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摩尔质量

摩尔质量

摩尔质量范文第1篇

摩尔质量与化学计量数无关。

单位物质的量的物质所具有的质量,称为摩尔质量,单位为克每摩尔,对于某一纯净物来说,它的摩尔质量是固定不变的,是此种物质本身的属性,物质的量是表示物质所含微粒数。化学反应方程式中,参与反应的物质前的系数,称化学计量数。显然即使化学计量数发生变化,摩尔质量也不会随之改变。

(来源:文章屋网 )

摩尔质量范文第2篇

在学习摩尔质量一节时[1],各种物质的摩尔质量的数值都是通过理论推导得出的,导致课堂教学显得枯燥无味,不便于学生掌握,增加了学生的学习负担。那么,能否通过实验来测定,将这一知识点的学习由感性认识逐步转变为理性认识,从而降低学生学习的难度,实现有效教学?

2研究目的

为了解决这一问题,我们通过网络,以“常温下氧气摩尔质量的测定”、“氧气摩尔质量的测定”、“摩尔质量的测定”等词条进行搜索,结果都没有找到所需的内容。为此,我们设计了如下实验。

3实验方法

3.1实验原理

双氧水在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气。通过网上资料查到,标准状况(20℃,1atm)下,氧气的密度为1.43g/L,水的密度为0.998g/cm3。再将《水的密度表》[2]和《过氧化氢浓度密度对照表》[3]进行对比,发现在同一条件下,溶质的质量分数为1%~5%的双氧水的密度与水的密度非常接近,特别是3%的双氧水与水的密度几乎相等,约为0.998g/cm3,为了方便数据处理,我们按1.0g/cm3进行计算。设常温常压下(实验时间为2014年10月16日下午17:30~18:30,实验条件为:98.8kPa,16℃,实验地点为贵州省金沙县城区),氧气的摩尔质量为M(g/mol),当用1mL3%的双氧水(广东恒健制药有限公司生产的“恒健”牌过氧化氢溶液)来做实验时,完全反应后产生的氧气体积为V(mL),则有:2H2O2=H2O+O22×34M1mL×1.0g/mL×3%VmL×1.43g/L×10-3L/mL3%M=2×34×1.43×10-3VM=3.241V(g/mol)①上式说明,只要测得1mL溶质的质量分数为3%的双氧水在常温常压下完全分解后产生的氧气体积V,即可计算出氧气的摩尔质量。但如何才能准确测定反应中所产生的O2的体积呢?通过“常温下气体摩尔体积的测定”[4]一文的研读,发现该方法可行,但文中所述实验方法是利用排水集气法收集并测量反应产生的O2体积,涉及到反应前后两次调节集气筒和集液筒中液面高度的操作,操作比较麻烦。为了简化实验操作,我们考虑作以下改进。(1)由于是通过测量体积而不是称质量来测定氧气的摩尔质量,故无需考虑气体的纯度,可以用排空气集气法来收集并测量氧气的体积,这样可以免去排水集气法收集并测量反应产生的O2体积时,调节集气筒和集液筒中液面高度的操作,从而简化了实验操作。(2)由于笔者曾经使用并研究过玻璃注射器,了解其对压力的感应非常灵敏,且具有刻度准确、气密性良好等特点,因此将其与气体发生装置直接相连,不仅使反应产生的气体被自动收集到其中,又能较准确地读出气体体积,从而使该实验实现了一定程度的自动化,减少了人工操作步骤,大大地简化了实验操作。(3)为了缩短实验操作的时间,我们还考虑连续实验时所需解决的废液和废气的排出问题。于是在反应室底部设计了废液出口,当进行下一次实验时,只需打开止水夹将玻璃注射器活塞归零,再关闭止水夹就能同时解决废液和废气的排出问题。

