第一章 第三节第四节 溶液的浓度&根据化学方程式的计算（课件）-《无机化学》（化工版第四版）上好课

第三四节 溶液的浓度&根据化学方程式的计算 课程：《无机化学》 主编： 王 宝 仁 出版：化学工业出版社 第一章 化学基本量和化学计算 上好课 AI 职 教 zhijiao.xkw.com 1 熟练运用物质的量浓度进行溶液稀释的计算 掌握基于化学方程式的质量、物质的量、气体体积计算 培养化学计算的逻辑思维和解决实际问题的能力 掌握物质的量浓度等常用表示方法 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 2 根据化学方程式计算 物质的量浓度的概念及计算 教学重点 教学难点 01 02 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 3 1.物质的量的概念和单位？ 2.摩尔质量？如何计算物质质量？ 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.问题思考 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 新课引入 医院里，护士给病人输液时，为什么要使用0.9%的生理盐水，而不是纯水或浓度更高的盐水？ 5 2.现象解释 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 新课引入 6 3.结论展现 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 新课引入 渗透压匹配 0.9% 的生理盐水（氯化钠溶液）的渗透压，与人体细胞内液、血液的渗透压完全相等，属于 “等渗溶液”。 渗透压是溶液中溶质分子对水的吸引力，当细胞处于等渗溶液中时，水分进出细胞的速率平衡，细胞能保持正常的形态和功能（既不吸水膨胀，也不失水皱缩）。 7 物质的量浓度的概念及计算 我们身边的“浓度” 饮料包装 果汁含量 ≥ 10% 白酒标签 酒精度 42%vol 农药说明 稀释1000倍 1.1基本概念 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.7.2013 其实，“浓度”这个词在我们的生活中无处不在。大家看，饮料包装上会标明“果汁含量”，白酒标签上有“酒精度”，就连农药的使用说明上也会写着“稀释1000倍”。这些都是浓度的不同表示方法，它们的含义是什么？背后又遵循着怎样的化学原理呢？带着这些问题，让我们正式进入今天的学习。 ‹#› 定义 一定量的溶液或溶剂中所含溶质的量。 常见表示方法 物质的量浓度 (c)：最常用的表示方法。 质量浓度 (ρ)：单位体积溶液中所含溶质的质量。 质量分数 (ω)：溶质质量与溶液总质量之比。 体积分数 (φ)：溶质体积与溶液总体积之比。 我们身边的“浓度” 1.1基本概念 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.7.2013 首先，我们来明确一下溶液浓度的定义：它指的是一定量的溶液或溶剂中所含溶质的量。在化学中，根据不同的需要，我们有多种表示浓度的方法。今天我们重点学习前两种：物质的量浓度、质量浓度，同时也会介绍质量分数和体积分数这两种生活中更常见的表示方法。 ‹#› 物质的量浓度 单位体积溶液中所含溶质B的物质的量，符号为Cb。 示例 1 mol/L 的 NaCl 溶液，表示1升该溶液中含有1mol的NaCl。 计算公式 cB= nB/ V cB: 物质的量浓度 (mol/L) nB: 溶质B的物质的量 (mol) V: 溶液的体积 (L) 核心公式：c = n / V，是定量分析的基础，请务必牢记！ 我们身边的“浓度” 1.1基本概念 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.7.2013 我们首先来看最重要的物质的量浓度。它的定义是：单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。它的计算公式非常核心，请大家务必记住：c等于n除以V，其中c是物质的量浓度，单位是mol/L；n是溶质的物质的量，单位是mol；V是溶液的体积，单位是升。 ‹#› 核心原理 稀释前后，溶质的物质的量保持不变，即：n前= n后 稀释公式 c₁V₁ = c₂V₂ c₁:稀释前溶液的浓度 V₁:稀释前溶液的体积 c₂:稀释后溶液的浓度 V₂:稀释后溶液的体积 操作注意事项！！！ 安全第一 稀释时，应将浓溶液缓慢注入水中，并不断搅拌，以防局部过热。 正确：将酸缓缓注入水中 错误：将水倒入酸中 我们身边的“浓度” 1.2稀释定律 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.7.2013 在实验室中，我们经常需要将浓溶液稀释成稀溶液。这个过程的核心原理是什么呢？非常简单，就是稀释前后，溶质的总量是不变的。