第7版《基础化学》第一章.ppt

第一章 绪论Introduction内容提要n基础化学课程的地位和作用 n我国的法定计量单位 n溶液的组成标度 n物质的量 n物质的量浓度 n摩尔分数和质量摩尔浓度 n摩尔分数 n质量摩尔浓度教学基本要求• 掌握物质的量、物质的量浓度、摩尔分 数和质量摩尔浓度的定义、表示方法及 计算• 熟悉SI单位制和我国法定计量单位• 了解基础化学课程的地位和作用第一节 基础化学课程的地位和作 用教材及配套教材第一节 基础化学课程的地位和作 用n化学：在原子-分子层次上研究物质的组 成、结构、性质及其变化规律的科学实物：具有静止质量，物质 化学的研究对象场： 没有静止质量，不属 于化学的研究对象 第一节 基础化学课程的地位和作 用• 物质的例子 实物(substance) ：星球 汽车 分 子场(field) ：无线电波（电磁场） 光子第一节 基础化学课程的地位和作 用• 化学研究的例子 反应： H2(g) + I2(g)  2HI(g) 机理： I2(g)  2I(g)（快）2I(g) + H2(g)  2HI(g) （慢）第一节 基础化学课程的地位和作 用n化学的分类第一节 基础化学课程的地位和作 用n化学是一门中心学科第一节 基础化学课程的地位和作 用n化学和医学、药学的关系第一节 基础化学课程的地位和作 用n什么是基础化学基础 化学溶液化学反应的 能量、速率 、电化学物质结构化学分析酸碱、电解质、渗透压、 胶体（生理、病理基础）反应的自发性、平衡、速 率、机理，电位（生理、 病理、药理基础）原子、分子、配合物（有 机分子、生物分子基础）化学和仪器分析方法（临 床分析和实验技能基础）第一节 基础化学课程的地位和作 用n怎样学好基础化学基础 化学第二节 我国的法定计量单位n国际单位制 • 1960年第11届国际计量大会（CGPM）以六个基本单位为基础命名“国际单位制”（le Système International d’ Unités，缩写为SI），1971年第14届CGPM增加第7个基本单位摩尔。

第二节 我国的法定计量单位n国际单位制 n组成SI基本单位 SI单位SI单位 SI导出单位SI倍数单位第二节 我国的法定计量单位n国际单位制 nSI基本单位 量的名称单位符号 长 度米m 质 量千克kg 时 间秒s电 流安[培]A 热力学温度开[尔文]K 物质的量摩[尔] mol 发光强度坎[德拉]cd第二节 我国的法定计量单位n国际单位制 • SI长度单位—米（meter）“米”定义为真空中 1/299 792 458 秒时间 光行距离氢原子的半径是53×10-12m(53pm) 表9-4给出37pm？第二节 我国的法定计量单位n国际单位制 • SI质量单位—千克（kilogram）国际标准千克用铂-铱合金制造，保存在位于 法国的国际标准局第二节 我国的法定计量单位n国际单位制 • SI时间单位—秒（second）1秒定义为气态铯原子吸收微波辐射9 192 631 770次振荡的时间铯原子钟第二节 我国的法定计量单位n国际单位制 • SI热力学温度单位—开[尔文]（kelvin）常压下水的冰点是0℃，热力学温度和摄氏 温度的关系是：T/K = T/℃ + 273. 15 温度计第二节 我国的法定计量单位n国际单位制 n一些SI导出单位 量的名称单位符号用SI基本单位表示 力，重力牛[顿]N1 N = 1 kg·m/s2 压力，压强帕[斯卡]Pa1 Pa = 1 N/m2 能，功，热量焦[耳]J1 J = 1 N·m 电荷[量]库[仑]C1 C = 1 A·s 电动势，电位伏[特]V1 V = 1 W/A 摄氏温度摄氏度℃T/K = T/℃ + 273. 15第二节 我国的法定计量单位n国际单位制 n部分SI词头（常用8个） 因数词头名称符号因数词头名称符号1018exa 艾[克萨]E10-1deci 分d 1015peta 拍[它]P10-2centi 厘c 1012tera 太[拉]T10-3milli 毫m 109giga 吉[咖]G10-6micro 微μ 106mega 兆M10-9nano 纳[诺]n 103kilo 千k10-12pico 皮[可]p 102hecto 百h10-15femto飞[姆托]f 10deka 十da10-18atto 阿[托]a第二节 我国的法定计量单位n我国的法定计量单位 • 一切属于国际单位制的单位都是我国的法定计 量单位。

