内容正文:
第二章
海水中重要的元素—钠和氯
第三节 物质的量
第3课时
物质的量浓度
高中化学必修第一册(2019人教版)
学
习
目
标
学
习
目
标
1.能从宏观和微观的角度理解物质的量浓度的含义及其微观粒子间的关系。
2. 掌握物质的量浓度的有关计算。
3.掌握溶液稀释和混合的计算。
4. 了解物质的量浓度在生活、生产中的应用。
“生活中的溶液”
——浓度表示
体积分数
质量分数
讨论
请思考:体检单中甘油三酯检查结果为0.52mmol/L的含义是什么?
取用溶液时,更多的是量取溶液的体积。如果知道一定体积的溶液中溶质的物质的量,对于计算化学反应中各物质之间的量的关系是非常便利的,对生产和科学研究也有重要意义。
什么是溶液中溶质的物质的量?
溶液的量
溶质的量
m(溶质)
m(溶液)
= ω
n(溶质)
V(溶液)
c =
讨论:
根据这个关系式,并类比质量分数的定义给物质的量
浓度下个定义。
质量分数:单位质量溶液中所含溶质的质量
思考:
取一定量溶液时,是称质量方便还是量体积方便?
主题1: 物质的量浓度
体检单中糖检查结果为4.15mmol/L的含义是:1L溶液中含糖4.15毫摩尔。
1L溶液中含有溶质的物质的量。
单位体积的溶液中所含某种溶质B的物质的量。
物质的量浓度
符号:cB
类 比
主题1: 物质的量浓度
物质的量浓度
阅读教材P57页内容,思考什么是物质的量浓度?有何特点?
物质的量浓度
定义
单位体积(1L)溶液里所含溶质B的物质的量
符号
CB
单位
1mol/L或mol·L-1
表达式
cB=nB/V
特点
在一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,其物质的量浓度不变,但所含溶质的物质的量或质量因体积的不同而不同。
主题1: 物质的量浓度
~
7
【概念辨析】
1.将1gNaCl溶于水制成1L溶液,则c(NaCl)=1mol·L-1
溶质用物质的量表示,不是用质量表示。
2.将1molNaCl溶于1L水制成溶液,则c(NaCl)=1mol·L-1
V是溶液的体积,不是溶剂的体积。
注:“1L”指“溶液的体积”
不是溶剂或溶质的体积
也不是水的体积
也不是溶剂 + 溶质的体积
(特别注意气体溶于水的情况)
不同物质,尤其是不同状态的物质,体积不具加和性
主题1: 物质的量浓度
【概念辨析】
3.1mol·L-1Na2SO4溶液中,c(Na+)=2mol·L-1
4.从1mol·L-1Na2SO4溶液中取200mL,取出的溶液浓度为c(Na2SO4)=1mol·L-1
从溶液中取出任意体积,浓度都相等。
溶液的浓度与取用的体积无关!
溶质B可以指溶于溶剂中物质,也可以是其电离出来的离子。
规 律:同一溶液中,各粒子浓度之比等于其物质的量之比
快速判断:
0.2mol/LH2SO4溶液中 c(H+)= , c(SO42-)=_____;
0.4mol/L
0.2mol/L
1 mol/L Al2(SO4)3溶液中,c(Al3+)= , c(SO42-)= 。
2 mol/L
3 mol/L
主题1: 物质的量浓度
根据描述填空:
1.从1L 3mol/L的NaOH溶液中取出50mL,则取出的溶液中溶质的物质的量浓度
是________.
2.取250 g CuSO4·5H2O晶体溶于水配成1L溶液, 则溶质是_________,
其物质的量浓度是____ ____.
3.已知某MgCl2溶液的浓度为2mol/L,则在此溶液中的Mg2+的浓度为_________,
Cl-的浓度为____________。
某混合溶液中MgCl2的浓度为1mol/L,NaCl的浓度为0.5mol/L,Cl-的浓度
为__________。
3 mol/L
CuSO4
1 mol/L
2 mol/L
4 mol/L
2.5mol/L
【归纳】离子浓度 = 溶液浓度 × 化学式中该离子的个数
课堂检测
微点拨
从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积的溶液,物质的量浓度不变,但随溶液体积的变化溶质的物质的量不同。
带结晶水的物质溶于水后,溶质是不含结晶水的化合物,溶剂中的水包括结晶水。如胆矾(CuSO4·5H2O)配成溶液,溶质是CuSO4。
物质的量浓度不仅可以表示溶液中的物质浓度,也可以表示溶液中的离子浓度。
与水发生反应的物质,溶质是生成新物质。
Na、Na2O、Na2O2
水
NaOH
CaO
水
Ca(OH)2
主题1: 物质的量浓度
认识物质的量浓度
物质的量浓度到底有什么意义?