基于这个原理，我们可以推导出一个非常实用的公式：c₁V₁等于c₂V₂。这个公式是溶液稀释计算的灵魂，请大家牢记。同时，请大家注意一个重要的操作规范：稀释浓硫酸等腐蚀性溶液时，一定要将酸缓缓注入水中，而不是将水倒入酸中。 ‹#› 质量浓度 (ρ) 定义 单位体积溶液中所含溶质的质量。 公式 ρB = mB / V 单位 g/L 或 mg/mL 质量分数 (ω) 定义 溶质的质量与溶液总质量之比。 公式 ωB = mB / m 单位 无（或用%表示） 我们身边的“浓度” 1.3其他表示 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.7.2013 除了物质的量浓度，我们再简单了解一下另外两种常见的浓度表示方法。第一种是质量浓度，它表示单位体积溶液中所含溶质的质量，单位通常是克每升。第二种是质量分数，它是溶质质量与溶液总质量的比值，通常用百分比来表示。这两种方法在工业生产和日常生活中使用得非常广泛。 ‹#› c 与 ρ 的换算 cB= ρB/ MB MB是溶质B的摩尔质量 c 与 ω 的换算 cB= (ωB× ρ × 1000) / MB ρ 是溶液密度 (g/mL)，×1000 为单位换算系数 本页内容为选讲，旨在展示不同浓度表示方法间的内在联系。有兴趣的同学可课后深入推导和练习。 我们身边的“浓度” 1.4浓度换算 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.7.2013 既然我们学习了不同的浓度表示方法，那么它们之间是否可以相互转换呢？答案是肯定的。这里我们给出两组常用的换算公式。物质的量浓度和质量浓度可以通过溶质的摩尔质量联系起来。而物质的量浓度和质量分数之间的换算，则需要借助于溶液的密度。这部分内容作为选讲，有兴趣的同学可以课后深入研究一下。 ‹#› 1. 气体摩尔体积 符号：Vₘ 定义：单位物质的量的气体所占的体积。 单位：L/mol 或 m³/mol 2. 适用范围 仅适用于气体 不适用于固体和液体 3. 影响因素 粒子数目、粒子大小、 粒子间的距离、温度、压强 1.  气体摩尔体积计算公式： Vₘ = V / n 背诵记忆 核心知识 核心公式 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.5背诵记忆 例1：将 5.85 g NaCl 固体溶于水，配制成 500 mL 溶液，求该溶液的物质的量浓度。 1. 计算 NaCl 的物质的量： n(NaCl) = m(NaCl) / M(NaCl) = 5.85 g / 58.5 g/mol = 0.1 mol 2. 计算溶液的体积： V = 500 mL = 0.5 L 3. 计算物质的量浓度： c(NaCl) = n(NaCl) / V = 0.1 mol / 0.5 L = 0.2 mol/L 答：该 NaCl 溶液的物质的量浓度为 0.2 mol/L。 1.5闯关训练 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.7.2013 理论学习之后，我们来看一个具体的例子。题目是：将5.85克的氯化钠固体溶于水，配成500毫升的溶液，求它的物质的量浓度。我们的解题思路是，首先根据氯化钠的质量计算出它的物质的量，然后将溶液体积由毫升转换为升，最后代入公式c等于n除以V，就可以得到答案。大家可以跟着我一起算一下。 ‹#› 现有 0.5 mol/L 的 H₂SO₄ 溶液 100 mL，要将其稀释成 0.1 mol/L 的溶液，需要加入多少毫升水？ 解 明确已知量和未知量： c₁ = 0.5 mol/L, V₁ = 100 mL, c₂ = 0.1 mol/L, V₂ = ? 根据稀释公式计算 V₂： V₂ = (c₁V₁) / c₂ = (0.5 mol/L × 100 mL) / 0.1 mol/L = 500 mL 计算需要加入水的体积： V(H₂O) = V₂ - V₁ = 500 mL - 100 mL = 400 mL 1.5闯关训练 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 例2：现有 0.5 mol/L 的 H₂SO₄ 溶液 100 mL，将其稀释成 0.1 mol/L 的溶液，需加入多少水？ 答：需要加入 400 mL 水。 1.7.2013 我们再来看一个关于溶液稀释的例子。题目是：要把100毫升0.5摩尔每升的硫酸溶液，稀释成0.1摩尔每升的稀溶液，需要加多少水？解题的关键就是利用我们刚刚学的稀释公式。首先，我们确定公式中的已知量和未知量，然后代入公式求出稀释后溶液的总体积V₂，最后用V₂减去原来溶液的体积V₁，就得到了需要加入水的体积。 ‹#› 研究现状 根据化学方程式计算 化学计量数 化学方程式中各物质化学式前的系数，是进行定量计算的基础。 核心关系 化学计量数之比等于各物质的物质的量之比。 