可与SI单位并用的法定计量单位 量的名称单位符号时间分 时 日min h d体积升l、L能电子伏eV第三节 溶液的组成标度n物质的量(amount of substance) n定义摩尔是一系统的物质的量，该系统中 所包含的基本单元(elementary entity)数与 0.012kg碳12的原子数目相等在使用摩尔时，基本单元应予指明， 可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子， 或这些粒子的特定组合第三节 溶液的组成标度n物质的量 n意义 • 物质的量是表示物质数量的基本物理量 • 1 mol物质的基本单元的数目是阿伏加德罗常 数(Avogadro constant)的数值： 6.022 136 7±0.000 003 6)×1023 • 阿伏加德罗常数：L=(6.022 136 7±0.000 003 6)×1023mol-1，单位mol-1这个数的精确程度 随测量技术水平提高而提高第三节 溶液的组成标度n物质的量 n意义 • 摩尔的定义是绝对定义，不随测量技术而改变 • 12g 12C的原子数目是阿伏加德罗常数的数值 • 只要B的基本单元数目与 0.012kg 12C的原子数 目一样多，就是1mol。

1mol C第三节 溶液的组成标度n物质的量 nmol 的用法 • mol是物质数量的计量单位，说1mol物质B [ 6.022 136 7±0.000 003 6)×1023个基本单元 ] ，类似于说1打鸡蛋（12只）、1罗铅笔（144 支）1打鸡蛋1罗铅笔第三节 溶液的组成标度n物质的量 n mol 的用法 • “物质的量”是整体名词，不能拆开 • 使用mol时必须同时指明基本单元物质的量 的符号是nB，指物质B的物质的量；对于具体 物质，应将基本单元表示在括号内，如 n (Na2CO3)=0.5mol • 基本单元应该用粒子符号、物质的化学式或它 们的特定组合表示如H、H2、H2O、1/2H2O 、1/2SO42-、(2H2+O2)等 第三节 溶液的组成标度? 问题：1mol 物质有多少 • 1mol水能一口喝下，宇宙中的星球约 1/10 mol，算算直径 1cm 的小球排满我国 9.6×106 km2 陆地会有多厚？第三节 溶液的组成标度n物质的量(amount of substance) n摩尔质量(molar mass)和物质的量的计 算 • 物质B的摩尔质量MB定义为B的质量mB除以B 的物质的量nB，即：• 单位 kg·mol-1。

以 g·mol-1为单位，原子MB的 数值等于其 Ar，分子MB的数值等于其 Mr第三节 溶液的组成标度例0.53g Na2CO3的物质的量是多少？ l 运用摩尔质量的定义式可以方便地计算MB 、 mB 和nB 解 第三节 溶液的组成标度n物质的量浓度 n 定义 • 溶液的物质的量浓度(amount-of-substance concentration)定义为溶质B的物质的量nB除 以溶液的体积V，即：单位 mol·L-1，浓度很小时可用mmol·L-1 cB可简称为浓度(concentration) 第三节 溶液的组成标度n物质的量浓度 ncB的用法 • 使用 cB 时必须指明基本单元对于具体物质 ，应将基本单元表示在括号内，如 c (1/2Ca2+)=4 mmol·L-1 • 未知相对分子质量的物质B可用质量浓度 ρB(mass concentration)表示，单位为kg·L-1， 定义是第三节 溶液的组成标度例正常人血浆中每100mL含Na+ 326mg、HCO3- 164.7mg、Ca2+ 10mg，它们的物质的量浓度(单位 mmol·L-1)各为多少？ 解 第三节 溶液的组成标度例市售浓硫酸密度为1.84kg·L-1，H2SO4的质量 分数为96%，计算物质的量浓度c(H2SO4)和 c(1/2H2SO4)，单位用mol·L-1。

解H2SO4的摩尔质量为98 g·mol-1, 1/2H2SO4的摩 尔质量为49 g·mol-1 第三节 溶液的组成标度n 摩尔分数和质量摩尔浓度 n 摩尔分数(mole fraction) • 定义：B的物质的量与混合物的物质的量之比 ，符号为xB，单位是一即 ：• 显然，溶质B和溶剂A组成溶液，有 xB=nB/( nA+ nB)， xA=nA/( nA+ nB) xA+ xB=1第三节 溶液的组成标度n 摩尔分数和质量摩尔浓度 n 质量摩尔浓度(molality) • 定义：溶质B的物质的量除以溶剂的质量 ，符 号为bB，单位是 mol·kg-1 即 ：• 由于摩尔分数和质量摩尔浓度与温度无关，因 此在物理化学中广为应用第三节 溶液的组成标度例将7.00g结晶草酸(H2C2O4·2H2O)溶于93.0g水中 ，求草酸的质量摩尔浓度b(H2C2O4)和摩尔分数 x(H2C2O4) 解M(H2C2O4·2H2O)= 126g·mol-1，而M(H2C2O4)= 90.0 g·mol-1, 故7.00g结晶草酸中草酸的质量为第三节 溶液的组成标度溶液中水的质量为 m (H2O)=93.0g+(7.00 -5.00)g=95.0g则 。