2019-2020学年高中化学 第1章 第2节 课时3 物质的量在化学实验中的应用教案 新人教版必修

课时3物质的量在化学实验中的应用目标与素养：1.了解物质的量浓度的含义及相关计算。(宏观辨识与模型认知)2.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法、操作及误差分析。(实验探究与科学精神)一、物质的量浓度1．概念：用单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量表示溶液组成的物理量。符号为cB，单位：mol/L或mol·L－1。2．表达式：cB＝nBV。如1L溶液中含有1mol溶质，溶质的物质的量浓度就是1mol/L。从200mL2mol/L的NaOH溶液中取100mL溶液，此100mL溶液的物质的量浓度为多少？含有NaOH的物质的量为多少？提示：2mol/L0.2mol二、一定物质的量浓度溶液的配制以配制100mL2.00mol·L－1NaCl溶液为例。1．容量瓶简介a.结构：细颈、梨形、平底玻璃容器，带磨口玻璃塞；b.标志：温度、容积和刻度线；c.规格：100mL、250mL、500mL、1000mL等；d.用途：配制一定物质的量浓度的溶液；e.使用时先检查是否漏液。2．配制步骤定容时，凹液面超过刻度线，如何处理？提示：配制失败，重新配制。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)将58.5gNaCl投入1000mL水中形成的溶液浓度为1mol/L。()(2)配制200mL0.5mol/L的Na2CO3溶液，需用托盘天平称10.60gNa2CO3。()(3)配制溶液时没有洗涤烧杯，配制的溶液中溶质的量偏小。()(4)需要240mL0.1mol/LNaOH溶液，配制溶液需要240mL容量瓶。()[答案](1)×(2)×(3)√(4)×2．8gCuSO4配成0.1mol·L－1的水溶液，下列说法正确的是()A．溶于500mL水中B．溶于1L水中C．溶解后溶液的总体积为500mLD．溶解后溶液的总体积为1L[答案]C3．将190gMgCl2溶于水配制成1L溶液。(1)该溶液中MgCl2的物质的量浓度为________，溶液中Cl－的物质的量浓度为________。(2)从1L该溶液中取出10mL,10mL溶液中物质的量浓度为________，溶质的物质的量为________。[答案](1)2mol/L4mol/L(2)2mol/L0.02mol物质的量浓度的有关计算1．有关物质的量浓度的计算(1)计算的基本公式：c＝nV＝mV·M。(2)计算的基本类型和方法①已知溶质的质量②已知溶液中某种粒子的数目③标准状况下，气体溶质的物质的量浓度的计算溶质的物质的量n＝V气体22.4L·mol－1溶液的体积V＝mρ＝m气体＋m溶剂ρc＝nV2．物质的量浓度与溶质的质量分数的换算设溶液体积为1L，则cB＝nBV＝ρg·mL－1×1000mL×wMg·mol－11L＝1000·ρwMmol·L－1。3．溶液的稀释与混合(1)稀释规律c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)；w(浓)·m(浓)＝w(稀)·m(稀)。(2)混合规律c1V1＋c2V2＝c(混)·V(混)；V(混)＝m1液＋m2液ρ混。4．溶液中电荷守恒定律——溶液呈电性阳离子带的正电荷数＝阴离子带的负电荷数。如：Na2SO4与NaOH的混合液中c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO2－4)＋c(OH－)。1．已知VL硫酸铁溶液中含Fe3＋mg，则该溶液中Fe3＋的物质的量浓度为________mol·L－1，SO2－4的物质的量浓度为________mol·L－1，溶质的物质的量浓度为______mol·L－1。[解析]n(Fe3＋)＝m56mol，c(Fe3＋)＝m56Vmol/L；c(SO2－4)＝32c(Fe3＋)＝3m112Vmol/L；c＝cFe3＋2＝m112Vmol/L。[答案]m56V3m112Vm112V2．用1L水吸收560L氨气(标准状况)，所得氨水的密度是0.90g·mL－1，求：(1)氨气的物质的量是________。(2)所得氨水溶液的物质的量浓度是________。[解析](1)n(NH3)＝560L22.4L·mol－1＝25mol。(2)V＝1000g＋25mol×17g·mol－10.9g·mol－1≈1583mL＝1.583L，c＝25mol1.583L≈15.79mol/L。[答案](1)25mol(2)15.79mol/L3．如图是某校化学实验室中硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法错误的是()硫酸化学纯CP500mL品名：硫酸化学式：H2SO4相对分子质量：98密度：1.84g·mL－1质量分数：98%A．该硫酸的物质的量浓度为9.2mol·L－1B．100mL该硫酸的质量是184gC．硫酸的摩尔质量与磷酸(H3PO4)的摩尔质量相同D．取该硫酸62.5mL稀释至250mL，得到稀硫酸的浓度为4.6mol·L－1A[该H2SO4的物质的量浓度c＝1000×1.84×98%98mol·L－1＝18.4mol·L－1，A项错误。该硫酸的密度为1.84g·mL－1，所以100mL该硫酸的质量为184g，B项正确。磷酸(H3PO4)的摩尔质量为98g·mol－1，与硫酸的相同，C项正确。根据稀释公式c1V1＝c2V2，可知0.25L×4.6mol·L－1＝0.0625L×18.4mol·L－1，D项正确。]4．将0.10mol·L－1氢氧化钠溶液和0.60mol·L－1氢氧化钠溶液混合成0.20mol·L－1的氢氧化钠溶液。