物质的量浓度及溶液的配制

1课题：第二节化学计量在实验中的应用(三)------物质的量浓度及溶液的配制课时5教材教法分析《物质的量在化学实验中的应用》选自人教版《化学·必修1》第一章第二节第三课时。“配制一定物质的量浓度的溶液“是第二节的最终目标，也是学生掌握的第一个定量研究实验。掌握配制一定物质的量浓度溶液，为将来进行实验和科学研究垫定基础。物质的量浓度的配制是高中阶段化学实验教学的一个定量实验，由于初中学生掌握了质量百分比浓度的配制，对于实施操作并不是很困难。但这个教学内容可以延伸帮助学生认识到定量实验原理的由来，操作步骤的设置的目的性，以及实验仪器的实用性。在介绍一定物质的量浓度的配制方法之前，先介绍物质的量浓度的概念，让学生理解概念和对概念进行应用，并了解物质的量浓度的好处，以及溶液中溶质的质量分数的区别等。一定物质的量浓度溶液的配制方法的介绍可采用边讲边演示的方法，然后总结配制的步骤要点，有利于学生掌握。学情分析物质的量浓度概念中溶质的物质的量、溶液的体积学生易在具体问题中出错,学生自主阅读总结后教师要重点强调,提高学生对重点知识的把握能力。配制一定物质的量浓度溶液实验步骤学生易漏掉，排序时易排错；实验仪器选用不完整；误差分析易出错。主要是学生没有弄清每一步骤设计的原因和产生的影响。教师先引导学生分析实验配制原理，然后指导学生讨论设计实验步骤，在讨论总结的过程中教师针对实际情况不断追问学生修正设计方案。实验步骤弄清楚了那么实验仪器的选用、误差的分析必然水到渠成。教学目标知识与技能理解物质的是浓度的概念，运用物质的量浓度的概念进行简单的计算，学会配制物质的量浓度溶液的方法和技能。过程与方法从概念的应用中，培养学生实验能力和思维能力，培养学生发现问题和解决问题的能力。情感态度价值观1、通过概念的学习和溶液的配制，培养学生理论联系实际的学习自然科学的思想。2、培养学生学习自然科学的学习兴趣以及严谨求实的学习态度。重点一定物质的量浓度的溶液的配制方法难点溶液配制的实验操作及误差分析三、物质的量在化学实验中的应用(一)物质的量浓度1、定义：以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫溶液B的物质的量浓度，符号c(B)2知识结构与板书设计2、公式c(B)=)aq(V)B(n3、单位：国际单位：mol/m3常用单位mol/L［例1］配制500mL0.1mol/LNaOH溶液需要NaOH的质量是多少？解：n(NaOH)==c(NaOH)·V[NaOH(aq)]=0.1mol/L*0.5L=0.05molm(NaOH)==n(NaOH)·M(NaOH)=0.05mol*40g/mol=2g4、一定物质的量浓度的溶液中溶质的微粒数目［例2］将28.4gNa2SO4溶于水配成250mL溶液，计算溶液中溶质的物质的量浓度，并求出溶液中Na+和SO42―的物质的量浓度。解：n(Na2SO4)=M(Na2SO4)(Na2SO4)m===1424.28=0.2molc(Na2SO4)=25.02.0V(aq)(Na2SO4)n==0.8mol/LNa2SO4==2Na＋+SO42―c(Na＋)==2c(Na2SO4)==2*0.8=1.6mol/Lc(SO42―)==c(Na2SO4)==0.8mol/L5、c=)B(Mw10006、稀释定律：c（浓溶液）×V（浓溶液）=c（稀溶液）×V（稀溶液）(二)一定物质的量浓度溶液的配制1、仪器：(1)天平(2)容量瓶2、步骤：1、计算2、称量或量取3、溶解或稀释4、移液5、洗涤6、定容7、摇匀8、装瓶3、配制一定物质的量浓度的溶液的误差分析误差分析依据的原理：CB=MVmVn由m、V决定实验误差教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动3[引入]：化学试剂瓶的标签上一般都有试剂含量的数据，化工产品和药品的说明书中一般都标明主要成分的含量。你知道这些数据是如何得到的吗？