3.1 溶液组成的表示方法（教学设计）-【中职专用】高中化学同步精品课堂（高教版2023·加工制造类）

主题三 溶液与水溶液中的离子平衡 第一节 溶液组成的表示方法（教学设计） 课程标准 1.能从微观粒子的角度认识溶液的组成，了解溶液组成的表示方法。 2.认识微观粒子的数目和宏观物质的质量之间的关系，知道物质的量及其单位--mol(摩[尔]); 3.认识摩尔质量的概念及有关计算，了解一定物质的量浓度溶液的配制方法; 4.认识化学反应中各物质之间量的比例关系，并能用这种关系进行简单计算。 5.能进行质量浓度、物质的量浓度等溶液组成表示法之间的简单换算。 6.发展宏观辨识与微观探析、现象观察与规律认知等化学学科核心素养。 教学目标 1.了解物质的量和摩尔质量的概念； 2.了解溶液组成的表示方法及相关计算； 3.学会一定物质的量浓度溶液的配制方法。 4.通过物质的量概念的学习，培养学生宏观辨识与微观探析等化学学科核心素养； 5.通过溶液组成的表示方法及相关计算，培养学生现象观察与规律认知等化学学科核心素养； 6.通过一定物质的量浓度溶液的配制，培养学生科学态度与社会责任等化学学科核心素养。 教学过程 【创设情境，生成问题】 在工业生产和一般的实验中，化学反应不可能只有几个分子、几个原子或几个离子参加，而是以可称量的一定质量的物质参加反应的。国际科学界建议采用“物质的量”将它们联系起来。 【板书】一、物质的量 【观察与认知】 图3-1-1所示为国际单位制(SI)几个基本单位的新定义观察图3-1-1，找一找哪些单位是你在之前的学习中尚未接触过的。国际单位制共有几个基本单位? 图 3-1-1 国际单位制几个基本单位的新定义 【讲解】一、物质的量 1.物质的量 (1)定义：用来描述物质所含粒子数目多少的物理量。 (2)符号：n。 (3)单位：mol（摩[尔]） [注意] 物质的量是一个专有名词，由四个字组成，是一个整体，不能分割，也不可加字、减字；粒子指微观的分子、原子、离子、电子、质子、中子、原子团等；粒子要指明，一般用化学式表示。 [数据分析] 实验测得，0.012 kg12C中含6.02×1023个12C原子。 1 mol O含有6.02×1023个O原子； 1 mol Fe含有6.02×1023个Fe原子； 1 mol Cl2含有6.02×1023个Cl2分子； 1 mol K+含有6.02×1023个K+； 1 mol OH-含有6.02×1023个OH-。 2.阿伏加德罗常数 (1)定义：1mol任何物质所含粒子的数目和0.012 kg12C中所含的碳原子数目相等，用符号NA表示。 (2)符号：NA。 (3)物质的量（n）、阿伏加德罗常数（NA）及粒子数目（N）之间存在如下关系： n= 3.摩尔质量 (1)定义：单位物质的量的物质所具有的质量。 (2)符号：M (3)单位：g/mol (4)根据国际单位制对物质的量的规定，可知1mol12C（6.02×1023个12C原子）的质量是12 g（0.012 kg），所以12C的摩尔质量M(C) = 12 g/mol，由此可以推得任何物质的摩尔质量。 (5)任何物质的摩尔质量，如果以g/mol为单位，数值上就等于该物质化学式的式量。 1　 H2的式量为2，则H2的摩尔质量M(H2) = 2 g/mol 2　 NaOH的式量40，则NaOH的摩尔质量M(NaOH) = 40 g/mol 3　 由于电子的质量可以忽略不计，因此对离子来说，离子的摩尔质量若以g/mol为单位，其数值就等于组成该离子的原子或原子团的化学式的式量 (6)物质的量（n）、物质的质量（m）、物质的摩尔质量（M）三者之间有如下关系： n=或 m(g) = M(g/mol)×n(mol) 利用上式，可以进行物质的质量与物质的量之间的换算。 【例题剖析】 [例题1] 2.8 g CO的物质的量是多少？ 解：已知M(CO) = 28 g/mol n===0.1mol [例题2] 0.22 g CO2中含有多少个 CO2分子？ 解：已知M( CO2) = 44 g/mol n== N(CO2)=NA=×6.02×1023个/mol=3.01×1023个 [例题3] 将80 g NaOH完全中和，需要多少摩尔H2SO4？ 解： n===2mol 根据化学方程式： 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + H2O 2mol 1mol 2mol n(H2SO4 ) 2mol :2mol = 1mol: n(H2SO4 ) n(H2SO4 )=1mol 4.物质的量除了可以知道各物质之间的粒子数及质量关系之外，还可以知道各物质之间物质的量的关系。 