一些化学基本概念和定律1

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• 1.1 分子 原子
• 1.2 元素
• 1.3 摩尔
• 1.4相对原子质量 相对分子质量 • 1.5 理想气体定律
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1.2.1 元素 元素是原子核里质子数(• 即核电荷数• )• 相同的一 类原子的总称。 如何正确理解元素？ 1、具有相同核电荷的原子 都具有相同的化学性质。所 以元素是以原子核的核电荷 数为标准对原子进行分类。 3.原子是微观概念,元 素是宏观概念。原子 有量的涵义,元素没有。 如 H —— 表示氢元素, 也表示一个氢原子; 2H ——只表示两个 氢原子,不能说成两个 (种）氢元素
1 1u= A(12C)×— 12
—
所以碳—12原子的质 量是： A(12C)=12 u
这样，某一核素的原子质量,以 u为单位时,数值上等于它的质 量数（质子数 + 中子数）。
同理：A(16O) = 16 u 18 u
A(17O) = 17 u A(18O) =
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2.平均原子质量 某元素的平均原子质量等于 各同位素的原子质量与其丰度的积之和。
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2.表示元素的符号与表示 原子的符号相同,如H,既 表示氢元素,也表示氢原 子。
单质和化合物
元素、单质、化合物等都是宏观概念。它们都可以通 过微观概念——从原子的不同来理解：
元素是具有相同核电荷数一类原子；
单质的化学组成是由一种元素的原子组成(如O2, S, Cu); 化合物的化学组成是由不同种元素的原子组成(如 CO2, KCl)。
A平均(Hg)
= 204u×6.85%+202u×29.80%+201u×13.22%+200u×26.1 3% + 199u×16.84%+198u×10.02%+196u×0.146% 第18页 =200.6u
2、相对原子质量(简称原子量) 一种元素的相对原 子质量就是该元素1个原子质量与12C核素1个原子 质量的1/12的比值，用Ar(E)表示
本章小结
化学基本概念 分子、原子、元素、单质和化合物、核素、
单击有关复习 内容
同位素、原子序数、物质的量、原子量、分
子量、摩尔式量、标准摩尔体积、分压力、
分体积、摩尔分数。
化学基本 阿佛加德罗定律、理想气体状态 定律 方程、气体扩散定律。分压定律
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分体积：在相同温度条件下,组分气体的分体 积等于其与混合气体相同压力时所占的体积。 用Vi表示 Vi = Ni VT
的分子(化学变化)。 分子层次 分子物质, 离子物质.巨型分子
分子物质中,分子是可以独立存在的,而离子物质中,阳离子和
阴离子总是相互依赖而存在的。所谓分子层次就是指可以保持 物质化学性质的由原子所组成的基本微粒。
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1.1.2 原子
原子是物质进行化学反应的基本微粒。
1.分子和原子是物质分割不同层次的微粒 ,构成分子层 次基本微粒的内部成员就是原子微粒。 2.原子是在不断地运动着,一旦它在分子层次中的运动 超出了分子层次的范围 , 分子层次便受到破坏 , 从而发 生了化学变化。所以说它是化学反应的基本微粒。 3.原子包括中性原子,带电原子(离子),原子自由基等。 4.原子是可以再分的,原子由更小的微粒 (质子、中子、电子等)组成。
解:根据 p1V1=p2V2 求混合气体得分压：
0.2 PN2 = = 2.22×104 Pa 0.3 0.3 4 PO2 = 4.67×10 Pa×—— = 4.67×104 Pa 0.3
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1.2.2核素
具有相同质子数及不同质量数的 一类原子。
1.核素也是指原子的种类
核素概念中原子的种类是 在元素的基础上再加以细分 , 即原子的种类是以原子核中 质子数和中子数为依据进行分类的。质子数不同 , 或者是 中子数不同的原子,都是不同种类的核素。
2.表示核素的符号 如氧元素的三种核素:168O,178O,188O。 3.核素符号的意义 与元素类似，如168O,表示氧16核素,也表示氧-16核素的一个原子。2 21H表示 氘核素的2个原子。 4.一种元素如果存在有多种核素,则称该元素为多核 素元素,否则称为单一核素元素。 第8 页
M(OH-)=17 g·mol-1
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• 1.1 分子 原子
• 1.2 元素
• 1.3 摩尔
• 1.4相对原子质量 相对分子质量 • 1.5 理想气体定律
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1.4.1 相对原子质量
1、原子质量 某核素一个原子的质量称为该核素 的原子质量。常用A表示。 原子质量单位:一个12C核素原子质量的十二分之一 定义为“统一的原子质量单位”,用“u”表示。
0.012kg碳-12的原子数目相等。SI制 单位符号是：mol