3.2实验装置

基于上述分析和思考,根据实验原理,我们设计了如图1所示的实验装置。图1实验装置图示说明:①支架(装饰用铝塑板粘合而成)②20mL医用玻璃注射器(用于收集并测量反应产生的O2体积。为了提高测量的精确度,用直尺测量注射器上两个最小刻度[1mL]之间的距离,直尺显示为3mm,于是打印了一张间距为1mm的短竖线纸条,用透明胶带粘贴在玻璃注射器的对应刻度上,从而将玻璃注射器的精确度提高到了0.33mL)③注射用针头帽(将注射用针头的针管拔掉,用胶水将其粘在反应室侧壁上的孔中)④5mL医用塑料注射器(用于抽取并添加液体反应物3%双氧水)⑤橡皮塞(用于封闭反应室)⑥反应室(用半截20mL医用塑料注射器制成,用作反应容器,盛装反应的催化剂――块状或颗粒状的二氧化锰)⑦块状或颗粒状二氧化锰(将二氧化锰粉末与熟石膏按3:1或2:1的体积比或质量比混匀后加水调和晾干制成)⑧废液出口管及开关(用一段输液管和止水夹组成)⑨废液收集容器(半截空药瓶制成)

3.3实验步骤

3.3.1检查气密性如图1所示,打开废液出口开关,拉动5mL注射器活塞抽入一定量空气,关闭废液出口开关,推、拉5mL注射器活塞,如果20mL注射器活塞移动的示数与5mL注射器相同,表明装置气密性良好,就可以用来做实验了。否则应用水将橡皮塞外沿和玻璃注射器内壁润湿后插回原位旋紧,然后重复上述操作,直至两注射器活塞移动的示数相同为止。3.3.2实验操作(1)实验准备。取下反应室口橡皮塞,加入适量二氧化锰颗粒,重新塞好橡皮塞;然后取下5mL注射器筒抽取4~5mL3%标准浓度的双氧水,插回原位。(2)制取并收集氧气。打开废液出口开关,将20mL注射器活塞归零,关闭废液出口开关,推动5mL注射器活塞,向反应室中注入1mL3%双氧水标准溶液。在二氧化锰的催化作用下,双氧水分解生成氧气,随着反应的进行,玻璃注射器活塞在产生的氧气形成的压力下慢慢向外移动。待反应室中不再产生气泡,恢复至室温,读取收集到的氧气的体积,同时从气压计中读取此时的大气压和室温,记录在表1中。重复相同操作3~4次。将几次实验测得的氧气体积的平均值减去加入的双氧水的体积(因为加入的双氧水排出的空气也会进入玻璃注射器)代入①式中,即可得出常温下氧气的摩尔质量。

4精确度

(32.82-32)÷32×100%=2.5%亦即实验的精确度为97.5%。

5误差分析

本实验的误差来自如下两个方面:(1)双氧水的密度是按1.0g/cm3进行处理的,而实际上没有这么大。(2)本实验所用药品为广东恒健制药有限公司生产的“恒健”牌过氧化氢溶液,标签上标明“含过氧化氢(H2O2)2.5%~3.5%”,并不是我们所需要的标准3%的过氧化氢溶液。从实验结果来看,测量值比实际值略偏大,说明该厂生产的并非标准浓度的过氧化氢溶液,用于科研工作的定量实验中会产生一定误差。

6实验说明

针对药品所造成的实验误差,我们又买来其他厂家生产的不同品牌的标识为3%的过氧化氢溶液进行反复实验,但测量结果仍然存在不同程度的误差,有时偏高,有时偏低,而在中学化学实验室又无法获取3%的标准过氧化氢溶液,因此实验只能到此为止。但这并不影响我们设计实验的初衷,因为我们设计该实验的目的,是旨在设计一个简单的实验装置和利用一些现成的物品,提供一种在普通中学实验室甚至日常生活中,均能轻松测量摩尔质量的实验方法,并达到高达97.5%的精确度,可以说实验已经获得了成功。

