2.2.1 物质的量浓度 课件-2025-2026学年高一上学期化学苏教版必修第一册
2026-07-03
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普通
摘要:
该高中化学课件聚焦溶液组成的定量研究,核心知识点为物质的量浓度。通过“温故知新”环节回顾初中溶质质量分数,指出其在量取体积操作中的不足,自然过渡到物质的量浓度的引入,构建前后知识衔接的学习支架。
其亮点在于以科学思维为导向,通过“应用体验”判断正误强化概念理解,结合气体溶于水、溶液稀释混合等实例培养证据推理能力,融入电荷守恒等计算深化化学观念中的定量研究方法。学生能系统掌握计算技巧,教师可依托清晰的知识脉络提升教学效率。
内容正文:
第二单元 溶液组成的定量研究
高中化学必修一 ·专题2 研究物质的基本方法
学习目标
1
2
3
认识物质的量在化学定量研究中的重要作用
能从定量角度描述和分析物质及其变化
能运用化学计量关系和物质的量概念研究溶液的组成
温故知新
——溶质质量分数
表达式
ω=
m溶质
m溶液
×100%
溶液的质量 = 溶质的质量 + 溶剂的质量
初中溶液中溶质的浓度的表达:
溶质的质量分数在实际使用时有很多不便之处;对于溶液,量取体积要比称量质量更易操作。
在科学研究和化工生产中,常用一定体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液的组成,即溶质的物质的量浓度。
一、物质的量浓度
1.含义:用来表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量
2.符号:cB【c表示物质的量浓度,B表示各种溶质,例:c(NaCl)】
3.单位:mol·L-1或mol/L
4.公式:c(B) =
5.注意:①公式中分子是溶质的物质的量,不是质量。
②分母是溶液的体积,不是溶剂的体积,且单位是L。
③物质的量浓度是一种表示溶液组成的物理量。
④从一定物质的量浓度的溶液中,取出不同体积的溶液,其物质的量浓度表示不变。(溶液是均一、稳定的)
应用体验
判断正误
(1)将1g NaCl溶于水制成1L溶液 ,则c=1 mol·L-1 ( )
(2)将1mol NaCl溶于1L水中,则c=1 mol·L-1 ( )
(3)1L 1mol·L-1NaOH溶液中取出20mL,则取出的NaOH溶液c=1 mol·L-1 ( )
(4)同体积、同物质的量浓度的不同溶液中,含溶质的物质的量相等( )
×
×
√
√
二、物质的量与各物理量之间的关系
NA ÷
m n N
÷M
M ×
×NA
质量
粒子数目
V(气体体积)
÷Vm
×Vm
cB(溶液)
×V(aq)
÷V(aq)
三、物质的量浓度的相关计算
注意事项:
(1)正确判断溶液的溶质并计算其物质的量。
①与水发生反应生成新的物质:如Na2O → NaOH,SO3 → H2SO4
②特殊物质:如NH3溶于水后溶质为NH3和NH3·H2O,但计算浓度时仍以NH3作为溶质。
③含结晶水的物质:如Na2SO4·10H2O → Na2SO4【n(Na2SO4·10H2O )=n(Na2SO4) 】
(2)准确计算溶液的体积
m(溶液)=m(溶质)+m(溶剂),但V(溶液)≠V(溶质)+V(溶剂),不能用溶质和溶剂的体积之和或溶剂的体积代替溶液的体积。除特殊说明体积可相加外,溶液的体积要用
来求。溶液体积必须以L为单位(若是mL,要化成L)。
三、物质的量浓度的相关计算
(一)溶质物质的量浓度的基本计算
(二)溶液的稀释或混合计算
(三)物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
(四)溶液中的电荷守恒
(五)化学反应的计算
三、物质的量浓度的相关计算
1. 根据定义式计算
cB =
关键找出溶质的物质的量(n)和溶液的体积(V)
(一)溶质物质的量浓度的基本计算
例1 在 200 mL 稀盐酸里溶有0.73 g HCl ,计算溶液的c 。
n (HCl) =
0.73 g
36.5 g/mol
= 0.02 mol
V (HCl) =
200 mL
1000 mL/L
= 0.2 L
c (HCl) =
0.02 mol
0.2 L
= 0.1 mol/L
三、物质的量浓度的相关计算
(一)溶质物质的量浓度的基本计算
2. 标准状况下气体溶于水,其物质的量浓度的计算
若已知溶液的体积
V(气体)
n
c
例2 标准状况下 448 L NH3 溶于 1 L 水中,得密度0.9 g/cm3 的氨水。求此氨水的c。
n (NH3) =
448 L
22.4 L/mol
= 20 mol
m (NH3) = 20 mol × 17 g/mol = 340 g
V(氨水) =
1340 g
0. 9 g/mL ×1000 mL/L
≈ 1.49 L
m (氨水) = 340 g + 1000 g = 1340 g
c(氨水) =
20 mol
1. 49L
≈13. 4 mol/L
三、物质的量浓度的相关计算
(二)溶液的稀释或混合计算
1. 浓溶液稀释:溶质的质量和物质的量在稀释前后保持不变
n = c(浓)×V(浓)=c(稀)×V(稀)
m = m(浓)×ω(浓)=m(稀)× ω(稀)
例3 配制500 mL 0.6 mol/L 的NaOH溶液,需3mol/L的NaOH溶液多少 mL?
