第一章化學基本量

和化學計算第一節物質的量及其單位一、摩爾

表示含有一定數目粒子的物理量物質的量是一個專用名詞，不能拆開理解

2物質的量描述的對象是粒子集體1mol任何粒子的數目＝阿伏加德羅常數［說明］摩爾是物質的量的單位，物質的量描述的對象是粒子的集體，但沒有限定的何種粒子集體，因此，我們在使用摩爾表示物質的量時，要指明粒子的種類。阿伏加德羅常數：科學上把12g12C含有的原子數成為阿伏加德羅常數。阿伏加德羅常數經過試驗已測得比較準確的數值，一般采用6.02×1023這個近似的數值1molC中約含有_________個C1molH2O中約含有_________個H2O1molSO42-中約含有_________個SO42-1mole－中約含有_________個e－6.02×10236.02×10236.02×10236.02×1023O2的物質的量

阿伏加德羅常數

粒子數1mol×6.02×1023mol－１

＝____________0.5mol×6.02×1023mol－１

＝____________２mol×6.02×1023mol－１

＝____________

n

×ＮＡ

＝__________6.02×10233.01×10231.204×1023NN=n×NA或：微觀粒子數=物質的量×阿伏加德羅常數例題一在0.5molO2中含有的O2的分子數目是多少？解：O2的分子數為N=n×NA

=0.5mol×6.02×1023個/mol=3.01×1023個答：O2的分子數為3.01×1023個例題二：在0.5molO2中含有的O的原子數目是多少？解：O2的O原子數為N=n×2×NA

=0.5mol×2×6.02×1023個/mol=6.02×1023個答：O2的O原子數為6.02×1023個小結由于0.012Kg12C所含的碳原子數目約為6.02×1023，這樣，就可以用物質的量這個物理量將可稱量的物質的質量同微觀粒子的數目聯系起來。質量

物質的量

粒子數0.012Kg12C約為6.02×1023個C物質的量(n)＝

微粒數(個)N阿伏加德羅常數(個/摩)NA思考：兩種物質所含微粒個數之比==N1N2（1）定義：單位物質的量的物質所具有的質量叫做摩爾質量。（2）符號：M（3）單位：g/mol（或kg/mol）（4）數值：（當單位為g/mol）等于物質或粒子的式量（5）公式:

n(mol)=m(g)M(g/mol)兩個變式：

(1)m=n?M(2)mM=n二、摩爾質量微觀粒子宏觀質量一個C原子一個O原子一個Fe原子擴大6.02×10231molC原子1molO原子1molFe原子16g56g12g相對原子質量165612規律一：1摩爾任何原子的質量如果以克為單位，在數值上等于該原子的相對原子質量(relativeatomicmass)一個C原子一個O2-離子一個Fe3+離子宏觀質量擴大6.02×10231molC原子1molO原子1molFe原子16g56g12g165612規律二：1摩爾任何離子微粒的質量如果以克為單位，在數值上等于該微粒的相對離子質量。相對離子質量1）、1molNa的質量為

。

2molH的質量為

。

3molO的質量為

。2）、1molH2的質量為

。

1molH2O的質量為

。

2molH2SO4的質量為

。

3molMg2+的質量為

。規律三：1摩爾任何分子的質量如果以克為單位，在數值上等于該分子的相對分子質量(relativemolecularmass)總結：1摩爾任何粒子的質量，以克為單位，在數值上等于該粒子的式量23g2g48g2g18g196g72g1、摩爾質量1mol物質的質量。單位：在數值上等于其式量2、摩爾質量與1mol物質的質量的區別與聯系區別：單位不同聯系：數值上等于其式量gg/mol①使用范圍：A.任何一種微觀粒子