65g 98g 161g 2g
1mol 1mol 1mol 1mol
宏观
微观
ω
cB
主题1: 物质的量浓度
~
12
1.1mol·L-1硫酸溶液的含义是( )
A.1L水中含有1mol硫酸
B.1L溶液中含有1molH+
C.将98g硫酸溶于1L水所配成的溶液
D.从1L该溶液中取出500mL后,剩余溶液的浓度仍为1mol·L-1
D
课堂检测
2. 下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol/L的是 ( )
A.将40 g NaOH溶解在1 L水中
B.将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液
C.将NA个氨气分子通入1 L水中
D.将10 g NaOH溶解在少量水中,再加蒸馏水直到溶液体积为250 mL
D
课堂检测
3.将4gNaOH溶解在100mL水中,稀释至1L后取出100mL,其物质的量浓度是( )
A.1mol/L B.0.1mol/L C.10mol/L D.0.01mol/L
A
4.下列各溶液中,Na+浓度最大的是( )
A.0.8L0.4mol/L的NaOH溶液
B.0.2L0.15mol/L的Na3PO4溶液
C.1L0.3mol/L的NaCl溶液
D.4L0.5mol/L的Na2CO3溶液
D
课堂检测
根据定义式进行计算
CB
=
V
nB
CB
V
=
nB
=
V
·
CB
nB
n
已知溶质的质量
已知溶液中某种粒子的数目
已知气体溶质在标准状况下的体积
Vm
V
=
n
主题2: 物质的量浓度相关计算
把22.4L(标况下)HCl气体溶解在水中配成2LHCl溶液,此时盐酸的物质的量浓度为多少?
→nB?
由公式:cB = nB/V
nB = V/Vm
22.4L
22.4L·mol-1
=1mol
→nB=
cB = nB/V=
1mol
2L
=0.5mol·L-1
主题2: 物质的量浓度相关计算
溶液稀释与混合的有关计算
溶液稀释:
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)·ω(浓)= m(稀)·ω(稀)
溶液混合:
混合前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
c1·V1 + c2·V2 = c(混)·V(混)
m1·ω1+m2·ω2= m(混)·ω(混)
主题2: 物质的量浓度相关计算
课堂检测
1.市售浓硫酸的浓度为18.4 mol·L-1,现需配制500 mL 1.50 mol/L的硫酸溶液,应需浓硫酸 毫升?
40.8
100 mL0.5 mol/LMgCl2 溶液和 200 mL1 mol/LNaCl 溶液混合后(忽略体积变化),溶液中Cl-的物质的量浓度为( )
A.0.5 mol/L B.0.75 mol/L C.1 mol/L D.1.50 mol/L
C
2.浓度为0.1 mol·L-1的HCl溶液VmL,加水稀释到2VmL,取出10 mL,这10 mL溶液中含有c(H+)为( )
A.0.5 mol·L-1 B.0.01 mol·L-1 C.0.02 mol·L-1 D.0.05 mol·L-1
D
实验室里有一瓶浓度为98%的浓硫酸,其密度为1.84g/mL,化学老师要制作一个新的标签,用物质的量浓度来表示这瓶浓硫酸溶液的组成,同学们知道该怎么写吗?
探究活动
c(B)=
m(B)/M
V(aq)
1000m(B)/M
m(aq)/ ρ
cB =1000×ρ×ω÷M
密度ρ g/mL
1000×1.84g·L-1×98%
98g·mol-1
=18.4mol·L-1
主题2: 物质的量浓度相关计算
物质的量浓度与质量分数的关系
溶质的质量
= 溶液的密度ρ(g/mL或g/cm3)×溶液的体积V(mL)×溶质的质量分数ω
= 物质的量浓度c(mol/L)×溶液的体积V(L)×溶质的摩尔质量M(g/mol)
ρ · 1000V · ω = c · V · M
c
=
1000ρω
M
思考讨论:如何推导溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的关系?
主题2: 物质的量浓度相关计算
物质的量浓度与质量分数的关系
【应用探究】
根据信息,计算该浓硫酸酸溶液的物质的量浓度。
【解】取1 L硫酸溶液。
n(H2SO4)=
m(H2SO4)/M(H2SO4)
=1 000 cm3×1.84 g·cm3×98%/98 g·mol-1
=18.4 mol
c(H2SO4)=n(H2SO4)/V
=18.4 mol/1L
=18.4 mol/L
答:硫酸的物质的量为18.4 mol/L。
主题2: 物质的量浓度相关计算
4.将5mL浓硫酸(质量分数为 98%,密度为1.84g / cm3)稀释为20 mL的稀硫酸。稀释后溶液的浓度为( )
A.4.6mol·L-1 B.0.46mol·L-1 C.24.5% D.46%
稀释后稀硫酸溶液的密度未知,无法计算质量分数。 由稀释定律c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)可知,需要浓硫酸的体积为
A
课堂检测
=18.4mol/L
c
=
5mL×18.4mol·L-1
20mL
=4.6mol·L-1
课堂小结
物质的量浓度
物质的量浓度
概念:单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量
符号:CB
常用单位:mol/L(或 mol·L-1)
物质的量浓度
的相关计算
溶液稀释:
c(浓)·V(浓) = c(稀)·V(稀)
溶液混合:
c1·V1 + c2·V2 = c(混)·V(混)
物质的量浓度与质量分数的关系
c
=
1000ρω
M
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n=eq \f(N,NA)
n=eq \f(m,M)
$$