2.3.3物质的量 第三课时-课件-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

第二章海水中的重要元素--钠和氯 2.3 物质的量（三） ——物质的量浓度 1. 物质的量浓度 3. 配置一定物质的量浓度的溶液 4. 误差分析 CONTENTS 本节要点 2.物质的量浓度的相关计算 1.通过归纳总结，掌握物质的量浓度的含义，能建立物质的量与溶液体积之间的计算模型，并能运用模型进行物质的量浓度的计算。 2.通过实验探究、归纳总结，认识容量瓶，掌握一定物质的量浓度溶液的配置方法和技能。 3.根据物质的量浓度与溶液体积的计算模型， 分析引起误差的原因。 学习目标 物质的量浓度 酒精度：40%(v/v) NaCl含量：0.9% 生活中浓度的不同表示方法 一、物质的量浓度 mol L 溶质的物质的量 溶液的体积 nB V = cB (1) 定义：表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量，也称为B的物质的量浓度。 符号：cB 常用单位：mol/L (mol·L-1 ) 也有 mmol/L μmol/L (2) 意义：表示溶液中所含溶质的浓度 (3) 定义式： nB V cB = nB = cB·V 一、物质的量浓度 【思考】简述0.4 mol/L NaCl溶液的含义。 每升NaCl溶液中溶质的物质的量为0.4 mol 微观上 每升NaCl溶液中Na 和Cl 的物质的量均为0.4 mol + − 练习：1L 2mol/L H2SO4中H+的和SO42-的物质的量 nH+ ：4mol nSO42- ： 2mol 注意事项 1. 固体或纯液体不讨论物质的量浓度。 2. 根据溶液的均一性，溶液各处溶质的物质的量浓度相同。 3.离子浓度=分子浓度x角标 4.体积V是指溶液的体积(L)，不是溶剂的体积； 5.Na2O与SO3溶于水后与水反应，所得的溶质分别是NaOH和H2SO4; NH3、Cl2溶于水后成分复杂，在计算浓度时仍以NH3、Cl2等作溶质； 6.带有结晶水的物质作为溶质时，其物质的量计算要用带有结晶水的物质的质量除以带有结晶水的物质的摩尔质量。 【思考】 1.所有物质都有浓度吗？比如MnO2与浓盐酸制氯气中的MnO2固体。 2.物质的量浓度为1 mol/L的NaCl溶液取出一半，其浓度会变成0.5 mol/L吗？ 一、物质的量浓度 nB V cB = （1）将25g CuSO45H2O溶于1L水中，溶质CuSO4的物质的量浓度为1mol/L （2）将1mol NaCl溶于1L水中，则c=1mol/L （3）若从1L 1 mol/L的NaOH溶液中取出500mL，则取出的NaOH溶液 c=0.5mol/L （4）等体积 、等物质的量浓度的不同溶液中，所含溶质的物质的量相等 （5）10g碳酸钙粉末加水配成100mL溶液，碳酸钙的物质的量浓度为1mol/L 溶液是均一、稳定的，无论取多少体积的溶液，其物质的量浓度都不变的，溶质的物质的量才与所取体积有关。 练习 定容至100mL nB = cB·V nB V cB = 碳酸钙为难溶盐，在水中仍是固体 定容至100mL (气体/液体/固体） (气体/液体/固体） (气体/液体/固体） (气体） 物质的量的“桥梁”作用 物质的质量（g） 物质的量 （mol） 微粒数（个） 气体体积（L） ×NA mol-1 ×Vm L/mol ×M （g/mol） ÷ M （g/mol） ÷ Vm L/mol ÷NA mol-1 物质的量浓度(mol / L) (溶液） ÷ V (L) × V (L) 2.物质的量浓度的相关计算 质量分数与物质的量浓度之间的换算 c(B) 1000ρω M (B) = mB MB ρ = mB ×ρ MB ×m液 = ω(B) × ρ MB = 1000ρ×ω（B） MB = 推导过程： m液 ω= g/cm3 例：市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%，密度为1.84g/cm3。