高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二章 海水中的重要元素——钠和氯实验活动1 配制一定物质的量浓度的溶液同步练习题
展开第4课时 配制一定物质的量浓度的溶液
认识容量瓶,学会容量瓶的使用方法。
初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能。
通过对实验细节中的误差分析,发展定量研究的意识。
【内容分析】
配制一定物质的量浓度溶液的方法,是高中学生必须学会的化学实验操作技能之一。实验用到的容量瓶也是同学们在初中阶段没有接触过的,教材运用"资料卡片"栏目,向学生介绍容量瓶的特点和使用方法。
本实验是学生进入高中阶段所做的第一个定量实验。该实验从知识层面来看,可让学生进一步理解物质的量的概念及物质的量、物质的质量、物质的量浓度之间的转化关系;从技能层面来看,可让学生复习用天平称量固体试剂、用量简量取液体试剂的操作,认识容量瓶并练习用容量瓶配制溶液、熟悉配制一定物质的量浓度溶液的步骤;从素养层面来看,可让学生关注实验中的误差,进一步落实从定量的角度研究物质的思路,体会宏观与微观的结合。
【教学重点和难点】
重点∶学会一定物质的量浓度的溶液的配制方法。
难点∶实验中的误差分析。
【教学流程】
【链接初中,复习引入】
【展示图片】在日常生活生产中,很多物质具有的特殊作用,在浓度上都是有要求的。例如体积分数为75%的酒精溶液可用于杀菌消毒,质量分数0.9%的氯化钠溶液可作生理盐水。
【设计意图】列举一定浓度的溶液在生活、生产以及科研领域的使用的例子,阐述学会配制一定浓度的溶液方法的意义。
【复习回顾】在初中,同学们学过了配制一定溶质质量分数的溶液,如何配制100g质量分数0.9%的NaCl溶液?
实验仪器:托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒
实验步骤:计算→称量→量取→溶解→装瓶
【设计意图】复习一定溶质质量分数溶液的配制,通过类比,归纳的科学方法,引导学生如何入手配制一定物质的量浓度的溶液。
【过渡】在实验室中,我们可以直接用固体或液体试剂来配制一定物质的量浓度的溶液。如果要求比较精确,就需使用容积精确的仪器,如容量瓶。
【学习任务一】容量瓶的使用
【实物展示】容量瓶
【学生活动】自主阅读课本P54“资料卡片”关于容量瓶的使用介绍,观察容量瓶,概括容量瓶的构造。
构造:带有磨口玻璃塞;细长颈、梨形、平底玻璃瓶;颈部标有刻度线,瓶上标有容积、温度。
常用规格:50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL。
选用原则:等大或稍大,例如:配制体积为480mL的一定物质的量浓度的溶液,应选用规格为_________。
用途:在所标温度下,配制准确的一定物质的量浓度的溶液。强调容量瓶属于精确仪器,配制一定溶质质量分数的溶液不需要用容量瓶。
注意事项:
①容量瓶属于量器,不能加热,不能在容量瓶中进行溶质的溶解,也不能用做反应器。
②不能长期存放溶液,配制好的溶液要转移到试剂瓶中。
③容量瓶使用前要检查是否漏水。(操作要领:装水盖塞→倒立→查漏→正立→玻璃塞旋转180 →倒立→观察→结论 )
【设计意图】学生通过阅读教材和实物观察初步认识容量瓶,教师再进行补充讲解,使学生进一步学会容量的使用方法。
【学习任务二】配制一定物质的量浓度的溶液
【实验2-10】
实验目的:配制100mL1.00ml/L的NaCl溶液
实验仪器:100mL容量瓶、托盘天平、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管
实验步骤:(1)计算
【拓展】若配制80mL1.00ml/L的NaCl溶液,需要多少克NaCl固体?
(2)称量
【托盘天平使用注意事项】
①称量时:左物右码;
②要用称量纸,如果是NaOH等具有腐蚀性的药品要用表面皿或者烧杯。
③精确度:0.1g
【问题】能否用托盘天平称取5.85gNaCl固体?
(3)溶解:将称好的NaCI固体放入烧杯中,加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使NaCl固体全部溶解。
【拓展】溶解固体,如氢氧化钠,或者稀释浓溶液,如浓硫酸时,要冷却到室温才能转入到容量瓶中。
(4)转移:将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入100mL容量瓶(如图2-25),并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将洗涤液也都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
【注意】玻璃棒作用:引流,避免溶液洒在外面;洗涤烧杯内壁和玻璃棒沾有少量溶液,保证溶质完全转移至容量瓶,减少误差。
定容:将蒸馏水注入容量瓶,当液面离容量瓶颈部的刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面与刻度线相切。
【问题】容量瓶中溶液接近瓶颈刻度时,为什么要改用胶头滴管加水?
如果不小心加水超过刻度线怎么办,能不能拿胶头滴管把多余的水吸出?
摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
【问题】如果摇匀后发现液面低于刻度线,能不能继续加水?
装瓶:将配制好的溶液倒入试剂瓶中,并贴好标签。
注意:容量瓶不能长期储存溶液
【设计意图】结合配制步骤,讲解其中的操作注意事项。
【小结】实验步骤:计算→称量→溶解→冷却→转移→洗涤→定容→摇匀→装瓶
【学习任务三】误差分析
根据上述公式,由于实验操作不当引起n(B)或V的变化,会对C(B)造成误差。
【设计意图】引导学生从计算公式入手的方法去分析实验中引起的误差。
实验中有哪些实验操作,会引起配制的溶液浓度存在误差呢?请同学们完成课本P56“思考与讨论”
【思考与讨论】
(1)为什么要用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液也都注入容量瓶?
