内容正文:
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第3节 物质的量
第3课时物质的量浓度
教学引入:表示溶液组成的方法?
体积分数
质量分数
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?
cB
mol·L-1
表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量。
符号:
单位:
表达式:
————溶质
————溶液
注意单位:
nB: mol
V: L
cB: mol·L-1
概念:
nB = cB·V
适用范围:适用于溶液中的溶质和密闭容器中的气体。
1.1
物质的量浓度
【思考】
1.所有物质都有浓度吗?比如MnO2与浓盐酸制氯气中的MnO2固体。
2.物质的量浓度为1 mol/L的NaCl溶液取出一半,其 浓度会变成0.5 mol/L吗?
注意事项
1. 固体或纯液体不讨论物质的量浓度。
2. 根据溶液的均一性,溶液各处溶质的物质的量浓度相同。
问: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________.
3 mol/L
注意:
(1)nB表示溶液中的溶质物质的量(物质或离子)
(2)V表示溶液体积,不是溶剂体积,单位是 L
(3)质量具有加和性,m液 = m剂 + m质,即质量守恒
(4)体积不具有加和性,V液 ≠ V剂 + V质(除非题中标明)
V溶液 =
m溶液
ρ溶剂
(5)均一性:从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积溶液,其物质的量浓度不变。
1.0 mol/L 的NaCl溶液表示1 L NaCl溶液中含有1.0mol NaCl。
含义:
【思考】简述1.0 mol/L NaCl溶液的含义。
微观上:
每升NaCl溶液中Na 和Cl 的物质
的量均为1.0 mol
+
−
问: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__________。
2.5mol/L
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。
1、1 L 0.5 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中n(Al3+)= ,c(Al3+)= ,n( )= ,c( )= ,c[Al2(SO4)3]∶c(Al3+)∶c( )=
,
由此可知,对于同一溶液中,不同微粒的浓度之比等于 。
1 mol
1 mol·L-1
1.5 mol
1.5 mol·L-1
1∶2∶3
微粒个数之比
【评价训练1】
物质的量浓度的计算——物质的量浓度与微粒的关系
【评价训练2】
2.下列各溶液中,c(Na+) 最大的是( )
(A)4L 0.5 mol/L NaCl 溶液
(B)1L 0.3 mol/L Na2SO4 溶液
(C)0. 8L 0.4 mol/L NaOH 溶液
(D)2L 0.15 mol/L Na3PO4 溶液
B
与体积无关,看组成
C离子 = 离子角标 ╳ C物质
3、下列与0.2 mol·L-1 AlCl3溶液中c(Cl-)相同的是 (填序号)。
①0.2 mol·L-1 NaCl溶液
②0.3 mol·L-1 MgCl2溶液
③0.6 mol·L-1 KCl溶液
④0.2 mol·L-1 BaCl2溶液
②③
【评价训练3】
[问] 1L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中 H+ 的数目?
小于0.1 NA
弱电解质部分电离,溶液中既有弱电解质分子也有电离产生的离子,但离子浓度远小于溶质的浓度。
弱电解质溶液
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____ ____.
CuSO4
1 mol/L
[问] 1 mol Na2O溶于水中形成1 L溶液,所得溶液的物质的量浓度为1 mol/L?
[问] 将78 g Na2O2溶于水,配成1 L溶液可得到浓度为多少的溶液?
[问]将40 g SO3溶于60 g水中所得溶质的质量分数为40%?
溶质的确定:
①某些物质溶于水后与水发生反应生成了另一种物质,此时溶质为反应后的生成物;
溶质的确定:
②带有结晶水的物质溶于水时:
例:a g CuSO4·5H2O溶于水,CuSO4是溶质
n (CuSO4)
a g
250 g·mol-1
=
=
mol
n (CuSO4·5H2O)
=
a
250
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。
将标准状况下体积为VL的HCl气体溶于1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,计算所得溶液中溶质的物质的量浓度。
物质的量浓度的计算
将标准状况下体积为VL的HCl气体溶于1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,计算所得溶液中溶质的物质的量浓度。
注意:单位换算
标准状况下,V L气体溶于V(H2O) L中,所得溶液密ρ(g·mL-1),则:
①气体的物质的量:
②溶液体积:
③再根据 知,
【构建模型】
气 体
水
气 体
在标准状况下,将V L氨气溶于0.1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,则此氨水的物质的量浓度为____________ mol·L-1。
氨气溶于水后溶质为NH3 H2O,但计算浓度时仍以NH3作为溶质
·
[变式]某一盐酸溶液,其质量分数为36.5%,密度为1g/cm3,则c(盐酸)=?
