課程名稱:細數原子與分子 課程名稱:細數原子與分子
編授教師:
中興國中 楊秉鈞
原子量與分子量
原子量: 原子量
( 1 )原子量 一個原子的真正質量。
( 2 )原子量是原子間的 ,質量比值仍維持不變 ( 3 )原子量標準:以碳 -12 為標準,訂碳的原子量= 。 碳 -12 質量數 (質子數 6 、中子數 6 )
原子量是一個原子真正質量的 ,倍數= 。 ( 4 )原子量沒有單位,經比較及擴分而得,不見得為整數
( 5 )實例討論:
≠
倍數
原子 H C O N ……..
真正質量 ……..
原子量 ……..
23g 6 10
1 21023g 10 23g 3
8 10 23g 3
7
12
1023
6
1 12 16 14
1023
6 1023
6 61023 61023 61023
12 1 ... C
1 12 6 10
1 10 2 C
23
23
原子量
原子量 原子量
原子量 原子的質量
一個
原子的質量
一個 H
H H
H
比較質量
元素名 元素符號 原子量 元素名 元素符號 原子量
氫 H 1 鈣 Ca 40
碳 C 12 鐵 Fe 56
氮 N 14 銅 Cu 63.5
氧 O 16 鋅 Zn 65.4
鈉 Na 23 銀 Ag 108
鎂 Mg 24.3 碘 I 127
鋁 Al 27 鎢 W 183.9
硫 S 32 金 Au 197
氯 Cl 35.5 汞 Hg 200.6
鉀 K 39 鉛 Pb 207
常見原子原子量 (約數)
原子量示意圖
23
g 10 2
1
原子質量 個 C
12 )
10 6
( 10
2
23g
23 C 原子量
12 原子量 C
原子量
分子量: 分子量
( 1 )分子量 一個分子的真正質量。
( 2 )分子量是分子間的比較質量,質量比值仍維持不變 ( 3 )分子量:由原子量延伸而來(∵原子組成分子)
分子量=分子內各原子的原子量總和
分子量是一個分子真正質量的 ,倍數= 。 ( 4 )分子量沒有單位,不見得為整數
( 5 )實例討論:
≠
倍數 61023
氨分子量
= H 原子量 × 3 + N 原子量 × 1 = 1 × 3 + 14 × 1 = 17
氨分子量
= H 原子量 × 3 + N 原子量 × 1
= ( H 原子質量 × 6×1023 )× 3 + ( N 原子質量 × 6×1023 ) × 1
= ( H 原子質量 × 3 + N 原子質量 × 1) × 6×1023
= ( 一個氨分子質量 ) × 6×1023
3
17 分子量表示 NH
N H
NH3
氨分子 H
H
莫耳
化學計數集合單位
:( 1 )生活上計數:
單位: 。
集合單位: 。 1 對= 個。 1 打= 個。
( 2 )化學上計數:
單位: 。
12 公克的碳原子所含的原子數目有六千億兆個
集合單位: = = 。 1 mol = = 。
化學計數單位 莫耳
雙(對)、打、袋、包、本…
個、支、片、條、件、頁、粒…
2 12
個 打
12
12
個
1 莫耳 個 1023
6
六千億兆個
個 n 莫耳 mol
6 10
23
1 mol
亞佛加厥數 N
6 10
23
常見計數單位及莫耳示意圖
個 雙 2 1
個 打 12 1
個 令 500 1
個 莫耳 6 10
1
23能從原子量知道什麼 ?
能從原子量知道什麼:
( 1 )原子量能由元素週期表查知
( 2 )原子量大的原子,其原子真正的質量就大 ( 3 )原子量 質量數
( 4 )原子間原子量的比值=原子間真正質量的比值
( 5 )原子量 1 莫耳的原子質量( g ),可求出一個原子質 量
原子質量 原子質量 原子原子量
原子原子量
B B
A
A
一個 A 原子質量( g ) A 原子 量
原子 C H O N
原子量 12.01 1.008 16.00 14.01
質量數 12 1 16 14
) 10 6
( 23
) 10 6
( 23
=
能從分子量知道什麼 ?
