鲁科版 (2019)必修 第一册第1章 认识化学科学第3节 化学中常用的物理量——物质的量背景图ppt课件

这是一份鲁科版 (2019)必修 第一册第1章 认识化学科学第3节 化学中常用的物理量——物质的量背景图ppt课件，共57页。PPT课件主要包含了内容索引，课前篇素养初探，课堂篇素养提升，知识铺垫，必备知识，物质的量浓度，2容量瓶，正误判断，问题探究，深化拓展等内容，欢迎下载使用。
1.通过“活动·探究”栏目的活动,了解一定体积的物质的量浓度溶液的配制,养成宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.了解物质的量浓度的含义,掌握溶液的体积、物质的量浓度和溶质的物质的量之间的转化关系,形成证据推理与模型认知的化学核心素养。3.通过“交流·研讨”栏目的活动,从物质的量的角度认识化学反应,体会定量研究对化学科学的重要作用,形成科学态度与社会责任的化学核心素养。
1.初中阶段用质量分数表示溶液的组成。通过质量分数,可求出一定质量的溶液中含有溶质的质量。2.配制一定质量分数溶液的步骤:计算、称量(量取)、溶解。3.配制40%的NaCl溶液50 g,需要NaCl 20 g,需要水30 mL。
【微点拨】(1)物质的量浓度的定义中,体积是溶液的体积,不是溶剂的体积。(2)带结晶水的物质溶于水时,溶液中的溶质是不含结晶水的化合物。计算其物质的量时,用带结晶水的物质的质量除以带结晶水的物质的摩尔质量即可,如CuSO4·5H2O溶于水所得溶液中的溶质是CuSO4。
二、配制一定物质的量浓度的溶液以配制100 mL 0.4 ml·L-1的NaCl溶液为例1.实验仪器(1)主要仪器:托盘天平(或电子天平)、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100 mL容量瓶等。 
2.配制过程(1)计算、称量:需要NaCl固体的质量为2.34 g,实际用托盘天平称量的质量为2.3 g。(2)溶解:溶解过程中玻璃棒的作用为搅拌,加速溶解。(3)移液、振荡。①移液前需要将溶液冷却至室温。②移液中玻璃棒的作用为引流。③振荡前需要进行的操作为将烧杯和玻璃棒洗涤2~3次,并将洗涤液注入容量瓶中。
(4)定容。①当液面离容量瓶颈刻度线下1~2 cm时改用胶头滴管滴加蒸馏水。 ②定容标准:溶液凹液面最低处与刻度线相切。(5)摇匀:方法为盖好瓶塞,反复上下颠倒。
【微思考1】如何检查容量瓶是否漏水?提示 向容量瓶中注入一定量的蒸馏水,盖好瓶塞。用一只手食指按住瓶塞,另一只手托住瓶底,将瓶倒立,观察瓶塞处是否漏水。如不漏水,将瓶正立并将塞子旋转180°后塞紧,再次倒立检查是否漏水,如不漏水,才能使用。
【微思考2】(1)能否将固体或浓溶液直接放在容量瓶中溶解或稀释?(2)容量瓶的使用有哪些注意事项?提示 (1)不能。因为溶解时可能会有溶解热,可能造成溶液的体积有误差,从而使配制的溶液浓度不准确,应先在烧杯中冷却后再转移至容量瓶中。(2)使用容量瓶的“五不”原则:不能进行加热;不能进行溶解;不能进行稀释;不能作为反应容器;不能长时间贮存溶液。容量瓶在使用前,除洗涤外还应检查瓶塞处是否漏水。
判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。1.从100 mL 5 ml·L-1 H2SO4溶液中取出了10 mL,所得硫酸的物质的量浓度为0.5 ml·L-1。(　　)2.标准状况下22.4 L HCl溶于1 L水,盐酸的物质的量浓度为1 ml·L-1。(　　)3.将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%。(　　)
4.同浓度的三种溶液:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3,其体积比为3∶2∶1,则S 浓度之比为3∶2∶3。(　　)5.将31 g Na2O溶于水,配成1 L溶液,c(Na2O)=0.5 ml·L-1。(　　)6.将1 ml·L-1的NaCl溶液和0.5 ml·L-1的BaCl2溶液等体积混合后,不考虑体积变化,c(Cl-)=0.75 ml·L-1。(　　)7.1 L水中溶解4.0 g NaOH所形成的溶液中,溶质的物质的量浓度是0.1 ml·L-1。(　　)8.洗干净的容量瓶不需要干燥,可以直接使用。(　　)
物质的量浓度就是将溶质的物质的量和溶液的体积组合在一起描述溶液组成的物理量。下图所示为实验室浓硫酸试剂瓶上的标签。(1)在图示的浓硫酸试剂瓶标签中,哪个物理量是描述溶液组成的?
