2020高中化学 专题1 化学家眼中的物质世界 第二单元 研究物 质的实验方法（第3课时）课件 苏教

[学习目标]1.能够运用公式cB＝nBV进行物质的量浓度的相关计算。2.学会容量瓶的使用方法，能按要求配制一定物质的量浓度的溶液。3.能运用c＝mMV进行误差分析。23自主学习区一、物质的量浓度1．含义用来表示的物理量。符号为，常用单位为。2．表达式：cB＝。如1L溶液中含有1mol溶质，溶质的物质的量浓度就是1mol/L。□01单位体积溶液里所含溶质B的物质的量□02cB□03mol/L(或mol·L－1)□04nBV二、一定物质的量浓度溶液的配制配制100mL1.00mol/LNaCl溶液1．主要仪器等。2．配制步骤(1)计算：根据nB＝cB·V可知n(NaCl)＝，则m(NaCl)＝g。□01电子天平或托盘天平、100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管□020.1mol□035.85(2)称量：若用托盘天平可准确称取NaCl固体g。(3)溶解：将称好的NaCl固体放入中，用适量蒸馏水溶解，用搅拌，并冷却至室温。(4)转移：将烧杯中的溶液用引流转移到中。□045.9□05烧杯□06玻璃棒□07玻璃棒□08100mL容量瓶(5)洗涤：用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒次，并将洗涤液都注入容量瓶中，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。(6)定容：将蒸馏水注入容量瓶，当液面时，改用滴加蒸馏水至。(7)摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。□092～3□10离容量瓶颈刻度线下1～2cm□11胶头滴管□12凹液面与刻度线相切1．如果不将洗涤液注入容量瓶，对NaCl的物质的量浓度有何影响？提示：洗涤液中含有少量溶质，如果不转移到容量瓶中，则浓度偏低。提示2．将58.5gNaCl溶解于1L水中，所得溶液是否为1mol/L?提示：不是，因最后所得溶液的体积不知，所以无法计算溶液的浓度。提示3．(1)配制NaOH溶液时，溶液未冷却即转移到容量瓶中，对所配溶液浓度有何影响？(2)定容时若仰视刻度线，对所配溶液浓度有何影响？提示：(1)偏高。(2)偏低。提示4．定容时不小心使液面超过了容量瓶刻度线，应如何处理？提示：应重新配制。提示23教师点拨区一、容量瓶使用的注意事项1．容量瓶的标注内容(1)容量瓶上标有温度、容积、刻度线。(2)表示在所指温度下，凹液面与刻度线相切时，溶液体积恰好与瓶上标注的容积相等，所以只有在指定温度下，容量瓶的容积才是标准的。(3)常用规格有50mL、100mL、250mL、500mL及1000mL。2．容量瓶使用注意事项(1)容量瓶瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞。使用前，除洗涤外，还应检查容量瓶是否完好，检验容量瓶是否漏液。检漏方法：往瓶内加入一定量水，塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立过来，观察瓶塞周围是否有水漏出。如果不漏水，将瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧，仍把瓶倒立过来，再检查是否漏水。(2)只用于配制溶液，不能直接在容量瓶中溶解或稀释，容量瓶也不能作为反应容器，且不能长期贮存溶液。(3)向容量瓶中注入液体时，应沿细玻璃棒注入，且玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线以下的内壁上，以防注入操作时液体流出，造成溶质损失。(4)溶液注入容量瓶前需恢复到常温，因为溶质在烧杯内稀释或溶解时会吸热或放热，而容量瓶必须在常温下使用。(5)用容量瓶不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液，这是因为容量瓶的规格是固定的，配制溶液时要根据所需溶液的体积选择合适的容量瓶。(6)读数时，要使视线与瓶内凹液面的最低处相切。(7)洗涤容量瓶后留在瓶内的少量水不必烘干除去，因为最后定容时也要加水。[练习与实践]1．精确配制250mL一定物质的量浓度的NaOH溶液，下列实验操作正确的是()A．选择仪器时，使用500mL容量瓶B．将称量好的氢氧化钠固体放入容量瓶中，加入少量水溶解C．在烧杯中溶解氢氧化钠后，立即将所得溶液注入容量瓶中D．将烧杯中的氢氧化钠溶液注入未经干燥的洁净容量瓶中答案D答案解析A项，应使用250mL容量瓶；B项，容量瓶不能用于溶解固体；C项，NaOH溶解时放热，故应将溶液冷却到室温后再转移到容量瓶中。解析2．某学生计划用12mol·L－1的浓盐酸配制0.10mol·L－1的稀盐酸500mL。回答下列问题：(1)量取浓盐酸的体积约为__________mL，应选用的量筒规格为__________mL。(2)配制时应选用的容量瓶规格为__________mL。(3)配制时(除容量瓶外)还需选用的仪器主要有__________、__________、__________、__________和试剂瓶。答案(1)4.210(2)500(3)量筒烧杯玻璃棒胶头滴管答案解析设量取浓盐酸的体积为V，根据稀释前后HCl的物质的量守恒建立关系式：12mol·L－1×V＝0.10mol·L－1×500mL，V≈4.2mL；根据量筒的规格选取10mL量筒；结合配制步骤选取仪器。