能從分子量知道什麼:
( 1 )分子量能由原子量總和求出
( 2 )分子量大的分子,其分子真正的質量就大
( 3 )分子間分子量的比值=分子間真正質量的比值
( 4 )能從分子量求出一個分子的真正質量
( 5 )分子量 1 莫耳的分子質量( g ),導引出分子重與莫 耳數
關係。
分子質量 分子質量 分子分子量
分子分子量
B B
A
A
一個 A 分子質量( g ) A 分子 量 (61023)
) 10 6
( 23
=
莫耳數 分子重
( g ) 分子量
分子量
『克 莫耳個』的關係
( 2 )討論: H2O = 18 ,可知:
1 莫耳水分子= 18 克 18 克水= 1 莫耳
2 莫耳水分子= 18 × 2 克 36 克水= 36/18 莫 耳
N 莫耳水分子= 18 × N 克 W 克水= W/18 莫 耳
水的分子量是 18
1 莫耳的水分子有 18 克 ( 1 )求出一個水分子質量:分子量
分子量
原子 分子 分子 分子重
( g )
個數 個數 莫耳數
公克 個 n mol
個
) 10 6
( 23
) 10 6
( 23
看化學式
一個水分子質量( g ) 水分子量 18 (61023)
) 10 6
( 23
公 式 推 想
已知水的分子量= 18 表示 1 莫耳的水有 18 克 則: 500 公克的水,相當於 500/18 莫耳的水 6 莫耳的水,相當於是 6 ×18 公克的水
10 莫耳的水,相當於是 10 × 6 × 1023 個水分 子
已知 1 打蘋果單價 100 元 表示 1 打的蘋果有 100 元 則: 500 元,相當於可購買 500/100 打數的蘋果 6 打的蘋果,相當於是 6 × 100 元的錢 10 打蘋果,相當於 10 × 12 個蘋果
一打蘋果單價
蘋果 蘋果 總金額
(元) 個數 打數 個 打 元
12
12 一打蘋果單價
分子量
分子量
分子 分子 分子重
( g )
個數 莫耳數 個 mol 克 )
10 6
( 23
) 10 6
( 23
換算涉及「質量」的,用「原子量、分子量」
換算「數目」間的,用「亞佛加厥數」
運算符號:換算到兩旁,都用『乘號 』 , 反方向用『除號 』
原子 , 分子的『克 , 莫耳 , 個』
關係
) 10
6
(
23mol ( 原、分子量 ) g
n X X
原(分)子量的二方向運算
12
C N 14
23
g 10 6
12 C
一個
mol g /
12
C
一莫耳
23
g 10 6
14 N
一個
mol g /
14
N
一莫耳
原(分)子量的二方向運算
17
NH
3 CO
2 44
23
g
3
10 6
17 NH
一個
mol g /
17
NH
3
一莫耳
23
g
2
10 6
44 CO
一個
mol g /
4 4
CO
2
一莫耳
原子量 回家作業
原子 C H O N S
原子量 12 1 16
每莫耳 原子質量 原子質量每個
原子 Na Mg Cl Cu Pb
原子量 每莫耳 原子質量 原子質量每個
12 g 1 g 16 g 14 g 32 g
23 24.3
14
35.5 63.5 207
32
23 g 24.3 g 35.5 g 63.5 g 207 g
23
g 10 6
12
23g
10 6
1
23g
10 6
16
23g
10 6
14
23g
10 6
32
23
g 10 6
23
23g
10 6
3 . 24
23g
10 6
5 . 35
23g
10 6
5 . 63
23g
10 6
207
分子量 回家作業
分子 H2O CO2 CaCO3 C6H12O6 H2SO4 分子量
1 莫耳 分子質量
5 莫耳 分子質量 1 Kg 分子
的莫耳數 每個 分子質量
18 44 100 180 98
18 g 44 g 100 g 180 g 98 g
23
g 10 6
18
23g
10 6
44
23g
10 6
100
23g
10 6
180
23g
10 6
98
90 g 220 g 500 g 900 g 490 g
18 mol
1000 mol
44
1000 mol
100
1000 mol
180
1000 mol
98 1000
分子量
分子量
原子 分子 分子 分子重
( g )
個數 個數 莫耳數
公克 個 mol
個
) 10 6
( 23
) 10 6
( 23
看化學式
細數原子與分子
說明例 粒子圖例 分子數 原子數
成分原子數 原子總數
1 個 水分子
1
1 個白原子 2 個黑原子
3 個原子
O H
2H O
1
1 個 O 原 子
2 個 H 原子
3 個原子
1
細數原子與分子
說明例 粒子圖例 分子數 原子數
成分原子數 原子總數
3 個 水分子
3
3 個白原子 6 個黑原子
9 個原子
O H
23
H O
3
3 個 O 原 子
6 個 H 原子
9 個原子
) (
3 H
2O
13 1 )
(
3 H
2O
13 2 3 ( H
2O
1)
3 3 )
(
3 H
2O
細數原子與分子
說明例 粒子圖例 分子數 原子數
成分原子數 原子總數
1 打
水分子 12 36 個原子
24 個黑原子
12 個白原子
細數原子與分子
說明例 粒子圖例 分子數 原子數
成分原子數 原子總數
1 打
水分子 1 打 H
2O 1 打
) 1 打 ( H
2O
11 打 O 原子
) (
1 打 H
2O
11 1 打
) (
1 打 H
2O
12 1 打
2 打 H 原子
) (
1 打 H
2O
13 1 打
3 打原子
細數原子與分子
說明例 粒子圖例 分子數 原子數
成分原子數 原子總數
5 莫耳
水分子 H
2O ol
5 m 5 mol ) ol
5 m ( H
2O
15mol O 原子
) (
5 mol H
2O
11 5 mol
) (
5 mol H
2O
12 5 mol
10mol H 原子
) (
5 mol H
2O
13 5 mol
15mol 原子
1. 碳與甲原子之質量比= 4 : 5 ,若碳原子量為 12 ,則:
甲原子量= 。
若碳原子量基準改為 36 ,則甲原子量= 。
2. 某原子之質量為 3 × 10 - 23 g ,則其原子量= 。
範例解說
45 ...
