内容正文:
第三节 物质的量
第三课时——物质的量浓度
第二章海水中的重要元素──钠和氯
初中化学中我们学习溶液的概念,溶液的浓度是如何表示的?
新课导入
质量分数
ω =
m(溶液)
m(溶质)
×100%
(质量分数)
体积分数
V(溶液)
V(溶质)
×100%
体积分数=
溶液的物理量(m、V)
浓度的常见表示方式:
溶质的物理量(m、V)
物质的量的单位
体积的单位
n
V
单位体积溶液里所含溶质的物质的量
新课导入
mol
L
这些常见的表示溶液浓度的方法有什么相同之处?表示:单位体积溶液里所含溶质的物质的量
一、物质的量浓度
1、定义:
单位体积溶液里所含溶质B的物质的量。
2、符号:
cB
3、单位:
mol/L 或 mol·L-1
mmol/L 或 mmol·L-1
4、表达式:
cB =
B的物质的量浓度 =
( mol/L )
( mol )
B的物质的量
溶液的体积
( L )
4
【思考】简述0.4 mol/L NaCl溶液的含义
1L NaCl溶液中含有 0.4mol NaCl,有 0.4molNa+ 和 0.4molCl-
一、物质的量浓度
注意:① V 是溶液的体积,不是“溶剂的体积”或“溶质体积+溶剂体积”
② 固体和纯液体不讨论物质的量浓度
③ B表示溶液中所含溶质(分子、离子)
cB =
V溶液 ≠ V溶剂
V溶液 ≠ V溶剂 + V溶质
分子、离子
二、溶液中溶质的判断
CuSO4·5H2O
CuSO4
含结晶水:
① 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:胆矾配成溶液,溶质是 CuSO4 。
② 与水发生反应的物质,溶质是生成的新物质( NH3 是特例)
特殊:
NH3
NH3 · H2O
( NH3 +H2O ⇋ NH3 · H2O )
仍认为 NH3 为溶质进行计算
Na、Na2O、Na2O2
水
NaOH
CaO
水
Ca(OH)2
随堂练习1
2、将 1g NaCl 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。
3、将 1mol NaCl 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。
1、1mol·L-1 硫酸溶液是指 1L 硫酸溶液中含有 lmol H2SO4
4、将 1L10mol/L的浓盐酸加入9L水中,所得溶液的物质的量浓度为1mol/L
判断正误
V溶液 ≠ V溶剂 + V溶质
cB
=
nB
V溶液
V溶液 =
nB
cB
nB = cB×V溶液
变式
【例1】 从 100 mL 的浓度为 0.5 mol/L 的NaOH溶液中取出20 mL,则取出来的溶液中含溶质物质的量是多少?
= 0.01 mol
n (NaOH)
=
c (NaOH) V [NaOH(aq)]
解:
=
0.5 mol/L
0.02 L
三、物质的量浓度的计算
同一溶液取出任意体积的溶液时,其物质的量浓度CB不变
1、简单计算
aq 表示水溶液
200mL NaOH溶液中溶有20g NaOH,NaOH溶液的物质的量浓度为 。
三、物质的量浓度的计算
2.5 mol/L
(1)溶质质量与物质的量浓度之间计算
要配置300 mL 2 mol·L-1的NaOH溶液中,需要溶质NaOH的质量为 g
24
(2)溶液中某种粒子数目与物质的量浓度之间计算
三、物质的量浓度的计算
0.5L CaCl2 溶液中含有 6.02×1023 个 Cl-,该溶液中CaCl2的物质的量浓度为___________。
c (CaCl2 ) = = = 1mol/L
n (CaCl2 )
V(CaCl2 溶液)
0.5mol
0.5L
n (CaCl2) = = 0.5mol
n (Cl-)
2
n (Cl-) = = 1 mol
N (Cl-)
NA
1 mol/L
三、物质的量浓度的计算
(3)气体溶质体积与物质的量浓度之间计算
(标准状况下,气体溶于水)
在标准状况下,11.2L NH3 溶于水,配成 400mL溶液,此氨水物质的量浓度为多少?
