内容正文:
第二章 海水中的重要元素—钠和氯
第三节 物质的量
课时3 物质的量浓度
素养目标
宏观辨识与微观探析:
理解物质的是浓度的概念,运用物质的量浓度的概念进行简单的计算,学会配制物质的量浓度溶液的方法和技能。
证据推理与模型认知:
从概念的应用中,培养学生实验能力和思维能力,培养学生发现问题和解决问题的能力。
科学探究与创新意识:
通过概念的学习和溶液的配制,培养学生理论联系实际的学习自然科学的思想,学习自然科学的学习兴趣以及严谨求实的学习态度。
壹
贰
2. 物质的量浓度计算
1. 物质的量浓度
知识导航
本节重点
3. 配制一定物质的量浓度的溶液
叁
本节难点
4
课堂导入
请你观察!在制取氯气的实验中,你选择量取盐酸的体积还是称其质量?
一般都是量取溶液的体积,而很少去称其质量
有没有和溶液体积直接相关的浓度表示方法呢?
知识点1:物质的量浓度
1.定义:单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量称为溶质B的物质的量浓度,符号为cB。
nB
cB=
V(aq)
nB=cB×V V=nB/cB
cB=
溶质B的物质的量(mol)
溶液的体积(L)
3.注意:体积是溶液的,溶质用物质的量表示。
2.表达式:
4.单位: mol/L或(mol·L-1)
5.意义:1 mol/L NaCl溶液表示1 L NaCl溶液中含有1 mol NaCl。
知识点1:物质的量浓度
V是溶液的体积而非溶剂的体积。
溶质可以是分子,也可以是阴阳离子、化合物或者特定的组合(如:CuSO4·5H2O)。
与水反应生成新物质的溶质,一般指新物质(如:Na2O溶于水所得溶液,溶质为NaOH)。
结晶水合物溶于水,溶质指失去结晶水的物质。
浓度一定的溶液中,取出任何体积的溶液其浓度不变。
注意事项
知识点1:物质的量浓度
N、n、m、V、Vaq、CB之间的相互转化
N
n
m
÷NA
×M
×NA
÷M
V
(气体)
×Vm
÷Vm
Vaq
÷cB
×cB
(6)98 g H2SO4溶于1 L水中配成溶液即得到1 mol·L-1的H2SO4溶液( )
知识点1:物质的量浓度
判断下列说法是否正确
(1)10 g NaCl溶于100 g水中,所得溶液的溶质质量分数为10%。( )
(2)1 mol Na2CO3溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol/L( )
(3)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( )
(4)0.5 L 0.5 mol/L的NaCl溶液中溶质的物质的量为0.25 mol。( )
(5)1 mol NaCl溶于1 L水所得溶液中溶质的物质的量浓度是1 mol·L-1 ( )
×
×
×
√
×
×
例1 [2024·浙江宁波期中] 关于溶液物质的量浓度的说法正确的是 ( )
A.40 g NaOH溶解在1 L水中,所得溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.标准状况下,将22.4 L HCl溶于1 L水,所得稀盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
C.200 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液和100 mL 0.1 mol·L-1 MgCl2溶液,Cl-的物质的量浓度相同
D.在100 mL 0.2 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液中取出10 mL,其中Ba2+浓度为0.2 mol·L-1
D
知识点1:物质的量浓度
9
例2 下列关于物质的量浓度的表述中正确的是( )
A.0.3 mol·L-1 Na2SO4溶液中含有Na+和S的总物质的量为0.9 mol
B.当1 L水吸收22.4 L氨气(NH3)时所得氨水的浓度不是1 mol·L-1,只有当22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时,其浓度才是1 mol·L-1
C.在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,如果Na+和S的物质的量浓度相等,则K+和Cl-的物质的量浓度之比为1∶2
D.10 ℃时0.35 mol·L-1的KCl饱和溶液100 mL,蒸发掉5 g水,冷却到10 ℃时,其体积小于100 mL,它的物质的量浓度仍为0.35 mol·L-1
D
知识点1:物质的量浓度
10
知识点2:物质的量浓度计算
1.计算的基本公式:c=V(n)=V·M(m)。
2.计算的基本类型和方法:
①已知溶质的质量
②已知溶液中某种粒子的数目
知识点2:物质的量浓度计算
③标准状况下,气体溶质的物质的量浓度的计算
2.计算的基本类型和方法:
知识点2:物质的量浓度计算
将标准状况下体积为V L的HCl气体溶于1 L水中,所得溶液的密度为
ρ g·cm-3,试计算该溶液的物质的量浓度。(书写计算过程)
知识点2:物质的量浓度计算
2.计算的基本类型和方法:
④物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
换算公式:
M:溶质B的摩尔质量 ρ:溶液密度(g·mL-1)。
m质
ω= ×100%
m液
知识点2:物质的量浓度计算
3.溶液的稀释与混合:
(1)稀释规律
①语言描述:将浓溶液加水稀释,稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
②公式:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
将5 mol·L-1 的盐酸10 mL稀释到200 mL,其物质的量浓度为多少?
