苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 溶液组成的定量研究课文内容ppt课件

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自主预习·新知导学
一、物质的量浓度的定义溶质(用字母B表示)的物质的量浓度是指单位体积溶液中所含溶质B的物质的量,用符号cB表示,常用单位为ml·L-1,表达式为cB= 。
二、一定物质的量浓度溶液的配制1.容量瓶。
2.配制100 mL 0.100 ml·L-1碳酸钠溶液。
【自主思考1】 40 g NaOH溶于1 L水中配成溶液即得到1 ml·L-1的NaOH溶液,这句话正确吗?为什么?提示:不正确。物质的量浓度的定义中强调的是溶液的体积。将40 g NaOH(即1 ml) 溶于1 L水后所得溶液体积不是1 L,故NaOH的物质的量浓度不是1 ml·L-1。【自主思考2】 500 mL 1 ml·L-1的NaOH溶液中溶质的物质的量是多少?溶质的质量是多少?提示:n(NaOH)=c·V=0.5 ml·L-1×1 L=0.5 ml。m(NaOH)=n·M=0.5 ml×40 g·ml-1=20 g。
【自主思考3】 1 ml·L-1 Na2SO4溶液中Na+和 的物质的量浓度分别是多少?提示:c(Na+)=2c( Na2SO4)=2 ml·L-1。c( )=c( Na2SO4)=1 ml·L-1。
【效果自测】 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)将58.5 g 氯化钠溶于1 L水中,得到1 ml·L-1的氯化钠溶液。(　　)(2)配制1 L 0.1 ml·L-1硫酸铜溶液,需要25 g CuSO4·5H2O。(　　)(3)容量瓶在使用前应检查是否漏水。(　　)(4)用固体配制溶液时,可直接将固体在容量瓶中进行溶解。(　　)
(5)实验室需要480 mL 0.1 ml·L-1氯化钠溶液,配制时应选用500 mL容量瓶。(　　)(6)配制一定物质的量浓度溶液时,两次使用玻璃棒,其作用分别是搅拌和引流。(　　)(7)若移液前容量瓶内有少量水,会使所配制溶液浓度偏低。(　　)(8)用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏高。(　　)
2.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 氢氧化钠溶解于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10.6 g碳酸钠溶解于水得到100 mL溶液答案:D解析:B项中没有指明氯化氢是否在标准状况下;C项中两种溶液混合后的体积不一定是两者的体积之和。
3.某同学血液化验单中“葡萄糖”的结果为5.04×10-3 ml·L-1。这里的“5.04×10-3 ml·L-1”表示葡萄糖的(　　)。A.物质的量B.摩尔质量C.质量分数D.物质的量浓度答案:D解析:根据单位可确定“5.04×10-3 ml·L-1”表示葡萄糖的物质的量浓度。
合作探究·释疑解惑
探究任务1 有关物质的量浓度的计算
问题引领下图为一张已部分缺损的体检报告单,其中表示第14项高密度脂蛋白胆固醇的物理量是物质的量浓度。　　　　　　　　1.6　g·L-1　 　1.5~2.510乳酸脱氢酶161U·L-1114~24011磷酸肌酸激酶56U·L-125~20012甘油三酯0.52mml·L-10~1.7113总胆固醇4.27mml·L-13.6~5.18
　　　　　　　　1.6　g·L-1　 　1.5~2.514高密度脂蛋白胆固醇1.57mml·L-11.0~1.615低密度脂蛋白胆固醇1.40mml·L-10~3.3616葡萄糖4.94mml·L-1 3.61~6.11
1.将12.5 g CuSO4·5H2O溶于水形成500 mL溶液,则该溶液的物质的量浓度为多少?