B.無論是否純凈

C.無論物質的狀態物質的量的意義：是聯系宏觀和微觀的紐帶或橋梁。表達式：nmNMNANAM宏觀物體的質量紐帶或橋梁微觀粒子的個數物質的量n、摩爾質量M

、物質的質量m；阿伏加得羅常數NA

之間的區別。三、有關物質的量的計算實驗室需要32g氧氣，問至少需要多少摩爾氯酸鉀加熱分解？生成的KCl的分子數目是多少？解：2KClO3===2KCl+3O2↑

MnO22×122.53×32m(KClO3)32g答：至少需要氯酸鉀0.67moln(O2)=——m(O2)M(O2)KClOn0.67mol81.6g)(3≈=122.5g/molKClOm81.6g32g×2×122.5)(3≈=3×32物質的量應用于化學方程式的計算步驟：1.寫出有關反應方程式3.對應計量數，找出相關物質的物質的量2.找出相關物質的計量數之比4.根據原理進行計算第二節氣體摩爾體積物質名稱狀態物質的量

mol摩爾質量g?mol-1密度g?cm-3體積Cm3Fe固1567.8Al固1272.7Pb固120711.3H2O液1181H2SO4液1981.837.21018.31853.6表1.幾種1mol固,液體的體積(V=m/ρ)[結論]相同條件下，1摩爾不同固體或液體物質的體積是

的。計算1摩爾固體、液體物質的體積。不相同物質名稱物質的量

mol摩爾質量g?mol-1密度g?L-1體積LH212.0160.0899O2132.001.429CO2144.011.96522.422.422.4表2.幾種1mol氣體在標準狀況下的體積(標準狀況：溫度為0℃，壓強為101KPa)[結論]在標準狀況下，1mol任何氣體所占的體積

L。都約為22.41.當粒子數一定時，固、液、氣態物質的體積主要取決于：氣體粒子間的平均距離。

粒子的大小；2、因為氣體粒子間的平均距離主要決定于氣體的溫度和壓強，而對相同粒子數的氣體，其體積主要決定于粒子間的平均距離。一、氣體摩爾體積（Vm）對象：任何氣體（純凈或混合氣體）標準狀況下：Vm約22.4L/mol標準狀況：溫度：0oC、壓強1.01×105Pa定義：單位物質的量的氣體所占的體積。單位：L/mol或m3/molVn公式：

Vm=——v——體積n——物質的量Vm——氣體摩爾體積注意：1、狀態：氣體2、狀況：一定溫度和壓強下3、氣體體積與微粒數目有關，與種類無關4、在標準狀況下，1mol任何氣體所占的體積都約為22.4L。二、關于氣體摩爾體積的計算1、下列說法是否正確？（1）1摩爾氫氣的體積約為22.4L。（2）標況下，1摩爾任何物質的體積都約為22.4L。（3）標況下，1摩爾O2和N2混合氣（任意比）的體積約為22.4L。（4）任何條件下，氣體的摩爾體積都是22.4L。（√）（

×

）（

×

）（

×

）2、標準狀況下：（1）44.8升氫氣的物質的量是多少？（2）0.5摩爾氧氣的體積是多少？（3）14克CO的體積是多少？n=V/Vm=44.8L÷22.4L/mol=2mol解：V=n×Vm

=0.5mol×22.4L/mol

=11.2L

V=n×Vm

=(m/M)×Vm

=(14g÷28g/mol)×22.4L/mol

=11.2L

3、在標準狀況下，44.8LO2

的質量是多少克？解：n(O2)=V(O2)/Vm=44.8L/22.4L/mol=2mol

m(O2)=n(O2)*M(O2)=2mol×32g/mol=64g答：在標準狀況下,44.8LO2

的質量是64g.在標準狀況下，Vm=22.4L/mol4、在標準狀況下，85g氨氣占多大體積？解：n(NH3)=m(NH3)/M(NH3)=85g/17g/mol=5mol

V(NH3)=n(NH3)*Vm=5mol×22.4L/mol=112L答：在標準狀況下,85g氨氣所占體積為112L.在標準狀況下,

Vm=22.4L/mol小結：一、氣體摩爾體積（Vm）常用單位有L/mol和m3/mol。Vm=Vn公式：概念：單位物質的量氣體所占的體積。（1）微粒數目（2）微粒大小（3）微粒的平均間距物體體積的大小取決于對象：任何氣體（純凈或混合氣體）標準狀況：溫度為0℃，壓強為101KPa

