课题物质的量浓度.docVIP

课题 第三章 物质的量 第二节 物质的量浓度教学目标 1、理解物质的量浓度的概念；初步掌握有关物质的量浓度的计算。2、掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能。教学重点、难点（一）重点1、物质的量浓度的概念。2、一定物质的量浓度溶液的配制 (1)需用仪器：(2)主要步骤：计算 称量 溶解（稀释） 洗涤 定容（二）难点 1、有关溶液稀释的计算。 当溶液稀释时，溶质的量（质量或物质的量）始终不变。不同浓度在混合时，混合前后溶质的总 量也不变，但体积不能简单相加，对于稀溶液，密度十分接近时，由于混合后体积变化很小，这时体 积可以相加。 2、气体溶于水后所得溶液中物质的量浓度的计算。教学过程一、 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。其符号记为cB。学习物质的量浓度概念时，要注意以下几个问题：（1）物质的量浓度是以单位体积的溶液为标准，不是以单位体积的溶剂为标准。（2）它以溶质B的物质的量来表示，不是以溶质B的质量来表示。（3）从一定物质的量浓度溶液中取出任意体积溶液，其物质的量浓度不变；但溶液体积不同，则所含溶质的物质的量也不同。（4）体积相同，物质的量浓度相同的溶液里，所含溶质的物质的量也相同，但溶质的微粒数目不一定相同，这要根据溶质是否发生电离以及电离产生的离子数目来确定。(5)物质的量浓度的单位为mol/L或mol/m3；(6)计算公式为；2、溶质的质量、溶质的物质的量和溶液物质的量浓度的关系为：溶质的质量 溶质的物质的量物质的量浓度 3、溶液浓度的计算与换算。（1）溶液稀释定律。对已知溶质质量分数的溶液进行稀释，稀释前后溶质的质量不变。即：对已知物质的量浓度的溶液进行稀释，稀释前后溶质的物质的量不变。即：（的体积单位一致即可）（2）混合定律（同种溶质的两种溶液混合）： = 需要指出的是，在稀释或混合等过程中，要注意溶液体积的变化：若某溶液（体积为）和另一溶液（体积为）混合时，只有当溶液的溶质相同、且浓度也相同时，才有，只要有一项（如溶质、浓度）不同，则。如盐酸20mL和盐酸20mL相混合，总体积不等于40mL；同样，盐酸20mL和溶液20mL（或20mL水）相混合，总体积也不等于40mL。不过在通常情况下，一般溶液浓度不是很高的时候，可以近似地认为两溶液混合后的体积是原来两溶液体积的和。若将某气体通入溶液时，溶液的体积将发生变化。如将1LHC1（标准状况）气体溶入的盐酸中，盐酸的体积将发生改变，既不等于1L，也不等于2L，准确的体积需要通过密度来计算得知。（3）物质的量浓度与溶质质量分数的换算：（4）物质的量浓度与饱和溶液溶解度的换算：（的单位为）（5）气体溶于水的物质的量浓度的计算。设在标准状况下，1L水中溶解某气体VL，所得溶液的密度为，则：4、物质的量浓度溶液中溶质微粒数目的计算。（1）同体积的相同物质的量浓度的任何溶液所含溶质的物质的量是相同的。（2）非电解质的溶液，同体积、等物质的量浓度的任何溶液均含相同的溶质分子数。（3）溶质为离子化合物或在水中完全电离的共价化合物时，溶液中溶质微粒的数目情况比较复杂，要依具体情况进行具体分析。（4）可由溶质化学式推导物质的量浓度溶液中溶质微粒的数目关系。如溶于水、溶于水：非电解质溶液中：溶质分子数=物质的量浓度（）溶液体积（L）阿伏加德罗常数（）。在水中完全电离的电解质溶液中：每种离子的数目=物质的量浓度（）溶液体积（L）每摩电解质电离出的该种离子的物质的量阿伏加德罗常数（）。