2.若配制500 mL 1 ml·L-1的CuSO4溶液,需用托盘天平称量多少克CuSO4·5H2O?提示:n(CuSO4)=0.5 L×1 ml·L-1=0.5 ml,m(CuSO4·5H2O)=0.5 ml×250 g·ml-1=125.0 g3.要配制200 mL 1 ml·L-1的浓盐酸,需要5 ml·L-1的盐酸多少毫升?提示:200 mL×1 ml·L-1=V×5 ml·L-1,V=40 mL
归纳提升1.已知一定体积的溶液中溶质的量,计算物质的量浓度。(1)已知溶质的质量。先根据溶质的摩尔质量求出溶质的物质的量,进而求出溶质的物质的量浓度。
(2)已知溶液中某种微粒的数目。先求出该微粒的物质的量,进而求出该微粒的物质的量浓度。若要求溶质的物质的量浓度,要根据溶质的组成具体计算。例如:0.5 L CaCl2溶液中含有6.02×1023个Cl-,则n(Cl-)=1 ml,c(Cl-)=2 ml·L-1,根据CaCl2~2Cl-,所以c(CaCl2)=1 ml·L-1。
2.标准状况下,一定体积的气体溶于水形成的溶液中,计算溶质的物质的量浓度。(1)若已知溶液的体积。可根据标准状况下的气体摩尔体积计算出溶质的物质的量,进而求出溶质的物质的量浓度。
(2)若已知溶液的密度。则要先分别求出溶质的物质的量和溶液的体积。溶液的体积可由溶液的质量和溶液的密度求出。
3.溶液的稀释与混合。守恒定律:同一溶质不同浓度的两溶液相混合,混合前后溶质的物质的量和质量都保持不变。 c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混)。将浓溶液与水混合(即将浓溶液稀释)可看作是上述情况的一种特例:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)。
4.溶质的物质的量浓度与质量分数的关系。推导:设含溶质B(摩尔质量为M g·ml-1)的溶液体积为1 L,溶液的密度为ρ g·mL-1,溶质B的质量分数为w,则:溶质的质量mB=1 000 mL×ρ g·mL-1×w=1 000ρw g,
5.溶液中的计量关系。(1)固定组成:在溶液中阳离子与阴离子的物质的量浓度之比=化学组成中离子个数之比。(2)电荷守恒: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。如①Na2SO4溶液中:
②Na2SO4和NaCl的混合溶液中:
(1)在物质的量浓度中,溶质用物质的量表示,而不是质量。如给出的条件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”,也可用其他单位,但要注意单位的换算和统一。
(3)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体积有关。(4)整体与部分的关系:如0.1 ml·L-1 AlCl3溶液中, c(Al3+)=0.1 ml·L-1,c(Cl-)=0.3 ml·L-1。
典型例题【例题1】 标准状况下,500体积的氯化氢气体溶于水形成1体积的盐酸,则所得盐酸中溶质的物质的量浓度是(　　)。A.500 ml·L-1B. ml·L-1C.5 ml·L-1D.无法计算答案:B解析:设溶液的体积为1 L,
【变式训练1】 下列关于物质的量浓度表述正确的是(　　)。A.0.3 ml·L-1的Na2SO4溶液中含有Na+和 的总物质的量为0.9 mlB.当1 L水吸收22.4 L氨气时所得氨水的浓度不是1 ml·L-1,只有当22.4 L氨气溶于水制得1 L氨水时,其浓度才是1 ml·L-1C.在K2SO4和NaCl的中性混合水溶液中,如果Na+和 的物质的量浓度相等,则K+和Cl-的物质的量浓度一定相同D.10 ℃时,0.35 ml·L-1的KCl饱和溶液100 mL蒸发掉5 g水,冷却到10 ℃时过滤,其滤液中溶质的物质的量浓度仍为0.35 ml·L-1
解析:A项中,没有指明溶液的体积,故溶液中Na+和 的总物质的量不一定等于0.9 ml。B项中,虽然强调了氨水的体积为1 L,而不是溶剂为1 L,但是没有指明22.4 L的氨气是标准状况下的气体,则氨气的物质的量不一定是1 ml,制成1 L溶液时,浓度也不一定是1 ml·L-1。C项中,当Na+与 的物质的量浓度相等时,根据化学式中K+与 、Na+与Cl-的比例关系,c(K+)∶c(Cl-)=2∶1。D项中,对于10 ℃时0.35 ml·L-1的KCl饱和溶液,蒸发水分后,必析出KCl晶体,温度恢复到10 ℃时,仍为饱和溶液,故浓度不变。D项正确。
探究任务2 一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析
问题引领在科学实验和工农业生产中,人们在使用溶液时,一般都是量取溶液的体积,而较少称取其质量,因此配制一定浓度、一定体积的溶液显得非常重要。配制一定体积的溶液,要用到一种特殊的仪器——容量瓶。容量瓶是细颈、梨形的平底玻璃瓶,瓶口一般配有磨口玻璃塞。容量瓶常用于配制一定体积的、浓度准确的溶液。
