物质的量摩尔教学课件

物质的量（摩尔）教学课件第一章物质的量的起源与意义物质的量概念起源于世纪，是化学计量学发展的重要里程碑科学家们在研究气体反应时，需19要一种方法来比较不同物质中粒子数量的关系，从而发展出了物质的量这一概念物质的量的引入，使化学从定性研究向定量研究迈进了一大步，为现代化学奠定了重要基础什么是物质的量？基本定义国际单位阿伏伽德罗常数物质的量是化学中计量微观粒子数量的单位，物质的量的国际单位是摩尔（），是国摩尔×个粒子mol1=

6.02210²³用于表示物质中含有的粒子数际单位制的七个基本单位之一这个数字被称为阿伏伽德罗常数（）NA阿伏伽德罗常数的视觉化难以想象的数量级微观世界的宏观表达如果将×个沙粒堆积起来，

6.02210²³将形成覆盖整个地球表面数米厚的沙层为什么需要摩尔？微观粒子难以直接计数原子和分子极其微小，无法像计数苹果那样直接数出来一克氢气中含有的氢分子数量约为×个，这个数字太大，无法进行直接计数

3.01110²³宏观与微观的桥梁生活中的计数单位类比常见计数单位摩尔作为计数单位一打（）个一摩尔×个•dozen=12•=

6.02210²³一令（）张纸适用于原子、分子、离子等微观粒子•ream=500•一组（）个方便化学家数原子和分子•pair=2•物质的量的定义克碳中含有恰好摩尔的碳原子12-121国际单位制中，摩尔的定义是一摩尔物质中所含的基本粒子数等于千克碳中的原子数这个数量就是阿伏伽德罗常数

0.012-12物质的量是连接质量与微观粒子数的桥梁，使我们能够通过测量物质的质量来确定其中含有的粒子数第二章摩尔质量与相对质量的关系无单位1g/mol

12.011摩尔质量单位相对原子质量碳的摩尔质量表示摩尔物质的质量元素原子质量与碳原子质量的的比值单位1-121/12g/mol相对原子质量与摩尔质量相对原子质量（）摩尔质量（）Ar M是元素原子质量与碳原子质量的表示摩尔物质的质量•-12•1的比值1/12单位为克摩尔（）•/g/mol无单位，是一个相对数值•例碳的摩尔质量约为•12g/mol例碳的相对原子质量约为•12计算摩尔质量的方法010203查找元素的相对原子质量转换为摩尔质量计算化合物摩尔质量从元素周期表中查找需要计算的元素的相对原子元素摩尔质量相对原子质量×化合物摩尔质量各元素摩尔质量之和（考虑=1g/mol=质量化学式中的原子个数）例题计算水的摩尔质量已知条件计算过程水的化学式×H2O H:

1.008g/mol2=

2.016g/mol氢的相对原子质量×

1.008O:

16.00g/mol1=

16.00g/mol氧的相对原子质量总摩尔质量

16.00=

2.016+

16.00=

18.016g/mol水分子结构示意图氢原子（）氧原子（）H O相对原子质量相对原子质量

1.

00816.00水分子中含有个氢原子水分子中含有个氧原子21贡献质量贡献质量

2.016g/mol

16.00g/mol物质的质量与物质的量的关系物质的量（）物质的质量（）÷摩mol=g尔质量（）g/mol物质的量（）物质的质量（）摩尔质量（）n m M单位单位单位mol gg/mol表示物质中含有的粒子数量通过天平等工具直接测量通过元素周期表计算得出第三章摩尔与粒子数的转换本章我们将学习如何在物质的量（摩尔）与实际粒子数之间进行转换，这是理解微观粒子数量的关键阿伏伽德罗常数的应用利用阿伏伽德罗常数（）连接摩尔与粒子数NA摩尔到粒子数的转换物质的量（）×阿伏伽德罗常数粒子数mol=粒子数到摩尔的转换阿伏伽德罗常数的应用物质含×个粒子1mol

6.02210²³适用于多种粒子原子（如、、等）•Na FeC分子（如、、等）•H2O CO2O2离子（如、、等）•Na+Cl-Ca2+电子、质子、中子等基本粒子•例题摩尔铁原子中有多少个铁原子？6010203分析问题代入数据计算结果已知物质的量（），求粒子数（）××n Nn=6mol N=6mol

6.02210²³mol-1需要使用公式N=n×NA NA=

6.022×10²³mol-1N=

3.613×10²⁴个铁原子粒子数转摩尔的计算粒子数÷×物质的量（）

6.02210²³=mol计算步骤实际应用确定已知的粒子数这种计算在科学研究中非常重要，尤其是在需要精确控制反应物比例的

1.N情况下使用阿伏伽德罗常数（×）

2.

