1.3 配制一定物质的量浓度的溶液 学案- 2026-2027学年高一上学期化学沪科版必修第一册
2026-10-22
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内容正文:
第1章 化学研究的天地 配制一定物质的量浓度的溶液(共2课时)
沪教版(2020)高中化学必修第一册 教案与学案(教师版·答案以红字标注)
说明:挖空处答案已用红色加粗标出;绿色底纹段落为各题参考答案。
一、教学设计说明
1.教材与学情分析
本节内容选自沪教版(上海科学技术出版社,2020)高中化学必修第一册第1章《化学研究的天地》:1.2《物质的量》中“物质的量浓度”及1.3《化学中常用的实验方法》中“配制一定物质的量浓度的溶液”。物质的量是高中化学计算的起点,物质的量浓度是实验室最常用的溶液组成表示方法,而“配制实验”是上海合格考实验操作考查和等级考实验大题的高频素材。学生已在初中学习过溶质质量分数和一定质量分数溶液的配制,本节要完成从“质量”到“物质的量”、从“粗略配制”到“精确配制”的进阶。
2.课时安排
课时
学习内容
核心考点
第1课时
物质的量浓度及其计算
c=n/V及变式;溶液均一性;c=1000ρw/M换算;稀释定律c₁V₁=c₂V₂
第2课时
配制一定物质的量浓度的溶液
配制步骤与仪器;容量瓶的使用;定容操作;误差分析(⭐⭐上海最高频)
3.教学目标(化学学科核心素养)
(1)宏观辨识与微观探析:理解物质的量浓度的概念,能从定量的角度描述溶液的组成;
(2)证据推理与模型认知:掌握c=n/V、c₁V₁=c₂V₂等计算模型,并能进行与质量分数的换算;
(3)科学探究与创新意识:独立完成一定物质的量浓度溶液的配制,掌握容量瓶、胶头滴管等仪器的规范使用;
(4)科学态度与社会责任:通过误差分析体会定量实验“精确”的重要性,养成规范、严谨的实验习惯。
4.教学重点与难点
重点:物质的量浓度的概念及计算;配制一定物质的量浓度溶液的步骤、仪器和定容操作。
难点:配制过程中的误差分析(俯视、仰视、未洗涤、未冷却等操作对浓度的影响);容量瓶规格的选择(配制480 mL溶液须选500 mL容量瓶)。
5.教学方法与课前准备
教学方法:讲授法、实验演示与分组实验相结合、讲练结合。课前准备:电子天平(或托盘天平)、药匙、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管、量筒、蒸馏水、NaCl固体、标签纸。
第1课时 物质的量浓度及其计算
【学习目标】
1.理解物质的量浓度的概念、符号、表达式和单位;2.能进行n、c、V之间的换算及溶液稀释(浓缩)的计算;3.掌握物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算。
【情境导入】
实验室里很多化学反应都在溶液中进行,取用溶液时一般量取体积比称取质量更方便。如何定量表示溶液的组成?初中学过的溶质质量分数需要称量质量,而化学实验中更常用“单位体积溶液中所含溶质的物质的量”来表示溶液的组成,这就是物质的量浓度。
【知识梳理】
1.物质的量浓度
(1)定义:以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。
(2)符号:c(B)或c_B;表达式:c_B=n_B/V;常用单位:mol/L(mol·L⁻¹)。
(3)表达式变式:n_B=c_B·V;V=n_B/c_B(计算时体积必须换算成单位L)。
(4)理解要点:①V指溶液的体积,不是溶剂(水)的体积,也不是溶质与溶剂体积之和;②从一定浓度的溶液中取出任意体积的溶液,其浓度不变(溶液具有均一性),但溶质的物质的量成比例改变。⭐
⭐高频陷阱:“把1 mol NaOH溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol/L”是**错误**说法——1 L是水的体积,溶液体积不等于1 L,溶液体积也不等于溶质体积与溶剂体积之和。
2.物质的量浓度与溶质质量分数的换算(⭐等级考)
若溶液密度为ρ(g/cm³),溶质质量分数为w,溶质摩尔质量为M(g/mol),则 c=1000ρw/M(公式中的1000是单位换算:1 L=1000 mL,1 mL溶液质量为ρ g)。