7本实验的优点

摩尔质量范文第3篇

关键词: 浓硫酸 物理性质 化学性质 授课设计

一、导入

在前面的学习中,我们学习的含硫物质有硫化氢、硫、二氧化硫;其中他们的化合价分别为-2价、0价、+4价;而我们知道,硫的常见化合价分别为0价、-2价、+4价、+6价,既然我们已经学习硫的其他价态的性质,让我们登上硫的最高价,去浏览它的秀美景色,而正六价硫的最重要化合物就是硫酸。这一节课咱们学习硫酸第三节硫酸。

二、授课

我们知道对于一个团体来说,随着人员数量的不同,其性质不同。对于硫酸来说,它是不是也随着在水中的量不同,其性质也不相同?那么让我们一同走近硫酸,去认识它。在初中我们已经学习了稀硫酸的性质,首先我们对稀硫酸的性质做简单的回顾。

(一)稀硫酸的性质:具有酸的通性(学生自己总结,并投影展示,让学生对比。)

1.与酸碱指示剂的反应

2.和碱的反应:2NaOH+HSO=NaSO+HO

3.和碱性氧化物的反应:CuO+HSO=CuSO+HO

4.和活泼金属的反应:Zn+HSO=ZnSO+H

5.和某些盐的反应:NaCO+HSO=NaSO+CO+HO

原因:HSO=2H+SO

(二)浓硫酸的性质

1.物理性质:(让学生观看实物,说出浓硫酸的物理性质,并投影展示)

2.化学性质:(1)酸性

(2)特性

()吸水性,分六组,让学生自己做无水硫酸铜中滴入浓硫酸的实验,观察现象,并说出结论,吸水性的用途,可以做干燥剂,设置疑问,是不是可以干燥所有的气体?什么样的气体不能被浓硫酸干燥?

()脱水性,分六组,每两组做相同的实验,让学生分别做浓硫酸和纸屑、木条、蔗糖的实验,然后说出实验现象,并得出结论。

()强氧化性:和金属的反应:a.和活泼金属的反应:(随量不同产物不同)若浓硫酸是过量则只发生一个反应;若活泼金属过量,则发生两个反应:Zn+2HSO(浓)=ZnSO+SO+2HO;Zn+HSO=ZnSO+H。

例一:把足量的铁投入到一定量的浓硫酸中,充分反应后生成标况下的气体2.24L,且质量为3.3g,则(1)消耗铁的物质的量是多少?(2)消耗硫酸的量为多少摩尔?

解:(1)由于铁是过量的,则铁被氧化为正二价,又由于硫酸被氧化生成1摩尔二氧化时转移2摩尔电子,生成1摩尔氢气时转移2摩尔电子,现生成0.1摩尔混合气体,则转移电子0.2摩尔,则铁应失去0.2摩尔电子,所以消耗铁的量为0.1摩尔。

(2)依题意可知混合气体的平均摩尔质量为33g/mol,所以根据十字交叉法可知氢气和二氧化硫的物质的量之比为1∶1,则分别含有0.05摩尔的二氧化硫和氢气,依方程式:

Fe+2HSO(浓)=FeSO+SO+2HO Fe+HSO=FeSO+H

硫酸为0.15摩尔。

b:和不活泼的金属的反应:(设计一套铜和浓硫酸反应的装置和验证产物的装置,该实验由教师完成,作完以后让学生自己归纳,并写出化学方程式)Cu+2HSO(浓)=CuSO+SO+HO(并给学生强调环保意识,让反应随用随停,以节约药品和增强环保意识,用一可抽动的铜丝,且无论如何硫酸不会完全反应)。

例二:向50毫升18摩尔每升硫酸溶液中加入足量的铜片并加热,充分反应后,被还原的硫酸的物质的量( )

A.小于0.45摩尔

B.等于0.45摩尔

C.在0.45摩尔到0.9摩尔之间

D.大于0.9摩尔

解:不活泼金属和浓硫酸反应时,无论如何,硫酸不会完全反应完,则消耗硫酸的量小于总量0.9摩尔,又由于作酸的和作氧化剂的各占一半,则实际被还原的小于一半,即小于0.45摩尔。

②和非金属的反应:C+2HSO(浓)=CO+2SO+2HO让学生自己设计一套实验装置验证产物当中存在二氧化碳和二氧化硫,并用投影展示如何鉴别二氧化硫和二氧化碳的实验装置,让学生对比,并强调为什么要用两次品红溶液或高锰酸钾溶液,其目的是什么?