在標準狀況下，1mol任何氣體的體積都約是22.4L。(或氣體在標準狀況下的Vm約是22.4L/mol)第三節根據化學方程式的計算1.化學方程式的書寫原則(1)以客觀事實為基礎

不能臆造事實上不存在的物質和化學反應,如我們不能把氧化鋁寫成ALO而是AL2O3,不能把氧化鐵寫成FeO,而是Fe2O3.(2)遵守質量守恒定律

遵守質量守恒定律，就是等號兩邊各種原子的數目必須相等對于書寫化學方程式就是配平．一、化學方程式２．化學方程式的書寫步驟(1)寫:

點燃根據事實寫出反應物和生成物的化學式,中間用短橫線相連.P+O2-----P2O5(2)配::配平化學方程式,并檢驗(就是等號兩邊各種原子的數目必須相等)4P+502-----2P2O5(3)等::將短橫線改寫成”===“4P+502===2P205(4)標:標明反應發生條件以及生成物狀態“↑”或“↓”（5)查：檢查化學式是否寫錯，化學方程式是否配平,條件和物質狀態標注是否標了,標了是否恰當4P+502===2P205例一、知一物，求一物例二、涉及質量的變化例三、涉及物質的體積例四、涉及含雜質類型例五、溶液綜合計算例六、溶液綜合計算二、根據化學方程式的計算知一物求一物例一、用氫氣還原氧化銅實驗中，若制得6.4克銅，則參加反應的氫氣的質量是多少？參加反應的氫氣的質量為x

2∶64

=

x∶6.4克H2+CuO=Cu+H2O264x6.4克x=0.2克參加反應的氫氣的質量為0.2克解：設

答：方程式

質量比

已未知比例式求解練習：7.9克高錳酸鉀受熱完全分解，可制得氧氣質量是多少克？解：設生成氧氣的質量為x316∶32

=7.9克∶x2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑

316327.9克

xx=0.8克答：生成氧氣的質量為0.8克例2、取氯酸鉀和二氧化錳的混合物15.5克，放入一大試管中加熱，反應完全后冷卻到反應前溫度，稱殘余固體質量為10.7克。求生成氧氣多少克？生成氯化鉀多少克？解：根據題意，生成氧氣的質量為：15.5克-10.7克=4.8克。設生成的氯化鉀的質量為x

149∶96=x∶4.8克x4.8克x=7.45克答：生成氧氣4.8克，生成氯化鉀7.45克。149962KClO3=2KCl+3O2↑MnO2涉及質量變化練習：取氯酸鉀和二氧化錳的混合物30克，放入一大試管中加熱，反應完全后，殘余固體中含氯化鉀的質量為14.9克。求生成氧氣多少克？原混合物中含氯酸鉀多少克？解：設生成氧氣的質量為x，原混合物中氯酸鉀的質量為y：

149∶96=14.9克∶x245∶149=y∶14.9克y14.9克xx=9.6克；y=24.5克；答：生成氧氣9.6克，原混合物中氯酸鉀質量為24.5克。245149962KClO3=2KCl+3O2↑MnO2例3、將一定質量的鋅投入50ml密度為1.40g/cm3的稀硫酸中正好反應，生成的2.24升（標態）氫氣。求：參加反應的鋅和硫酸的質量。（已知標準狀況下氫氣的密度是0.0899g/L）解：生成氫氣的質量為：2.24×0.0899=0.2克。設參加反應的鋅和硫酸的質量分別為x和y:

65∶2=x∶0.2克

98∶2=y∶0.2克

xy0.2克x=6.5克y=9.8克答：參加反應的鋅和硫酸的質量分加為6.5克和9.8克。65982Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑涉及物質的體積例4、求6.5克含雜質的質量分數為２０％的鋅與足量的稀硫酸反應后，生成氫氣的質量為多少？（雜質不與硫酸反應）解：設生成氫氣的質量為x:

65∶2=6.5克×（1－20%）∶x6.5克×（1－20%）xx=0.16克答：生成氫氣0.16克。652Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑涉及含雜質計算分析：雜質不反應，要把雜質去掉。純物質的質量＝不純物質的質量×物質的純度例：某石灰石樣品12.5克（雜質不溶于水也不與酸反應），恰好與94.4克稀鹽酸完全反應，生成4.4克CO2。假定生成的CO2全部逸出。求：①原石灰石樣品中碳酸鈣的質量；②反應后溶液中溶質的質量分數。石灰石12.5克分析碳酸鈣雜質94.4克稀鹽酸溶液其它氯化氫水水氯化鈣CO24.4g雜質→＋＋反應CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑碳酸鈣雜質氯化氫水水氯化鈣CO24.4g雜質→＋＋方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑解：設設樣品中CaCO3

質量為x，反應生成

CaCl2的質量為y：質量比10011144已、未知xy4.4g比例式100∶44=x∶4.4g計算x=10g比例式111∶44=y∶4.4g計算y=11.1g反應后溶液總質量

12.5g+94.4g－2.5g－

4.4g=100g反應后溶液中溶質的質量分數11.1g100g×100%=11.1%答：

樣品中CaCO3質量為10g，反應后溶液中溶質的質量分數為11.1%。12.5g94.4g4.4g+2.5g12.5+94.4-4.4-2.5例5：將60克Na2CO3溶液與20%的鹽酸（密度為1.1g/cm3）完全反應后，溶液質量減少了4.4g。試求：①消耗20%的鹽酸多少毫升；②反應后溶液中溶質的質量分數是多少？Na2CO3+2HCl=2NaCl

+H2O+CO2↑方程式20%的鹽酸體積為x，則其中含HCl的質量為x×1.1×20%，另設反應后生成NaCl的質量為y：解：設7311744質量比x×1.1×20%y4.4g已未知

比例式73∶44=x×1.1×20%∶4.4g計算x=33.2cm3比例式117∶44=y∶4.4g計算y=11.7g反應后溶液質量

60g+33.2×1.1－

4.4g=92.1g反應后溶液中溶質的質量分數11.7g92.1g×100%=12.7%答：

消耗鹽酸的體積為33.2cm3，反應后溶液中溶質的質量分數為12.7%。例6：將CaCO3和CaCl2的混合物27.8克，加入131克的稀鹽酸中正好完全反應，生成8.8克氣體。求：①原混合物CaCO3中的質量；②反應后溶液中溶質的質量分數是多少？

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑方程式10011144質量比xy8.8g已未知

比例式100∶44=x∶8.8g計算x=20g比例式111∶44=y∶8.8g計算y=22.2g反應后溶液質量

27.8g+131g－

8.8g=150g反應后溶液中溶質的質量分數30g150g×100%=20%答：

CaCO3的質量為20g，反應后溶液中溶質的質量分數為20%。CaCO3的質量為x，另設反應后生成CaCl2的質量為y：解：設反應后溶液中CaCl2總質量為

22.2g+（27.8-20）g=30g表示參加反應物質的量和反應熱的關系的化學方程式，叫做熱化學方程式。三、熱化學方程式熱化學方程式能表示參加反應物質的量和反應熱的關系的化學方程式H2(g)+I2(g)======2HI(g)△H=－14.9kJ/mol200℃101kPa1、熱化學方程式包含物質變化和能量變化兩個部分，二者缺一不可。普通化學方程式只包含物質變化一個部分。物質變化能量變化2、熱化學方程式需注明反應時的溫度和壓強。對于25℃101kPa時進行的反應可不注明。普通化學方程式不需注明溫度和壓強。3、熱化學方程式需注明各物質的狀態。普通化學方程式不需注明物質的狀態。★書寫熱化學方程式的注意事項1、化學方程的右邊必須寫上△H，并用“空格”隔開，△H：吸熱用“+”，放熱用：“－”，單位是kJ/mol或J/mol2、需注明反應的溫度和壓強，如不注明條件，即指:25℃1.01×105Pa；3、物質后需標聚集狀態（s、l、g、aq）4、熱化學方程式中各物質化學式前面的化學計量數僅表示物質的量并不能表示物質的分子數或原子數，因此化學計量數可以是整數也可以是分數5、根據焓的性質，若化學方程式中各物質的系數加倍，則△H的數值也加倍；若反應逆向進行，則△H改變符號，但絕對值不變熱化學方程式表示的意義1、反應物和生成物的種類、聚集狀態2、反應中各物質的物質的量比和質量比3、反應中放出或吸收的熱量。綜上所述第四節溶液的濃度★定義：以單位體積溶液里所含溶質B的物質的量來表示溶液組成的物理量，叫做溶質B的物質的量濃度。公式：CB=單位：nB:molV溶液