1 1kg氧气中氧分子的物质的量是31.25摩尔 注 意
2. 表示物质的量时,应先指明基本单元。物质 的基本单元可以是各种任意指定的微粒如 : 原 子、分子、离子、2H、H2O、3OH-等等。
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阿佛加德罗常数 1摩尔基本单元数目与0.012 kg碳-12的原子数目
• 1.4相对原子质量 相对分子质量 • 1.5 理想气体定律
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1.3.1 国际单位制(SI)
SI制中的基本物理量及其单位名称和符号
在化学中,前面六种 单位是常用单位。
物 理 长 量 度 单 位 米 名称 单 位 米 (中) 符 号 m (英)
质 量 千克 千克 kg
时 间 秒 秒 s
电 流
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摩尔质量
1摩尔基本单元的质量称为摩尔质量。常用M表示, 单位是g·mol-1 1mol 12C 原子的质量 是0.012kg(12g),记为: 1mol H2O分子的质量 是0.018Kg(18g),记为: 1mol OH-离子的质量 是0.017Kg(17g),记为: M(12C)=12 g·mol-1 M(H2O)=18 g·mol-1
倍数 109 106 103 10-3 10-6 10-9 10-12
中文称号
国际称号
吉
G
兆
M
千
k
毫
m
微

钠
n
皮
p
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此外还必须认识一些常用的非国际单位制单位
1.3.2 物质的量及其单位──摩尔(mole)
一、物质 的量 二、摩尔 单位
以摩尔为单位来表示组成物质的基本单 元数目多少的物理量称物质的量。
nTRT (n1+n2+n3) RT VT = —— = ————— P P n1RT n2RT n3RT = —— + —— + —— P P P
VT = V1 + V2 + V3 + ...
在相同温度条件下 , 组分气 体的分体积等于混合气体相 同压力时所占的体积。用 Vi 表示
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假设在一个容器中用若干 P = P1 + P2 + P3 + ... 个隔板隔开着若干种气体
A平均(E)=ΣA(同位素)×丰度
例:汞的各同位素及其丰度如下表:
同位素 204Hg 202Hg 201Hg 200Hg 199Hg 198Hg 196Hg A(u) 204 202 201 200 199 198 196 丰度(%) 6.85 29.80 13.22 26.13 16.84 10.02 0.146 汞的平均原子质量:
相等,这个数目称为阿佛加德罗常数。用NA表示：
NA=6.022×1023
所以,1 mol 12C含有NA个12C原子。 1 mol H2O含有2 NA个H原子和1 NA个O原子。
阿佛加德罗，意大利物理学家，它的主要
贡献是创立了分子学说，阿佛加德罗常数 和阿佛加德罗定律是他在1811年提出的。
Amedeo Avogadro 1776-1856
n1RT Vi= —— P nTRT VT= —— P
Ni = ——
nT Vi ni
ni
Xi = —— = — = Ni
VT nT
混合气体的总压力等于 各组分气体分压之和， 类似上述推导可得出: 这个定律称为 分压定律 。 Pi ni —— = —— Pi = Ni PT nT P T P = P1 + P2 + P3 + ... 第25页
因为1mol 任何元 素都含有相同的原 子数,所以有：
A(12C)
E元素的平均原子质量 Ar(E) = ————————— A(12C) —
———
12
所以原子量的数值与平均原子质量的数值 ——— = 1u 是相等的，其不同仅是前者无单位，后者 12 有单位。就如比重和密度的关系一样。
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平均原子质量、原子量、摩尔原子质量的区别
分压力 nT = n1 + n 2 + n3 VT = V1 + V2 + V3
nTRT (n1+n2+n3) RT P = —— = ————— VT VT n1RT n2RT n3RT = —— + —— + —— VT VT VT
n1 V1 T
n2 V2 T
抽开隔板
n3 V3 T
nT VT T
摩尔质量(g·mol )
质量(m)
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50 g
• 1.1 分子 原子
• 1.2 元素
• 1.3 摩尔
• 1.4相对原子质量 相对分子质量 • 1.5 理想气体定律
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1.5.1 理想气体 状态函数
理想气体状态方程式
分子的体积和分子间作用力都可以忽略 的气体称为理想气体。 描述一种气体的状态时所用到的物理量 称为状态函数。如压力 (P) 、温度 (T) 、 体积(V)、物质的量(n)等等。 P——压力 V——体积 T——温度 n——物质的量 m——质量 R——气体常数 M——摩尔式量