则该浓硫酸中的物质的量浓度是多少？ c(H2SO4) 1000ρω M (H2SO4) = 1000×1.84×98% 98 = = 18.4(mol/L) 1 L 0.5 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中n(Al3+)= ，c(Al3+)= ，n(S)= ，c(S)= ，c[Al2(SO4)3]∶c(Al3+)∶c(S)= ，由此可知，对于同一溶液中，不同微粒的浓度之比等于______________。 1 mol 1 mol·L-1 1.5 mol 1.5 mol·L-1 1∶2∶3 微粒个数之比 1.与定义式有关的计算 根据cB=，欲求cB，先求nB和V。计算溶质的物质的量浓度的关键是从已知条件中找出溶质的物质的量(mol)和溶液的体积(L)，据此求出溶质的物质的量浓度cB。 例1　将标准状况下体积为V L的HCl气体溶于1 L水中，所得溶液的密度为ρ g·cm-3，计算所得溶液中溶质的物质的量浓度。 答案　c(HCl)=== mol·L-1。 二.物质的量浓度的相关计算 2.溶液稀释(或浓缩)有关的计算 溶质的物质的量不变：c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)； 溶液的质量守恒：m(稀)=m(浓)+m(水)。 例2　将10 mL 1.0 mol·L-1 Na2SO4溶液加水稀释至100 mL，稀释后Na+的物质的量浓度为 A.0.2 mol·L-1 B.0.1 mol·L-1 C.0.01 mol·L-1 D.0.02 mol·L-1 √ 稀释前Na+的物质的量n=2×1.0 mol·L-1×0.01 L=0.02 mol，稀释后体积V=0.1 L，Na+浓度c==0.2 mol·L-1，故选A。 二.物质的量浓度的相关计算 二.物质的量浓度的相关计算 例3　取100 mL 0.3 mol·L-1和300 mL 0.25 mol·L-1的硫酸混合后再加水至溶液体积为500 mL，所得混合溶液中H+的物质的量浓度是　　　mol·L-1。 设混合后溶质硫酸的物质的量浓度为a，则100 mL×0.3 mol·L-1+300 mL　×0.25 mol·L-1=500 mL×a，解得：a=0.21 mol·L-1，混合稀释后溶液中c(H+)=2c(H2SO4)=2×0.21 mol·L-1=0.42 mol·L-1。 0.42 3.溶质相同的两溶液混合 溶质的物质的量不变：c1V1+c2V2=c(混)·V(混)； 溶质的质量不变：m1w1+m2w2=m(混)·w(混)。 4.电荷守恒关系 在溶液中阳离子所带的正电荷总数=阴离子所带的负电荷总数。在电荷守恒式中，一个离子带有几个电荷，就在其个数或物质的量或物质的量浓度前面乘以几。例如在NaCl、MgCl2混合溶液中，应有c(Na+)+2c(Mg2+)= c(Cl-)。 例4　某溶液中仅含有H+、Al3+、Cl-、四种离子，其中H+的浓度为0.5 mol·L-1，Al3+的浓度为0.1 mol·L-1，Cl-的浓度为0.2 mol·L-1，则的浓度是 A.0.15 mol·L-1 B.0.25 mol·L-1 C.0.3 mol·L-1 D.0.4 mol·L-1 √ 根据溶液中电荷守恒有c(H+)+3c(Al3+)=c(Cl-)+2c()，即0.5 mol·L-1+ 3×0.1 mol·L-1=0.2 mol·L-1+2c()，解得c()=0.3 mol·L-1，故选C。 二.物质的量浓度的相关计算 3. 配置一定物质的量浓度的溶液 计算→称量→量取→溶解→装瓶、贴标签 溶质质量分数 = ×100% 溶质质量 溶液质量 氯化钠固体3 g，蒸馏水 47 mL 配制50 g溶质质量分数为6%的NaCl溶液 三、配制一定物质的量浓度的溶液 【任务一】请你设计实验配制100 mL 0.5 mol/L NaCl溶液。