： 56g 36.52g 127g 2g微粒數：微粒數： 1 1個個 2 2個個 1 1個個 1 1個個 化學反應中量的關系化學反應中量的關系 科學上采用科學上采用“物質的量物質的量”這個物理量這個物理量把一定數目的原子、分子或離子等把一定數目的原子、分子或離子等微觀粒

5、子微觀粒子與與可稱量的物質可稱量的物質聯系起來聯系起來 。 物質物質的量的量 1971 1971年，由年，由4141個國家參加的第個國家參加的第1414屆國際屆國際計量大會上，正式宣布了國際純粹和應用化計量大會上，正式宣布了國際純粹和應用化學聯合會、國際純粹和應用物理聯合會和國學聯合會、國際純粹和應用物理聯合會和國際標準化組織關于必須定義一個物理量單位際標準化組織關于必須定義一個物理量單位的提議，并作出決議。從此，的提議，并作出決議。從此，“物質的量物質的量”就成為了國際單位制中的一個基本物理量，就成為了國際單位制中的一個基本物理量，物質的量的單位為摩爾。物質的量的單位為摩爾。同時規定同時規定

6、0.012 kg 12C中所含的碳原子數目作為中所含的碳原子數目作為1 mol的標準的標準。 參考資料參考資料國際單位制中七種基國際單位制中七種基本物理量及其單位本物理量及其單位物理量物理量長度長度 質量質量 時間時間 電流強度電流強度 熱力學溫度熱力學溫度 發光強度發光強度米米 m 千克千克( (公斤公斤) ) kg 秒秒 s 安安 培培 A開開 爾文爾文 Kcd 坎坎 德拉德拉 單位單位單位符號單位符號 資料卡片資料卡片 摩爾摩爾物質的量物質的量1、物質的量、物質的量( (amount of substance) ：定義：定義：表示物質所含表示物質所含微粒數目多少微粒數目多少的的物理量物理

7、量。注意：注意： “物質的量物質的量”是一個是一個專用名詞專用名詞。表示符號：表示符號：n微粒微粒可以是可以是分子、原子、離子，分子、原子、離子， 電子、中子、質子電子、中子、質子等基本的等基本的粒子粒子，也，也可以是可以是特定微粒的組合特定微粒的組合。物質的量物質的量表示含有一定數目粒子的集體表示含有一定數目粒子的集體。2、摩爾（、摩爾（mole)：“摩爾”的含義：摩爾僅僅是一個摩爾計量對象表示符號：mol使用摩爾表示粒子多少時的時候，一使用摩爾表示粒子多少時的時候，一定要用化學式指明粒子種類。定要用化學式指明粒子種類。物質的量及其單位物質的量及其單位 molmol都只能用于描都只能用于描述

8、述微觀粒子微觀粒子的多少，不能用于表示宏的多少，不能用于表示宏觀物質。觀物質。 如：如：1 mol H2、2 mol Fe、5 mol Na+、 3 mol SO42 等。等。如：如：1mol人、人、1 mol大米、大米、1 mol西瓜等西瓜等表述是表述是 不對的不對的。注意事項注意事項已知：已知：1個個12C原子的質量是原子的質量是1.99310-26 kg，如何計算如何計算12g 12C含有多少個含有多少個C原子？原子？阿伏加德羅常數阿伏加德羅常數12g C :0.012kg1.99310-26 kg/個個 6.021023個個6.0210231mol粒子的粒子數粒子的粒子數約為約為阿伏加

9、德羅常數阿伏加德羅常數約為約為0.012Kg12C中所含原子數中所含原子數約為約為1mol任何粒子的粒子數叫做阿伏任何粒子的粒子數叫做阿伏加德羅常數。加德羅常數。基準數：基準數：0.012kg12C所含的碳原子數；所含的碳原子數；近似值：近似值：NA = 6.021023 mol-1；單位：單位：mol-1表示符號：表示符號：NA 假設有假設有6.026.0210102323粒大米，每粒大米粒大米，每粒大米重重0.0250.025克，把它分給全世界的人，全克，把它分給全世界的人，全世界約世界約5050億人口，每人可以分得大米億人口，每人可以分得大米（ ）若每人每天平均消耗糧食）若每人每天平均消

10、耗糧食400400克，那么克，那么6.026.0210102323粒大米可供全粒大米可供全世界的人口實用（世界的人口實用（ ）年？）年？ 趣味問題：趣味問題：阿伏加德羅常數有多大阿伏加德羅常數有多大301萬噸萬噸2060萬年萬年人數一滴水里的水分人數一滴水里的水分子數。子數。 如果把如果把6.021023個直徑為個直徑為2.5cm的硬幣排成一行，可以來回于地球與的硬幣排成一行，可以來回于地球與太陽之間太陽之間240.8億次。億次。 由此可見：由此可見： 阿伏加德羅常數是一阿伏加德羅常數是一個很龐大的數值，它作為個很龐大的數值，它作為“mol”計數標準，表示巨計數標準，表示巨大數目的大數目的粒子