例三:请同学们写出硫和浓硫酸反应的方程式(请一位同学回答浓硫酸和非金属反应是,有几重作用,和金属反应是有几重作用)。

例四:1摩尔某单质和足量浓硫酸反应,消耗硝酸的量是a摩尔,硫酸的还原产物只有二氧化硫,则该单质被氧化后的化合价是多少?

解:单质有两种可能,即金属和非金属。

(1)设金属单质为A,被氧化为x价

依:2A+2xHSO,(浓)=A2(SO4)x+xSO+2xHO

解之得x=a(另一种根据得失电子守恒有学生自己完成)

(2)设为非金属单质,则单质只作还原剂,硫酸只作氧化剂,依得失电子守恒可知x=2a。

③和含低价元素的化合物反应:HS+2HSO(浓)=3SO+2HO。

请同学们写出下列发应的方程式:(1)碘化氢和浓硫酸的反应;(2)氧化亚铁和浓硫酸的反应。

例五:下列气体能用浓硫酸干燥的是( )

A.氨气 B.二氧化硫

C.硫化氢 D.碘化氢

分析:依硫酸的性质只能干燥的是二氧化硫,答案为A。

摩尔质量范文第4篇

根据《普通高中化学课程标准(实验)》所确定的“内容标准”,在必修课程的六个主题中,《化学实验基础》是必修课程的核心。化学是一门以实验为基础的科学,要让学生学好化学首先要学生了解化学的这一特征并引导学生通过实验去学习化学。“物质的量”作为化学基本概念,是学生在前面学习了化学实验基本方法的基础上进一步提出的新概念,为以后物质的量浓度配制,化学计算的学习做了铺垫。

二、教学目标

1.知识与技能

(1)理解“物质的量”这个物理量及其单位――摩尔。

(2)初步学会“物质的量、微粒数”之间的相互转化。

(3)了解引进“摩尔”这一单位的重要性和必要性,懂得阿伏伽德罗常数的含义。

2.过程与方法

(1)学会用类比的方法从熟悉、具体的概念入手来认识未知、抽象的概念。

(2)学会选用合适的集合概念来计量物质。

(3)学会从化学问题的解决过程中抽象出解决该问题的数学本质,并将其进一步应用到化学问题的解决中。

3.情感、态度与价值观

(1)体验引入“物质的量”的概念在化学研究、学习中的重要性和必要性。

(2)培养学生演绎推理、归纳推理和运用化学知识进行计算的能力。

三、重点和难点

教学重点:物质的量的概念;物质的量和微粒数之间的相互转化。

教学难点:物质的量的概念。

四、教学方法:实例引入,逐步抽象,揭示实质,清晰脉络关系,结合练习

[导课]发现生活中大的物件一般就用它的个体单位表示,如电脑用“台”,而小的物件一般用许多个体的集合,当作一个整体来表示,如瓜子,一般用“个”的集合“包”“斤”来表示。

[问题]如何用托盘天平称出一粒瓜子的质量?

[学生反思]这种方法用的是聚少成多,化零为整的“集合”思想。

[教师讲述]在生活中经常运用聚少成多,化零为整的“集合”思想,在化学学习中,我们也常用到这种思想。例如,构成物质的分子和原子等微粒,它们比餐巾纸、瓜子要小得多,比如1滴水中的水分子个数是1.67×1021,读作十六万七千亿亿个,这么多水分子让我们14亿人日夜不停数,每分钟数100个,要2万年才能数完。如果一个一个来统计分子、原子的个数方便吗?要不要利用集合体的形式来表示?这就是我们今天这节课要探讨的问题。