已知 M(NaCl)=58.5 g/mol n(NaCl)=c(NaCl)×V =0.50 mol/L×0.10 L=0.05 mol m(NaCl)=n(NaCl)×M(NaCl)=0.05 mol×58.5 g/mol≈ 2.93g 怎样取0.05molNaCl？ 怎样实现最后溶液为0.1L？ 称出质量 用容量瓶 分析天平 二、配制一定物质的量浓度的溶液 1.结构与规格 容量瓶 ①结构：细颈、梨形、平底玻璃瓶，瓶口配有磨口塞 或塑料塞 ②标志：温度、容量和刻度线 ③规格： 50mL﹑ 100mL﹑250mL﹑500mL﹑1000mL ④用途：容量瓶是一种容积精密的仪器，常用于配制 一定物质的量浓度的溶液 温度、容量 刻度线 容量瓶 刻度线 2. 使用注意事项 ①在使用前要检查是否漏水(检漏)。 ②“相匹配；大而近”原则。 选择规格与溶液体积相匹配；容量瓶的容积应等于或略大于所配溶液的体积。 ③ “五不能”： 容量瓶不能溶解固体；不能稀释浓溶液；不能长期储存溶液；不能当作反应容器；不能加入过冷或过热的液体。 ④用蒸馏水洗，无需干燥。 三、配制一定物质的量浓度的溶液 加水 盖塞 观察 瓶塞旋转180o 倒立 正立 观察 倒立 如配制95mL溶液，需选用 容量瓶 100ml 三、配制一定物质的量浓度的溶液 计算 仪器： 称量：NaCl g m(NaCl)=2.93g 托盘天平/分析天平 药匙 2.9 仪器： 玻璃棒 烧杯 注意：玻璃棒搅拌；要冷却至室温 仪器： 100mL容量瓶 注意：玻璃棒引流 称量 溶解 移液 ①称量时：左物右码 ②托盘天平精确度：0.1g ③用称量纸，如果是NaOH等具有腐蚀性的药品要用烧杯 m=nM=cvM 玻璃棒搅拌，方便快速溶解 配制100 mL 0.50 mol·L－1 氯化钠溶液 洗涤 1. 用蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯内壁2~3次 2. 将洗涤液都注入容量瓶中 3. 轻轻摇动容量瓶使溶液混合均匀 1. 将蒸馏水注入容量瓶至液面离刻度线 2. 改用 滴加蒸馏水至凹液面与刻度线 相切 1. 塞好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀 定容 摇匀 玻璃杯引流 1~2cm 胶头滴管 1.配制一定物质的量浓度的溶液所用到的仪器有哪些？ 固体配液体：托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、xxml的容量瓶、胶头滴管 浓溶液配稀溶液：量筒、烧杯、玻璃棒杯、xxml的容量瓶、胶头滴管 不能，浓度会偏小。必须重新配制 2.定容时，若加水不小心超过刻度线，能用胶头滴管吸出吗？ 三、配制一定物质的量浓度的溶液 计算 称量 溶解 转移 洗涤 定容 摇匀 装瓶、贴标签 1.计算需要溶质的质量； 2.根据计算结果，称量溶质放入烧杯中； 3.向烧杯中加入适量蒸馏水，将溶质溶解； 4.烧杯中溶液沿玻璃棒注入已检漏的容量瓶； 5.用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次，洗涤液也注入容量瓶； 三、配制一定物质的量浓度的溶液 6.继续加入蒸馏水至液面离刻度线1~2 cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切； 7.盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀； 8.配好的溶液倒入试剂瓶中并贴好标签。 1.判断正误 (1)配制溶液时，可以用托盘天平称取10.0 g固体溶质 (2)要配制230 mL溶液，必须选择250 mL容量瓶 (3)配制一定物质的量浓度的稀盐酸时，用量筒量取9.82 mL浓盐酸 (4)在使用容量瓶配制NaOH溶液或稀H2SO4时，必须要等溶液恢复至室温再转移到容量瓶中 (5)配制好的溶液保存在容量瓶中备用 × √ √ √ × 4.