提示 质量分数是描述溶液组成的物理量。
(2)若取1 L这种浓硫酸,其中含有溶质的质量是多少?物质的量是多少?
提示 1 L这种浓硫酸中所含硫酸的质量为:1 000 mL×1.84 g·cm-3×98%=1 803.2 g。
(3)根据物质的量浓度的定义计算该浓硫酸的物质的量浓度。
(4)试归纳溶质的质量分数和物质的量浓度的关系式。
物质的量浓度的基本计算方法(1)有关物质的量浓度的基本计算要充分利用物质的量的四个基本公式。
(2)已知一定体积溶液中溶质的量,求其物质的量浓度。①若已知溶质的质量m:m→n→c②若已知溶质粒子的数目N:N→n→c
(3)已知标准状况下V L气体溶于水后形成溶液,求其物质的量浓度。①若已知溶液的体积V溶液:V→n→c②若已知溶液的密度为ρ g·cm-3(该气体溶于1 L水形成的溶液)
(4)溶液稀释或混合后,溶质物质的量浓度的计算。①溶质的物质的量不变。根据c1V1=c2V2计算(c1、c2分别为稀释前后溶液的物质的量浓度,V1、V2分别为稀释前后溶液的体积)。②相同溶质的不同物质的量浓度的溶液混合。混合后溶质的总物质的量不变,可根据c1V1+c2V2=c(混)·V(混)计算混合后溶液中溶质的物质的量浓度[c(混)为混合后溶液的物质的量浓度,V(混)为混合后溶液的体积]。
例1(2020浙江杭州西湖高级中学高一月考)某试剂瓶上贴有如下标签,对该试剂理解正确的是(　　)
1.0 ml·L-1 NaCl溶液
A.该溶液中含有的微粒主要有:NaCl、Na+、Cl-、H2OB.若取50 mL该溶液,其中的c(Cl-)=0.05 ml·L-1C.若取该溶液与100 mL 0.1 ml·L-1 AgNO3溶液完全反应,需要取该溶液10 mLD.该溶液与1.0 ml·L-1 Na2SO4溶液中的c(Na+)相等
解析 氯化钠溶液中不存在NaCl粒子,A错误;溶液是均一稳定的,若取50 mL该溶液,其中c(Cl-)=1.0 ml·L-1,B错误;100 mL 0.1 ml·L-1 AgNO3溶液中Ag+的物质的量是0.01 ml,完全反应消耗氯化钠0.01 ml,因此需要取NaCl溶液的体积为 =0.01 L=10 mL,C正确;该溶液与1.0 ml·L-1 Na2SO4溶液中的c(Na+)不相等,后者溶液中c(Na+)是2.0 ml·L-1,D错误。
方法点拨(1)正确理解溶液的体积和溶剂的体积。①不能用溶剂的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水时。一般根据溶液的质量和密度可计算溶液的体积:
②两溶液混合后,混合溶液的体积并不是混合前两溶液体积的加和,应依据混合溶液的密度进行计算。
(2)正确判断溶液中的溶质。①与水发生反应的物质,溶于水后溶质发生变化,水的量减少,如Na、Na2O、Na2O2溶于水,溶液中的溶质为NaOH;CO2、SO2、SO3溶于水,溶液中的溶质分别为H2CO3、H2SO3、H2SO4;NH3溶于水,溶液中的溶质为NH3·H2O(但在进行相关计算时仍按NH3进行计算)。②结晶水合物溶于水,溶质不变但水量增多,如CuSO4·5H2O溶于水所得溶液中的溶质是CuSO4,FeSO4·7H2O溶于水所得溶液中的溶质是FeSO4。
变式训练1将溶质的质量分数为14%的氢氧化钾溶液加热蒸发掉100 g水后,得到溶质的质量分数为28%的溶液80 mL,此时溶液的物质的量浓度为(　　)A.5 ml·L-1　　　　 ml·L-1C.7 ml·L-1 ml·L-1
解析 设蒸发浓缩后溶液物质的量浓度为x,根据蒸发前后溶质质量守恒可
配制一定物质的量浓度的溶液的步骤:
(1)在实验室配制0.4 ml·L-1的氯化钠溶液 100 mL和质量分数为4%的氯化钠溶液100 g,需要用到哪些相同的仪器?提示 用到的相同仪器:托盘天平(带砝码)、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。(2)配制0.4 ml·L-1的氯化钠溶液100 mL和质量分数为4%的氯化钠溶液100 g有哪些相同的步骤?提示 相同的步骤:计算、称量、溶解。
(3)一定物质的量浓度的溶液在实际使用时有何方便快捷之处?提示 一定物质的量浓度溶液在取用时只需量取体积,根据n=cV即可求出溶液中所含溶质的物质的量,相对方便快捷。
