高中化学 第一章 第2节 第3课时物质的量在化学实验中的应用课件 新人教版必修1.ppt

成才之路 化学 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 必修1 从实验学化学 第一章 第二节化学计量在实验中的应用 第一章 第3课时物质的量在化学实验中的应用 第一章 初中我们学习了溶质的质量分数 在这种情况下 只要知道溶液的质量 就很容易计算出其中所含溶质的质量 但是 在科学实验和实际生产中 人们可能会感到量取液体的体积比称其质量更为方便 这就需要建立一种新的度量溶液浓度的单位 即物质的量浓度 那么 什么是物质的量浓度呢 实验室又是如何配制一定物质的量浓度的溶液的呢 1 了解物质的量浓度的含义 2 掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法及操作 3 掌握容量瓶的使用方法 4 掌握物质的量浓度的有关计算 学习目标 1 物质的量浓度 新知预习 单位体积 物质的量 c b mol l或mol l 1 2 一定物质的量浓度溶液的配制配制100ml1 00mol lnacl溶液主要仪器分析天平或 药匙 烧杯 量筒 等 配制步骤 1 计算 根据nb cb v可知n nacl 则m nacl g 2 称量 若用托盘天平可准确称取nacl固体 g 托盘天平 玻璃棒 100ml容量瓶 胶头滴管 0 1mol 5 85 5 9 3 溶解 将称好的nacl固体放入 中 用适量蒸馏水溶解 用 搅拌 并冷却至室温 4 移液 将烧杯中的溶液用 引流转移到 中 5 洗涤 用蒸馏水洗涤烧杯内壁 次 并将洗涤液都注入 中 轻轻摇动 使溶液混合均匀 6 定容 将蒸馏水注入容量瓶 当液面 时 改用 滴加蒸馏水至 7 摇匀 盖好瓶塞 反复上下颠倒 摇匀 烧杯 玻璃棒 玻璃棒 100ml 容量瓶 凹液面最低 2 3 容量瓶 容量瓶 离容量瓶瓶颈刻度 线下1cm 2cm 胶头滴管 点与刻度线相切 将5ml浓硫酸稀释为20ml稀硫酸 得到的稀硫酸与原浓硫酸中所含h2so4的物质的量相等吗 提示 相等 这是因为稀释前与稀释后h2so4的质量是不变的 只是溶液体积增大了 所以两种溶液中h2so4的物质的量相等 自主探究 物质的量浓度及其常见计算 教材点拨 3 使用物质的量浓度的注意事项 物质的量浓度概念中的体积是溶液的体积 且以升为单位 而不是溶剂的体积 1mol l是指1l溶液中会有1mol溶质 而不是1l溶剂中溶有1mol溶质 溶质的量是用物质的量表示 而不是用质量表示 从一定的物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液 物质的量浓度不变 若物质的量浓度相同 体积不同时 则所含溶质物质的量也不同 根据n cv 在物质的量浓度相同 体积相同的溶液里 所含溶质物质的量相同 但是溶质微粒的数目不一定相同 用结晶水合物配制溶液时 其溶质不应包含结晶水 例如 25g胆矾 cuso4 5h2o 溶于水后形成的溶液 溶质是cuso4 而不是cuso4 5h2o 温馨提示 下面是使用物质的量浓度时一些常见错误 用1l水溶解40gnaoh 所得溶液的浓度为1mol l 1 1mol l 1的mgcl2溶液中 c cl 0 2mol l 1 从1l1mol l 1的nacl溶液中取出0 1l溶液 其中cl 的物质的量浓度仍为1mol l 1 6 2gna2o溶于水形成1l溶液的物质的量浓度为c naoh 0 2mol l 1 2 物质的量浓度和溶质的质量分数的区别与联系 混合规律 同一溶质不同浓度的两溶液相混合 混合后 溶质的总物质的量 或总质量 