第二单元 溶液组成的定量研究 第2课时（教学课件） 化学苏教版2019必修第一册

专题2 研究物质的基本方法 第二单元　 溶液组成的定量研究 第2课时 化学反应的计算 苏教版2019必修第一册 化学反应中的计量关系 2 定量分析溶液组成 1 知识导航 知识导航 明·学习目标 2.认识化学反应中的计量关系。 1.能够定量分析溶液组成。 引·新课导入 在化学实验中，我们常常会面对未知浓度的溶液。为简便地确定其物质的量浓度，可以借助某个特定化学反应中消耗的溶质的物质的量来进行计算。 实验室有一瓶试剂的标签被损坏，不知道浓度是多少，该怎么办？ 01 定量分析溶液 组成 探·知识奥秘 1.具体思路 一、定量分析溶液组成 以未知浓度的盐酸溶液为例(酸碱中和滴定) 在中和反应中，酸提供的H＋与碱提供的OH－的物质的量相等: n(H＋)＝n(OH－) 即：c(H＋)·V酸＝c(OH－)·V碱 则c(H＋)＝ 其他定量分析溶液组成的方法：光谱法（紫外-可见光谱法，原子吸收光谱法，红外光谱法）、电化学法（电位法、库伦法、电导法）。 探·知识奥秘 2.定量分析溶液组成的计算 一、定量分析溶液组成 【例题】实验室为确定一瓶稀盐酸的浓度，用0.100 mol·L-1 NaOH溶液中和25.00 mL该盐酸，当酸与碱恰好完全反应时，消耗NaOH溶液24.50mL。试求该盐酸的物质的量浓度。 解：24.50 mL NaOH溶液中所含NaOH的物质的量为： n(NaOH) = 2.450×10-2 L×0.100 mol·L-1 = 2.45×10-3 mol NaOH + HCl = NaCl + H2O 化学计量数 1 1 物质的量 2.45×10-3 n(HCl) mol 所以n(HCl)=2.45×10-3 mol×1÷1 = 2.45×10-3 mol c(HCl) =2.45×10-3 mol÷(25.00×10-3L) = 0.0980 mol·L-1 ①发生反应的计算 探·知识奥秘 2.定量分析溶液组成的计算 一、定量分析溶液组成 ②未发生反应的计算(稀释) 【例题】取100 mL 0.3 mol·L-1和300 mL 0.25 mol·L-1的硫酸混合并稀释配成500 mL溶液，所得溶液中H＋的物质的量浓度是多少？ 解：所得溶液中H＋的物质的量为： 探·知识奥秘 2.定量分析溶液组成的计算 一、定量分析溶液组成 ②未发生反应的计算(稀释) 解题要点 1．混合规则：混合前后溶质的质量不变 2．溶质的质量不变：m1w1＋m2w2＝m(混)·w(混)，式中，m1＋m2＝m3 (质量有加和性) 即：w(混合)＝(m1w1＋m2w2)/(m1＋m2) 3．溶质的物质的量不变：c1V1＋c2V2＝c(混)·V(混) 析·典型范例 1.实验室为确定一瓶稀盐酸的浓度，用0.2000 mol·L-1的NaOH溶液中和20.00 mL该盐酸，当酸与碱恰好完全反应时，消耗NaOH溶液20.00mL。试求该盐酸的物质的量浓度。 c(HCl)＝＝0.2000 mol·L-1 一元酸与一元碱恰好等体积完全反应，则它们的浓度相等 析·典型范例 2.溶液中含有,取 该溶液用水稀释至 ，所得溶液中 的物质的量浓度为多少？ 解：的物质的量 根据关系式得，溶液中 的物质的量为： 稀释后溶液中的物质的量浓度 02 化学反应中的计量关系 探·知识奥秘 1.化学方程式的意义 二、化学反应中的计量关系 ①表明了化学反应的粒子数（N）之比 ②表示反应物与生成物分子、原子个数比 ③当反应物或生成物均为气体时，化学计量数之比等于体积比 2H2（g） + O2（g） == 2H2O（g） 点燃 ④表明了反应物与生成物之间的质量比等于各物质相对分子质量与化学计量数乘积之比 探·知识奥秘 2.物质的量知识网络 二、化学反应中的计量关系 探·知识奥秘 2.物质的量知识网络 二、化学反应中的计量关系 ①已知物质的质量：n＝m/M； ②已知标准状况时的气体体积：n ＝V/Vm； ③已知物质的粒子数：n＝N/NA ； ④已知溶液中的物质的量浓度：n＝c·V 物质的量与各物理量之间的计算公式： 探·知识奥秘 2.物质的量知识网络 二、化学反应中的计量关系 物质的量浓度与质量分数的关系推导过程： (1)推导过程：设溶液体积为1 L，溶液密度为ρ g·mL－1，溶质的质量分数为w，溶质的摩尔质量为M g·mol－1。 则c＝n/V＝(1×1000mL×ρg·mL－1－1×w)÷M g·mol－1÷1L ＝(1000ρw/M) mol·L－1。 (2)结论：c＝(1000ρw/M)mol·L－1(ρ的单位为g·mL－1或g·cm－3)。 探·知识奥秘 2.物质的量知识网络 二、化学反应中的计量关系 物质的量浓度、质量分数、溶解度之间的关系： 设溶液体积为1 L，则cB＝nB/V＝(ρg·mL－1－1×1000mL×w)÷M g·mol－1÷1L＝(1000ρw/M)mol·L－1 探·知识奥秘 二、化学反应中的计量关系 3.物质的量在化学方程式计算中的应用 ①化学反应的计算的基本步骤 写——写出相关的化学方程式 标——在化学方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关物理量的关系，并代入已知量和未知量 列——列出比例式 解——根据比例式求解 答——简明地写出答案 ②物质的量应用于化学计算的基本方法 a.把已知物的物理量转化为物质的量； b.根据化学方程式或关系式，和已知物的物质的量求出未知物的物质的量； c.把未知物的物质的量转化为未知物的所求物理量。 探·知识奥秘 二、化学反应中的计量关系 3.物质的量在化学方程式计算中的应用 ③有关物质的量的计算中的“三个规范” a.