1.容量瓶上有哪些标志?使用容量瓶的第一步操作是什么?提示:容量瓶上标有容量瓶的规格、温度,容量瓶瓶颈上有一刻度线以标示体积。使用容量瓶时首先要检查是否漏水。2.实验室中用NaCl固体配制一定物质的量浓度的NaCl溶液,需要哪些仪器?在配制过程中,玻璃棒的用途有哪些?提示:需要的仪器有托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。玻璃棒的用途分别是:(1)搅拌,加速溶解;(2)引流,向容量瓶中转移液体,防止液体流到容量瓶外。
3.定容时,加水后发现凹液面超过刻度线,应如何处理?提示:凹液面超过刻度线,说明水加多了,会导致配制的浓度偏小。应宣告实验失败,需重新配制。
4.配制一定物质的量浓度的溶液,在定容时,仰视或俯视刻度线,对所配溶液的浓度会造成什么影响?提示:仰视或俯视刻度线图解:(1)仰视刻度线(图1)。由于操作时是以刻度线为基准加水,从下向上看,最先看见的是刻度线,刻度线在凹液面的下方,故加水量偏多,导致溶液体积偏大,所配溶液的浓度偏小。(2)俯视刻度线(图2)。恰好相反,刻度线在凹液面的上方,使得加水量偏少,所配溶液的浓度偏大。
归纳提升1.容量瓶的使用和注意事项。(1)容量瓶的查漏方法。使用容量瓶的第一步操作是检查是否漏水。①关键词:注水→盖塞→倒立→观察→正立→旋转180°→倒立→观察。
②准确描述: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。
(2)选择容量瓶的原则——“大而近”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。如:要配制480 mL某溶液应选择500 mL容量瓶。(3)容量瓶使用的“五不能”。①不能用容量瓶溶解固体;②不能用容量瓶稀释浓溶液;③不能把容量瓶加热;④不能把容量瓶当作反应容器;⑤不能用容量瓶长期存放溶液。
2.配制一定物质的量浓度的溶液应注意的问题。(1)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。(2)不能配制一定物质的量浓度的任意体积的溶液。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固定的。(3)配制NaOH溶液时,必须用带盖的称量瓶或用小烧杯快速称量NaOH固体,因为NaOH易吸水,且易与空气中的CO2反应,称量时间越长,吸收水和CO2越多,导致所配溶液的浓度偏小。
(4)配制溶液时切不可直接将溶质转入容量瓶中进行溶解。(5)溶液注入容量瓶前需恢复至室温,这是因为溶质在烧杯内稀释或溶解时常伴有热效应。热的溶液转入容量瓶会引起溶液的实际体积偏小,所配溶液浓度偏大。
3.配制一定物质的量浓度溶液的误差分析。
(2)误差分析(以配制1 L 0.1 ml·L-1 NaCl溶液为例)。
典型例题【例题2】 实验室欲用NaOH固体配制1.0 ml·L-1的NaOH溶液240 mL。(1)配制溶液时,一般可分为以下几个步骤:①称量　②计算　③溶解　④摇匀　⑤转移　⑥洗涤⑦定容其正确的操作顺序为　　　　。本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、　　　　　　　　　。 (2)使用容量瓶前必须进行的一步操作是　　　　　。 
(3)在配制过程中,下列操作会引起所配溶液物质的量浓度偏大的是　　　　。 A.转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面B.定容时仰视容量瓶刻度线C.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容D.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
答案:(1)②①③⑤⑥⑦④　250 mL的容量瓶、胶头滴管　(2)检查容量瓶是否漏水　(3)C解析:(1)选择容量瓶要遵循“大而近”原则,配制240 mL的NaOH溶液,应选250 mL的容量瓶。(2)容量瓶在使用前要检查是否漏水。(3)A项造成溶质的量减少,导致结果偏小;B项定容时仰视容量瓶刻度线,造成所配溶液体积偏大,导致结果偏小;C项造成溶液体积偏小,导致结果偏大;D项再加水导致溶液体积偏大,结果偏小。
(1)配制一定物质的量浓度的溶液,若是固体溶质,则计算所需其质量,用天平进行称量;若是液体溶质,则要换算成体积,用量筒量取。(2)选择实验仪器,要依据实验的具体步骤。即要明确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,这样就不会漏下仪器或选错仪器了。
(3)解决有关误差分析的题目时,熟练掌握一定物质的量浓度溶液的配制步骤是关键,并且要会分析由于一些错误操作而造成的误差。解题时根据:cB= 来分析溶质的量和溶液的体积因错误操作而导致的变化。
【变式训练2】 配制一定物质的量浓度的溶液时,会导致所配溶液浓度偏大的操作是(　　)。A.在用蒸馏水洗涤烧杯时,洗涤液未全部注入容量瓶中B.加水时不小心超过刻度线C.定容时俯视刻度线D.用来配制溶液的容量瓶用蒸馏水洗涤后未进行干燥处理答案:C
解析: A项,洗涤液未全部注入容量瓶中,损失了部分溶质,浓度偏小;B项,加水时不小心超过刻度线,溶液体积偏大,结果偏小;C项,定容时俯视刻度线,溶液体积偏小,浓度偏大;D项,不影响溶质的量,也不影响溶液的体积,浓度不变。