［讲解］许多化学反应都是在溶液中进行的，生产和科学研究中经常要对溶液进行定量分析、定量计算，必定需要一个表示溶液组成的物理量。在初中化学中我们学过溶液的质量分数，溶液的质量分数是一个表示溶液组成的物理量，可用来直接计算溶质、溶剂、溶液的质量。但是在化学研究中，更需要一个可以直接计算溶质的“n（溶质）”的物理量。［过渡］下面我们就来学习一种与溶液体积有关的表示溶液浓度的物理量-----物质的量浓度。［板书］三、物质的量在化学实验中的应用(一)物质的量浓度［问］物质的量和溶液的浓度有什么关系？什么是物质的是浓度？请大家阅读教材P15前两段，请大家用准确的语言叙述物质的量浓度的概念，并说出它的符号是什么？［板书］1、定义：以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫溶液B的物质的量浓度，符号c(B)［小结］注意：1、单位体积的溶液不是溶剂2、溶质是物质的量，不是质量3、B不但表示溶液中所含溶质的分子还可表示溶液中所含溶质电离出的离子［讲解］物质的量浓度的概念，我们也可以简化为一个代数式，应怎样表示？(物质的量浓度c(B)等于溶液中所含溶质B的物质的量n(B)与溶液的体积V的比值)［板书］2、公式c(B)=)aq(V)B(n3、单位：国际单位：mol/m3常用单位mol/L［过］下面，我们根据物质的量浓度的概念来进行计算。［例1］配制500mL0.1mol/LNaOH溶液需要NaOH的质量是多少？解：n(NaOH)==c(NaOH)·V[NaOH(aq)]=0.1mol/L*0.5L=0.05molm(NaOH)==n(NaOH)·M(NaOH)=0.05mol*40g/mol==2g［练习］1、1L溶液中含1molNaCl,则NaCl的物质的量浓度___________2、1L溶液中含有0.5molNaCl,则NaCl的物质的是浓度______________［板书］4、一定物质的量浓度的溶液中溶质的微粒数目学生设想、学生讨论后总结找到一个新的物理量----物质的量浓度，可以用来进行“V（溶液）”、“n（溶质）”之间的换算。学生阅读，自学，总结定义和公式由公式推出单位学生计算：1mol/L0.5mol/L4[思考]1、1mol/L蔗糖溶液与1mol/L酒精水溶液中溶质微粒浓度是否相等？(相等)2、1mol/LHCl和1mol/LH2SO4中，c(H+)是否相等？c(SO42-)和c(Cl-)是否相等？(否是)3、1mol/LHCl和1mol/LHAc中，氢离子物质的量浓度是否相同？(是)［小结］溶质的微粒个数比等于微粒的物质的量浓度之比：1、溶质是难电离的物质时，溶质在溶液中以分子的形式存在。2、对于易电离的物质，如AaBb的溶液浓度为cmol/L，在溶液中AaBb的电离方程式为AaBb==aAb++bBa-；则溶液中Ab+的浓度为acmol/L,Ba-溶液为bcmol/L［例2］将28.4gNa2SO4溶于水配成250mL溶液，计算溶液中溶质的物质的量浓度，并求出溶液中Na+和SO42―的物质的量浓度。解：n(Na2SO4)=M(Na2SO4)(Na2SO4)m===1424.28=0.2molc(Na2SO4)=25.02.0V(aq)(Na2SO4)n==0.8mol/LNa2SO4==2Na＋+SO42―c(Na＋)==2c(Na2SO4)==2*0.8=1.6mol/Lc(SO42―)==c(Na2SO4)==0.8mol/L答：略[练习]1、1mol/LMgCl2溶液，c（Cl-）=__________2、2mLMgCl2溶液,已知其物质的量浓度为2mol/L，则n(Cl-)=___,n(Mg2+)=___3、0．