11、集體粒子集體，表示，表示宏觀物質沒有意義。宏觀物質沒有意義。摩爾是溝通微觀和宏觀的橋梁，具有以下特點：大大：計量數目龐大的粒子的一種單位，所含有的粒子數目大阿佛加德羅常數小小：計量對象小，小到電子廣廣：應用極廣，是聯系粒子個體與粒子集體，反應物粒子與可稱量物質的橋梁物質的量物質的量微觀粒子微觀粒子宏觀物質宏觀物質12C單個看不見的粒子單個看不見的粒子1mol12C6.021023個粒子的集體個粒子的集體12g12C可稱量可見的物質可稱量可見的物質1.下列關于物質的量的說法中不正確下列關于物質的量的說法中不正確 的是（的是（ ）A.物質的量是國際單位制的物質的量是國際單位制的7個基本個基本物理量

12、之一物理量之一B.物質的量實際上是表示含有一定數物質的量實際上是表示含有一定數目的粒子集體目的粒子集體C.物質的量的單位是物質的量的單位是“摩爾摩爾”D.物質的量是表示物質數量的單位物質的量是表示物質數量的單位【練習】【練習】 2.判斷正誤，并說明理由。判斷正誤，并說明理由。A.1mol氫氫B. 1mol CO2 、1 mol Na+ C. 1mol大米大米錯誤。沒有指出是分子、原子或離子錯誤。沒有指出是分子、原子或離子正確。正確。錯誤。大米不是微觀粒子錯誤。大米不是微觀粒子 3.填空：填空：1）1mol O中含有中含有 個個O；2）1mol H2O中約含有中約含有 個個H2O； 3）1mol

13、 H+中約含有中約含有 個個H+。6.02 10236.02 10236.02 10234)3molCO2中有中有_個個CO2， _個碳原子個碳原子 _ 個氧原子個氧原子 。總結總結物質的量（物質的量（n）、微粒數（微粒數（N）、）、阿伏加德羅常數（阿伏加德羅常數（NA）之間的換算關系：之間的換算關系：NNA (mol-1)n (mol)N n (mol) NA (mol-1)N個水分子的物質的量是多少？個水分子的物質的量是多少？（已知阿伏加德羅常數為（已知阿伏加德羅常數為NA）NAN4.填空：填空：1）0.5mol水中含有水中含有 個水分子。個水分子。2）2mol水中含有水中含有 個水分子，

14、個水分子， 含有含有 個氫原子。個氫原子。3）1mol NaOH中含有中含有 個個NaOH分子，含有分子，含有 個氫氧根離子。個氫氧根離子。3.01 10231.204 10242.408 10246.02 10236.02 10234）1個水分子中有個水分子中有 個電子，個電子， 1mol H2O中含有中含有 個電子。個電子。 106.02 10241mol H2O中含有中含有 個質子個質子 1mol H2O中含有中含有 個中子個中子 1mol H2O中含有中含有 個分子個分子 1mol H2O中含有中含有 個原子個原子6.02 10244.816 10246.02 10231.806 10

15、244）1個氨分子中有個氨分子中有 個電子，個電子， 1mol NH3中含有中含有 個電子。個電子。 106.02 10241mol NH3中含有中含有 個質子個質子 1mol NH3中含有中含有 個中子個中子 1mol NH3中含有中含有 個分子個分子 1mol NH3中含有中含有 個原子個原子6.02 10244.214 10246.02 10242.408 1024 1個甲烷分子中有個甲烷分子中有 個電子，個電子， 1mol CH4中含有中含有 個電子。個電子。 1mol CH4中含有中含有 個質子個質子 1mol CH4中含有中含有 個中子個中子 1mol CH4中含有中含有 個分子個

16、分子 1mol CH4中含有中含有 個原子個原子5.在在0.5molO2中含有的氧分子數目是多少？中含有的氧分子數目是多少？氧原子是多少？電子數目是多少？氧原子是多少？電子數目是多少？解：氧分子數目為解：氧分子數目為 N1=n NA =0.5 6.02 1023 =3.011023 氧原子數目為氧原子數目為N2=2 n NA =2 0.56.021023 =6.02 1023 電子數目為電子數目為N3=16 n NA = 16 0.5 6.02 1023 =4.81610241. 下列數量的各物質中下列數量的各物質中,含原子個數最多的是含原子個數最多的是A.1mol HCl B.3.01 x

17、1023 個碘分子個碘分子 C.12g 12C D.0.5mol CH42. 與與0.3mol H2O 含有相同氫原子數的是含有相同氫原子數的是A.0.3 mol HNO3 B. 3.612 10 23個個 HNO3分子分子 C. 0.2 mol H3PO4 D. 0.1mol NH3 1 mol水分子中有多少水分子中有多少mol H，多少，多少mol O？H H2 2O O1 11molN NA A2H2HO O2 21 12 2N NA AN NA A1mol2mol結論：結論： 微粒之間的個數之比也就是物質微粒之間的個數之比也就是物質的量之比。的量之比。微粒個數微粒個數微粒集團微粒集團物質的量物質的量 物質的量是一個基本物理量，單位為摩物質的量是一個基本物理量，單位為摩爾，它表示含有一定數目的粒子集體，爾，它表示含有一定數目的粒子集體，1 mol物質含有阿伏加德羅常數個粒子。物質含有阿伏加德羅常數個粒子。推論推論若微粒數相同若微粒數相同,物質的量就相同物質的量就相同,因此微粒數之比等于物質的量之比因此微粒數之比等于物質的量之比. 小結：小結：C + O2 = CO2質量質量（g g）粒子數粒子數（個）（個