3.溶液的稀释与浓缩
稀释前后溶质的物质的量不变(若用浓溶液加水稀释),即 c₁V₁=c₂V₂;若稀释时加入水的体积为V(水),由于分子间有空隙,V(稀溶液)≠V₁+V(水),因此稀释时**不能用**“体积相加”计算。
用浓溶液配制稀溶液的一般步骤:计算→量取→稀释(在烧杯中进行)→转移、洗涤、定容、摇匀。
⭐用浓硫酸稀释时一定要“酸入水”:将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌,切不可将水倒入浓硫酸中(防止暴沸、液体飞溅)。
【例题精讲】(先独立填空,再对照答案)
例1 将4.0 g NaOH固体溶于水,配成500 mL溶液,所得溶液中c(NaOH)为多少? 解:n(NaOH)=4.0 g÷40 g/mol=0.1 mol;c(NaOH)=0.1 mol÷0.5 L=0.2 mol/L。
例2 从500 mL 1 mol/L K₂SO₄溶液中取出50 mL,取出的溶液中K⁺的物质的量为多少? 解:取出溶液的浓度仍为1 mol/L;n(K₂SO₄)=1 mol/L×0.05 L=0.05 mol;n(K⁺)=0.1 mol。
例3 实验室用18 mol/L的浓硫酸配制500 mL 1.8 mol/L的稀硫酸,需量取浓硫酸多少毫升? 解:稀释前后H₂SO₄的物质的量不变,V(浓)=1.8 mol/L×0.5 L÷18 mol/L=0.05 L=50 mL。
例4 已知某浓盐酸密度为1.19 g/cm³,HCl的质量分数为36.5%,则其物质的量浓度为多少? 解:c=1000ρw/M=1000×1.19×36.5%÷36.5=11.9 mol/L。
【考点训练】
1.下列关于物质的量浓度的说法正确的是( ) A.把1 mol NaCl溶于1 L水中,所得溶液浓度为1 mol/L B.从1 L 1 mol/L NaCl溶液中取出100 mL,取出溶液浓度为0.1 mol/L C.物质的量浓度表示单位体积溶液中所含溶质的物质的量 D.1 L溶液中含1 mol溶质时,其浓度为1 mol/L
【答案】1.C、D A错在“1 L水”不是溶液体积;B错在溶液具有均一性,浓度仍为1 mol/L。
2.将标准状况下22.4 L HCl气体完全溶于水配成1 L溶液(溶液体积变化忽略不计),所得盐酸的物质的量浓度为__________。
【答案】2.1 mol/L n(HCl)=22.4 L÷22.4 L/mol=1 mol,c=1 mol÷1 L=1 mol/L。
3.配制250 mL 0.2 mol/L Na₂CO₃溶液,需要Na₂CO₃固体的质量为__________ g(Na₂CO₃的摩尔质量为106 g/mol)。
【答案】3.5.3 n=0.2 mol/L×0.25 L=0.05 mol,m=0.05 mol×106 g/mol=5.3 g。
4.某硫酸溶液密度为1.84 g/cm³,质量分数为98%,其物质的量浓度为__________ mol/L。
【答案】4.18.4 c=1000×1.84×98%÷98=18.4 mol/L。
5.将10 mL 5 mol/L NaCl溶液加水稀释至100 mL,稀释后溶液的浓度为__________ mol/L;稀释过程中溶质的物质的量__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】5.0.5;不变 c₂=5 mol/L×10 mL÷100 mL=0.5 mol/L。
第2课时 配制一定物质的量浓度的溶液
【学习目标】
1.掌握配制一定物质的量浓度溶液的实验步骤、仪器和操作要点;2.了解容量瓶的构造、规格和使用注意事项;3.能对配制过程中的误差进行分析——这是上海考试的⭐⭐最高频考点。
【实验任务】
配制100 mL 0.100 mol/L的NaCl溶液。
【知识梳理】
1.实验步骤(以配制100 mL 0.100 mol/L NaCl溶液为例)
第1步 计算:n(NaCl)=0.100 mol/L×0.100 L=0.0100 mol;m(NaCl)=0.0100 mol×58.5 g/mol=0.585 g。用电子天平称取0.585 g(若用托盘天平,只能精确到0.1 g,则称取0.6 g)。