[板书]物质的量

[讲解]化学上,描述分子、原子等微粒要使用集合的形式,这一单位是“摩尔”来表示,简称摩,符号:mol

[PPT]引出摩尔的标准

[讲述]摩尔是和集合单位,每个单位都是有标准的,科学家通过测量,规定6.02×1023个微观粒子为一个单位,称为1摩尔,因此1mol任何物质都约含6.02×1023个微粒,6.02×1023又称为阿伏伽德罗常数,NA[过渡]每个单位都有各自的使用范围。比如,我们说某人的身高是168km,大家就知道这是不可能的,那么摩尔这一单位的使用范围是什么呢?请看下列说法是否妥当?(PPT展示)

[讲解]:结合PPT介绍摩尔的使用范围

[板书]一、摩尔

1.摩尔概念只适用于微观粒子(如分子、原子等);

2.使用摩尔时必须指明物质微粒的名称或符号;

3.1mol任何微粒的数目都约为6.02×1023个。

[板书]二、阿伏伽德罗常数

[过渡]好,今天我们学习了摩尔这个单位,知道它是一个描述许多微粒集合的单位,而且是个国际单位。说到“国际单位”,同学们现在和同伴讨论一下目前我们已经学习了哪些国际单位?

[学生活动]

[提问]PPT表格展示七个物理量,提问摩尔是那个物理量的单位呢?

[学生回答]物质的量

[板书]三、物质的量

1.是个物理量,符号n;

2.表示物质所含的微粒的多少;

3单位:摩尔,简称:摩,符号:mol;

4.1mol=6.02×1023个微粒,6.02×1023又称阿佛伽德罗常数(NA)。

[习题]:PPT展示

[提问]根据下列数据,你能找出摩尔与微粒个数的关系吗?已知物质的量,求微粒数?

微粒数(个)=物质的量(摩尔)×阿伏伽德罗常数

[板书]物质的量(n)微粒数(NA) N÷NA=n

[学生练习]

五、教学反思

本节课比较抽象难懂,教学设计时从教学内容和学生的实际出发,注重分层次逐渐突破重难点,让学生提炼生活中在计量方面的经验,运用这方面的知识来建立“集合体”的思想,并把它迁移到学习过的微观粒子统计上来。在学生对微观粒子的统计也产生需要使用“集合体”的感觉时,提出物质的量的概念,并将它与其他国际单位制中的基本物理量作比较,加深对概念的理解。这样比直接提出对学生来说更容易接受一些。

摩尔质量范文第5篇

关键词:  浓度; 质量摩尔浓度; 分数

医学上常用有关溶液浓度的量有很多,有些是标准的量,有些是非标准的量。由于历史原因,在许多场合不同的学者对于这些量的使用却并不统一,这会给学术交流带来很多不必要的困难和困惑。国际上和我国对于溶液的浓度都有相关的标准出台[1]。本研究就目前医学上常用的有关量进行总结。

1 物质B的浓度

所谓溶液浓度就是指一定量的溶液或溶剂中含溶质的量[2]。常用的有物质的量的浓度、质量浓度和质量摩尔浓度。

1.1 物质B的物质的量的浓度cB

医学上最常用的是物质的量的浓度,简称为浓度,是一种标准的量,其定义为“物质B的物质的量除以混合物的体积”,

cB=nBV

其一贯单位为mol/m3。但按照SI(国际单位制)及我国法定计量单位的有关规定,在医药学领域溶液的体积一律以“升”(L)为基准,故其单位为mol/L、mmol/L、μmol /L等[3]。有时也采用mol/dm3单位。使用时需要注意的是必须指明基本单元,如c(NaOH)、c(HCl)、c(H2SO4)、c(1/2H2SO4)、c(K2SO4)、c(1/2K2SO4)。在化学中也可表示成[B]。

过去曾经用过与cB类似功能的非标准的量: 体积摩尔浓度、体积克分子浓度、克分子浓度、摩尔浓度,其单位为M;另一非标准的量为当量浓度,其单位为N。这两种非标准的量已经废除。现举两例说明这些量之间的关系:

1M(H2SO4)=2N(H2SO4) =1mol·L-1 (H2SO4)=2 mol·L-1 (1/2H2SO4)

