高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量示范课课件ppt

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一、物质的量浓度1.溶液组成及表示溶液组成的物理量。溶液是指　将一种(或多种)物质溶解在另一种物质中形成的均一、稳定　的混合物。表示溶液组成可以用溶质质量分数这个物理量,它是以　溶质的质量　与　溶液的质量　之比来表示溶液中溶质与溶液质量关系的。 
2.物质的量浓度。含义—用来表示　单位体积　的溶液里所含溶质B的　物质的量　的物理量 　↓符号—符号为　cB　 　↓单位—常用单位为　ml·L-1　(或　ml/L　) ↓  
表达式—表达式 cB= 　。如1 L　溶液　中含有　1 ml　溶质,溶质的物质的量浓度就是1 ml·L-1 微思考 在1 L水中溶解1 ml NaOH,所得溶液的物质的量浓度是1 ml·L-1吗?为什么?提示:不是。因为所得溶液的体积不是1 L。
二、配制一定物质的量浓度的溶液1.认识容量瓶。(1)构造与用途。
(2)容量瓶的使用方法。使用容量瓶时注意以下几点。①容量瓶　瓶塞须用结实的细绳系在瓶颈上　,以防止损坏或丢失。 ②在使用前,首先要检查容量瓶是否完好,瓶口处是否漏水。经检查不漏水的容量瓶才能使用。 ③容量瓶使用完毕,应　洗净、晾干　。(玻璃磨口瓶塞应在瓶塞与瓶口处垫一张纸条,以免瓶塞与瓶口粘连) 
2.配制一定物质的量浓度溶液的方法。在用固体试剂配制溶液时,首先需要根据所配制溶液的体积和溶质的物质的量浓度,计算出所需溶质的质量。然后根据所要配制的溶液的体积,选用合适的容量瓶。[实验]配制100 mL 1 ml·L-1NaCl溶液。(1)主要仪器。托盘天平、烧杯、　玻璃棒　、　100 mL容量瓶　、　胶头滴管　等。
3.浓溶液的稀释。稀释公式:　c(浓溶液)·V(浓溶液)= c(稀溶液)·V(稀溶液)　。
微判断 (1)用固体配制溶液时,可直接将固体在容量瓶中进行溶解。(　　)(2)实验室需要950 mL 0.1 ml· L-1的NaCl溶液,配制时应选用1 000 mL容量瓶。(　　)(3)配制0.100 0 ml· L-1氯化钠溶液时,将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流。(　　)(4)配制一定物质的量浓度的溶液时,若液面超过刻度线,应立即用胶头滴管吸出多的部分。(　　)
一 有关物质的量浓度的理解及简单计算问题探究将6.2 g Na2O和7.8 g Na2O2的混合物加入足量的水中充分反应后,所得溶液的体积为400 mL。
(1)所得溶液的物质的量浓度是多少?提示:由钠离子个数守恒可知,反应生成氢氧化钠的物质的量为
(2)将上述溶液稀释至800 mL,则NaOH的物质的量浓度变为多少?提示:稀释1倍,浓度变为原来的一半,为0.5 ml·L-1。(3)为完全中和上述溶液,需要标准状况下的HCl气体的体积是多少?提示:V(HCl)=n·Vm=0.4 ml×22.4 L·ml-1=8.96 L。(4)将标准状况下22.4 L的HCl气体溶于1 L水中,所得盐酸的浓度是不是1 ml·L-1?为什么?提示:不是。因为溶液的体积不确定,无法计算其浓度。
归纳总结1.计算物质的量浓度时的“四注意”。(1)溶质用物质的量表示,而不是质量。如给出的是溶质的质量或气体的体积等,应根据有关公式换算为物质的量。(2)V表示溶液的体积,而不是溶剂的体积,单位一般用“L”,要注意单位的换算和统一。
(3)由于溶液具有均一性,对于一定物质的量浓度的溶液来说,从中取出任意体积的溶液,物质的量浓度不变,但其中所含溶质的物质的量与所取溶液体积有关。(4)带有结晶水的物质作为溶质时,其“物质的量”的计算: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。