第2步 称量:仪器为电子天平(或托盘天平)、药匙。称量NaOH等易潮解、有腐蚀性的药品时,必须放在小烧杯(表面皿)中称量,不能放在称量纸上。
第3步 溶解:将称好的NaCl放入烧杯中,加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌使之完全溶解;待溶液冷却至室温后再进行转移。
第4步 转移:将烧杯中的溶液沿玻璃棒缓慢注入100 mL容量瓶中,玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线以下的内壁上,起引流作用。
第5步 洗涤:用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液全部(一并)注入容量瓶。目的是保证溶质全部转移到容量瓶中。
第6步 定容:继续向容量瓶中加蒸馏水,至液面距刻度线1~2 cm处时,改用胶头滴管逐滴滴加蒸馏水,直至凹液面的最低处与刻度线相切。读数时视线应与刻度线保持水平。
第7步 摇匀:塞紧瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,将容量瓶反复上下颠倒摇匀。
第8步 装瓶:把配制好的溶液倒入洁净、干燥的试剂瓶中,贴上标签,注明溶液名称和物质的量浓度。
实验流程可简记为:计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀→装瓶贴标签。
2.主要仪器
电子天平(或托盘天平)、药匙、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管、量筒、试剂瓶。其中,容量瓶是精确配制溶液的核心仪器。
3.容量瓶的使用(⭐高频)
(1)构造与标识:容量瓶是细颈、梨形、平底的玻璃瓶,瓶身上标有规格(容积,如100 mL)、温度(20 ℃)和刻度线(只有一条,容量瓶没有“0刻度”)。
(2)检漏:使用前必须检查容量瓶瓶塞处是否漏水:向瓶内加水,塞紧瓶塞,倒立观察是否漏水,再将瓶塞旋转180°后重复检查。
(3)选择原则:选用与所需溶液体积相等或稍大的容量瓶,即“大而近”。如需配制480 mL溶液,应选用500 mL容量瓶,并按500 mL计算所需溶质的量。⭐
(4)使用禁忌:容量瓶不能用于溶解固体、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。
4.误差分析(⭐⭐⭐上海最高频考点)
误差分析的依据是 c=n/V:凡是使溶质的物质的量n偏小的操作,浓度偏低;凡是使溶液体积V偏小的操作,浓度偏高。
实验操作
对物质的量浓度c的影响
称量时砝码与药品位置放反(使用了游码)
偏低
NaOH放在称量纸上称量(潮解、沾在纸上)
偏低
溶解、搅拌时有溶液溅出烧杯
偏低
转移后未洗涤烧杯和玻璃棒
偏低
转移时溶液洒到容量瓶外
偏低
溶解后未冷却至室温就转移、定容
偏高(热溶液体积膨胀,冷却后液面低于刻度线,V偏小)
定容时俯视刻度线
偏高(加水偏少,V偏小)
定容时仰视刻度线
偏低(加水偏多,V偏大)
定容时加水超过刻度线,又用胶头滴管吸出多余部分
偏低(吸出的同时带走了溶质)
摇匀后发现液面低于刻度线,再补加水
偏低
容量瓶中原有少量蒸馏水
无影响
定容摇匀后静置,液面低于刻度线
无影响(瓶塞、瓶颈处沾有溶液,属正常现象)
⭐口诀:定容读数“仰低俯高”——仰视刻度线使c偏低,俯视刻度线使c偏高;记住一切从c=n/V出发分析,不要死记。
【问题探究】
1.为什么溶解后必须冷却到室温才能转移到容量瓶并定容?容量瓶是在一定温度(20 ℃)下标定容积的,热溶液会使容量瓶受热并导致最终体积不准确(冷却后液面低于刻度线,浓度偏高);同时防止容量瓶因受热而炸裂。
2.为什么不能在容量瓶中直接溶解固体或稀释浓溶液?溶解过程常有热量变化和体积变化,直接在容量瓶中进行会影响其精度,甚至损坏容量瓶;应在烧杯中溶解并冷却后再转移。
3.摇匀后发现液面低于刻度线,能否再加水至刻度线?不能;摇匀后部分溶液附着在瓶塞和瓶颈内壁上,静置后液面略低于刻度线属正常现象;再加水会使溶液体积偏大,浓度偏低。