误差分析 【任务二】实验反思：下列操作会使配制的溶液浓度偏大、偏小还是无影响？判断依据是什么？ ①如果转移时将烧杯中的溶液不慎洒到容量瓶外 ②如果读数时俯视容量瓶上的刻度线 ③如果容量瓶未晾干，内部有少量蒸馏水 偏小 偏大 无影响 ①溶质物质的量有误差 ②加水误差 四、误差分析 cB= 容量瓶定容时仰视、俯视对溶液的浓度产生什么影响？ 提示　①仰视刻度线(如图a)：加水量高于刻度线，溶液体积偏大，c偏低。 ②俯视刻度线(如图b)：加水量低于刻度线，溶液体积偏小，c偏高。 配制一定物质的量浓度的稀硫酸时，用量筒量取一定体积的浓硫酸时，仰视、俯视对溶液的浓度产生什么影响？ 提示　①仰视刻度线(如图c)：浓硫酸的体积偏大，即溶液中的溶质硫酸偏多，c偏高。 ②俯视刻度线(如图d)：浓硫酸的体积偏小，即溶液中的溶质硫酸偏少，c偏低。 四、误差分析 能引起误差的操作 因变量 c n V 称量 ①少量氯化钠粘在称量纸上 _____ 不变 _____ ②使用游码，且药品砝码位置颠倒 _____ 不变 _____ 移液 ③有少量液体溅出 _____ 不变 _____ ④容量瓶内有少量水 _____ _____ _____ ⑤未洗涤或洗涤液未注入容量瓶 _____ 不变 _____ 定容 ⑥超过刻度线，吸出一部分液体 _____ _____ _____ ⑦摇匀后液面下降，补充水 _____ _____ _____ ⑧定容时俯视刻度线 偏小 偏小 偏小 偏小 偏小 偏小 不变 不变 偏小 偏小 偏小 偏小 不变 偏小 不变 不变 偏大 不变 偏小 偏大 总结 物质的量浓度 nB V cB = 配制一定物质的量浓度的溶液 设计实验方案 反思实验结果 溶解法 稀释法 分析实验误差 笔记 1.物质的量浓度 (1) 定义：表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量，也称为B的物质的量浓度。 符号：cB 常用单位：mol/L (mol·L-1 ) 也有 mmol/L μmol/L (2) 意义：表示溶液中所含溶质的浓度 (3) 定义式： 注：1. 固体或纯液体不讨论物质的量浓度。 2. 根据溶液的均一性，溶液各处溶质的物质的量浓度相同。 3.体积V是指溶液的体积(L)，不是溶剂的体积；4.带有结晶水的物质作为溶质时，其物质的量计算要用带有结晶水的物质的质量除以带有结晶水的物质的摩尔质量。 2.物质的量浓度的计算 (1)质量分数和浓度间的转换 c(B)=（：溶液密度；：质量分数；：溶质的摩尔质量） (2)溶液稀释(或浓缩)有关的计算:溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)； 溶液的质量守恒m(稀)=m(浓)+m(水) (3)溶质相同的两溶液混合:溶质的物质的量不变：c1V1+c2V2=c(混)·V(混)； 溶质的质量不变：m1w1+m2w2=m(混)·w(混)。 (4)电荷守恒关系:在溶液中阳离子所带的正电荷总数=阴离子所带的负电荷总数。 3.配制一定物质的量浓度的溶液 (1)所需仪器：固体配液体：分析（托盘）天平、药匙、烧杯、玻璃棒、xxml的容量瓶、胶头滴管 浓溶液配稀溶液：量筒、烧杯、玻璃棒、xxml的容量瓶、胶头滴管 容量瓶：用前检漏，无需干燥，不能长期储存溶液。 选取原则：大而近 (2)过程：计算、称量、溶解 、转移、洗涤、定容、 摇匀 装瓶、贴标签 洗涤操作：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次，洗涤液也注入容量瓶 定容操作：将蒸馏水注入容量瓶至液面离刻度线 1-2cm,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切 定容时若蒸馏水加多只能重新配置 4.误差分析： 笔记 $