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化学教案-物质的量[第一课时]


>讨论:通过上述练习同学们可以自己总结出物质的量、微粒个数和阿伏加德罗常数三者之间的关系。

板书:4.物质的量(n)微粒个数(N)和阿伏加德罗常数(NA)三者之间的关系。

 

小结:摩尔是物质的量的单位,1mol任何粒子的粒子数是阿伏加德罗常数,约为6.02×1023。物质的量与粒子个数之间的关系: 

作业:教材P48一、二

板书设计

第三章 物质的量

第一节 物质的量

一、物质的量

  1.意义:表示构成物质的微观粒子多少的物理量。它表示一定数目粒子的集合体。

  2.符号:n

二、单位――摩尔

  1.摩尔:物质的量的单位。符号:mol

  2. 阿伏加德罗常数:0.012kg12C所含的碳原子数,符号:NA,近似值6.02×1023mol-1

   1mol任何粒子含有阿伏加德罗常数个微粒。

  3.使用范围:微观粒子

  4.物质的量(n)微粒个数(N)和阿伏加德罗常数(NA)三者之间的关系。

  
探究活动

阿伏加德罗常数的测定与原理

  阿伏加德罗常数的符号是NA,单位是每摩(mol-1),数值是

      NA = (6.0221376±0.0000036)×1023 /mol

  阿伏加德罗常数由实验测定。它的测定精确度随着实验技术的发展而不断提高。测定方法有电化学当量法、布朗运动法、油滴法、X射线衍射法、黑体辐射法、光散射法等。这些方法的理论依据不同,但测定结果几乎一样,可见阿伏加德罗常数是客观存在的重要常数。例如:用含Ag+的溶液电解析出1mol的银,需要通过96485.3C(库仑)的电量。已知每个电子的电荷是1.60217733×10-19C,则

  NA =        

  下面着重介绍单分子膜法测定常数的操作方法。 

实验目的

  1.进一步了解阿伏加德罗常数的意义。

  2.学习用单分子膜法测定阿伏加德罗常数的原理和操作方法。

实验用品

  胶头滴管、量筒(10 mL)、圆形水槽(直径 30 cm)、直尺。

  硬脂酸的苯溶液。

实验原理

  硬脂酸能在水面上扩散而形成单分子层,由滴入硬脂酸刚好形成单分子膜的质量m及单分子膜面积s,每个硬脂酸的截面积A,求出每个硬脂酸分子质量m分子,再由硬脂酸分子的摩尔质量M,即可求得阿伏加德罗常数N。

实验步骤

  1.测定从胶头滴管滴出的每滴硬脂酸的苯溶液的体积

  取一尖嘴拉得较细的胶头滴管,吸入硬脂酸的苯溶液,往小量筒中滴入 1mL,然后记下它的滴数,并计算出 1滴硬脂酸苯溶液的体积V1。

  2.测定水槽中水的表面积

  用直尺从三个不同方位准确量出水槽的内径,取其平均值。

  3.硬脂酸单分子膜的形成

用胶头滴管(如滴管外有溶液,用滤纸擦去)吸取硬脂酸的苯溶液在距水面约 5 cm处,垂直往水面上滴一滴,待苯全部挥发,硬脂酸全部扩散至看不到油珠时,再滴第二滴。如此逐滴滴下,直到滴下一滴后,硬脂酸溶液不再扩散,而呈透镜状时为止。记下所滴硬脂酸溶液的滴数d。

  4.把水槽中水倒掉,用清水将水槽洗刷干净后,注入半槽水,重复以上操作二次。重复操作时,先将滴管内剩余的溶液挤净,吸取新鲜溶液,以免由于滴管口的苯挥发引起溶液浓度的变化。取三次结果的平均值。

  5.计算

  (1)如称取硬脂酸的质量为m,配成硬脂酸的苯溶液的体积为V,那么每毫升硬脂酸的苯溶液中含硬脂酸的质量为m/V。

  (2)测得每滴硬脂酸的苯溶液的体积为V1,形成单分子膜滴入硬脂酸溶液的滴数为(d—1)(详见注释),那么形成单分子膜需用硬脂酸的质量为:

 

  (3)根据水槽直径,计算出水槽中水的表面积S。已知每个硬脂酸分子的截面积A=2.2×10-15cm2,在水面形成的硬脂酸的分子个数为:S/A。

  (4)根据(2)和(3)的结果,可计算出每个硬脂酸分子的质量为:

 

  (5) 1mol硬脂酸的质量等于284g(即 M=284g/mol),所以 1mol硬脂酸中含有硬脂酸的分子个数,即阿伏加德罗常数N为:

 

  注释:当最后一滴硬脂酸溶液滴下后,这滴溶液在水面呈透镜状,说这滴溶液没有扩散,即没有参与单分子膜的形成。这时单分子膜已经形成完毕,应停止滴入溶液,所以,在计算形成单分子膜所需硬脂酸溶液的滴数时,应将最后一滴减掉,即滴数计为d—1。

说明

一、实验成功标志

  根据实验数据计算的阿伏加德罗常数 NA在(5-7)×1023范围内为成功。

二、失败征象

  实验测定的阿伏加德罗常数数量级不等于1×1023

三、原因分析

  1.因为苯是易挥发的溶剂,故在配制、使用硬脂酸苯溶液的过程中因为苯的挥发,造成浓度的变化。

  2.在测量每滴硬脂酸苯溶液体积时是连续滴液的,在形成单分子膜时的滴液是间歇的,同时,滴管内液体多少不同,手捏胶头的力不同这些因素,均可导致液滴的大小不均匀。

  3.水槽洗涤不干净,将会造成很大的误差。

  4.水槽水面直径测量不准确也会造成误差。

四、注意问题

  1.苯中有少量的水,可用无水氯化钙或氧化钙除去。

  2.配好待用的硬脂酸苯溶液一定要严加密封,防止苯的挥发。在使用过程中要随时加塞塞住。

  3.在使用胶头滴管滴液时,均要采取垂直滴入法,以保持液滴大小均匀。

  4.在形成单分子膜的过程中,应保持水面平静,防止单分子膜重叠。

  5.水槽的洗涤:每做完一次实验,一定要把水槽洗涤干净。否则,第二次实验所需硬脂酸苯溶液的滴数将明显减少,因为残留在水槽内的硬脂酸分子会占据部分水面。洗涤方法:用自来水充满水槽,让水从水槽边溢出,反复2-3次即可。



《化学教案-物质的量[第一课时](第2页)》
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