36 15
12 5
4 甲
C
15
45
18 )
10 6
( 10
3
23
23
M
18
提示 :一個質量 × ( 6×10
23)=原子量
範例解說
3. 求 3 ×1022 個氧原子的質量= 克。
g
m 3 10 0 . 8
10 6
16
2223
0.8
想法 :先由 [ 原子量 ] ,求出一個原子的質量,再乘原子
數
O 16
想法 :由 [ 原子數 ] ,求出莫耳數,再乘原子量
( ∴ 原子量= 1 莫耳原子的質量 g )
mol g
O 16 16 /
g m 16 0 . 8
10 6
10 3
23
22
莫耳數 一個原子質量
範例解說
4. 某分子分子式為 A2 ,其一個分子之質量為 9 ×10 - 23 g , 則:
其分子量= ; A 原子量為 。提示 :一個分子的質量 × ( 6×1023 )=分子量
54 )
10 6
( 10
9
23
23
M
54
27 54
2
54 A A A
A
27
提示 :分子中原子量的總和=分子量
A 2
A A
範例解說
5. 求 6 × 1022 個氨分子( NH3 )的質量=
克。
g
m 6 10 1 . 7
10 6
17
2223
1.7
想法 :先由 [ 分子量 ] ,求出一個分子的質量,再乘分子
數
NH
3 17
想法 :由 [ 分子數 ] ,求出莫耳數,再乘分子量
( ∴ 分子量= 1 莫耳分子的質量 g )
mol g
NH
3 17 17 /
g m 17 1 . 7
10 6
10 6
23
22
莫耳數 一個分子質量
6. 葡萄糖分子 10 莫耳( C6H12O6 )中:
相當於 個葡萄糖分子= 克葡萄糖。
含有 莫耳碳原子= 個碳原子= 克碳原 子
範例解說
10 mol ( C6H12O6 ) 6 ×1024
6
180
12
6
H O
C
1800
24 23
6 10 10
6 10
10
mol n
g m 10 180 1800
60
25 23
3 . 6 10 10
6 60 6
10
mol C
3.6 ×1025
180 72 180
12 180 6
6 12
6
含 比率 C O
H C
g
C 7 20
180 1800 72
720
g mol
C 60 60 12 720
6. 葡萄糖分子 10 莫耳( C6H12O6 )中:
含有 莫耳氫原子= 個氫原子= 克氫原子
含有 莫耳氧原子= 個氧原子= 克氧原子
範例解說
6
180
12
6
H O
C
10 mol ( C6H12O6 ) 120
25 23
2
23
10 2
. 7 10
10 2
. 7
10 6
120 120
mol H
7.2 ×1025
g mol
H 120 120 1 120
120
180 12 180
12 180 1
6 12
6
含 比率 H O
H C
10 mol ( C6H12O6 ) 60
25 23
3 . 6 10 10
6 60 60
mol O
3.6 ×1025
g mol
O 60 60 16 960
180 96 180
16 180 6
6 12
6
H O 含 比率 O
C
960
g
H 1 20
180 1800 12
g
O 960
180 1800 96
6. 葡萄糖分子 10 莫耳( C6H12O6 ) 中:
含有 個原子
範例解說
10 mol ( C6H12O6 )
個
26 23
23
10 44
. 1 10
1440
10 6
240 24
10
) 6 12
6 ( 10
mol mol
n
1.44 ×1026
原 子 分 子
※ 葡萄糖分子 10 莫耳( C6H12O6 )中:
解題回顧
C H O
個 克
個 克 個 克 個 克
6 12
10 mol ( C
6H O )
mol
60 120 mol 60 mol
克 莫耳
× 分(原)子量
× 亞佛加厥數
個
範例解說
7. 在 90 公克水中,其成分元素的質量各為多少:
含有氫元素 公克。 含有氧元素 公克。 10
18 16
2
2
O 1
H
mol g
O
H
2 18 18 / 18
2
H 佔
18 O 16
佔
g
H 10
18 90 2
g
O 80