4.配制480 mL 1.0 mol/L NaOH溶液,应选用什么规格的容量瓶?需要称取NaOH多少克?选用500 mL容量瓶;按500 mL计算,n(NaOH)=1.0 mol/L×0.5 L=0.5 mol,m=0.5 mol×40 g/mol=20 g。⭐上海常考
5.用18 mol/L浓硫酸配制100 mL 1.8 mol/L稀硫酸,量筒量取浓硫酸时俯视读数,所配溶液浓度如何变化?偏低;俯视读数量取的浓硫酸体积比读数偏小,溶质偏少。
【考点训练】
1.配制100 mL 1.0 mol/L Na₂CO₃溶液,下列实验仪器不需要使用的是( ) A.电子天平 B.100 mL容量瓶 C.蒸发皿 D.胶头滴管
【答案】1.C 配制过程用不到蒸发皿(蒸发结晶才用)。
2.配制一定物质的量浓度的溶液时,定容的正确操作是:继续加水至液面距刻度线__________处,改用__________滴加,直至______________________。
【答案】2.1~2 cm;胶头滴管;凹液面的最低处与刻度线相切。
3.配制100 mL 0.100 mol/L NaCl溶液时,下列操作会使所配溶液浓度偏低的是( ) ①转移后未洗涤烧杯和玻璃棒 ②定容时俯视刻度线 ③摇匀后又加水至刻度线 ④容量瓶中原有少量蒸馏水 A.①③ B.①② C.②④ D.③④
【答案】3.A ①n偏小偏低,③V偏大偏低;②偏高,④无影响。
4.实验室需配制480 mL 0.1 mol/L NaOH溶液,应选用__________mL容量瓶,称取NaOH__________g。
【答案】4.500;2.0 按500 mL计算:0.1 mol/L×0.5 L×40 g/mol=2.0 g。
5.下列关于容量瓶的说法正确的是( ) A.容量瓶上有“0刻度” B.配制溶液时,可直接在容量瓶中溶解固体 C.容量瓶上标有温度、规格和刻度线 D.容量瓶可长期存放配好的溶液
【答案】5.C
本节综合检测(上海合格考/等级考题型)
1.配制500 mL 0.2 mol/L CuSO₄溶液,需要称取CuSO₄·5H₂O的质量为__________ g(CuSO₄·5H₂O摩尔质量为250 g/mol)。
【答案】1.25.0 n(CuSO₄)=0.2 mol/L×0.5 L=0.1 mol,结晶水合物按250 g/mol计:0.1 mol×250 g/mol=25.0 g。
2.把200 mL 0.5 mol/L盐酸加水稀释至500 mL,稀释后溶液的浓度为__________ mol/L;从稀释后的溶液中取出50 mL,其中含H⁺的物质的量为__________ mol。
【答案】2.0.2;0.01 c₂=0.5×200÷500=0.2 mol/L;n(H⁺)=0.2 mol/L×0.05 L=0.01 mol。
3.(实验步骤排序)配制100 mL 1.0 mol/L NaCl溶液的操作顺序为(填序号):①洗涤烧杯和玻璃棒并转移洗涤液 ②称量 ③定容 ④溶解并冷却 ⑤转移 ⑥摇匀 ⑦计算。正确顺序为______________________。
【答案】3.⑦②④⑤①③⑥ 计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀。
4.(误差分析)配制一定物质的量浓度溶液时:①溶解后未冷却至室温即定容,c__________;②定容时仰视刻度线,c__________;③未洗涤烧杯和玻璃棒,c__________;④摇匀后静置液面低于刻度线,c__________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】4.偏高;偏低;偏低;无影响。
5.(等级考·换算)市售浓氨水密度为0.88 g/cm³,NH₃的质量分数为28%,则该浓氨水的物质的量浓度为__________ mol/L(保留一位小数)。
【答案】5.14.5 c=1000×0.88×28%÷17=14.5 mol/L。
6.(等级考·定量综合)用密度为1.84 g/cm³、质量分数为98%的浓硫酸配制500 mL 0.5 mol/L的稀硫酸:①浓硫酸的物质的量浓度为__________ mol/L;②需量取浓硫酸__________ mL(保留一位小数);③稀释时将浓硫酸注入水中的操作要点是______________________。