(3)物质的量浓度与溶质的质量分数的换算。①换算公式。
②推导方法。设溶液体积为1 L,则有:a.溶质的质量:m=1 L×1 000 mL·L-1×ρ ×w=1 000 mL ×ρw (m的单位为g);
(4)溶液稀释与混合的计算。①浓溶液的稀释。溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀);溶质的质量不变:m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀);溶液的质量:m(稀)=m(浓)+m(水)(溶液体积一般不能直接相加)。②含相同溶质的两溶液混合。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)。
典例剖析【例1】 用1 L水吸收560 L氨气(标准状况),所得氨水的密度是0.90 g·mL-1。求:(1)氨气的物质的量是　　　　　。 (2)所得氨水的物质的量浓度是　　　　　　　　　。(计算结果保留至小数点后1位) 答案:(1)25 ml　(2)15.8 ml·L-1
特别提醒 对于“在标准状况下,a L气体(摩尔质量为W g·ml-1)完全溶于b mL水中,所得溶液的密度为d g·mL-1”这一情景,溶质的物质的量浓度的计算方法如下:
【例2】 若20 g密度为ρ g·cm-3的Ca(NO3)2溶液中含有2 g Ca(NO3)2,则溶液中 的物质的量浓度为(　　)。
学以致用(1)用14.2 g无水硫酸钠配制成500 mL溶液,其物质的量浓度为　　　　 ml·L-1。 (2)若从(1)中所得溶液中取出50 mL,其物质的量浓度为　　　　 ml·L-1;溶质的质量为　　　　　 g。 (3)若将这50 mL溶液用水稀释到100 mL,所得溶液中Na+的物质的量浓度为　　　　　 ml·L-1, 的物质的量浓度为　　　　 ml·L-1。 答案:(1)0.2　(2)0.2　1.42　(3)0.2　0.1
二 配制一定物质的量浓度的溶液问题探究某化学课外活动小组欲用18.4 ml·L-1的浓硫酸配制450 mL 0.2 ml·L-1的稀硫酸。回答下列问题。(1)实验过程中,要用到的实验仪器有哪些?应选用规格是多少的量筒?提示:量筒、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管等。应选用10 mL量筒。
(2)使用容量瓶之前要进行哪些操作?提示:洗净并检查是否漏水。(3)如图是该小组转移溶液的示意图,图中的错误有哪些?定容时俯视刻度线,对配制结果有什么影响?提示:①未用玻璃棒引流;②未采用500 mL容量瓶。俯视刻度线,会导致溶液体积偏小,所配溶液浓度偏大。
归纳总结1.配制一定物质的量浓度溶液的主要步骤和仪器。(1)容量瓶的选择与使用。①容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器,选择容量瓶应遵循“大而近”的原则:所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。②使用前要检验容量瓶是否漏水。检验程序:加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立→瓶塞旋转180°→倒立→查漏。
③使用容量瓶的“五不”原则:不能进行加热;不能用来溶解;不能用来稀释;不能作为反应容器;不能长时间贮存溶液。(2)配制步骤:计算→称量(或量取)→溶解(或稀释)并冷却→转移→洗涤→定容→摇匀→装瓶。
2.配制溶液过程中的误差及分析。(1)误差的分析方法。根据c= 可知,M为定值(溶质的摩尔质量),实验过程中不规范的操作会导致m或V的值发生变化,从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。若实验操作导致m偏大,则c偏大;若实验操作导致V偏大,则c偏小。(2)以“配制一定物质的量浓度的NaOH溶液”为例分析溶液配制过程中可能产生的误差:
(3)俯视、仰视对结果的影响(如下图)。
①仰视刻度线:由于操作时以刻度线为基准加水,加水量增多,导致溶液体积偏大,c偏小,如图a。②俯视刻度线:加水量偏少,导致溶液体积偏小,故c偏大,如图b。
典例剖析【例3】 某学生用12 ml·L-1的浓盐酸配制450 mL 0.10 ml·L-1的稀盐酸。回答下列问题。(1)实验过程中,不必使用的是　　　(填字母)。 A.天平B.量筒C.容量瓶D.250 mL烧杯E.胶头滴管F.500 mL试剂瓶(2)除上述仪器中可使用的以外,还缺少的仪器是　　　　;在该实验中的用途是　   　。 
(3)关于容量瓶的使用,下列操作正确的是　　　　(填字母)。a.使用前要检验容量瓶是否漏液b.用蒸馏水洗涤后必须要将容量瓶烘干c.为了便于操作,浓溶液稀释或固体溶解可直接在容量瓶中进行d.为了使所配溶液浓度均匀,定容结束后,要摇匀e.用500 mL的容量瓶可以直接配制450 mL溶液f.用容量瓶配制完溶液后,可用容量瓶存放配制的试剂
(4)量取浓盐酸的体积为　　　　 mL,应选用的量筒规格为　　　　。 (5)配制时应选用的容量瓶规格为　　　　。 (6)下列情况会导致所配制的溶液浓度偏高的是　　　。 A.容量瓶使用前没有烘干,里面有少量水B.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒C.俯视确定凹液面与容量瓶颈部的刻度线相切
答案:(1)A　(2)玻璃棒　稀释浓盐酸时起搅拌作用,使溶液混合均匀;将烧杯中稀释后的溶液转移到容量瓶中和定容时起引流作用　(3)ad　(4)4.2　10 mL (5)500 mL　(6)C
解析:(1)用浓溶液配制稀溶液时,应选用量筒,而不用天平;配制稀盐酸450 mL,因为没有此种规格的容量瓶,所以用500 mL的容量瓶。(4)设需量取浓盐酸的体积为V,根据稀释前后HCl的质量不变建立关系式:12 ml·L-1×V=0.10 ml·L-1×500 mL,V≈4.2 mL,故应选取10 mL量筒量取浓盐酸。
(6)A项,容量瓶在使用前有水不影响所配制溶液的浓度;B项,配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,溶质损失,所配制溶液的浓度偏低;C项,俯视确定凹液面与容量瓶颈部的刻度线相切,结果使加水量少,所配制溶液的体积小于500 mL,所配制溶液的浓度偏高。
方法规律 配制一定物质的量浓度的溶液,若溶质是固体时,按要求计算所需溶质的质量,用天平进行称量;若溶质是液体时,要换算成液体的体积,用量筒量取。选择容量瓶时,应遵循“大而近”的原则。对于实验仪器的选择,按照实验的具体步骤来选择仪器,并且知道实验的每一步操作是什么,所用的仪器是什么,有什么注意事项等。
学以致用2.某同学用Na2CO3固体配制0.10 ml·L-1 Na2CO3溶液的过程如图所示。你认为该同学的操作错误的有(　　)。A.①⑤⑥B.②④⑦C.①⑥D.⑤⑥⑦答案:C
解析:称量Na2CO3固体时,应将被称量物放在天平的左盘,砝码放在右盘,①错误;定容时,视线应与凹液面最低处相切,⑥错误;故C项符合题意。
3.无土栽培需要配制一定组成的营养液。已知某营养液的配方为:K+ 0.7 ml·L-1、 0.3 ml·L-1、Zn2+ 0.1 ml·L-1。回答下列问题。(1)若以KCl、K2SO4、ZnSO4和H2O为原料配制1 L这种营养液,使用托盘天平称量KCl的质量为　　　　　　　。 
(2)将称量好的各物质溶解并转移到1 L容量瓶中,用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,将洗涤液全部转移到容量瓶中,定容、摇匀、装瓶。①该过程中玻璃棒的作用为　　　　　　　　　　。 ②在容量瓶上必须标明的是　　　　(填字母)。 a.容量　b.刻度线　c.温度　d.压强　e.物质的量浓度③洗涤液全部转移到容量瓶中的目的是　　　　　　　　　　　　　　　;不慎将少量溶液洒在容量瓶外面,应采取的处理方法是　　　　　　　　　　。