6.02210²³

3.应用公式n=N÷NA例如，在药物合成、材料制备等领域，常需要从粒子数角度考虑物质的得到物质的量，单位为量

4.n mol练习题已知有×个氧分子，求氧气的摩尔数⁴

1.20410²已知条件求解过程氧分子数N=

1.204×10²⁴个n=N÷NA阿伏伽德罗常数NA=

6.022×10²³mol-1n=

1.204×10²⁴÷

6.022×10²³n=

2.00mol这个计算结果表明，

1.204×10²⁴个氧分子相当于

2.00摩尔氧气这种转换在气体反应的计算中尤为重要第四章摩尔在化学反应中的应用化学反应是物质之间的相互作用过程，物质的量在这一过程中扮演着关键角色通过物质的量，我们可以精确计算反应物的用量和生成物的产量，预测反应进程本章将学习如何运用物质的量概念解决化学反应中的实际问题，包括化学方程式中的摩尔关系、质量计算等化学方程式中的摩尔关系反应物与生成物的摩尔比由化学方程式系数决定平衡的化学方程式系数代表摩尔比摩尔比用于计算反映了化学反应中原子守恒的本质方程式中的系数直接表示物质的摩尔比例关系通过摩尔比可以计算反应物消耗量和生成物产量例如，在方程式中，摩尔氢气与摩尔氧气反应生成摩尔水这种摩尔比关系是化学计量学的基础2H2+O2→2H2O212例题₂2Mg+O→2MgO摩尔关系分析根据化学方程式•2摩尔镁与1摩尔氧气反应•生成2摩尔氧化镁摩尔比为nMg:nO2:nMgO=2:1:2质量质量计算步骤-摩尔转质量利用摩尔比计算使用公式×质量转摩尔m=n M根据化学方程式中的系数比例将计算得到的物质的量转换为质量使用公式÷n=mM计算未知物质的摩尔数将已知物质的质量转换为物质的量这一三步法是解决化学计量学问题的标准方法，适用于大多数涉及质量转换的化学反应计算例题计算反应中消耗的氧气质量问题已知克镁完全燃烧，求消耗的氧气质量

4.86反应方程式2Mg+O2→2MgO解答计算镁的摩尔数÷

1.nMg=

4.86g

24.3g/mol=

0.2mol根据方程式，÷

2.nO2=nMg2=

0.1mol计算氧气质量×mO2=

0.1mol32g/mol=

3.2g摩尔体积与气体摩尔的关系标准状况下，摩尔气体体积约升

122.4标准状况（）STP•温度0°C（

273.15K）•压力

101.325kPa（1个标准大气压）在这种条件下，任何理想气体1摩尔的体积都近似等于

22.4升例题计算升氧气含有多少

22.4摩尔氧气已知条件1氧气体积升V=

22.4标准状况下的摩尔体积升Vm=

22.4/mol计算过程在标准状况下2÷n=V Vm升÷升n=

22.

422.4/moln=1mol标准状况下，升氧气恰好含有摩尔氧分子，这也是摩尔体积概念的直观体现

22.41实验演示用摩尔概念计算硬币数量实验原理通过称量一定数量的硬币，再称量大量硬币的总质量，可以估算硬币总数，这与化学中通过质量计算粒子数的原理相同称量枚硬币的质量

1.10计算单个硬币的平均质量

2.称量一大堆硬币的总质量

3.计算硬币总数

4.这个实验形象地展示了摩尔概念的本质通过宏观可测量的质量来推算微观粒子的数量课堂小结物质的量概念物质的量是连接微观粒子与宏观质量的桥梁，使我们能够在宏观世界中处理微观粒子摩尔质量计算摩尔质量是计算的关键，通过元素的相对原子质量可以计算出化合物的摩尔质量粒子数与摩尔转换借助阿伏伽德罗常数（×），可以在物质的量与粒子数之间进行转换

6.02210²³化学反应计算摩尔概念广泛应用于化学计算和实验，是理解化学反应定量关系的基础知识点回顾与自测题选择题计算题摩尔氧分子中含有（）个氧原子计算克碳中含有多少个碳原子？

1.

11.24×在₂₂₃反应中，若消耗了克铁，需要多少•A.

6.02210²³

2.2Fe+3O→2Fe O

5.6克氧气完全反应？•B.

1.204×10²⁴וC.

3.01110²³×•D.

12.04410²³克水含有的分子数为（）

2.18•A.18וB.

6.02210²³×וC.

186.02210²³×וD.

6.02210²³18/

18.016通过这些练习题，检验你对物质的量概念的理解和应用能力答案将在下一节课公布拓展阅读与思考摩尔的历史背景阿伏伽德罗常数的测定方法物质的量概念的历史发展，从阿伏伽德罗假说到科学家如何精确测量这个巨大的数字，从油滴实现代定义的演变过程验到现代技术的应用思考问题摩尔概念在现代科学中的应用如果没有摩尔概念，化学计算会变得怎样？我们纳米技术、材料科学、药物合成等领域如何应用如何处理微观粒子的数量关系？摩尔概念结束语理解摩尔，掌握化学计量的核心通过本课程的学习，我们已经系统地了解了物质的量概念、摩尔质量计算、摩尔与粒子数的转换以及在化学反应中的应用摩尔概念是连接微观粒子世界与宏观物质世界的桥梁，是化学计量学的基础，掌握这一概念将让你的化学学习更加轻松，更有趣！希望大家在今后的化学学习中，能够灵活运用这一重要概念，解决各种化学计算问题。