等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和 或质量之和 公式 c1 v1 c2 v2 c 混 v 混 2015 辽宁省大连市高一期末 下列溶液与100ml0 5mol lnacl溶液中所含的cl 物质的量浓度相同的是 a 100ml0 5mol lmgcl2溶液b 200ml0 25mol lalcl3溶液c 50ml1mol lnacl溶液d 25ml0 5mol lhcl溶液 典例透析 解析 溶液中的离子浓度与体积无关 0 5mol lnacl溶液中所含的cl 物质的量浓度是0 5mol l a 0 5mol lmgcl2溶液中cl 物质的量浓度是1 0mol l b 0 25mol lalcl3溶液中cl 物质的量浓度是0 75mol l c 1mol lnacl溶液cl 物质的量浓度是1 0mol l d 0 5mol lhcl溶液cl 物质的量浓度是0 5mol l 选d 答案 d 若上述溶液中再加入vml水后 所得溶液的质量分数大于0 5w 将50g上述溶液加入一定量的水稀释成0 5cmol l 1 则加入水的体积应大于50mla b c d 2015 西安市庆安中学高一期末 9 5gmgcl2固体溶于水配成500ml溶液 其浓度为 mol l 1 从中取出100ml溶液 其中cl 的浓度为 mol l 1 再把取出的溶液加水稀释成500ml 则此时mgcl2溶液的浓度为 mol l 1 解析 n mgcl2 9 5g 95g mol 1 0 1mol c n v 0 1mol 0 5l 0 2mol l 1 取出100ml溶液 c cl 2c mgcl2 0 4mol l 根据c1v1 c2v2 0 1 0 2 c2 0 5 c2 0 04mol l 1 答案 0 20 40 04 1 容量瓶及其使用 1 容量瓶是一种长颈 梨形 平底的玻璃容器 配置瓶塞 2 容量瓶上的标注内容 温度 容积 刻度线 两个数据 一个刻度 只有在指定温度下 容量瓶的容积才准确 3 容量瓶的使用 一查五忌一原则 第一步操作 查漏 一定物质的量浓度溶液的配制 教材点拨 注水 盖塞 倒立 观察 正立 旋180 倒立 观察 向容量瓶中注入一定量水 盖好瓶塞 用食指摁住瓶塞 另一只手托住瓶底 把瓶倒立 观察瓶塞是否漏水 如不漏水 将瓶正立并将塞子旋转180 后塞紧 再检查是否漏水 如不漏水 该容量瓶才能使用 容量瓶的使用 五忌 一忌用容量瓶溶解固体 二忌用容量瓶稀释浓溶液 三忌把容量瓶加热 四忌把容量瓶当作反应容器 五忌用容量瓶长期存放溶液 选择容量瓶的原则 选择容量瓶遵循 大而近 原则 所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积 因为容量瓶的规格是固定的 配制溶液时要根据溶液的体积选择匹配的容量瓶 温馨提示 溶液注入容量瓶前需恢复到室温 因为溶质在烧杯内稀释或溶解时会吸热或放热 而容量瓶必须在常温下使用 向容量瓶中注入液体时 应沿细玻璃棒注入 且玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线以下的内壁上 以防注入操作时液体流出 造成溶质损失 或液体附着在刻度线上方内壁上造成误差 读数时 要平视刻度线 使刻度线与瓶内凹液面的最低处相切 2 配制一定物质的量浓度的溶液 1 实验仪器 温馨提示 托盘天平的精确度为0 1g 称量前先调零 称量时左盘放称量物 右盘放砝码 容量瓶的瓶塞均是专用的 不能随意调换容量瓶的瓶塞 2 实验步骤 计算 计算溶质的质量 或体积 计算依据 溶解或稀释前后溶质的量不变 即 mb nbmb或c 