1.配制一定物质的量浓度的溶液(1)主要仪器:天平(固体溶质)、药匙(固体溶质)、量筒(液体溶质)、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。
(2)配制步骤:以配制500 mL 1.0 ml·L-1 NaOH溶液为例。
2.溶液配制过程中的易错操作及误差分析(1)分析方法。
(2)常见不当操作及造成的误差(以配制NaOH溶液为例)。
(3)容量瓶读数所造成的误差图示。
仰视使所配溶液体积偏大,浓度偏小;俯视使所配溶液体积偏小,浓度偏大。
例2(2020安徽桐城中学高一月考)84消毒液能有效杀灭甲型H1N1病毒,某同学购买了一瓶84消毒液,并查阅相关资料和消毒液包装说明得到如下信息:含25% NaClO、总体积为1 000 mL、密度为1.192 g·cm-3,稀释到体积为原来的100倍(体积比)后使用。请根据以上信息和相关知识回答下列问题:(1)该84消毒液的物质的量浓度为　　　　　　 ml·L-1。 (2)该同学取100 mL该84消毒液按说明稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)=　　　　　 ml·L-1。 
(3)一瓶该84消毒液能吸收空气中　　　　　 L的CO2(标准状况)而完全变质。(已知:CO2+2NaClO+H2O==Na2CO3+2HClO) (4)该同学欲用NaClO固体配制480 mL质量分数为25%的NaClO溶液。下列说法正确的是　　　　　。 
A.如上图所示的仪器中,有四种是不需要的,还需一种玻璃仪器B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干才能用于配制溶液C.利用购买的商品NaClO固体来配制可能导致结果偏低D.需要称量的NaClO固体质量为143 g
答案 (1)4.0　(2)0.04　(3)44.8　(4)C
(2)根据稀释前后溶质的物质的量不变,则100 mL×4.0 ml·L-1=10 000 mL×c'(NaClO),则解得稀释后c'(NaClO)=0.04 ml·L-1,则c(Na+)=0.04 ml·L-1。(3)一瓶84消毒液含有n(NaClO)=1 L×4.0 ml·L-1=4.0 ml,根据反应CO2+2NaClO+H2O==Na2CO3+2HClO,则需要CO2的物质的量为
(4)配制NaClO溶液过程中,需用托盘天平称量NaClO固体,需用烧杯来溶解NaClO固体,需用玻璃棒进行搅拌和引流,需用容量瓶和胶头滴管来定容,图示中的仪器A、B、C、D不需要,但还需要玻璃棒和胶头滴管,选项A错误;配制过程中需要加入水,所以经洗涤干净的容量瓶不必烘干,可直接使用,选项B错误;由于NaClO易吸收空气中的H2O、CO2而变质,所以商品NaClO可能部分变质导致NaClO减少,配制的溶液中溶质的物质的量减小,结果偏低,选项C正确;应选取500 mL的容量瓶进行配制,然后取出480 mL即可,所以需要NaClO固体的质量为0.5 L×4.0 ml·L-1×74.5 g·ml-1=149 g,选项D错误。
易错警示(1)托盘天平只能精确到0.1 g,量筒只能精确到0.1 mL。(2)玻璃棒和烧杯内壁必须用蒸馏水洗涤2~3次,洗涤液要转移至容量瓶。(3)容量瓶用蒸馏水洗净后可直接使用,不必干燥。(4)定容时,不慎加水超过刻度线时,应将溶液倒掉,将仪器洗涤干净后重新配制。(5)定容摇匀后,若发现液面低于刻度线,不需要做任何处理。若再加水至刻度线会导致溶液的浓度偏低。(6)若需要480 mL某溶液,则计算和配制时都要按照500 mL溶液进行,因为没有480 mL的容量瓶。
变式训练2(2020四川成都外国语学校高一期中)(双选)不规范的实验操作会导致实验结果出现误差。下列关于误差分析的判断正确的是(　　)A.用浓硫酸配制稀硫酸时,用量筒量取浓硫酸时仰视会使所配溶液浓度偏高B.用托盘天平称取药品时,药品和砝码位置颠倒导致药品质量一定偏低C.配制1 ml·L-1的NaOH溶液时,未恢复至室温就转移并定容会使所得溶液浓度偏高D.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理就直接用于配制,会使所配溶液浓度偏低