【答案】6.①18.4 ②13.6 c₁V₁=c₂V₂,V=0.5 mol/L×0.5 L÷18.4 mol/L=0.0136 L=13.6 mL ③将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
7.(等级考·实验评价)某同学配制100 mL 0.100 mol/L NaCl溶液,发现所配溶液浓度偏低,分析下列可能的原因:①称量时砝码与药品放反且使用了游码;②定容时加水超过了刻度线,随即用胶头滴管吸出多余液体;③溶解NaCl的烧杯未洗涤。其中合理的是__________(填序号)。
【答案】7.①②③ ①称得药品偏少;②吸出的液体中溶有溶质;③部分溶质损失——均使c偏低。
【课后作业】
1.默写:物质的量浓度表达式c=n/V及两个变式、换算公式c=1000ρw/M、稀释定律c₁V₁=c₂V₂;2.完成教材本节课后练习;3.不看课本复述“配制100 mL 0.100 mol/L NaCl溶液”的全部步骤及每步仪器;4.整理错题:俯视仰视判断、容量瓶规格选择、误差分析。
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第1章 化学研究的天地 配制一定物质的量浓度的溶液(共2课时)
沪教版(2020)高中化学必修第一册 学案(学生版·挖空自测)
使用说明:挖空处均为上海合格考、等级考高频考点,请先独立完成,再对照教师版订正。
一、教学设计说明
1.教材与学情分析
本节内容选自沪教版(上海科学技术出版社,2020)高中化学必修第一册第1章《化学研究的天地》:1.2《物质的量》中“物质的量浓度”及1.3《化学中常用的实验方法》中“配制一定物质的量浓度的溶液”。物质的量是高中化学计算的起点,物质的量浓度是实验室最常用的溶液组成表示方法,而“配制实验”是上海合格考实验操作考查和等级考实验大题的高频素材。学生已在初中学习过溶质质量分数和一定质量分数溶液的配制,本节要完成从“质量”到“物质的量”、从“粗略配制”到“精确配制”的进阶。
2.课时安排
课时
学习内容
核心考点
第1课时
物质的量浓度及其计算
c=n/V及变式;溶液均一性;c=1000ρw/M换算;稀释定律c₁V₁=c₂V₂
第2课时
配制一定物质的量浓度的溶液
配制步骤与仪器;容量瓶的使用;定容操作;误差分析(⭐⭐上海最高频)
3.教学目标(化学学科核心素养)
(1)宏观辨识与微观探析:理解物质的量浓度的概念,能从定量的角度描述溶液的组成;
(2)证据推理与模型认知:掌握c=n/V、c₁V₁=c₂V₂等计算模型,并能进行与质量分数的换算;
(3)科学探究与创新意识:独立完成一定物质的量浓度溶液的配制,掌握容量瓶、胶头滴管等仪器的规范使用;
(4)科学态度与社会责任:通过误差分析体会定量实验“精确”的重要性,养成规范、严谨的实验习惯。
4.教学重点与难点
重点:物质的量浓度的概念及计算;配制一定物质的量浓度溶液的步骤、仪器和定容操作。
难点:配制过程中的误差分析(俯视、仰视、未洗涤、未冷却等操作对浓度的影响);容量瓶规格的选择(配制480 mL溶液须选500 mL容量瓶)。
5.教学方法与课前准备
教学方法:讲授法、实验演示与分组实验相结合、讲练结合。课前准备:电子天平(或托盘天平)、药匙、烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管、量筒、蒸馏水、NaCl固体、标签纸。
第1课时 物质的量浓度及其计算
【学习目标】
1.理解物质的量浓度的概念、符号、表达式和单位;2.能进行n、c、V之间的换算及溶液稀释(浓缩)的计算;3.掌握物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算。
【情境导入】
实验室里很多化学反应都在溶液中进行,取用溶液时一般量取______比称取质量更方便。如何定量表示溶液的组成?初中学过的________需要称量质量,而化学实验中更常用“单位体积溶液中所含溶质的______”来表示溶液的组成,这就是物质的量浓度。
【知识梳理】
1.物质的量浓度