1M(HCl ) = 1N(HCl ) = 1mol·L-1 (HCl )

1.2 物质B的质量浓度ρB

质量浓度定义为“物质B的质量除以混合物的体积”,是一种标准的量,

ρB=mBV

其一贯单位为kg/m3。但IUPAC等国际组织建议分母的单位只能用升,故常用单位为kg/L 、g/L、mg/L、μg/L、ng/L等。化学试剂基础标准GB603?88规定,对固体试剂配制的溶液, 一律用g/L作单位。

历史上曾采用非标准的量重量体积百分浓度或百分浓度表示质量浓度,其单位分别为%(w/w)和%。这种表示已废除。

1.3 物质B的质量摩尔浓度bB

质量摩尔浓度定义为“溶液中溶质B的物质的量除以溶剂的质量”,是一种标准的量,

bB=nBm

其一贯单位为mol/kg,也可用mmol/kg、μmol/kg等。采用这种浓度时应注意定义式中分母为溶剂质量而非溶液质量,并且分母的单位一律使用kg,而不宜采用mg、g等。之所以选择质量摩尔浓度作为溶液的组成变量,是因为其值不受温度和压力的影响,这为理论上和实验中带来便利[4]。

质量摩尔浓度对应的非标准的量为质量克分子浓度、重量摩尔浓度(m),这种表示已废除。

2 物质B的分数

物质B的分数指系统中物质B的量与混合物(或溶液)相应总量之比。常用的有质量分数、体积分数和摩尔分数。

2.1 物质B的质量分数wB

物质B的质量分数定义为“B的质量与混合物的质量之比”,是一种标准的量,

wB=mBm

质量分数为无量纲量,它的单位为1,量值常为一小数或分数。

曾经使用过的非标准的量包括重量百分浓度、重量百分数、百分含量等,其单位为g%、%(w/w)、ppm、ppb、ppt等。其中ppm是“part per million”的缩写,含义是“百万分之一”,不是单位符号或数学符号,实质表示的是数量份额的大小,在表达某种物质的含量或浓度时,不能单独作为物理量使用[5]。另外,美、英、法、德等国家对ppb、ppt等的定义本身就存在区别,很易引起误解,所以这类所谓"浓度"的表示连同ppm应该停止使用。但实际上很多场合仍在使用。

2.2 物质B的体积分数φB

物质B的体积分数定义为“纯物质B与混合物在相同温度和压力下的体积之比”,是一种标准的量,

φB=VBV=xB V*m,B?BxB V*m,B

体积分数也为无量纲量,它的单位为1,量值常为一小数或分数。也可使用一个替换定义,即以B的偏摩尔体积代替纯物质B的摩尔体积。

曾经使用过的非标准的量为体积百分浓度、体积百分数,单位为%、%(V/V)、ppm、pp

[1] [2] 

b、ppt等,这种表示已废除。

. 物质B的摩尔分数xB

摩尔分数的定义为“物质B的物质的量与混合物的物质的量之比”,是一种标准的量,

xB=nBn

摩尔分数同样为无量纲量,它的单位为,量值常为一小数或分数。它的替换名称为物质的量分数。

历史上曾使用过的非标准的量为克分子百分浓度、摩尔百分数,单位分别为%( M/ M) 、 %( N/ N ),这种表示已废除。

是指系统中两特定组分的同类量之比(注意:不是与多组分均相系统总量之比)。常用的有质量比、体积比和摩尔比。

. 质量比ξi,k

定义为“物质i的质量与物质k的质量之比”,

ξi,k=mimk

. 体积比ψi,k

定义为“物质i的体积与物质k的体积之比”,

ψi,k=ViVk

. 摩尔比ri,k

定义为“物质i的物质的量与物质k的物质的量之比”,

ri,k=nink

它的替换名称为物质的量比。

以上三种浓度均为无量纲量,它们的SI单位均为。历史上曾使用过的非标准的量为分别为质量比例浓度、体积比例浓度和克分子比,已经废除。

结束语

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