c
1000×1 g·cm-3×36.5%
36.5 g·mol-1
=
=
10 mol·L-1
cB=
cB
M:溶质的摩尔质量
ρ :溶液密度(g/cm3或g/mL)
ω:溶质的质量分数
溶质质量分数(ω)与物质的量浓度的换算
设溶液体积为1 L,则
按要求回答下列问题:
(1)硫酸的物质的量浓度为___________,氨水的物质的量浓度为____________。
18.4 mol·L-1
12.9 mol·L-1
硫酸 化学纯 CP
500 mL
品名:硫酸
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84 g·cm-3
质量分数:98%
氨水 化学纯 CP
500 mL
品名:氨水
化学式:NH3
相对分子质量:17
密度:0.88 g·cm-3
质量分数:25%
下图是某学校实验室从市场买回的试剂标签上的部分内容。
物质的量浓度的计算——溶液的电中性
【例】某溶液中含有Al3+、Mg2+、SO42-、Cl-,其中c(Al3+)=1mol/L,c(Mg2+)=2mol/L,c(Cl-)=2mol/L,求c(SO42-)?
2.5mol/L
溶液呈电中性:溶液中阳离子带的正电荷总数=阴离子带的负电荷总数
【变式】在KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中,c(K+)=0.2 mol·L-1,c(Ca2+)=0.5 mol·L-1,c(Cl-)=0.4 mol·L-1,则c( NO3 -)为( )
A.0.3 mol·L-1 B.0.8 mol·L-1
C.0.4 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
B
物质的量浓度的计算——溶液的稀释
【例】用6 mol·L-1 浓84消毒液配制300 mL 1.0 mol·L-1 稀84消毒液,需要浓84消毒液的体积为多少?
稀释浓溶液时,溶液的体积虽然发生变化,但溶质的物质的量(n)不变 。
对于所有的溶液稀释都有:
n(溶液稀释前) = n(溶液稀释后)
c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀) 或c1V1=c2V2
50mL
物质的量浓度的计算——溶液的稀释
【变式】将50 mL 0.3 mol·L-1 NaOH溶液加水稀释到500 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为( )
A.0.3 mol·L-1 B.0.03 mol·L-1
C.0.05 mol·L-1 D.0.04 mol·L-1
B
对于所有的溶液稀释都有:
n(溶液稀释前) = n(溶液稀释后)
c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀) 或c1V1=c2V2
【例】取100 mL 0.3 mol·L-1和300 mL 0.2mol·L-1的硫酸混合后再加水至溶液体积为600 mL,所得混合溶液中H2SO4的物质的量浓度是 mol·L-1。
0.15
溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2=c(混)·V(混)
物质的量浓度的计算——溶液的混合
【变式】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.2 mol/L
C
cB=
SO
SO
SO
Na2O、Na2O2NaOH,SO3H2SO4,NH3NH3·H2O
标准状况下气体溶质形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\co1(溶质的物质的量n=\f(V气体,22.4 L·mol-1),溶液的体积V=\f(m,ρ)=\f(m气体+m溶剂,ρ))) c=eq \f(n,V)
[注意] 溶液体积的单位是L,根据密度计算的溶液体积的单位一般是mL,要注意单位换算。
分析: c(HCl)==
= mol·L-1
n(NH3)= mol,
溶液体积为×10-3 L,
c= mol·L-1= mol·L-1。
利用c=计算,c(H2SO4)= mol·L-1
=18.4 mol·L-1,
c(NH3)= mol·
L-1≈12.9 mol·L-1。
$$