粒子数之比 1 : 3 : 2 : 3 质量之比 160 : 84 : 112 : 132 物质的量之比 1 : 3 : 2 : 3 【拓展延伸】 气体摩尔体积 (1)定义：单位物质的量的气体所具有的体积 (2)符号：Vｍ (3)单位： L/mol (4)对于气态物质，体积的大小主要取决于粒子间的距离 (5)科学研究表明，气体物质的体积与温度、压强有关。 1　 温度升高，气体分子间距离增大，体积膨胀； 2　 压强增大，气体分子间距离减小，体积减小。 (6)规定了标准状况，即温度为0℃、压强为101.325kPa时的状况。 (7)大量的实验证实1mol任何气体在标准状况下所占的体积都约为22.4L。 (8)气体的物质的量（n）、气体体积（V）和气体的摩尔体积（Vm）之间存在如下关系： n= (9)阿伏加德罗定律: 在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含相同数目的分子。 【思考与讨论】 【讲解】 5.物质的量浓度 (1)定义：单位体积的溶液中所含溶质的物质的量 (2)符号：c (3)单位：mol/L (4)表达式： c= 【例题剖析】 [例题1] 将1.2 g NaOH溶于水中，配成300 mL溶液，计算该NaOH溶液的物质的量浓度。 解：1.2 g NaOH物质的量为 n===0.03mol c===0.1mol/L [例题2] 配制0.2 mol/L Na2CO3溶液500 mL，需称取 Na2CO3固体多少克？ 解：已知c(Na2CO3)= 0.2 mol/L，V = 500×10-3 L = 0.5 L， 则n(Na2CO3) = c(Na2CO3)·V = 0.2 mol/L×0.5 L = 0.1 molm(Na2CO3) =n(Na2CO3)·M(Na2CO3)=0.1mol×106 g/mol = 10.6 g [例题3] 将25 mL 2 mol/L硝酸溶液稀释至0.1 mol/L，则所得溶液的体积为多少毫升？ 解：已知c1 = 2 mol/L，V1 = 25 mL，c2 = 0.1 mol/L则 V2===50 0mL (5)用水稀释较浓的物质的量浓度溶液时，只增加了溶剂，改变了溶液的体积，而溶质的物质的量不变，由此可得稀释公式： c1·V1 = c2·V2 【讲解】 一、一定物质的量浓度的溶液的配制 [实验仪器] 在实验室里，可以直接用固体或液体试剂配制一定物质的量浓度的溶液。如果要求比较精确，就需使用容积精确的仪器，如容量瓶（图3-1-4）。容量瓶有不同的规格，常用的有100 mL、250 mL、500 mL和1 000 mL。 图 3-1-4 容量瓶 [实验步骤] 以配制100 mL 0.5 mol/L NaCl溶液为例： (1)计算配制所需NaCl固体的质量：n(NaCl) = C(NaOH)·V =0.5mol/L×（100×10-3）L=0.05molm(NaCl)=n(NaCl)·M(NaCl)= 0.05mol×58.5g/mol≈2.93g (2)根据计算结果，称取NaCl固体。 (3)将称量好的NaCl固体放入烧杯中，加适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使之溶解。 (4)将烧杯中的溶液，沿玻璃棒小心注入100 mL容量瓶中，如图3-1-5所示。用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2 ~ 3次，洗涤液按同法也转移到容量瓶中。 (5)向容量瓶中注入蒸馏水，直到液面接近容量瓶刻度线以下1 ~ 2 cm处，静置1 ~ 2 min后，改用胶头滴管继续滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切。然后盖上瓶塞，反复上下颠倒，使溶液充分混匀。因容量瓶不宜长期存放溶液（尤其是碱性溶液），因此，溶液配好后应倒入试剂瓶中保存。通常，先用少量该溶液将试剂瓶洗涤2 ~ 3次，然后全部注入，盖上瓶塞，贴上标签。 课堂小结 针对训练 1. 下列溶液中的Cl－的物质的量浓度与150 mL 物质的量浓度为1 mol·L－1的MgCl2溶液中的Cl－浓度相等的是(　 　) A. 150 mL 1 mol·L－1的NaCl溶液 B. 75 mL 2 mol·L－1 的CaCl2溶液 C. 150 mL 2 mol·L－1的KCl溶液 D. 75 mL 1mol·L－1的AlCl3溶液 2. 下列四种溶液中，NaCl的物质的量浓度为1 mol·L－1的是(　 ) A. 1 mol NaCl溶于1L水中 B. 含1mol NaCl的溶液 C. 将100mL含1mol NaCl的溶液与900mL水混合 D. 将1 mol NaCl溶解在少量水中，再加蒸馏水直到溶液体积为1L 【答案】 C D 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$