答案 AC解析 用浓硫酸配制稀硫酸时,用量筒量取浓硫酸时仰视,量取的浓硫酸体积偏大,所配溶液浓度偏高,故A正确;使用托盘天平时,若没有使用游码,药品和砝码位置颠倒后不影响称量结果,故B错误;配制1 ml·L-1的NaOH溶液时未恢复至室温就转移并定容,由于热的溶液体积偏大,配制的溶液冷却后体积偏小,所得溶液浓度偏高,故C正确;容量瓶内壁附有水珠可直接用于配制溶液,不影响浓度,故D错误。
1.容量瓶上需标有以下六项中的(　　)①温度　②浓度　③容量　④压强　⑤刻度线　⑥酸式或碱式A.①③⑤B.③⑤⑥C.①②④D.②④⑥答案 A解析 容量瓶上标有温度、容量和刻度线,A正确。
2.(2020山东济南外国语学校高一期中)下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 ml·L-1的是(　　)A.将40 g NaOH溶解于1 L水中B.将22.4 L氯化氢气体溶于水配成1 L溶液C.将1 L 10 ml·L-1的浓盐酸与9 L水混合D.将10 g NaOH溶解于水中配成250 mL溶液
解析 40 g NaOH的物质的量为1 ml,但40 g NaOH溶于1 L水中所得溶液的体积不是1 L,A项错误;没有说明气体是否在标准状况下,无法确定气体的物质的量,B项错误;1 L 10 ml·L-1的浓盐酸中溶质的物质的量为10 ml,但与9 L水混合后溶液的体积不等于10 L,C项错误;10 g NaOH的物质的量
3.(2020湖南邵东市第一中学高一月考)下列溶液中Cl-的浓度与150 mL 1 ml·L-1 MgCl2溶液中Cl-的浓度相等的是(　　)A.150 mL 1 ml·L-1 NaCl溶液B.75 mL 2 ml·L-1 CaCl2溶液C.150 mL 2 ml·L-1 KCl溶液D.75 mL 1 ml·L-1 AlCl3溶液
答案 C解析 1 ml·L-1 MgCl2溶液中Cl-的浓度为2 ml·L-1。150 mL 1 ml·L-1 NaCl溶液中Cl-的浓度为1 ml·L-1;75 mL 2 ml·L-1 CaCl2溶液中Cl-的浓度为4 ml·L-1;150 mL 2 ml·L-1 KCl溶液中Cl-的浓度为2 ml·L-1;75 mL 1 ml·L-1 AlCl3溶液中Cl-的浓度为3 ml·L-1。
4.为了配制100 mL 1 ml·L-1的NaOH溶液,其中有下列几个操作:①NaOH固体放在纸片上称量②选刚用蒸馏水洗净的100 mL容量瓶进行配制③NaOH在烧杯里刚好完全溶解,立即把溶液转移到容量瓶中④用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2~3次,洗涤液也转入容量瓶中⑤使蒸馏水沿玻璃棒注入容量瓶,直到溶液的凹液面恰好与刻度线相切其中操作错误的是(　　)A.①②③B.③④⑤C.②③⑤D.①③⑤
答案 D解析 ①NaOH固体不能放在纸片上称量,可放在小烧杯中称量;③溶解后应冷却至室温后再把溶液转移到容量瓶中;⑤最后定容时应改用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水。
5.将24.4 g NaOH固体溶于水配成100 mL溶液,其密度为1.219 g·mL-1。(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为　　　　　　　　　　　　。 (2)该溶液中NaOH的质量分数为　　　　　　　。 (3)从该溶液中取出10 mL,其中NaOH的物质的量浓度为　　　　　　　,NaOH的质量分数为　　　　　　　　,溶液的密度为　　　　　　　,含NaOH的质量为　　　　　　　,含NaOH的物质的量为　　　　　　　　　。 (4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为　　　　　　　　。 
答案 (1)6.1 ml·L-1　(2)20%　(3)6.1 ml ·L-120%　1.219 g·mL-1　2.44 g　0.061 ml　(4)0.61 ml ·L-1
(3)取出10 mL该溶液,其物质的量浓度、溶质的质量分数、密度均保持不变。含有的NaOH质量为6.1 ml·L-1×0.01 L×40 g·ml -1=2.44 g,NaOH的物质的量为6.1 ml ·L-1×0.01 L=0.061 ml。(4)10 mL溶液加水稀释到100 mL后,NaOH的物质的量浓度为