5mol/L ×10mL= c2 ×200mL
c2 = 0.25 mol·L-1
知识点2:物质的量浓度计算
3.溶液的稀释与混合:
(2)混合规律
①语言描述: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(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。
②公式:c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混)。
知识点2:物质的量浓度计算
3.溶液的稀释与混合:
(2)混合规律
溶质相同、质量分数不同的两溶液混合规律
溶质相同,质量分数分别为a%、b%的两溶液混合:
1. 等体积混合
(1)当溶液密度大于1 g·cm⁻³时,溶液浓度越大,密度越大(如H₂SO₄溶液、HNO₃溶液、盐酸、NaOH溶液等),等体积混合后质量分数w > (a% + b%)。
(2)当溶液密度小于1 g·cm⁻³时,溶液浓度越大,密度越小(如CH₃CH₂OH溶液、氨水等),等体积混合后质量分数w < (a% + b%)。
2. 等质量混合
两溶液等质量混合时(无论ρ > 1 g·cm⁻³还是ρ < 1 g·cm⁻³),
混合后溶液中溶质的质量分数w = (a% + b%)。
17
知识点2:物质的量浓度计算
3.溶液的稀释与混合:
(2)混合规律
18
知识点2:物质的量浓度计算
3.溶液的稀释与混合:
(2)混合规律
不相同溶质的两溶液混合
①溶质彼此不反应:
②溶质彼此反应:
先反应,根据量的关系,不足的完全反应,
然后得到产物和过量反应物的量,再计算
19
例3 将标准状况下的a L HCl气体溶于1000 g水中,得到盐酸的密度为b g·cm-3,则该盐酸中HCl的物质的量浓度为( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
D
知识点2:物质的量浓度计算
20
例4 [2024·河北邯郸八校联考] CaCl2溶液常用于治疗急性血钙过低症,已知质量分数为20%的CaCl2溶液的密度为1.11 g·mL-1,取此溶液10 mL,加水稀释到2 L。下列说法中不正确的是( )
A.稀释前CaCl2溶液的物质的量浓度为2 mol·L-1
B.稀释前10 mL该CaCl2溶液中Cl-的物质的量为0.04 mol
C.稀释后溶液中Ca2+的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
D.1 L稀释后的溶液中CaCl2的质量为1.11 g
C
知识点2:物质的量浓度计算
21
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
你知道吗?在日常生活生产中,很多物质具有的特殊作用,在浓度上都是有要求的
体积分数为75%的酒精溶液可用于杀菌消毒
质量分数0.9%的氯化钠溶液可作生理盐水
如何配制1.00mol ·L-1 NaCl溶液
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
1.溶液配制实验仪器
电子天平
量筒
烧杯 玻璃棒
容量瓶
胶头滴管
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
1.溶液配制实验仪器
(1)容量瓶简介
①结构:细颈、梨形、平底玻璃瓶,瓶口配有磨口塞或塑料塞
②标志:温度、容量和刻度线
③规格:10mL ﹑25mL﹑50mL﹑ 100mL﹑250mL﹑500mL﹑1000mL
④用途:容量瓶是一种容积精密的仪器,常用于配制一定物质的量浓度的溶液
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
1.溶液配制实验仪器
(2)容量瓶的选择与注意事项
①容量瓶是配制物质的量浓度溶液的专用仪器,选择容量瓶应遵循“大而近”的原则:所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。
如配制480mL溶液,需选用500mL容量瓶
②使用容量瓶注意“五不”:不能溶解固体;不能稀释浓溶液;不能加热;不能作反应容器;不能长期贮存溶液。
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
1.溶液配制实验仪器
(3)容量瓶使用之前要检查是否漏水
加水
倒立
观察
瓶塞旋转180o
倒立
观察
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
实验探究
[实验2-10]
配制100 mL 1.00 mol/LNaCl溶液。
(1)计算需要NaCl固体的质量:_______g。
(2)根据计算结果,称量NaCl固体。
(3)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)将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入100mL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)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,反复上下颠例,摇匀。
(6)将配制好的溶液倒入试剂瓶中,并贴好标签。
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
2.一定物质的量浓度溶液的配制
(1)计算
配制100 ml 1.0 mol/L的NaCl溶液,计算所需无水氯化钠的质量
=1.0mol/L×0.1L×58.5g/mol=5.85g
m(NaCl)=n(NaCl)•M(NaCl)
若配制80mL1.00mol/L的NaCl溶液,需要多少克NaCl固体?