(2)如果将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外,最后配成的溶液中溶质的实际浓度比所要求的大了还是小了?
(3)如果在读数时,仰视或者俯视容量瓶上的刻度线,最后配成的溶液中溶质的实际浓度比所要求的大了还是小了?
【设计意图】引导学生分析操作中可能产生的误差,及这些误差对所配溶液浓度可能产生的影响。让学生通过对这些实验细节的分析,认识到配制步骤对确保所配制溶液浓度准确性的重要意义,并提高定量研究的意识。
【学习评价】
练习1:实验过程中还有哪些操作不当引起浓度误差呢?请同学们分析下列操作对配制溶液浓度的影响。
①称量时不小心把药品和砝码的位置放反了。
②溶解过程中有少量液体溅出烧杯。
③定容后发现液面高于刻度线后,用滴管吸出少量溶液。
④未等溶液冷却就定容。
⑤摇匀后发现液面低于刻度再加水。
⑥原容量瓶配制溶液前未干燥。
【思考与讨论】(1)配制1.8ml/L稀硫酸100mL,需要量取18ml/L浓硫酸溶液体积是多少?
(2)与配制一定物质的量浓度的NaCl对比,在操作上有什么不同?
(3)用量筒量取浓硫酸的体积时,俯视或仰视读数,对配制的稀硫酸浓度有什么影响?与定容时俯视或仰视读数造成影响是否相同?
【小结】用量筒量取浓硫酸的体积影响的是溶质物质的量(nB);定容时影响的是溶液的体积(V)。
学习评价(后面练习素材2、3、4、5)
【生活情景素材】
【展示图片】
在日常生活生产中,很多物质具有的特殊作用,在浓度上都是有要求的。例如体积分数为75%的酒精溶液可用于杀菌消毒,质量分数0.9%的氯化钠溶液可作生理盐水。
【使用建议】导入新课
【问题情景素材】
【思考与讨论】
1、教材P56
(1)为什么要用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液也都注入容量瓶?
【解析】保证溶质全部转移到容量瓶中,若不用蒸馏水洗涤烧杯,容量瓶中的溶质物质的量就会减少,浓度偏低。
如果将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外,最后配成的溶液中溶质的实际浓度比所要求的大了还是小了?
【解析】造成溶质损失,溶质物质的量浓度偏小。
如果在读数时,仰视或者俯视容量瓶上的刻度线,最后配成的溶液中溶质的实际浓度比所要求的大了还是小了?
【解析】俯视读数:加水少了,溶液体积(V)偏小,浓度偏大;仰视读数:加水多了,溶液体积(V)偏大。
2、(1)配制1.8ml/L稀硫酸100mL,需要量取18ml/L浓硫酸溶液体积是多少?
(2)与配制一定物质的量浓度的NaCl对比,在操作上有什么不同?
(3)用量筒量取浓硫酸的体积时,俯视或仰视读数,对配制的稀硫酸浓度有什么影响?与定容时俯视或仰视读数造成影响是否相同?
【解析】
(1)计算:根据稀释前后溶质物质的量不变:c浓∙V浓=c稀∙V稀
18 ml/L×V浓=1.8 ml/L×100 mL; V浓=10.0mL
配制一定物质的量浓度的稀硫酸不需要托盘天平,但用到量筒量取浓硫酸的体积;浓硫酸加水稀释时放出大量的热,必须要冷却至室温,再转移到容量瓶。
【练习素材】
1、实验过程中还有哪些操作不当引起浓度误差呢?请同学们分析下列操作对配制溶液浓度的影响。
①称量时不小心把药品和砝码的位置放反了。
②溶解过程中有少量液体溅出烧杯。
③定容后发现液面高于刻度线后,用滴管吸出少量溶液。
④未等溶液冷却就定容。
⑤摇匀后发现液面低于刻度再加水。
⑥原容量瓶配制溶液前未干燥。
【答案】偏小;偏小;偏小;偏大;偏小;无影响。
2、欲配制1.0 ml/L的氢氧化钠溶液230mL,完成下列步骤:
①用托盘天平称取氢氧化钠固体_______克。
②将称好的氢氧化钠固体放入__________中加适量的蒸馏水将其溶解,待_______后将溶液沿_________移入________mL的容量瓶中。
③用少量蒸馏水冲洗_______次,将冲洗液移入容量瓶中,在操作过程中不能将溶液洒到容量瓶外,否则会使溶液的浓度偏_______(高或低)。
④向容量瓶内加水至刻度线__________时改用_____________小心地加水至溶液凹液面与刻度线相切,若加水超过刻度线,会造成溶液浓度偏_________,应该____________。
⑤最后盖好瓶盖,____________,将配好的溶液移入试剂瓶中并贴好标签。
【答案】①10.0 ②烧杯 玻璃棒 250 ③2~3 低 ④1~2cm 胶头滴管 低 重新配制 ⑤摇匀
3、(教材习题P57第5题)某同学用容量瓶配制溶液,加水不慎超过了刻度线,他(她)把液体倒出一些,重新加水至刻度线。这样做造成什么后果?
【答案】倒出的溶液中含有溶质,造成溶质物质的量减少,浓度偏小。
4、配制80mL1.0ml/LH2SO4溶液,需要18ml/LH2SO4溶液的体积是多少?
【答案】100mL×1.0ml/L=18ml/L×V浓硫酸;解得:V浓硫酸≈5.6mL
5、(教材习题P57第8题)图是某种饮用矿泉水标签的部分内容。请阅读这 种矿泉水的标签并计算:
(1)Mg2+的物质的量浓度最大是多少?
SO42-的物质的量最大是多少?
【答案】(1)0.2mml/L或2×10-4ml/L
(2)7.1×10-5ml或0.071mml
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