对于反应：aA + bB = cC + dD n(A) : n(B) : n(C) : n(D) = a : b : c : d 注意：计算时，必须使用配平的化学方程式！ 2.1计算依据 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.7.2013 根据化学方程式进行计算的理论依据是什么呢？就是化学计量数。我们知道，化学方程式中各物质化学式前面的系数，叫做化学计量数。这个系数之比，就等于反应中各物质的物质的量之比。例如，在这个通用的反应式中，A、B、C、D四种物质的物质的量之比，就等于它们的化学计量数a、b、c、d之比。这是我们进行一切化学计算的出发点。 ‹#› 1 写出配平的化学方程式 2 找出已知量和未知量，并在方程式中相应物质下方注明 3 列出比例关系，根据化学计量数之比等于物质的量之比 4 代入数据进行计算 5 写出答案 2.2计算步骤 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.7.2013 掌握了计算依据，我们还需要一套清晰的计算步骤。我把它总结为五个字：写、找、列、算、答。第一步，写出配平的化学方程式。第二步，在方程式中找到已知量和未知量。第三步，根据化学计量数之比列出比例式。第四步，代入具体数据进行计算。最后一步，写出完整的答案。遵循这个步骤，可以帮助我们避免很多错误。 ‹#› 例3：完全燃烧 2.8 g C₂H₄，需要消耗多少克O₂？生成多少克CO₂？ 2.3例题计算 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1. 写出化学方程式：C₂H₄ + 3O₂ = 2CO₂ + 2H₂O 2. 计算摩尔质量：M(C₂H₄)=28 g/mol, M(O₂)=32 g/mol, M(CO₂)=44 g/mol 3. 计算乙烯的物质的量：n(C₂H₄) = 2.8 g / 28 g/mol = 0.1 mol 4. 根据计量数之比计算： - n(O₂) = 3 × n(C₂H₄) = 0.3 mol, m(O₂) = 0.3 mol × 32 g/mol = 9.6 g n(CO₂) = 2 × n(C₂H₄) = 0.2 mol, m(CO₂) = 0.2 mol × 44 g/mol = 8.8 g 答：需要消耗 9.6 g O₂，生成 8.8 g CO₂。 1.7.2013 我们来看第一个计算示例，这是一个基于质量的计算问题。题目是：完全燃烧2.8克乙烯，需要消耗多少克氧气，生成多少克二氧化碳？我们严格按照刚才讲的五个步骤来解题。首先写出配平的方程式，然后计算相关物质的摩尔质量，接着将已知的乙烯质量转换为物质的量，再根据化学计量数之比，分别计算出氧气和二氧化碳的物质的量，最后转换为质量。 ‹#› 第一关：基础巩固 检验基础知识点的掌握情况。 奖励 2 积分 第二关：能力提升 综合应用，解决复杂问题。 奖励 3 积分 第三关：终极挑战 挑战极限，突破自我。 奖励 5 积分 准备好了吗？Let's go! 开始挑战 2.4闯关训练 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.7.2013 理论和例题的学习就到这里。接下来，让我们进入“闯关训练”环节，检验一下大家的学习成果。这个环节一共有三关，难度会逐渐增加。大家有没有信心挑战一下，看看自己能闯到第几关，获得多少积分呢？让我们开始吧！ ‹#› 1.将 4 g NaOH 固体溶于水，配成 200 mL 溶液，该溶液的物质的量浓度是多少？ 答案 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 2.4闯关训练 解： n(NaOH) = 4g / 40g/mol = 0.1mol c = 0.1mol / 0.2L = 0.5mol/L 1.7.2013 请看第一关的题目。这是一个非常基础的物质的量浓度计算问题。将4克氢氧化钠固体溶于水，配成200毫升的溶液，求它的物质的量浓度。给大家10秒钟的时间思考一下。... 时间到，正确答案是0.5 mol/L。你算对了吗？ ‹#› 2.要配制 500 mL 0.2 mol/L 的 HCl 溶液，需要 12 mol/L 的浓盐酸多少毫升？ 答案 使用稀释公式 c₁V₁ = c₂V₂ 即可快速求解 2.6能力提升 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 解：稀释前后，溶质的物质的量不变，即： c1​·V1​=c2​·V2​​ c1​=12 mol/L c2​=0.2 mol/L V2​=500 mL V1​=12 mol/L0.2 mol/L×500 mL​≈8.3 mL 1.7.2013 恭喜闯过第一关的同学！我们来看第二关的题目。这是一个溶液稀释的问题。要配制500毫升0.2摩尔每升的盐酸溶液，需要12摩尔每升的浓盐酸多少毫升？这道题需要用到我们学过的稀释公式。同样，给大家10秒钟时间。... 正确答案是8.3毫升。你做对了吗？ ‹#› 3.