没有80mL的容量瓶,应选择100mL容量瓶,溶液体积以100mL计算。配好100mL的溶液再取出80mL。
5.85g,
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
2.一定物质的量浓度溶液的配制
(2)称量
用电子天平称取5.85gNaCl固体
①普通电子天平:精确度0.01g
②要用称量纸,如果是NaOH等具有腐蚀性的药品要用表面皿或者烧杯。
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
2.一定物质的量浓度溶液的配制
(3)溶解(冷却)
将称好的NaCI固体放入烧杯,加入适量 蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使NaCl固体全部溶解。
溶解固体,如氢氧化钠,或者稀释浓溶液,如浓硫酸时,要冷却到室温才能转入到容量瓶中。
原因:某些物质在溶解放出大量的热,会容量瓶体积不准。
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
2.一定物质的量浓度溶液的配制
(4)转移
(5)洗涤-摇动
将烧杯中的溶液沿玻璃棒 注入 100mL容量瓶(如图2-25),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。
①玻璃棒作用:引流,避免溶液洒在外面。
②洗涤烧杯内壁和玻璃棒沾有少量溶液,保证溶质完全转移至容量瓶,减少误差。
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
2.一定物质的量浓度溶液的配制
(6)定容
将蒸馏水注入容量瓶,当液面离容量瓶颈部刻度线1~2cm的时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切。
①容量瓶中溶液接近瓶颈刻度时,为什么要改用胶头滴管加水?
易于控制,防止加水超过刻度线
②如果不小心加水超过刻度线怎么办,能不能拿胶头滴管把多余的水吸出?
不能,必须重新配制
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
2.一定物质的量浓度溶液的配制
(7)摇匀
盖好瓶塞,反复上下 颠倒,摇匀。
如果摇匀后发现液面低于刻度线,能不能继续加水?
不能,属于正常现象
(8)装瓶
将配制好的溶液倒入试剂瓶中,并贴好标签。
容量瓶不能长期储存溶液
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
2.一定物质的量浓度溶液的配制
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
[实验2-10]
配制100 mL 1.00 mol/LNaCl溶液。
(1)计算需要NaCl固体的质量:_______g。
(2)根据计算结果,称量NaCl固体。
(3)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)将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入100mL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)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,反复上下颠例,摇匀。
(6)将配制好的溶液倒入试剂瓶中,并贴好标签。
1.计算
2.称量
3.溶解
4.转移
5.洗涤
6.摇动
7.定容
8.摇匀
5.85g
实验步骤:
9.装瓶贴签
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
请你思考!溶液配制操作不当会产生怎样的误差?
溶液配制的误差分析
思考与讨论
(1)为什么要用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液也都注入容量瓶?
(2)如果将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外,最后配成的溶液中溶质的实际浓度比所要求的大了还是小了?
(3)如果在读数时,仰视或者俯视容量瓶上的刻度线,最后配成的溶液中溶质的实际浓度比所要求的大了还是小了?
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
3.溶液配制的误差分析的方法
m、V(aq)的变化会引起cB的变化
(1)V不变,凡是使mB或nB增大(或减小)的操作均使cB偏大(或偏小)。
(2)nB或mB不变,凡是使V增大(或减小)的操作均使cB偏小(或偏大)。
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
4.溶液配制常出现的误差分析
(1)称量产生误差
①称量时NaCl固体放在右盘,而砝码放在左盘
②NaOH放在滤纸上称量(易潮解)
③量浓硫酸(溶质)时俯视
仰视
cB=
nB
V
若俯视刻度线,则实际量取的液体体积偏小,所配溶液浓度偏低。
若仰视刻度线,则实际量取的液体体积偏大,所配溶液浓度偏高。
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
4.溶液配制常出现的误差分析
(2)溶解、转移、洗涤产生误差
cB=
nB
V
⑤未洗涤或洗涤液未注入容量瓶
①溶解过程中有少量液体溅出烧杯
②溶解后未冷却直接转移
④转移时液体溅出
③转移液体前容量瓶中有水
无影响
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
4.溶液配制常出现的误差分析
(3)定容、摇匀产生误差
cB=
nB
V
①定容时俯视液面
②定容时加水不慎超过刻度线,用滴管吸出少量溶液
③摇匀后发现液面低于刻度线再加水
仰视
俯视
定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,所配制溶液的浓度偏高。
定容时仰视刻度线,溶液体积偏大,所配制溶液的浓度偏低。
可能引起误差的一些操作 过程分析 对c的
影响
m V
配制过程