求两种溶液的体积比(忽略混合时溶液体积的变化)________。[解析]V1×0.1＋V2×0.60＝(V1＋V2)×0.20；V1∶V2＝4∶1。[答案]4∶1一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析1.固体溶质和浓液稀释配制时所需的主要仪器(1)固体：托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等。(2)浓液：量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等。2．配制步骤计算(溶质质量或浓液体积)―→称量或量取―→溶解或稀释―→冷却转移―→洗涤―→定容―→摇匀。3．一定物质的量浓度溶液配制过程中的误差分析(1)原理依据：根据cB＝nBV＝mM·V判断。其他不变时：①凡是使m或nB增大的因素，使cB偏大。②凡是使m或nB减小的因素，使cB偏小。③凡是使V增大的因素，使cB偏小。④凡是使V减小的因素，使cB偏大。(2)数据处理：托盘天平只能准确到0.1g，电子天平可精确到0.01g,10mL量筒只能准确到0.1mL，在描述容量瓶时一定注明规格。(3)仰视或俯视刻度线图解5．用NaCl固体配制0.1mol·L－1的NaCl溶液，下列操作或说法正确的是()A．称量时，将固体NaCl直接放在天平左盘上B．若在移液过程中，溶液溅出容量瓶，则应重新配制溶液C．固体直接转移到容量瓶中，并加水稀释到刻度线D．将5.85gNaCl固体溶于1L水中可配成0.1mol·L－1的NaCl溶液B[A项，NaCl固体需放在纸上称量，不能直接放托盘上。B项，溶液溅出，导致溶液浓度偏低，为了保证配制的溶液浓度准确，需重新配制。C项，固体物质在烧杯中溶解并冷却至室温后才能转移到容量瓶中。D项，溶液体积不等于1L，c(NaCl)不等于0.1mol·L－1。]6．某化学课外活动小组从实验室取出硫酸试剂，试剂瓶上标签的部分内容如图所示。该小组欲配制450mL0.2mol·L－1的稀硫酸溶液：硫酸：化学纯CP500mL品名：硫酸化学式：H2SO4相对分子质量：98密度：1.84g/cm3质量分数：98%(1)所需试剂瓶内硫酸溶液的体积为________mL。(2)所用量筒和容量瓶的规格为________和__________。(3)浓硫酸稀释时的操作是_____________________________。(4)下列为该小组的操作，可能导致配制溶液浓度偏高的是________(选填序号)。A．移液前未冷却至室温B．定容时加水多了，用滴管吸出C．定容时俯视刻度线(5)下图是该小组转移溶液的示意图，图中的错误是________。[答案](1)5.4(2)10mL量筒500mL容量瓶(3)向烧杯中加入一定量的水，再将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入，并用玻璃棒不断搅拌(4)AC(5)①未用玻璃棒引流；②未采用500mL容量瓶(1)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。(2)整体与部分的关系：如0.1mol·L－1AlCl3溶液中，c(Al3＋)＝0.1mol·L－1，c(Cl－)＝0.3mol·L－1。(3)称量过程中若使用托盘天平称量药品或使用量筒量取液体时，因精确度到0.1，所以记录数据时只能保留小数点后一位数字。(4)回答补充仪器的问题时应该注明容量瓶的规格，如回答“500mL容量瓶”时，不能只回答“容量瓶”。(5)溶剂的体积不等于溶液的体积；气体的体积与溶剂的体积之和不等于溶液的体积；混合后溶液的体积不等于混合前各溶液的体积之和。1．下列叙述正确的是()A．1L水中溶解了40gNaOH后，所得溶液浓度为1mol·L－1B．从1L2mol·L－1的NaCl溶液中取出0.5L，该溶液的浓度为1mol·L－1C．将2.24L(标准状况)HCl气体溶于水制成100mL溶液，其物质的量浓度为1mol·L－1D．配制1L0.2mol·L－1的CuSO4溶液，需用32g胆矾C[A项，溶液体积无法确定；B项，溶液是均匀的，取出溶液的浓度不变，仍为2mol·L－1；D项，m(CuSO4·5H2O)＝1×0.2×250g＝50.0g。]2．下列有关溶液配制的叙述正确的是()A．将58.5gNaCl溶于1L水中可得1L1.00mol·L－1NaCl溶液B．溶液定容时仰视容量瓶的刻度线，所得溶液的浓度偏大C．定容摇匀后发现液面低于刻度线，需再加水至刻度线D．容量瓶中原有少量的蒸馏水，不影响配制溶液的浓度D[A项，无法确定溶液体积；B项，仰视，所配溶液体积偏大，c偏小；C项，摇匀后不能再加水，否则c偏小。]3．配制一定物质的量浓度的氢氧化钠溶液，下列操作正确的是()A．将氢氧化钠固体直接放在托盘天平的托盘上称量B．将氢氧化钠固体加水溶解，待所得溶液冷却到室温后，再转移至容量瓶中C．定容时如果加水超过了刻度线，用胶头滴管直接吸出多余部分D．定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线，再补加少量蒸馏水至刻度线B[A项，NaOH应放于小烧杯中称量；C项，加水超过刻度线，应重新配制；D项，摇匀后，不应补加水。]4．将100mL0.1mol·L－1的氯化钡溶液与50mL0.2mol·L－1的氯化钠溶液混合，若不考虑溶液混合时体积的变化，则混合溶液中氯离子浓度是()A．0.2mol·L－1B．0.01mol·L－1C．0.1mol·L－1D．0.02mol·L－1A[混合前后溶质的物质的量不变，混合溶液中氯离子浓度为(100mL×2×0.1mol·L－1＋50mL×0.2mol·L－1)÷(100mL＋50mL)＝0.2mol·L－1。]