18 90 16
80
解法延伸思考
7. 在 90 公克水中,其成分元素的質量各為多少:
含有氫元素 公克。 含有氧元素 公克。 10
2
O 18 H
80
O H
mol O
H
g
25
218 90 90
g mol
H 10 10 1 10
g mol
O 5 5 16 80
範例解說
8. 濃度 4.9 %的硫酸( H2SO4 )水溶液 1000 公克中,含有溶 質
純硫酸 莫耳。 ( S = 32 )
mol
n 0 . 5
98 49 98
100 9 . 1000 4
0.5
4
98
2
SO
H
9. 硫酸銨化學式為 (NH4)2SO4 ,取一含純硫酸銨的樣品進行分析,
得知其中有氫 24 莫耳,則此樣品中:
含氮原子 莫耳;含氧原子 公克。
含硫原子 個。
範例解說
6
4 2
4
)
( NH SO
Ymol Y 8 24 Y 3
4 2
4
) (
3 mol NH SO N 3 2 mol 6 mol g mol
mol
O 3 4 12 12 16 192
192
24 23
1 . 8 10 10
6 3
3 1
3
mol mol S
1.8 x1024
範例解說
10. 小華打完球後回到教室,由於口渴立刻將茶杯中的 360 ml 的水一口氣 喝
下,試問:他喝下多少個水分子? 。
他喝下 公克水分子?
他喝下 莫耳水分子?
他喝下 個水分子?
他喝下 個氫原子?
他喝下 個氧原子?
他喝下 個原子?
個水分子
25 23
1 . 2 10 10
18 6 1
360
n
1.2 ×1025
H
2O 18
20 mol
( H2O )
360 20 1.2 ×1025
1.2 ×1025 2.4 ×1025
3.6 ×1025
克 莫耳
個
分子量
分子量
原子 分子 分子 分子重
( g )
個數 個數 莫耳數
公克 n 個 mol
個
) 10 6
( 23
) 10 6
( 23
看化學式
範例解說
11. 關於下列各物質的組成,回答下列問題:
(甲) 0.3 莫耳 O2 (乙) 6×1022 個 C6H12O6 (丙) 90 克 H2O
三者所含的分子數多寡如何? 。 三者所含的氧原子數多寡如何? 。 三者所含的原子數多寡如何? 。 三者質量多寡如何? 。
克 莫耳
個
g molO
mol
n
甲 0 . 3 O
2 0 . 3 2 0 . 6 0 . 3 32 9 . 6
g mol
molO mol
n
18 180
1 . 0 2.4
24 0.1
0.6 6
0.1 O
H C 10 0.1
6
10 6
6 12 23 6
22
乙
g
mol molO
mol n
90 18
5
15 3
5 5
1 5 O
H 18 5
90
2
丙
丙>甲>乙 丙>甲=乙 丙>乙>甲 丙>乙>甲
12. 回答下列關於一氧化碳( CO )與二氧化碳( CO2 )的相關問題:
等質量的 CO 與 CO2 :
分子數比= ;原子數比= 。
範例解說
44 28
2
CO CO
7 11 1
44 28
1 44
28 1 1
2
CO CO
n n
21 22 3
7
2 11
' '
2
CO CO
n n
11 : 7
22 : 21
公克
1
12. 回答下列關於一氧化碳( CO )與二氧化碳( CO2 )的相關問題:
等數目的 CO 與 CO2 :
原子數比= ;質量比= 。
3 2 3
1
2 1
2
CO CO
n n
範例解說
2 : 3
44 28
2
CO CO
11 7 44
1
28 1
2
CO CO
m m
7 : 11
mol
1
範例解說
12. 回答下列關於一氧化碳( CO )與二氧化碳( CO2 )的相關問題:
等原子數的 CO 與 CO2 :
分子數比= ;質量比= 。
molCO
2b
molCO a
2 3 3
2 b
b a a
3 : 2
22 21 44
2
28 3
2
CO CO
m m
21 : 22
範例解說
13. ( )大明取 2 g 的金屬氧化物 (MO) 與適量的稀硫酸完全作用,反 應後將溶液蒸乾,得到 6 g 的金屬硫酸鹽 (MSO4) 。表為各元 素與其原子量,則金屬 (M) 應是下列何者?