误差分析 转移溶液前容量瓶内有少量水 不变 不变 无影响
转移液体时有少量溅出 减小 - 偏低
未洗涤烧杯内壁和玻璃棒 减小 - 偏低
未冷却到室温就移液定容 - 减小 偏高
定容时水加多后用胶头滴管吸出 减小 - 偏低
定容摇匀后液面下降再加水 - 增大 偏低
定容时俯视刻度线 - 减小 偏高
定容时仰视刻度线 - 增大 偏低
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例5 [2023·湖北宜昌阶段考] 配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液的操作过程如图所示,下列说法中错误的是 ( )
A.“操作2”中玻璃棒起引流作用
B.所配制的Na2CO3溶液中c(Na+)为2 mol·L-1
C.“操作4”定容时俯视刻度线会造成所配溶液浓度偏低
D.“操作5”中,定容摇匀后发现液面低于刻度线,不再需要加水
C
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
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例6 [2024·山东临沂期中] 配制100 mL 1.00 mol·L-1的NaCl溶液,下列说法不正确的是( )
A.上述实验操作步骤的正确顺序为④②①③
B.用容量瓶配制溶液时,若加水超过刻度线,则需要重新配制
C.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaCl溶液浓度偏低
D.容量瓶需要用蒸馏水洗涤、干燥后才可使用
D
知识点3:配制一定物质的量浓度的溶液
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1. 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)将40 g NaOH固体溶解在1 L水中,所得溶液的浓度为1 mol·L-1。 ( )
(2)从500 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中取出100 mL溶液,其中含有4 g NaOH( )
(3)配制2 L 1.5 mol·L-1 Na2SO4溶液,需要固体Na2SO4 426 g。 ( )
(4)定容时,加多了水,再用胶头滴管吸出,所配溶液的浓度不变。 ( )
(5)将6.2 g Na2O溶于水中配成1 L溶液,所得溶液的浓度为0.2 mol·L-1 。( )
(6)配制1 L 1 mol·L-1 CuSO4溶液,需要称量160 g CuSO4·5H2O固体。 ( )
×
√
×
√
√
×
2.[2024·陕西西安期中] 某同学欲用12.0 mol·L-1的硫酸溶液配制100 mL 0.1 mol·
L-1的稀硫酸溶液,一定不需要使用的仪器为 ( )
A B C D
B
3. [2024·福建福州六校联考] 下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1的是( )
A.将1 L 10 mol·L-1的浓盐酸加入9 L水中
B.将40 g NaOH溶解在1 L水中
C.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.将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液
C
4. [2024·江苏淮安期中] 用11.9 mol·L-1的浓盐酸配制100 mL 1 mol·L-1的稀盐酸。下列操作会使所配溶液浓度偏高的是 ( )
A.用1 mol·L-1的稀盐酸润洗容量瓶 B.用量筒量取浓盐酸时俯视量筒
C.定容时仰视刻度线 D.摇匀正立后,加水至液面与刻度线相切
A
5. [2023·福建漳州期末] 实验室配制500 mL 0.2 mol·L-1的NaCl溶液。
(1)请根据溶液的配制过程完成下列填空。
①计算:所需NaCl固体质量为 g。
②称量:用电子天平准确称量NaCl固体的质量。
③溶解:将NaCl固体放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解,为了加快NaCl溶解,可采取的措施有 。
④转移:用玻璃棒小心地将溶液引流到500 mL容量瓶中,用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将每次洗涤的溶液都注入容量瓶中,轻轻振荡容量瓶,使溶液混合均匀。
⑤定容:缓缓地将蒸馏水注入容量瓶中,直到 ,
改用 滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切,再将瓶塞盖好,反复上下颠倒,摇匀。
5.85
用玻璃棒搅拌或微热
液面距离容量瓶的刻度线1~2 cm
胶头滴管
课堂练习
(2)若实验时遇到下列情况,对所配制NaCl溶液的物质的量浓度有何影响?(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
①未用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒: 。
②定容时俯视刻度线: 。
③配制溶液前容量瓶中有少量蒸馏水: 。
偏低
偏高
无影响
课堂练习
课堂小结
物质的量浓度
定义
公式
nB
cB=
V(aq)
mol/L或(mol·L-1)
单位
物质的量浓度概相关计算
物质的量浓度的基本计算
有关物质的量浓度与质量分数(及溶解度)的换算
溶液稀释过程中物质的量浓度的计算
有关气体溶质溶液的物质的量浓度的计算
物质的量浓度溶液的混合
配制一定物质的量浓度溶液
误差分析
实验步骤
谢谢观看
THANKS
【答案】n(HCl)=== mol
注:混合后溶液的体积:①若题目中指出不考虑溶液体积的改变,可认为是原两溶液的体积之和;②若题目中给出混合后溶液的密度,应根据V(混)=eq \f(m混,ρ混)=eq \f(ρ1V1+ρ2V2,ρ混)来计算。
Lavf58.20.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.57(gap_fixed:False)
$$