1.3 化学中常用的实验方法 第4课时（教学课件） 化学沪科版必修第一册

第1章 化学研究的天地 1.3　 化学中常用的实验方法 第4课时 配制一定物质的量浓度的溶液 沪科版2020必修第一册 配制一定物质的量浓度的溶液 2 物质的量浓度 1 知识导航 溶液的稀释和混合 3 知识导航 明·学习目标 1.了解物质的量浓度的含义和应用，体会定量研究对化学科学 的重要作用； 2.能运用物质的量浓度进行简单计算； 3.学会配制一定物质的量浓度的溶液。 “生活中的溶液”——浓度表示 体积分数 质量分数 请思考：体检单中葡萄糖检查结果为1.52mmol/L的含义是什么？ 引·新课导入 01 物质的量浓度 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？ 物质的量浓度 探·知识奥秘 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？ 物质的量浓度 物质的量浓度的概念和表示 探·知识奥秘 体检单中糖检查结果为1.525mmol/L的含义是：1L溶液中含糖1.52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 物质的量浓度 物质的量浓度的概念和表示 探·知识奥秘 阅读教材内容，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。 物质的量浓度 物质的量浓度的概念和表示 探·知识奥秘 ~ 9 【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 物质的量浓度 探·知识奥秘 【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 物质的量浓度 探·知识奥秘 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 物质的量浓度 根据定义式进行计算 探·知识奥秘 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 物质的量浓度 探·知识奥秘 1.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 析·典型范例 2.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 析·典型范例 3.(1)1 L 0.5 mol·L－1的Al2(SO4)3溶液中n(Al3＋)＝___________，c(Al3＋)＝_________，n(SO42-)＝_______，c(SO42-))＝___________，c[Al2(SO4)3]∶c(Al3＋)∶c(SO42-))＝__________，由此可知，对于同一溶液中，不同微粒的浓度之比等于____________。 (2)某BaCl2溶液中，测得c(Cl－)＝0.5 mol·L－1，则c(Ba2＋)＝____________。 (3)下列与0.2 mol·L－1 AlCl3溶液中c(Cl－)相同的是_____。 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 1 mol 1 mol·L－1 1.5 mol 1.5 mol·L－1 1∶2∶3 微粒个数比 0.25 mol·L－1 ②③ 析·典型范例 02 配制一定物质的量浓度的溶液 溶液的体积如何确定呢？ 能否用量筒或者烧杯测量溶液的体积？ 量筒只适用于量取液体的体积，不适用于配制溶液 适用于配制溶液，但量程的精确度不高 应该选择哪种玻璃仪器呢？ 大肚细颈 想一想：怎样配制 100mL 1.00mol/L 的NaCl溶液？ ＣＢ＝ nＢ Ｖ 控制溶液的总体积 配制一定物质的量浓度的溶液 探·知识奥秘 刻度线 结构 细颈，梨形，平底玻璃容器，带磨口玻璃塞 标识 温度，容量规格，刻度线 当溶液的凹液面与刻度线相切时，容量瓶中溶液的体积即为容量瓶上所标注的体积。 规格 50 mL，100 mL，250 mL，500 mL，1000 mL 用途 配制一定物质的量浓度的溶液 100ml 250ml 500ml 1000ml. 配制一定物质的量浓度的溶液 精确计量溶液体积的仪器——容量瓶 探·知识奥秘 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。 如需200mL溶液，应选用250mL容量瓶，不能用100mL容量瓶配制2次（溶液配制要一次完成）。 原则：选择容量瓶规格应遵守“大而近”的原则 配制一定物质的量浓度的溶液 容量瓶的选用原则 探·知识奥秘 ~ 20 检漏 使用前要先检查是否漏水 配制一定物质的量浓度的溶液 如何检查是否漏水 探·知识奥秘 四个“不能”： ①不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释； ②不能作为反应容器或用来长期贮存溶液； ③不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中，因为容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的； ④不能配制任意体积的溶液，只能配制容量瓶上规定容积的溶液。 