在标准状况下，将 11.2 L 的 CO₂ 通入足量的澄清石灰水中，能生成多少克碳酸钙沉淀？ 2.7终极挑战 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.7.2013 非常棒！第二关也没能难倒大家。现在是最后一关，终极挑战！这是一个基于化学方程式和气体体积的综合计算问题。在标准状况下，将11.2升的二氧化碳气体通入足量的澄清石灰水中，能生成多少克碳酸钙沉淀？这道题需要大家综合运用今天所学的知识。给大家15秒钟时间。... 时间到，正确答案是50克。你成功了吗？ ‹#› 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 师生互动 1.思考题：为什么 1mol 固体、液体体积不同，而 1mol 气体在同温 同压下体积近似相等？ 2.拓展题：标况下，3.01×10²³ 个 N₂分子所占体积约为多少？ 1.答：1mol 固体、液体体积不同，而 1mol 气体在同温同压下体积近似相等，核心原因是 粒子间距离对体积的影响程度不同。 2.答：根据公式 n = N / Nₐ 代入数据：n = 3.01×10²³ / 6.02×10²³mol⁻¹ = 0.5mol 根据公式 V = n×Vm 代入数据：V = 0.5mol × 22.4L/mol = 11.2L 1.用 0.5 mol/L NaOH 溶液中和 0.2 mol 的 H₂SO₄，需要多少升 NaOH 溶液？ 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 解： ∵ 2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O ∴n(NaOH) : n(H₂SO₄) = 2 : 1 ∴n(NaOH) = 2 × n(H₂SO₄) = 2 × 0.2 mol = 0.4 mol ∴V(NaOH) = n(NaOH) / c(NaOH) = 0.4 mol / 0.5 mol/L = 0.8 L 2.标准状况下，实验室用锌与足量稀盐酸反应制取 11.2 L H₂，需要多少克锌？ 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 解： ∵ Zn + 2HCl = ZnCl + H₂↑ ∴n(H₂) = 11.2 L / 22.4 L/mol = 0.5 mol ∴n(Zn) : n(H₂) = 1 : 1 ∴m(Zn) = 0.5 mol × 65 g/mol = 32.5 g 3.将 100 mL 0.1 mol/L BaCl₂ 与足量 Na₂SO₄ 反应，能生成多少克 BaSO₄ 沉淀？ 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 解： ∵ BaCl₂ + Na₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2NaCl ∴n(BaCl₂) = c × V = 0.1 mol/L × 0.1 L = 0.01 mol ∴n(BaSO₄) : n(BaCl₂) = 1 : 1 ∴m(BaSO₄) = n × M = 0.01 mol × 233 g/mol = 2.33 g 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 （一）溶液的浓度 物质的量浓度： 单位体积溶液中溶质的物质的量， c = n/V，mol/L 2.其他表示方法： 质量浓度、质量分数、体积分数 3.稀释定律： 稀释前后溶质物质的量不变，核心公式 c₁V₁ = c₂V₂ （二）根据化学方程式的计算 计算依据： 化学计量数之比 = 各物质的量之比 aA + bB = cC + dD → n (A):n (B):n (C):n (D)=a:b:c:d （三）核心公式 物质的量浓度相关： c = n/V 稀释公式： c₁V₁ = c₂V₂ 浓度换算： c = ρ/Μ、c = (ω×ρ×1000)/Μ 1.7.2013 好了，今天的课程内容就到这里。让我们来简单回顾一下。在溶液浓度部分，我们重点学习了物质的量浓度的定义和计算，并掌握了溶液稀释的核心公式。在化学计算部分，我们理解了计算的依据是化学计量数之比等于物质的量之比，并记住了“写、找、列、算、答”五步解题法。希望大家课后能及时复习，巩固今天所学的知识。 ‹#› 师生互动 学习目标 知识回顾 主要内容 新课引入 新课讲授 课堂检测 本节小结 作业布置 1.基础题： 习题 1、2、3 2.提高题： 实验室需要配制 250 mL 0.5 mol/L 的 NaOH 溶液，请写出具体的实验步骤。 3.拓展题： 查阅资料，了解“质量摩尔浓度”的定义和应用，并与物质的量浓度进行比较。 感 谢 各 位 聆 听！ 课程：《无机化学》 主编： 王 宝 仁 出版：化学工业出版社 上好课 AI 职 教 zhijiao.xkw.com 32 $