内容正文:
第三课时 物质的量浓度
学习目标
核心素养
1.了解物质的量浓度的含义。
2.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法和操作,学会进行误差分析。
1.在微观与宏观转换中提升对物质的量浓度概念的理解。
2.通过分析、推理认识物质的量浓度的构成要素及其相互关系。
情境导入
在日常生活中,饮料与酒通常用质量分数、体积分数来表示物质的浓度,而在化学反应和化学计算中使用物质的量这一物理量则更为方便,在化学实验室中为了取用方便,引入了“物质的量浓度”的概念。物质的量浓度是怎样规定的呢?
知|识|梳|理
知识点一
物质的量浓度
【微提醒】 在用公式计算物质的量浓度时体积指的是溶液的体积,而不是溶剂的体积。
知识点二
一定物质的量浓度溶液的配制
1.容量瓶的使用
(1)容量瓶的结构与规格。
(2)使用容量瓶时要注意以下几点:
①容量瓶瓶塞须用结实的细绳系在瓶颈上,以防止损坏或丢失。
②在使用前,首先要检查容量瓶是否完好,瓶口处是否漏水,经检查不漏水的容量瓶才能使用。检验程序:加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立→瓶塞旋转180°→倒立→查漏。
③容量瓶使用完毕,应洗净、晾干。(应在瓶塞与瓶口处垫一张纸条,以免瓶塞与瓶口粘连。)
2.配制100 mL 1.00 mol·L-1 氯化钠溶液
(1)计算:需要NaCl固体的质量为5.85 g。
(2)称量:根据计算结果,称量NaCl固体5.9 g(托盘天平的精确度为0.1 g)。
(3)溶解:将称好的NaCl固体放入烧杯中,加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使NaCl固体全部溶解。
(4)移液、洗涤:将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入100 mL容量瓶,并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将洗涤液也都注入容量瓶,轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
(5)定容、摇匀:将蒸馏水注入容量瓶,当液面离容量瓶颈部的刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切,盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
(6)将配制好的溶液倒入试剂瓶中,并贴好标签。
【微提醒】 根据所要配制的溶液的体积,选用合适的容量瓶,如配制230 mL的1 mol·L-1的NaCl溶液,就应该选择250 mL的容量瓶,称量NaCl的质量就是14.6 g。
思|考|辨|析
微思考
1.98 g硫酸溶于1 L水中配成溶液即得到1 mol·L-1的硫酸溶液吗?为什么?
提示:单位体积溶液强调的是溶液的体积,不是溶剂的体积。将98 g 硫酸(即1 mol)溶于1 L水后,得到的溶液体积不再为1 L,硫酸的物质的量浓度不是1 mol·L-1。
2.能否将固体或液体直接在容量瓶中溶解或稀释?
提示:不能,因为物质溶解时会有热量的变化,造成溶液体积有误差,配制的浓度不准确。应先在烧杯中溶解并恢复至室温后再转移至容量瓶中。
微判断
1.将58.5 g 氯化钠溶于1 L水中,得到1 mol·L-1的氯化钠溶液。 (×)
2.从2 mol·L-1氢氧化钠溶液中取出10 mL溶液,其物质的量浓度仍是2 mol·L-1。(√)
3.容量瓶在使用前应检查是否漏液。 (√)
4.实验室需要950 mL 0.1 mol·L-1氯化钠溶液,配制时应选用1 000 mL容量瓶。 (√)
5.配制一定物质的量浓度溶液时,两次使用玻璃棒,其作用分别是搅拌和引流。 (√)
探究一
有关物质的量浓度的计算
1.物质的量浓度的计算
(1)物质的量浓度的简单计算:c=。
(2)物质的量浓度和溶质质量分数之间的关系。
c=(ρ的单位是g·mL-1)或c=(ρ的单位是g·L-1)
w=(ρ的单位是g·mL-1)
(3)溶液稀释的有关计算:稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀)
(4)溶液混合的计算:混合前后溶质的物质的量或质量不变。
c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混)
m1·w1+m2·w2=m(混)·w(混)
2.物质的量浓度与溶液中溶质的质量分数的比较
内容
物质的量浓度
质量分数
溶解度
定义
表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量
用溶质质量与溶液质量之比来表示溶液组成的百分数
在一定温度下,某固态物质在100 g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量
溶质的单位
mol
g
g
溶液的单位
L
g
g
计算公式
c=
w=
×100%
S=×100 g
两者的关系
c=,w=,
w=×100%(饱和溶液)
【例1】 相对分子质量为Mr的气态化合物V L(标准状况)溶于m g水中,得到溶液的质量分数为w%,物质的量浓度为c mol·L-1,密度为ρ g·cm-3,则下列说法正确的是 ( )
A.溶液密度ρ可