④定容时应使用　　　　　　　(填仪器名称)滴加蒸馏水,定容摇匀后发现液面低于刻度线,所配溶液浓度会　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 答案:(1)22.35 g(2)①搅拌和引流　②abc　③将溶质全部转移至容量瓶中,防止引起误差　重新配制溶液　④胶头滴管　无影响
解析:(1)锌离子浓度为0.1 ml·L-1,硫酸根浓度为0.3 ml·L-1,故硫酸锌的浓度为0.1 ml·L-1,硫酸钾的浓度为0.2 ml·L-1,根据钾离子浓度为0.7 ml·L-1,故氯化钾的浓度为(0.7-0.2×2) ml·L-1=0.3 ml·L-1,用托盘天平称取氯化钾的质量为0.3 ml·L-1×1 L×74.5 g·ml-1=22.35 g。
(2)①溶解和转移过程均用到玻璃棒,作用是搅拌和引流;②容量瓶上必须标明容量、温度和刻度线,故选abc;③洗涤液中含溶质,洗涤液全部转移到容量瓶中的目的是:将溶质全部转移至容量瓶中,防止引起误差;不慎将少量溶液洒在容量瓶外面,应采取的处理方法是:重新配制溶液;④定容时应使用胶头滴管滴加蒸馏水,定容摇匀后发现液面低于刻度线,这是因为有部分溶液附着在容量瓶刻度线上方的内壁上,所以对所配溶液浓度无影响。
1.在0.5 L某浓度的NaCl溶液中含有0.5 ml Na+。下列对该溶液的说法中不正确的是(　　)。A.该溶液的物质的量浓度为1 ml·L-1B.该溶液中含有58.5 g NaClC.配制100 mL该溶液需用5.85 g NaClD.量取100 mL该溶液倒入烧杯中,烧杯中Na+的物质的量为0.1 ml答案:B
2.如图是某溶液在稀释过程中,溶质的物质的量浓度随溶液体积的变化曲线图,根据图中数据分析可得出a值为(　　)。A.2B.3C.4D.5答案:C
3.与50 mL 0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液中的钠离子的物质的量浓度相同的溶液是(　　)。A.25 mL 0.2 ml·L-1的NaCl溶液B.100 mL 0.1 ml·L-1的NaCl溶液C.25 mL 0.2 ml·L-1的Na2SO4溶液D.10 mL 0.5 ml·L-1的Na2CO3溶液答案:A
4.实验室中需要配制950 mL 2 ml·L-1 NaOH溶液,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaOH的质量分别是(　　)。A.950 mL,96.0 gB.500 mL,80.0 gC.1 000 mL,80.0 gD.1 000 mL,76.0 g答案:C
5.用36.5%、密度为1.19 g·cm-3的浓盐酸配制0.1 ml·L-1的稀盐酸500 mL,请回答:(1)用量筒量取所需浓盐酸的体积为　　　 mL。 (2)实验室配制稀盐酸,所用到的玻璃仪器:　　　　　　　、　　　　　、　　　　　、　　　　　、量筒。 (3)如果在配制过程中,第一次加水量太少,搅拌时间较长,导致配制溶液的浓度　　　(填“偏大”“偏小”或“不影响”)。 
(4)在配制过程中,下列操作能使所配溶液的浓度偏高的有　　　　(填序号)。 ①用量筒量取36.5%的盐酸时俯视②洗涤量取浓盐酸的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中③未等稀释后的盐酸冷却至室温就转移到容量瓶中④转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水⑤定容时,加蒸馏水超过刻度线,又用胶头滴管吸出⑥定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线⑦定容时,仰视刻度线