浓溶液 v 浓溶液 c 稀溶液 v 稀溶液 称 量 称 量 取所需溶质的量 固体一般用天平 液体用量筒 溶解 或稀释 在烧杯中进行 并用玻璃棒搅拌 冷却 将上述溶液冷却至室温 移液 用玻璃棒引流 将冷却好的溶液转移到容量瓶中 要注意玻璃棒与容量瓶的接触点应在刻度线以下 洗涤 用蒸馏水洗烧杯与玻璃棒约2 3次 并将洗涤液注入容量瓶中 轻轻摇动容量瓶使溶液混合均匀 定容 继续加水到液面在刻度线以下1 2cm时 改用胶头滴管逐滴加水 使溶液凹液面最低点恰好与刻度线相切 定容时一定要平视 摇匀 将容量瓶中的溶液反复颠倒摇匀 储存 将配制好的溶液倒入试剂瓶中 贴好标签备用 温馨提示 配制一定物质的量浓度的溶液的步骤可概括为 算 量 溶 冷 移 洗 定 摇 下列图示可帮助我们对溶液配制的过程及所用仪器的记忆 一定物质的量浓度溶液的配制记忆口诀 计算称量做先锋 溶解冷却随后行 移液洗涤三两次 玻棒引流记心中 胶头滴管来滴定 视线液面刻度平 倒转移入试剂瓶 贴好标签便告成 3 在配制一定物质的量浓度溶液时 除了严格按照实验操作步骤外 还应注意以下几个问题 配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质按所配溶液的体积在选定的容量瓶中定容 因而不需要计算水的用量 不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液 这是因为在配制的过程中是用容量瓶来定容的 而容量瓶的规格是有限的 常用的有100ml 250ml 500ml和1000ml等 所以只能配制体积与容量瓶容积相同的一定物质的量浓度的溶液 在配制一定物质的量浓度的溶液时 不能直接将溶质放入容量瓶中进行溶解 而要在烧杯中溶解 待烧杯中溶液的温度恢复到室温时 才能将溶液转移到容量瓶中 这是因为容量瓶的容积是在20 时标定的 而绝大多数物质溶解时都会伴随着吸热或放热过程的发生 引起温度的升降 从而影响到溶液的体积 使所配制的溶液中溶质的物质的量浓度不准确 定容后的容量瓶在反复颠倒 振荡后 会出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况 这时不能再向容量瓶中加入蒸馏水 这是因为容量瓶是属于 容纳量 式的玻璃仪器 指注入量器的液体的体积等于容器刻度所示的体积 用胶头滴管定容到溶液的凹面与容量瓶的刻度线相切时 液体的体积恰好为容量瓶的标定容积 将容量瓶反复颠倒 振荡后 出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况 主要是部分溶液在润湿容量瓶磨口时有所损失 具体分析见下表 1 误差分析 以配制一定浓度的naoh溶液为例 2 定容时仰视或俯视刻度线图解 仰视刻度线 图1 由于操作时以刻度线为基准加水 从下向上看 最先看见的是刻度线 刻度线低于凹液面的实际读数 故加水量偏多 导致溶液体积偏大 浓度偏低 俯视刻度线 图2 与 恰好相反 刻度线高于凹液面的实际读数 使得加水量偏小 浓度偏高 2015 绵阳市高一期末 实验室有化学纯的浓硫酸 其试剂瓶标签上的部分内容如下图 典例透析 请回答下列问题 1 实验室只有100ml 250ml 500ml三种规格的容量瓶 但要配制480ml0 50mol l的稀硫酸 需取该浓硫酸 ml 2 接下来完成此实验你将用到的仪器有20ml量筒 烧杯 玻璃棒 3 要从所配溶液中取出50ml盛装于试剂瓶中 给它贴上标签 则标签的内容是 若再从中取出10ml溶液稀释至20ml 则稀释后溶液的物质的量浓度为 4 下列操作会使所配溶液浓度偏低的是 a 用量筒量取浓硫酸 读数时仰视刻度线b 转移溶液时未洗涤烧杯c 