:L或m3CB:mol/L或mol/m3一、物質的量濃度練習：1.判斷A、將1gNaCl溶于水制成1L溶液，則C=1mol/L;()B、將1molNaCl溶于1L水中，則C=1mol/L;()C、若從1L1mol/L的NaOH溶液中取出20mL，則C=1mol/L；()D、同體積、同物質的量濃度的不同溶液中，含溶質的物質的量相等；()2.500mL，0.1mol/L的Na2CO3溶液中含有溶質的物質的量；質量為；Na+的物質的量為；CO32-的物質的量為；注意：1L是溶液的體積，不是水的體積。xx√√0.05moL5.3g0.1moL0.05moL★一定物質的量濃度溶液的配制1、容量瓶簡介:容量瓶使用之前要檢查是否漏水.如何檢漏?

加水倒立觀察瓶塞旋轉180o倒立觀察只能用作配制的量具。不能在其中直接溶解或稀釋固體或濃溶液，不能將熱的溶液倒入，不能作為反應器，也不能長期存放溶液。移動容量瓶，應手握刻度線以上部分。讀數時，應平視，使溶液的凹液面正好與刻度相切。形狀:細頸，梨形，平底的玻璃瓶；構造:瓶上標有容積，溫度，頸部標有刻度線；規格：100mL，250mL，500mL，1000mL；2、步驟：3、儀器：計算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶貼標簽。托盤天平或量筒、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管、試劑瓶、藥匙1、計算

2、稱量3、溶解4、轉移5、洗滌6、定容7、搖勻左物右碼錯為左碼右物后，物質的量濃度偏低不小心將燒杯中的溶液灑到了容量瓶外面，物質的量濃度偏低洗滌液沒有轉入容量瓶，物質的量濃度偏低加水沒到刻度線偏低偏高搖勻后，發現液面低于刻度線再補水，物質的量濃度4、誤差分析：【例1】在200mL稀鹽酸里溶有0.73gHCl,計算溶液的物質的量濃度。解：n(HCl)=

7.3g

36.5g/mol

=0.02molV(HCl)

=

200mL

1000mL/L

=0.2L

C(HCl)=

0.02mol

0.2L

=0.1mol/L

答：

這種鹽酸的濃度是0.1mol/L1、配制溶液的計算：★一定物質的量濃度溶液的計算【例2】計算配制500mL0.1mol/L的NaOH溶液所需NaOH的質量。V

(NaOH)

=

500mL

1000mL/L

=0.5Ln(NaOH)=0.1mol/L×0.5L=0.05mol

m(NaOH)=0.05mol×40g/mol=2g

答：

配制500mL0.1mol/LNaOH溶液需NaOH2g。解：【例3】標準狀況下，將448LNH3

溶于1L水中，得到濃度為0.9g/cm3

的氨水。求此氨水的物質的量濃度。解：n(NH3)=

448L

22.4L/mol

=20molm(NH3)=20mol×17g/mol=340g

V(氨水)=

1340g

0.9g/mL

×1000mL/L=1.49L

答：

此氨水的濃度是13.4mol/Lm(氨水)=340g+1000g=1340g

C(氨水)=

20mol

1.49L=13.4mol/L【例4】要配制500mL