3 mol/L×V = 0.6 mol/L ×500 mL
V = 100 mL
例4 将5 mol/L的Mg(NO3)2溶液a mL加水稀释至b mL,问稀释后的溶液中c()
2×5 mol/L×a mL= c() ×b mL
c()= —
10a
b
mol/L
溶液中各微粒系数之比(角标)=物质的量浓度之比=物质的量之比
三、物质的量浓度的相关计算
(二)溶液的稀释或混合计算
2. 相同溶质的两溶液混合
(1)溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2=c(混)·V(混)
(2)溶质的质量不变: m1ω1+m2ω2=m(混)·ω(混)
例5 将0.10 mol·L-1氢氧化钠溶液和0.60 mol·L-1氢氧化钠溶液混合成0.20 mol·L-1
的氢氧化钠溶液。求两种溶液的体积比(忽略混合时溶液体积变化)为_____。
4∶1
设所需0.10 mol·L-1的NaOH溶液体积V1,所需0.60 mol·L-1的NaOH溶液体积V2,
0.10 mol·L-1·V1+0.60 mol·L-1·V2=0.20 mol·L-1·(V1+V2)
三、物质的量浓度的相关计算
(二)溶液的稀释或混合计算
注意事项
(1)同一溶质、不同浓度的溶液混合,在混合前后溶质的质量、物质的量保持守恒,溶液的质量保持守恒,但溶液的体积一般不守恒。
(2)混合后溶液的体积:
①若指出不考虑溶液体积改变,可认为是原溶液的体积之和;
②若给出混合后溶液的密度,应根据V(混)= 来计算。
三、物质的量浓度的相关计算
(三)物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
c = ──
n
V
ω = ───── ×100%
m(溶质)
m(溶液)
换算公式:
M:溶质B的摩尔质量(单位:g·mol-1);
ρ:溶液密度(单位:g·mL-1 g/cm3);
ω = ─── ×100%
1000ρ
cM
三、物质的量浓度的相关计算
(三)物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
例6 C2H5OH(乙醇)能与水互溶,常温下,1L质量分数为23%的乙醇水溶液,其密度为0.96 g·cm-3,该乙醇水溶液的物质的量浓度为________
4.8 mol·L-1
根据公式c= mol·L-1计算
该乙醇水溶液的物质的量浓度c= mol·L-1=4.8mol·L-1
三、物质的量浓度的相关计算
(四)溶液中的电荷守恒
任何溶液都呈电中性,则阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数,即电荷守恒。
(1)单一溶液中溶质组成计算
根据组成规律求算:在溶液中,阴离子与阳离子浓度之比等于化学组成中阴、阳离子个数之比
如K2SO4溶液:c(K+)=2c(SO42-)=2c(K2SO4)
(2)混合溶液中电荷守恒计算
根据电荷守恒,溶质所有阳离子带正电荷总数与阴离子带负电荷总数相等。
三、物质的量浓度的相关计算
(四)溶液中的电荷守恒
例7 某盐的混合物中含有Na+、Mg2+、Cl-、 SO42- ,测得Na+、Mg2+、Cl-的物质的量浓度分别为0.2 mol·L-1、0.4 mol·L-1、0.4 mol·L-1,则SO42-的物质的量浓度为_______
0.3 mol·L-1
先列出主要溶质的电荷守恒式:c(Na+)+2c(Mg2+)=c(Cl-)+2c(SO42-),再代入数据计算:c(SO42-)= mol·L-1=0.3 mol·L-1。
三、物质的量浓度的相关计算
(五)化学反应的计算
1.基本步骤
写——化学方程式
标——已知物质和所求物质有关物理量的关系,代入已知量和未知量
列——比例式 解——根据比例式求解 答——简明地写出答案
2.基本方法
把已知量转化为物质的量;利用计量数之比=物质的量之比,求出未知物的物质的量
3.有关物质的量的计算中的“三个规范”
(1) 符号的书写要规范。
(2) 各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。
(3) 把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。
三、物质的量浓度的相关计算
(五)化学反应的计算
例8 已知反应:3Cl2+8NH3===6NH4Cl+N2,在标准状况下有33.6L氯气参加反应,计算:
(1)参加反应的氨的物质的量是多少?
(2)产生氮气的分子数是多少?
(3)被氧化的NH3的物质的量是多少?
3Cl2 + 8NH3 === 6NH4Cl + N2
3 8 1
1.5 mol n(NH3) n( N2 )
解:参加反应的 Cl2: = 1.5 mol
n(NH3)=4 mol
n( N2 ) =0.5 mol
N( N2 ) =0.5NA
第二单元 溶液组成的定量研究
高中化学必修一 ·专题2 研究物质的基本方法
n=
c=
=
$
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