配制一定物质的量浓度的溶液 探·知识奥秘 药品： NaCl固体、蒸馏水 仪器： 烧杯、容量瓶(100mL)、胶头滴管、量简、玻璃棒、药匙、 滤纸、天平（含砝码） 烧杯 容量瓶(100mL) 胶头滴管 量简 玻璃棒 药匙 托盘天平 配制100mL 1.00mol/L NaCl溶液 配制一定物质的量浓度的溶液 实验准备 探·知识奥秘 ~ 23 (1)计算 确定溶质的物质的量：nＢ＝ＣＢＶ 确定溶质的质量 m = n·M = c·V·M =1.00mol/L×0.1L×58.5g/mol =5.85g 实验步骤：计算→称量→溶解→移液→洗涤→定容→摇匀→装瓶 若配制 80 mL 1.00 mol/L的NaCl溶液，需称量多少克NaCl固体？ 没有 80 mL的容量瓶，应选择 100 mL容量瓶，溶液体积以 100 mL计算。 配制一定物质的量浓度的溶液 配制过程 探·知识奥秘 （2）称量 ①称量时：左物右码 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。 ③精确度：0.1g 【托盘天平使用注意事项】 【拓展】 普通电子天平：精确度0.01g或0.001g 分析天平：精确度0.0001g 能否用托盘天平称取5.85 g NaCl固体？ 托盘天平精确度为0.1 g，应称取5.9 g NaCl。 配制一定物质的量浓度的溶液 探·知识奥秘 将称好的NaCI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。 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，导致测量不准确 （3）溶解 注意：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。 配制一定物质的量浓度的溶液 探·知识奥秘 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。 (4)转移 玻璃棒作用：引流，避免溶液洒在外面。 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。 配制一定物质的量浓度的溶液 探·知识奥秘 (5)洗涤 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。 洗涤烧杯内壁和玻璃棒的目的？ 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。 配制一定物质的量浓度的溶液 探·知识奥秘 （6）定容 将蒸馏水注入容量瓶，当液面离容量瓶颈部的刻度线1~2cm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。 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 易于控制，防止加水超过刻度线 视线要水平，不能俯视或仰视 配制一定物质的量浓度的溶液 探·知识奥秘 （7）摇匀 盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。 （8）装瓶 将配制好的溶液倒入试剂瓶中，并贴好标签。 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 注意：容量瓶不能长期储存溶液。 配制一定物质的量浓度的溶液 探·知识奥秘 实验步骤：计算→称量→溶解→冷却→转移→洗涤→定容→摇匀→装瓶 配制一定物质的量浓度的溶液 探·知识奥秘 cＢ＝ nＢ Ｖ ＝ mＢ MBＶ 原理分析 根据上述公式，由于实验操作不当引起mＢ或Ｖ的变化，会对Ｃ造成误差。 (1)使mＢ增大(或减小)的因素，导致cB偏大(或偏小)。 (2)使V增大(或减小)的因素，导致cB偏小(或偏大)。 配制一定物质的量浓度的溶液 误差分析 探·知识奥秘 容量瓶定容时仰视、俯视对结果的影响(如下图) ①仰视刻度线(如图a)：加水量高于基准线(刻度线)，溶液体积_________，c_____。 ②俯视刻度线(如图b)：加水量低于基准线(刻度线)，溶液体积_________，c_____。 偏大 偏低 偏小 偏高 看刻度线 俯视液面低于刻度线 仰视液面高于刻度线 配制一定物质的量浓度的溶液 误差分析 探·知识奥秘 可能引起误差的一些操作 n V c 称量前小烧杯内有水 用滤纸称量氢氧化钠 溶解或转移溶液时，使溶液漏洒 未洗涤烧杯和玻璃棒 1.操作不当引起的误差 不变 不变 无影响 减小 不变 偏小 减小 不变 不变 偏小 偏小 减小 配制一定物质的量浓度的溶液 微点拨 探·知识奥秘 ~ 34 2.定量仪器操作不当引起的误差 可能引起误差的一些操作 n V c 溶液未冷却至室温就注入容量瓶中并定容 定容摇匀后，液面下降，再加水 定容时，俯视刻度线 定容时，仰视刻度线 其他 ①用天平称量溶质时，若砝码生锈或沾有其他物质时，会多称量溶质 ②药品中含有杂质，会少称量溶质 ③容量瓶内有蒸馏水，未干燥 不变 不变 不变 不变 减小 减小 增大 增大 偏大 偏小 偏大 偏小 增大 不变 偏大 减小 不变 偏小 不变 不变 无影响 配制一定物质的量浓度的溶液 微点拨 探·知识奥秘 ~ 35 实验视频：配制100mL 1.00mol/L NaCl溶液 配制一定物质的量浓度的溶液 探·知识奥秘 1.配制100mL·1.00mol·L-1NaOH溶液的操作如下所示。