2、有关离子物质的量浓度计算
【例1】 1 mol/L MgCl2溶液含有 mol/L Mg2+, mol/L Cl-
【回顾】1 mol MgCl2含有 mol Mg2+, mol Cl-
1
2
C(离子)= C(溶液)× 离子个数/下标
1
2
c (MgCl2) = 1 mol/L
V(MgCl2溶液)
n (MgCl2 )
=
c (Mg2+) =
V(MgCl2溶液)
n (Mg2+)
c (Cl-) =
V(MgCl2溶液)
n (Cl-)
三、物质的量浓度的计算
离子浓度 = 溶液浓度 × 化学式中该离子的个数/角标。溶液中离子的浓度与溶质的浓度有关,与溶液的体积无关
随堂练习3
1、 0.5 mol/L H2SO4,c (H+) = ;c (SO42-) = 。
2、 0.1 mol/L Al2(SO4)3,c (Al3+) = ;c (SO42-) = 。
3、 Na2CO3 溶液中 c (Na+) = 2 mol/L,c (Na2CO3) = 。
1 mol/L
0.5 mol/L
0.2 mol/L
0.3 mol/L
1 mol/L
4、 下列各溶液中,Na+ 浓度最大的是( )
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
【结论】溶液中离子的浓度与溶质的浓度有关,与溶液的体积无关
C(离子)= C(溶液)× 离子个数/下标
3、物质的量浓度( c )与质量分数( ω )的关系
V(aq)
mB
MB
=
m (溶液)×ω (B)
MB × V(aq)
ρ V(aq) ×ω(B)
MB × V(aq)
=
=
1000 ρ × ω(B)
MB
=
1000
g/mL
mol/L
c—物质的量浓度(mol / L)
ρ—溶液密度( g / mL或g / cm3 )
ω—溶质的质量分数
M—溶质的摩尔质量( g / mol)
三、物质的量浓度的计算
市售浓硫酸中溶质的质量分数为 98 %,密度为 1.84 g/cm3 。计算市售浓硫酸中硫酸的物质的量浓度为 。
三、物质的量浓度的计算
18.4 mol/L
1.84 g/cm3 = 1.84 g/mL
三、物质的量浓度的计算
4、溶液稀释或浓缩的计算(溶液稀释公式)
在溶液稀释或蒸发溶剂前后,溶液中溶质的物质的量或质量相等:
n(溶质) = c(浓)× V(浓)= c(稀)×V(稀)
m(溶质)= m(浓)×ω(浓)= m(稀)×ω(稀)
c1 V1 = c2 V2
例题:将 15 mL 0.5 mol/L 溶液稀释到 250 mL,稀释后溶液的物质的量浓度为________mol/L。
0.03
0.5 mol/L ×15×10-3L= C(稀)×250×10-3L
c(稀)=0.03 mol/L
c(浓) · V(浓) = c(稀) · V(稀)
m1 ω1 = m2 ω2
将浓溶液加水稀释时,稀释前与稀释后溶液中溶质的物质的量或质量相等。溶质物质的量守恒、溶质质量守恒
三、物质的量浓度的计算
5、溶液混合公式
在溶液混合前后,溶液中溶质的物质的量或质量保持不变:
c1×V1 + c2×V2 = c(混)×V(混)
m1×ω1 + m2×ω2= m(混)×ω(混)
注意:(1) 无特别说明,V混 ≠ V1+V2
(2) 不考虑总体积变化时,V混=V1+V2
(3) m混=m1 + m2
则c1V1 + c2V2 = c混(V1+V2)
同一溶质不同浓度的两溶液相混合:混合后溶质的总物质的量等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和
200L 0.1mol/L 的盐酸和 100L 0.4mol/L 的盐酸混合后,求混合溶液中盐酸的物质的量浓度。(设溶液体积变化忽略不计)
c混
=
n混
V混
=
c1V1+c2V2
V1+V2
=
0.1mol/L×200L+0.4mol/L×100L
200L+100L
=
0.2mol/L
注意:n混=nA+nB
V混=VA+VB (不忽略体积变化时)
随堂练习4
V混=VA+VB
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
6、有关电荷守恒的计算
三、物质的量浓度的计算
电荷守恒:电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都是呈电中性。即 溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
Na2SO4和NaCl的混合溶液中:
0.8 mol·L-1
n(Na+)=2n (SO42-) + n (Cl-)
nB
V溶液
同一溶液中,V溶液相同,cB=
c(Na+)=2c (SO42-) + c (Cl-)
溶液呈电中性的原因是溶液中阴、阳离子所带的负、正电荷总数相等。
1、物质的量浓度的概念
(定义、单位、表达式)
2、物质的量浓度的有关计算
(3)与质量分数的相互换算
(1)与物质的量、质量、粒子数、气体体积之间的换算关系
(2)有关离子物质的量浓度的计算
(4)有关溶液稀释的计算
(5)有关混合溶液的计算
小结
C(离子)= C(溶液)× 离子个数/下标
cB
=
nB
V溶液
mol/L
$$