5、正确理解物质的量浓度概念化学反应大多是在溶液中进行的，而溶液体积的测量既快速又准确，知道了溶液的体积和物质的量浓度，就可以方便地计算出溶质的物质的量或溶质的质量，而化学方程式中各物质的系数，又可视之为物质的物质的量，因此物质的量浓度在科学研究和生产实际中有着非常广泛的应用。溶质的质量分数也是溶液浓度的一种表示方法，它与溶液的物质的量浓度之间有区别也有联系，这反映在： （1）从溶液上看，物质的量浓度是以溶液单位体积为基准，是一种溶液体积浓度，溶质质量分数则是以质量为100克的溶液为基准，是一种溶质质量分数；溶液的体积和溶液的质量可以通过溶液的密度来换算； （2）从溶质上看，物质的量浓度中的溶质是以摩尔为单位，质量分数中的溶质是以克为单位；溶质的物质的量与质量之间可以通过摩尔质量来换算； （3）从单位上来看，物质的量浓度的单位是mol/L或mol/m3，溶质的质量分数没有单位，通常只是以百分数来表示的，这两者之间没有联系。6、正确掌握物质的量浓度的计算以及它与质量分数之间的相互换算溶液物质的量浓度的计算，只要能准确地理解其定义中“单位体积溶液”和“含有溶质B的物质的量”，再联系到前面物质的量的有关换算，在运用中进行准确的计算就不是很困难的了。而在溶质的质量分数与物质的量浓度的换算中，只要抓住溶液密度和溶质摩尔质量这两个换算因子，理解前面所列的两个计算公式中各个量的含义，就能准确地进行两种概念之间的换算了。二、关于一定物质的量浓度溶液的配制。1、配制步骤：（1）计算：根据配制要求计算所需溶质的克数（固体）或体积数（液体）； （2）称量：用相适规格的天平或量筒准确称出或量出所需溶质的量，倒入一干净的烧杯中； （3）溶解：加适量的蒸馏水溶解后，冷却至室温； （4）移液：将烧杯中的溶液用玻璃棒小心地注入到所需规格的容量瓶中； （5）洗涤：用蒸馏水洗涤烧杯内壁23次，并将每次洗涤后的溶液都注入容量瓶中； （6）定容：缓缓地将蒸馏水加入到容量瓶中，直到容量瓶中的液面接近容量瓶刻度1cm2cm处，改用胶头滴管加蒸馏水至溶液凹液面正好与刻度线相切； （7）摇匀：将容量瓶用瓶塞盖好，用双手上下握好容量瓶，反复上下颠倒，摇匀；（8）将瓶贴签：将配好的溶液装入备用的试剂瓶中，贴好标签，记录上该溶液的浓度即成。2、配制过程中的注意事项：（1）配制物质的量溶液是将一定质量或体积的溶质按溶液的体积在选定的容量瓶中定容，因而不需要考虑水的用量。、（2）不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。这是因为配制过程中是用容量瓶来定容的，而容量瓶的规格又是有限的，常用的有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等规格。（3）溶液注入容量瓶前需恢复到室温。这是因为溶质在烧杯内稀释或溶解时总有热效应。（4）用胶头滴管定容后再振荡，出现液面低于刻度线时不要再加水。这是因为容量瓶是属“容纳量”式的玻璃量器（指注入量器的液体体积等于刻度所标示的体积），用胶头滴管定容到液面正好和刻度线相切时，溶液体积恰好为容量瓶的标定容量。之所以在把容量瓶再振荡后，竖直容量瓶时会出现瓶内液面低于刻度线，是因为有极少量溶液在湿润磨口及瓶颈后有遗留的缘故。（5）配制物质的量浓度溶液时切不可直接将溶质转入容量瓶中，也不许用化学反应。容量瓶属容量仪器，它与平底烧瓶和圆底烧瓶是有着严格区别的。（6）如果加水定容时超过了刻度线，不能将超出的部分再吸走，必须重新配制，因为吸走一部分液体虽然使溶液的体积达到了要求，但吸走的这部分液体带走了一部分溶质，使所配溶液的浓度偏低。（7）如果摇匀时不小心洒出几滴，不能再补加水到刻度，必须重新配制。