容量瓶用蒸馏水洗净后仍残留有蒸馏水d 定容时俯视容量瓶的刻度线e 定容摇匀后 发现液面低于刻度线 再加水至刻度线 4 a 用量筒量取浓硫酸 读数时仰视 量取的液体体积增大 溶质的物质的量增加 所配溶液浓度增加 不符合题意 b 转移时 未洗涤烧杯 溶质的物质的量减少 所配溶液的浓度降低 符合题意 c 容量瓶残留蒸馏水 对本实验无影响 不符合题意 d 定容时俯视容量瓶 所配溶液的体积减少 物质的量浓度增加 不符合题意 e 定容时摇匀后 发现液面低于刻度线 再加水至刻度线 对原溶液稀释 物质的量浓度偏低 符合题意 b e是符合题意的 答案 1 13 6 2 500ml容量瓶 胶头滴管 3 0 50mol lh2so4 aq 0 25mol l 4 be 2015 西安市安庆中学高一期末 用nacl固体配制0 1mol l 1的nacl溶液 下列操作或说法正确的是 a 将5 85gnacl固体溶于1l水中可配成0 1mol l 1的nacl溶液b 称量时 将固体nacl直接放在天平左盘上c 固体溶解后 将溶液转移到容量瓶中 然后向容量瓶中直接加水稀释到刻度线d 配制溶液时容量瓶中原来有少量蒸馏水不会影响实验结果 解析 a 将5 8gnacl固体溶于1l水中 溶液体积发生变化 得不到0 1mol l 1的nacl溶液 b 称量时 将固体nacl放在天平放纸的左盘上 错误 c 固体溶解后 将溶液转移到容量瓶中 洗涤后向容量瓶中加水稀释到离刻度线1 2cm处 改用胶头滴管滴加 错误 d 配制溶液时容量瓶中原来有少量蒸馏水不会影响实验结果 正确 答案 d 1 2015 福州市八中高一期中 容量瓶上标有下列五项中的哪几项 温度 物质的量浓度 容量 压强 刻度线a b c d 解析 容量瓶上标有使用温度 容量和刻度线 选a 答案 a 2 2015 云南省景洪市三中高一期中 下列溶液中含cl 浓度最小的是 a 10ml0 1mol lalcl3的溶液b 20ml0 2mol lcacl2的溶液c 30ml0 2mol lkcl的溶液d 100ml0 25mol lnacl的溶液 解析 a项中cl 浓度为0 3mol l b项中cl 浓度为0 4mol l c项中cl 浓度为0 2mol l d项中cl 浓度为0 25mol l 答案 c 点评 本题的关键是要注意本题中的计算与所给体积无关 3 2015 杭州市西湖中学高一月考 从1l1mol lnaoh溶液中取出100ml 下列关于这100ml溶液的叙述中错误的是 a 含naoh0 1molb 浓度为1mol lc 含naoh4gd 浓度为0 1mol l 解析 根据溶液为均一稳定体系分析 取出的溶液的浓度不变 仍为1mol l 其中含有氢氧化钠的物质的量为1 0 1 0 1摩尔 质量为0 1 40 4克 所以选d 答案 d 4 2015 大连市高一期末 实验中需用2 0mol l 1的na2co3溶液950ml 配制时应选用容量瓶的规格和称取na2co3固体的质量分别为 a 100ml 21 2gb 500ml 100 7gc 1000ml 201 4gd 1000ml 212 0g 解析 容量瓶没有950ml 所以要选用1000ml 则n na2co3 2 0mol l 1 1l 2 0mol m na2co3 2 0mol 106g mol 212 0g 选d 答案 d 5 2015 河北省邯郸市高一期末 配制一定物质的量浓度的某溶液 下列情况会使配制结果偏高的是 a 定容摇匀后发现液面低于刻度线 再加水至刻度线b 容量瓶中原来含有少量蒸馏水c 未洗涤烧杯和玻璃棒d 定容时俯视刻度线观察液面 解析 a 定溶摇匀后发现液面低于刻度线 再加水至刻度线