1mol/LAl2(SO4)3中，Al3+的物质的量浓度为__________4、已知2LAl2(SO4)3溶液，Al3+的个数为9.03*1023个，则SO42-的物质的量浓度_____［过渡］物质的量浓度与溶质的质量分数同是表示溶液组成的物理量，之间存在联系也有差别，完成下列对比：物质的量浓度溶质的质量分数溶质的物理量和单位物质的量mol质量gkg溶液的物理量和单位体积Lm3质量g此题反映的是溶液的体积、质量、溶质的物质的量浓度之间的换算，只要熟悉特别是之间的关系，此种类型题便可轻易得解学生计算：2mol/L0.008mol;0.004mol0.2mol/L1.125mol/L5计算公式BBncV特点物质的量浓度相同、溶液体积也相同的不同溶液里，含有溶质的物质的量相同质量相同、质量分数也相同的不同溶液里，含有溶质的质量也相同［问］那么物质的量浓度与溶质的质量分数之间有什么联系呢？［板书］5、c=)B(Mw1000［例3］市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%，密度为1.84g/cm3，计算市售浓硫酸的物质的量浓度?解：C＝（1000ml×1.84g/cm3×98%）/（98g/mol×1L）＝18.4mol/L[过渡]在初三时我们已经学过如何来稀释溶液，在稀释的过程中，保证前后溶质的质量应该是不变的，也就有了m（浓溶液）×ψ（浓溶液）=m（稀溶液）×ψ（稀溶液）,那么将溶液用水稀释或去水浓缩的时候，溶液体积发生变化，但溶质质量不变，即溶液稀释或浓缩前后，溶液中溶质的物质的量是相等的。对此，可用怎样的公式来表示呢？［板书］6、稀释定律：c（浓溶液）×V（浓溶液）=c（稀溶液）×V（稀溶液）［例4］将250ml质量分数为98%，密度为1.84g/cm3的浓硫酸稀释到600ml，此时溶液中硫酸的物质的量浓度是多少？解：C＝（250ml×1.84g/cm3×98%/（98g/mol×0.6L）＝7.67mol/L［讲解］在稀释浓溶液时，溶液的体积发生了变化，但溶液中溶质的物质的量不变，即在溶液稀释前后，溶液中溶质的物质的量相等。我们若知道上述四个量中的三个量，就可以解决稀释问题。［过渡］我们学习了物质的量浓度，下面就让我们来配制一定物质的量浓度的溶液。实验1-5配制100mL1.00mol/LNaCl溶液［讲渡］首先让我们先来认识一下本实验所需的仪器。［板书］(二)一定物质的量浓度溶液的配制1、仪器(1)天平［复习］天平的使用方法：1、称量前先把游码拨到标尺的零刻度处，检查天平左右摆动是否平衡。若未达到平衡，可调节左右平衡螺母，使天平平衡。62、左物右码。药品不可直接放在托盘里。砝码用镊子夹取。［讲解］下面让我们来介绍一下主要的容量瓶：［板书］(2)容量瓶［讲解］容量瓶是配制准确物质的量浓度溶液的仪器。容量瓶有各种不同规格，常用的有100mL、250mL、500mL和1000mL等几种。容量瓶颈部有标线、瓶上标有温度和容量。容量瓶只能配对应体积的溶液。因此，在选择时，要使容量瓶的容积等于或略小于所配溶液体积。容量瓶的使用要有一定温度限制，容量瓶不能作为盛放液体的容器或反应容器使用，也不能加热。［小结］容量瓶使用前a、检查是否漏水方法：往瓶内加水，塞好瓶塞。用手指顶住瓶塞。另一手托住瓶底，把瓶倒立。观察瓶塞周围是否漏水，若不漏水，旋转180°，仍把瓶倒立过来，再检验是否漏水。b、用蒸馏水洗涤容量瓶。［小结］注意事项：1、向容量瓶转移溶液或加入水，用玻璃棒引流并且玻璃棒的下端要靠在刻度线以下的内壁上，玻璃棒身要在瓶中央位置。2、加水到刻度线1-2㎝处改用胶头滴管。3、视线与刻度线平行。当液体凹液面与容量瓶的刻度线恰好相切时，停止加水。［讲解］容量瓶的使用时，要将烧杯中的液体沿玻璃棒小心地注入容量瓶时，不要让溶液洒在容量瓶外，也不要让溶液在刻度线上面沿瓶壁流下。配制一定物质的量浓度的溶液的过程：［板书］2、步骤7［投影实验］实验1-5配制100mL1.00mol/LNaCl溶液(1)计算：需要固体NaCl的质量______(2)称量或量取：用托盘天平称取固体质量或量筒量体积。(3)溶解或稀释：在小烧杯中溶解固体，用适量蒸馏水溶解或稀释，冷却至室温。［思考］溶液注入容量瓶前为什么要冷却？(稀释或溶解总有一定的热效应。容量瓶在使用前有一定的温度指数，只标明一定温度下的正确体积(20℃，250m