因洒出的溶液中带走了一部分溶质，再补加水，同样也会使所配溶液浓度偏低。（8）溶质溶解在转移至容量瓶后，必须再加少量蒸馏水将烧杯及玻棒洗涤23次，并将洗涤液一并倒入容量瓶中。因为烧杯壁及玻棒表面沾有溶质，如不洗涤溶质有损失，所配溶液的浓度偏低。（9）使用移液管移取溶液时，将移液管洗净，移取液体之前应用液体润湿移液管，否则使所配溶液浓度偏低。另外，移液管尖嘴部分残留的液滴不能吹入容量瓶中，否则导致所配溶液浓度偏高。（10）若配制NaOH溶液，在称取NaOH固体时，必须用带盖的称量瓶或用小烧杯快速称量。因NaOH固体易潮解且有腐蚀性，称量时间过长，吸水较多，导致所配溶液浓度偏低。若在纸上直接称量，NaOH吸水潮解、沾在纸上损失，使所配溶液浓度偏低，另外，潮解后固体表面的溶液渗过纸后会腐蚀托盘。3、此外，使用容量瓶时还要注意以下几点：（1）取容量瓶时，手指应持在瓶颈刻度线上方，以免手温影响； （2）只能配制容量瓶上规定容积的溶液，即一次配制，一种溶液不能分开配制两次后再混合在一起； （3）不能用容量瓶久贮溶液或用于溶解、稀释等，转入容量瓶中的溶液温度应在容量瓶的标示温度左右，不能相差太多，否则体积不准，会导致所配制溶液的浓度不准。4、配制误差分析。根据，判断：若称量固体溶质时，操作无误，但所用砝码生锈，m偏大，结果偏高；若没有洗涤烧杯内壁，使n减小，结果偏低；若容量瓶中有少量蒸馏水或定容后反复摇匀发现液面低于刻度，则对结果无影响；俯视、仰视对结果的影响。定容时，我们的视线先接触刻度，后接触凹液最低点，所以俯视时看到的液面刻度比实际液面对应的位置高，仰视时看到的液面刻度比实际液面对应的位置低。运用此结论我们分析配制误差：若用量筒量取浓溶液时俯视刻度，n偏小，结果偏低；反之，仰视时结果偏高。若定容时俯视刻度，V偏小，结果偏高；反之，仰视时结果偏低。由于玻璃的体膨胀系数远小于液体的体膨胀系数，所以定容时溶液温度高于容量瓶上标定的使用温度，所得溶液的浓度高于指定配制的浓度；定容时溶液温度低于容量瓶上标定的使用温度，所得溶液的浓度低于指定配制的浓度。三、正确理解本章中各个化学量之间的相互关系物质的量、物质质量、物质的量浓度、气体体积和微粒个数等化学量之间，可以通过物质的量这个桥梁联系在一起： 从上图可以看出，物质的量居于核心位置，其余四个量之间的任意几个量都可以通过物质的量这个“桥梁”进行换算，所以在具体应用中，只要能灵活使用物质的量这个概念，那么其余问题也就迎刃而解了。【难题巧解点拨】例1 已知的硫酸溶液（）的溶质质量分数为98%。将此浓硫酸缓慢地加入水中，下列结论正确的是（ ）A若水的体积与浓硫酸的体积比为3：1，稀释后溶液的物质的量浓度为B若水的体积与浓硫酸的体积比为3：1，稀释后溶液中溶质质量分数为24.5%C若水的质量与浓硫酸的质量比为3：1，稀释后溶液的物质的量浓度为D若水的质量与浓硫酸的质量比为3：1，稀释后溶液的溶质质量分数为24.5%解析 A选项中没有混合后溶液的体积，无法确定它的密度，溶液在混合（或稀释）过程中，溶液的总体积不等于各部分体积之和，A选项错误。由B选项计算得：，B选项错误。进行有关溶液的物质的量浓度计算时，必须知道混合后溶液的总体积，或知道混合后溶液的密度和质量，否则无法计算混合后溶液的物质的量浓度，淘汰C选项。根据D选项进行计算得：，D选项正确。答案 D点评 抓住物质的量浓度概念的本质，认真分析题意，就可找到解题的要点，避免盲目性，减少不必要的计算。例2 将标准状况下的aLHC1（气）溶于1000g水中，得到的盐酸密度为，则该盐酸的物质的量浓度是（ ）A BC D解析解法一（计算法）HC1的物质的量是：溶液的体积是：解法二（分析推理法）A选项计算式中没有用到盐酸的密度，是错误的。