书写规范： 各种符号的书写要规范，大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量，而“m”表示质量，“N”表示微粒数，而“n”表示物质的量。 b.符号规范： *设未知数直接用各物理量的符号表示，且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。 *各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。 如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度，求NaOH溶液的质量时就写成：m(NaOH)＝c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。 c.单位规范： 把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。 探·知识奥秘 二、化学反应中的计量关系 【例题】把6.5g Zn 放入足量盐酸中，Zn完全反应。计算 （1）6.5g Zn 的物质的量 （2）参加反应的 HCl 的物质的量 解：(1)Zn 的摩尔质量是65g/mol （2）Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ↑ 1mol 2mol 0.1mol n（HCl） 探·知识奥秘 3.物质的量在化学方程式计算中的应用 二、化学反应中的计量关系 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ↑ 1mol 0.1mol 解: V（H2） 22.4L 1mol 【例题】把6.5g Zn 放入足量盐酸中，Zn完全反应。计算 （3）求出氢气的体积（标准状态下） 注意 ①单位：同一物质所使用的单位必须一致，不同物质的单位可以不同。 ②对气体使用体积时注意条件（温度及压强） 析·典型范例 1.0.2mol的金属钠跟水完全反应，计算： (1)求生成的气体的体积（标准状态下） (2)求生成的氢氧化钠的质量 2mol 80g 0.2mol 22.4L m(NaOH) V(H2) m(NaOH)=8g V(H2)=2.24L 解： 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 析·典型范例 2.用0.02L 1mol/L的HCl和足量Zn完全反应，需要Zn的物质的量是多少？ Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 ↑ 1mol 2 mol n(Zn) n(HCl) 解: =cV=0.02L×1mol/L=0.02mol 析·典型范例 3.下图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容。据此下列说法不正确的是（ ） A．该硫酸的物质的量浓度为18.4mol·L-1 B．配制250mL 4.6mol·L-1的稀硫酸需取该硫酸62.5mL C．该硫酸与等体积的水混合，所得溶液的质量分数大于49% D．取100g该硫酸与100mL水混合，所得溶液的物质的量浓度大于9.2mol·L-1 D 化学反应的计算 定量分析 溶液组成 化学反应中的 计量关系 物质的量在化学方程式计算中的应用 理·核心要点 具体思路 定量分析溶液组成的计算 化学方程式的意义 物质的量知识网络 1．分别用等物质的量的BaCl2溶液恰好可使体积比为 3∶2∶1的硫酸镁、硫酸铝钾[KAl(SO4)2]和硫酸铁三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀，则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是（ ） A．1∶1∶1 B．1∶2∶3 C．4∶3∶4 D．3∶2∶1 析·典型范例 C 2．物质的量是高中化学计算的核心，下列有关说法不正确的是（ ） A．同温同压下，相同体积的气体，其分子数和原子数均相等 B．等质量的CO和N2原子数之比为1：1 C．同温同压下，H2和CO2的密度之比为1：22 D．0.3MgCl2溶液中，Cl－的物质的量浓度为0.6 析·典型范例 A 3．下列溶液的物质的量浓度的相关计算正确的是（ ） A．同浓度的三种物质的溶液：Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液体积之比为3：2：1，则SO42-各浓度之比为3：2：3 B．将1的NaCl溶液和的BaCl2溶液等体积混合后，忽略溶液体积变化，c(Cl)=0.75 C．将100mL的盐酸加水稀释至1L，再取出5mL，这5mL溶液的物质的量浓度为 D．配制500mL的CuSO4溶液，用托盘天平称取胆矾8.0g 析·典型范例 C 4．某同学将0.1mol/L的K2SO4溶液V1L与0.2 mol/LAl2(SO4)3溶液V 2L混合，再加入V3L蒸馏水，假定溶液总体积V总=V1+V2+V3，并测得混合液中三种离子物质的量浓度分别为：K＋：0.1mol/L，Al3＋：0.1mol/L，SO42－：0.2 mol/L ，则下列判断正确的是（ ） A．一定是2L K2SO4溶液和1L Al2(SO4)3溶液混合，再加1L蒸馏水 B．混合液中K＋浓度与Al3＋浓度数值之和大于SO42－浓度数值 C．三种液体体积比为V1：V2：V3=2：1：1 D．混合液中K2SO4物质的量等于Al2(SO4)3物质的量的一半 析·典型范例 C 感谢 您的聆听 THANKS 苏教版2019必修第一册 $$