下列说法不正确的是（　　） A.操作1前称取NaOH的质量为4.0g B.操作2前NaOH溶液需恢复至室温 C.操作3和操作4分别为洗涤和定容 D.操作5后液面下降，需补充少量水至刻度线 D 析·典型范例 (1)配制NaOH溶液时，天平的两个托盘上放两张质量相等的纸片，其他操作均正确________。 (2)配制一定物质的量浓度NaOH溶液，需称量溶质4.4 g，称量时砝码与药品放置颠倒________。 (3)用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后，用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中________。 (4)用量筒量取浓硫酸时，仰视读数________。 (5)转移到容量瓶的过程中，有少量的溶液溅出______。 2. 用“偏大”“偏小”或“无影响”填空 偏小 偏小 偏大 偏大 偏小 析·典型范例 (6)定容时，加水超过刻度线，用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线________。 (7)定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线________。 (8)定容时仰视刻度线________。 (9)配制前容量瓶中有水滴________。 (10)定容摇匀后少量溶液外流________。 (11)配制450 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液，用托盘天平称取NaOH固体1.8g 。 偏小 偏小 偏小 无影响 无影响 偏小 析·典型范例 3.现用18.4mol/L的浓H2SO4来配制500mL0.2mol/L的稀H2SO4可供选择的仪器有： ①玻璃棒 ②烧瓶 ③烧杯 ④胶头滴管 ⑤量筒 ⑥托盘天平 ⑦药匙 请回答下列问题 （1）上述仪器中，在配制稀H2SO4时不需要使用的有________（填代号），还缺少的仪器是________________ （2）经计算需浓H2SO4的体积为________，量取浓硫酸时应选用________（选填①10mL，②50mL、③100mL三种规格）的量筒。 ②⑥⑦ 500 mL容量瓶 5.4mL ① 析·典型范例 （3）配制一定物质的量浓度NaOH溶液的实验中，如果出现以下操作 A．称量用了生锈的砝码； B．将NaOH放在纸张上称量； C．定容时仰视刻度线 D．往容量瓶转移时，有少量液体溅出 E．未洗涤溶解NaOH的烧杯 F．容量瓶未干燥即用来配制溶液 G．定容后塞上瓶塞反复摇匀，静置后液面不到刻度线，未加水至刻度线。 H．未冷却至室温就进行定容定容时有少量水洒在容量瓶外 对配制的溶液物质的量浓度大小可能造成的影响是（填写字母） 偏大的有________；偏小的有________________。 AH BCDE 析·典型范例 03 溶液的稀释与混合的计算 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） 溶液的稀释与混合的计算 探·知识奥秘 1.从1 L 1 mol·L－1氢氧化钠溶液中取出100 mL： (1)取出的这100 mL氢氧化钠溶液的物质的量浓度是 ，含氢氧化钠的质量是 。 1 mol·L－1 4.0 g 解析　m＝0.1 L×1 mol·L－1×40 g·mol－1＝4.0 g。 (2)若将取出的这100 mL氢氧化钠溶液加水稀释至500 mL，所得溶液的物质的量浓度是 。 0.2 mol·L－1 解析　100 mL 氢氧化钠溶液加水稀释至500 mL，氢氧化钠的物质的量不变， 由c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)可知c(稀)＝ ＝0.2 mol·L－1。 析·典型范例 2.100 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 析·典型范例 1.3 化学中常用的实验方法 第4课时 物质的量浓度 一定物质的量浓度的溶液的配制 概念 表示 仪器 过程 误差分析 计算 溶液的稀释和混合计算 常用等式 计算原理 1．下列溶液的物质的量浓度是1 mol·L－1的是 A．0.5 mol Na2O加入适量水中，配成1 L溶液 B．将40 g NaOH溶解于1 L水中 C．将11.2 L HCl气体通入水配成0.5 L的溶液 D．将1 L 10 mol·L－1的盐酸与9 L水混合 练·技能实战 A 2．实验室欲配制230mL1.00mol/LNa2CO3溶液。下列有关叙述中，正确的是 A．称取26.5g Na2CO3固体 B．将Na2CO3固体放入容量瓶中，加水至刻度线 C．没有将洗涤液转移到容量瓶中，所配溶液浓度偏高 D．加水时不慎超过刻度线，用胶头滴管直接吸出多余液体 练·技能实战 A 3．将30 mL 0.5 mol·L－1 NaOH溶液加水稀释到300 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 练·技能实战 C 感谢 您的聆听 THANKS 沪科版2020必修第一册 n＝eq \f(N,NA) n＝eq \f(m,M) Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$