(1)定义:以________里所含__________来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。
(2)符号:__________;表达式:___________;常用单位:________________。
(3)表达式变式:n_B=_______;V=_________(计算时体积必须换算成单位______)。
(4)理解要点:①V指______的体积,不是_______的体积,也不是溶质与溶剂体积之和;②从一定浓度的溶液中取出任意体积的溶液,其浓度______(溶液具有______),但溶质的物质的量_______。⭐
⭐高频陷阱:“把1 mol NaOH溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol/L”是**错误**说法——1 L是水的体积,溶液体积______1 L,溶液体积也不等于溶质体积与溶剂体积之和。
2.物质的量浓度与溶质质量分数的换算(⭐等级考)
若溶液密度为ρ(g/cm³),溶质质量分数为w,溶质摩尔质量为M(g/mol),则 c=__________(公式中的1000是单位换算:1 L=______ mL,1 mL溶液质量为______ g)。
3.溶液的稀释与浓缩
稀释前后_________不变(若用浓溶液加水稀释),即 c₁V₁______c₂V₂;若稀释时加入水的体积为V(水),由于分子间有空隙,V(稀溶液)______V₁+V(水),因此稀释时**不能用**“体积相加”计算。
用浓溶液配制稀溶液的一般步骤:计算→______→____________→_____________。
⭐用浓硫酸稀释时一定要“酸入水”:将______________,并用_________,切不可将水倒入浓硫酸中(防止暴沸、液体飞溅)。
【例题精讲】(先独立填空,再对照答案)
例1 将4.0 g NaOH固体溶于水,配成500 mL溶液,所得溶液中c(NaOH)为多少? 解:n(NaOH)=4.0 g÷______ g/mol=______ mol;c(NaOH)=______ mol÷______ L=______ mol/L。
例2 从500 mL 1 mol/L K₂SO₄溶液中取出50 mL,取出的溶液中K⁺的物质的量为多少? 解:取出溶液的浓度仍为______ mol/L;n(K₂SO₄)=1 mol/L×______ L=______ mol;n(K⁺)=______ mol。
例3 实验室用18 mol/L的浓硫酸配制500 mL 1.8 mol/L的稀硫酸,需量取浓硫酸多少毫升? 解:稀释前后H₂SO₄的物质的量不变,V(浓)=1.8 mol/L×0.5 L÷______ mol/L=______ L=______ mL。
例4 已知某浓盐酸密度为1.19 g/cm³,HCl的质量分数为36.5%,则其物质的量浓度为多少? 解:c=1000ρw/M=1000×______×_______÷______=______ mol/L。
【考点训练】
1.下列关于物质的量浓度的说法正确的是( ) A.把1 mol NaCl溶于1 L水中,所得溶液浓度为1 mol/L B.从1 L 1 mol/L NaCl溶液中取出100 mL,取出溶液浓度为0.1 mol/L C.物质的量浓度表示单位体积溶液中所含溶质的物质的量 D.1 L溶液中含1 mol溶质时,其浓度为1 mol/L
2.将标准状况下22.4 L HCl气体完全溶于水配成1 L溶液(溶液体积变化忽略不计),所得盐酸的物质的量浓度为__________。
3.配制250 mL 0.2 mol/L Na₂CO₃溶液,需要Na₂CO₃固体的质量为__________ g(Na₂CO₃的摩尔质量为106 g/mol)。
4.某硫酸溶液密度为1.84 g/cm³,质量分数为98%,其物质的量浓度为__________ mol/L。
5.将10 mL 5 mol/L NaCl溶液加水稀释至100 mL,稀释后溶液的浓度为__________ mol/L;稀释过程中溶质的物质的量__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