( A ) Mg ( B ) Ca ( C ) Fe ( D ) Cu 。
MO g
2 6 g MSO
464 6 32
2 16
M
M M
M
96 6
16 2
M
M M
M
96 3 16
1
M
M
Mg M
M
M M
24 48
2
96 48
3
g O
gH ex
18 10 90 2
H 90 :
2
含
2
O 18 H
質量守恆
A
14. ( )阿誠依重量百分濃度配製含有如下成分的水溶液,以作為栽種 時所添加的肥料。 (原子量 Na = 23 , P = 31 , O =
16 )
硝酸銨( NH4NO3 ) 2 % ; 磷酸鈉( Na3PO4 ) 7 % ;
氧化鉀( K2O ) 12 %
則 80 公克的肥料水溶液中約含有多少公克的鈉元素?
範例解說
80 g 肥料
4 3
PO Na
7 % C
範例解說
15. 右圖為鈣片之營養標示。若鈣片中的鈣成分皆來自 CaCO3 , 則回答下列問題:(原子量: Ca = 40 )
一片鈣片中,含有鈣 莫耳。
此鈣片中含有 Ca 的重量百分比為 % 。
mol n 0 . 003
40 12 .
0
克 莫耳
個
0.003
0.5 g
g Ca 0 . 12
% 24 5 100
. 0
12 . 0
100
%
鈣片 Ca
24 Ca
範例解說
15. 右圖為鈣片之營養標示。若鈣片中的鈣成分皆來自 CaCO3 , 則回答下列問題:(原子量: Ca = 40 )
此鈣片中含有 CaCO3 的重量百分比為 % 。
0.5 g
3
100 CaCO
% 60 5 100
. 0
40 12 100
. 0 100
%
3
鈣片 CaCO
X CaCO
Ca 0 . 12 100
40
3
60
莫耳濃度
體積莫耳濃度
體積莫耳濃度:
( 1 )水溶液濃度的表示法之ㄧ
( 2 )定義:每公升水溶液中,所含溶質的莫耳數 單位: ;符號: 。 ( 3 )公式:
( 4 )實例討論:
M
l
mol
溶液公升數 溶質莫耳數
M l
mol M
莫耳公升
莫耳濃度 意義
1 M HCl
2 M HCl
每公升溶液 莫耳 HCl
1
每公升溶液 莫耳 HCl
2
全部
分率 部分
公式整理
公式整理
:分子量
分子量
原子 分子 分子 分子重
( g )
個數 個數 莫耳數
公克 mol
n 個 個
) 10 6
( 23
) 10 6
( 23
看化學式
莫耳濃度 M
l
l
mol M
l
求莫耳數的三個路徑
mol
n g
範例解說
1. 氫氧化鈉水溶液 0.1M 、 200 ml :(若已知 NaOH 分子量= 40 ) 表示每公升溶液含氫氧化鈉 莫耳。
此溶液內含氫氧化鈉 莫耳= 公克氫氧化鈉。
2. 欲配製濃度 1M 的氫氧化鉀( KOH )水溶液 2 公升,需稱取溶質多少 公
克? 。( K = 39 )
3. 將 36 公克的葡萄糖( C6H12O6 )以水溶解並稀釋至 500 毫升,則其 莫耳
濃度為何? 。
g mol
n n l
mol 0 . 02 0 . 02 40 0 . 8 2
. 1 0
. 0
M
0.1
0.02 0.8
g mol
n n l
M mol 2 2 56 112
1 2
112
l M
M mol 0 . 4
5 . 0
2 . 0 5
. 0 180
36
180
6 12
6
H O
C
0.4 M
mol l M 0 . 1
1 .
0
56
KOH
5 2 . 0
5 . 1 4
5 .
2 0
V V
V l
M mol
溶液公升數 溶質莫耳數
範例解說
4. 糖 6×1021 個分子,配成 100 ml 的糖水,則此糖水的莫耳濃度為 多少? 。
5. 取 500 毫升濃度 4M 的硫酸溶液,想配製成為 2M 的硫酸溶液,
則:
需加 1.5M 的硫酸多少公升? 。
l M
M mol 10 0 . 1
10 10 1
. 0
10 6
10 6
1 1
23 2 21
0.1 M
2 公升 混合液濃度必在二者之間