B选项计算式的分母中没有反映溶质的量，也是不对的。C选项计算式中的体积是毫升，而物质的量浓度是以升为基础，应该淘汰。选项计算式中的a的单位是L，b的单位是，两者相乘时必须统一单位，即a要乘以1000，D正确。答案 D点评 依据概念列计算式，然后对号入座，可提高计算能力；抓住选项特点进行分析排除，这样解题速度快，但能力要求高，只有仔细观察、活用概念，才能成功。例3 300mL某浓度的NaOH溶液中含有60g溶质。现要配制溶液，应取原溶液与蒸馏水的体积比约为（ ）A1：4 B1：5 C2：1 D2：3解析 依题意，原NaOH溶液的浓度是解法一：原溶液与要配制的溶液浓度相差不十分大，而所取原溶液与所加蒸馏水的体积比是一个约数，因此，可设溶液总体积为原溶液与水的体积之和。根据，则有所以V（原溶液）：解法二：本题没有说明要配制溶液的体积，可按容量瓶规格，取1000mL进行计算。则配制的NaOH溶液中含NaOH1mol，根据题意，200mLNaOH溶液中就含有1molNaOH，故需加入蒸馏水约800mL，则答案 A点评 同一物质的不同浓度溶液的密度相近，如果两者相混合，计算值又不需十分精确，则可认为最终溶液总体积就是各部分液体体积之和。第二种方法从配制溶液过程的角度考虑，更具合理性。例4 （1）用的硫酸配制硫酸，若实验仪器有：A100mL量筒 B托盘天平 C玻璃棒 D50mL容量瓶 E10mL量筒 F胶头滴管 G50mL烧杯 H100mL容量瓶实验时应选用仪器的先后顺序是（填入编号）_。（2）在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是（填写编号）_。A使用容量瓶前检查它是否漏水B容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗C配制溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线2cm3cm处，用滴管滴加蒸馏水到标线D配制溶液时，如果试样是液体，用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近容量瓶刻度标线1cm2cm处，用滴管滴加蒸馏水到刻度线E盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次解析 （1）用配制，实际上是稀释问题的计算及物质的量浓度溶液配置实验操作。根据稀释定律可计算浓的体积：。该体积的液体用10mL量筒量取此用100mL量筒量取误差要小，故应选E，不能选A。（2）主要涉及的是容量瓶的使用方法。用待配溶液润洗容量瓶，会使其内壁附着溶质，导致所配溶液浓度偏大，故B错。若在容量瓶中进行溶解或稀释，由于热效应会使溶液的体积和容量瓶的容量会发生改变，所配溶液浓度有误差，故C、D错。答案 （1）G、E、C、H、F或E、G、C、H、F （2）B、C、D点评 本题是配制溶液实验题，正确解题的关键是要熟悉仪器的使用方法，掌握实验操作过程，抓住防止产生误差这个中心内容，逐项辨析，即可突破。【拓展延伸探究】例1 将100g浓度为、密度为的浓硫酸加入到一定量的水中，使之稀释成的硫酸，则需水的体积为（ ）A小于100mL B等于100mL C大于100mL D等于解析 设需水的体积为x，根据，则有 因为，所以x100mL，但不等于。答案 A点评 100g浓硫酸的体积应小于100mL，若加水100mL，稀释后溶液的体积会比原硫酸的体积二倍还大，则硫酸浓度小于，故加水的体积应小于100mL，因密度相差大，故不等于。例2 相对分子质量为M的