第2课时 配制一定物质的量浓度的溶液
【学习目标】
1.掌握配制一定物质的量浓度溶液的实验步骤、仪器和操作要点;2.了解容量瓶的构造、规格和使用注意事项;3.能对配制过程中的误差进行分析——这是上海考试的⭐⭐最高频考点。
【实验任务】
配制100 mL 0.100 mol/L的NaCl溶液。
【知识梳理】
1.实验步骤(以配制100 mL 0.100 mol/L NaCl溶液为例)
第1步 计算:n(NaCl)=_______ mol/L×_______ L=________ mol;m(NaCl)=________ mol×58.5 g/mol=_______ g。用电子天平称取_______ g(若用托盘天平,只能精确到0.1 g,则称取______ g)。
第2步 称量:仪器为________________。称量NaOH等易潮解、有腐蚀性的药品时,必须放在__________中称量,不能放在______上。
第3步 溶解:将称好的NaCl放入______中,加入适量蒸馏水,用______搅拌使之完全溶解;待溶液_______后再进行转移。
第4步 转移:将烧杯中的溶液沿______缓慢注入___________中,玻璃棒下端应靠在容量瓶_______的内壁上,起______作用。
第5步 洗涤:用少量蒸馏水洗涤__________2~3次,洗涤液_____________。目的是_______________。
第6步 定容:继续向容量瓶中加蒸馏水,至液面距刻度线________处时,改用______逐滴滴加蒸馏水,直至_______________。读数时视线应与______保持水平。
第7步 摇匀:塞紧瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,将容量瓶________摇匀。
第8步 装瓶:把配制好的溶液倒入_______的试剂瓶中,贴上标签,注明_____________。
实验流程可简记为:______→______→______→______→______→______→______→_______。
2.主要仪器
__________________。其中,______是精确配制溶液的核心仪器。
3.容量瓶的使用(⭐高频)
(1)构造与标识:容量瓶是__________的玻璃瓶,瓶身上标有________________、__________和______(只有一条,容量瓶______“0刻度”)。
(2)检漏:使用前必须检查容量瓶_________:向瓶内加水,塞紧瓶塞,倒立观察是否漏水,再将瓶塞旋转180°后重复检查。
(3)选择原则:选用与所需溶液体积_______的容量瓶,即“大而近”。如需配制480 mL溶液,应选用______ mL容量瓶,并按______ mL计算所需溶质的量。⭐
(4)使用禁忌:容量瓶不能用于______、不能_______、不能______、不能作______、不能长期______。
4.误差分析(⭐⭐⭐上海最高频考点)
误差分析的依据是 c=n/V:凡是使溶质的物质的量n______的操作,浓度偏低;凡是使溶液体积V______的操作,浓度偏高。
实验操作
对物质的量浓度c的影响
称量时砝码与药品位置放反(使用了游码)
______
NaOH放在称量纸上称量(潮解、沾在纸上)
______
溶解、搅拌时有溶液溅出烧杯
______
转移后未洗涤烧杯和玻璃棒
______
转移时溶液洒到容量瓶外
______
溶解后未冷却至室温就转移、定容
______(热溶液体积膨胀,冷却后液面低于刻度线,V偏小)
定容时俯视刻度线
______(加水偏少,V偏小)
定容时仰视刻度线
______(加水偏多,V偏大)
定容时加水超过刻度线,又用胶头滴管吸出多余部分
______(吸出的同时带走了溶质)
摇匀后发现液面低于刻度线,再补加水
______
容量瓶中原有少量蒸馏水
______
定容摇匀后静置,液面低于刻度线
______(瓶塞、瓶颈处沾有溶液,属正常现象)
⭐口诀:定容读数“仰低俯高”——仰视刻度线使c______,俯视刻度线使c______;记住一切从c=n/V出发分析,不要死记。
【问题探究】
1.为什么溶解后必须冷却到室温才能转移到容量瓶并定容?__________________。
2.为什么不能在容量瓶中直接溶解固体或稀释浓溶液?__________________。
3.摇匀后发现液面低于刻度线,能否再加水至刻度线?__________________。
4.配制480 mL 1.0 mol/L NaOH溶液,应选用什么规格的容量瓶?需要称取NaOH多少克?__________________。⭐上海常考
5.用18 mol/L浓硫酸配制100 mL 1.8 mol/L稀硫酸,量筒量取浓硫酸时俯视读数,所配溶液浓度如何变化?__________________。
【考点训练】
1.配制100 mL 1.0 mol/L Na₂CO₃溶液,下列实验仪器不需要使用的是( ) A.电子天平 B.100 mL容量瓶 C.蒸发皿 D.胶头滴管
2.配制一定物质的量浓度的溶液时,定容的正确操作是:继续加水至液面距刻度线__________处,改用__________滴加,直至______________________。
3.配制100 mL 0.100 mol/L NaCl溶液时,下列操作会使所配溶液浓度偏低的是( ) ①转移后未洗涤烧杯和玻璃棒 ②定容时俯视刻度线 ③摇匀后又加水至刻度线 ④容量瓶中原有少量蒸馏水 A.①③ B.①② C.②④ D.③④
4.实验室需配制480 mL 0.1 mol/L NaOH溶液,应选用__________mL容量瓶,称取NaOH__________g。
5.下列关于容量瓶的说法正确的是( ) A.容量瓶上有“0刻度” B.配制溶液时,可直接在容量瓶中溶解固体 C.容量瓶上标有温度、规格和刻度线 D.容量瓶可长期存放配好的溶液
本节综合检测(上海合格考/等级考题型)
1.配制500 mL 0.2 mol/L CuSO₄溶液,需要称取CuSO₄·5H₂O的质量为__________ g(CuSO₄·5H₂O摩尔质量为250 g/mol)。
2.把200 mL 0.5 mol/L盐酸加水稀释至500 mL,稀释后溶液的浓度为__________ mol/L;从稀释后的溶液中取出50 mL,其中含H⁺的物质的量为__________ mol。
3.(实验步骤排序)配制100 mL 1.0 mol/L NaCl溶液的操作顺序为(填序号):①洗涤烧杯和玻璃棒并转移洗涤液 ②称量 ③定容 ④溶解并冷却 ⑤转移 ⑥摇匀 ⑦计算。正确顺序为______________________。
4.(误差分析)配制一定物质的量浓度溶液时:①溶解后未冷却至室温即定容,c__________;②定容时仰视刻度线,c__________;③未洗涤烧杯和玻璃棒,c__________;④摇匀后静置液面低于刻度线,c__________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
5.(等级考·换算)市售浓氨水密度为0.88 g/cm³,NH₃的质量分数为28%,则该浓氨水的物质的量浓度为__________ mol/L(保留一位小数)。
6.(等级考·定量综合)用密度为1.84 g/cm³、质量分数为98%的浓硫酸配制500 mL 0.5 mol/L的稀硫酸:①浓硫酸的物质的量浓度为__________ mol/L;②需量取浓硫酸__________ mL(保留一位小数);③稀释时将浓硫酸注入水中的操作要点是______________________。
7.(等级考·实验评价)某同学配制100 mL 0.100 mol/L NaCl溶液,发现所配溶液浓度偏低,分析下列可能的原因:①称量时砝码与药品放反且使用了游码;②定容时加水超过了刻度线,随即用胶头滴管吸出多余液体;③溶解NaCl的烧杯未洗涤。其中合理的是__________(填序号)。
【课后作业】
1.默写:物质的量浓度表达式c=n/V及两个变式、换算公式c=1000ρw/M、稀释定律c₁V₁=c₂V₂;2.完成教材本节课后练习;3.不看课本复述“配制100 mL 0.100 mol/L NaCl溶液”的全部步骤及每步仪器;4.整理错题:俯视仰视判断、容量瓶规格选择、误差分析。
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