解析二、配制溶液时的误差分析1．误差分析(以配制一定浓度的NaOH溶液为例)2．定容时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，刻度线低于液面的实际刻度，故加水量偏多，导致溶液体积偏大，结果偏低。(2)俯视刻度线(图2)。恰好相反，刻度线高于液面的实际读数，使得加水量偏小，结果偏高。特别提醒误差分析的关键是抓住配制原理：cB＝nBV，c(NaOH)＝nNaOHV＝mNaOHMNaOH·V，其中M不变，不规范的操作过程会导致m(NaOH)和V的值发生变化，从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。[练习与实践]3．在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是________(填写标号)。A．使用容量瓶前检查它是否漏水B．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗C．配制溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线1～2cm处，用滴管滴加蒸馏水到标线D．配制溶液时，如果试样是液体，用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线1～2cm处，用滴管滴加蒸馏水到标线E．盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次答案BCD答案解析用待配溶液润洗容量瓶，会使内壁附着溶质，导致所配溶液浓度偏大，故B不正确；若在容量瓶中进行溶解或稀释，由于热效应使溶液的体积和容量瓶容积发生改变，所配溶液浓度会产生误差，故C、D不正确。解析4．如图为配制250mL0.2mol·L－1Na2CO3溶液的示意图。回答下列问题：(1)①中称得Na2CO3________g。(2)玻璃棒在②、③两步中的作用分别是____________、______________。(3)若出现如下情况，对所配溶液浓度有何影响？(填“偏高”“偏低”或“无影响”)A．某同学在第⑧步观察液面时仰视________；B．没有进行操作步骤④和⑤________；C．在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外________；D．在步骤①中，药品放在右盘，砝码放在左盘(使用游码)________。答案(1)5.3(2)搅拌引流(3)A.偏低B．偏低C．偏低D．偏低答案解析(1)n(Na2CO3)＝c(Na2CO3)·V(Na2CO3)＝0.2mol·L－1×250mL×10－3L·mL－1＝0.05mol，m(Na2CO3)＝n(Na2CO3)·M(Na2CO3)＝0.05mol×106g·mol－1＝5.3g。(2)玻璃棒是中学化学实验中常用的仪器，在第②步中，用玻璃棒搅拌，可加速Na2CO3固体的溶解；在第③步中，用玻璃棒引流，可防止Na2CO3溶液流到容量瓶外。解析(3)所有的定量实验都存在一个“误差”的问题，在本实验的误差分析中，一定要紧扣物质的量浓度的定义式，即c＝nV。如果在第⑧步观察液面时仰视，V偏大，结果偏低；如果没有进行操作步骤④和⑤，n偏小，结果偏低；如果在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外，n偏小，结果偏低；称量时，右物左码，使药品减少，结果偏低。解析三、有关物质的量浓度的简单计算1．已知一定体积的溶液中溶质的量，求溶质的物质的量浓度2．求算一定体积的气体(标准状况)溶于水后形成溶液中溶质的物质的量浓度(1)若已知溶液的体积(2)若已知溶液的密度如果气体的摩尔质量为Mg·mol－1，VL(标准状况)该气体溶于1L水中所得溶液的密度为ρg·mL－1。①先计算溶质的物质的量n＝VL22.4L·mol－1＝V22.4mol②再计算溶液的体积V＝m溶液ρ溶液＝V22.4mol×Mg·mol－1＋1000gρg·mL－1×1×10－3L·mL－1＝MV＋2240022400ρL③最后计算物质的量浓度c＝nV＝V22.4molMV＋2240022400ρL＝1000ρV22400＋MVmol·L－13．已知溶液中某种粒子的物质的量浓度，求其他粒子的物质的量浓度解答此类题目时要依据两个规律：(1)定组成规律电解质溶液中，阴离子与阳离子浓度之比等于化学组成中离子个数之比，据此可求已知一种离子浓度的溶液中的另一种离子浓度。如Na2SO4溶液中c(Na＋)＝2c(SO2－4)＝2c(Na2SO4)(2)电荷守恒定律因为任何溶液都显电中性，故溶液中阳离子所带的正电荷总数应等于溶液中阴离子所带的负电荷总数，这个规律就称之为电荷守恒定律。如在K2SO4、MgSO4的混合溶液中K2SO4===2K＋＋SO2－4MgSO4===Mg2＋＋SO2－4c(K＋)＋2×c(Mg2＋)＝2×c(SO2－4)特别提醒(1)运用电荷守恒定律时，要特别注意离子所带电荷数参与计算，即离子浓度要乘以每个离子所带电荷的数值。(2)混合溶液更适于运用电荷守恒解决问题。[练习与实践]5．将标准状况下的aL氨气溶于1000g水中，得到氨水的密度为bg/mL，则该氨水的物质的量浓度为()A.ab22400mol/LB.ab22400＋17amol/LC.1000ab22400＋17amol/LD.100ab22400＋35amol/L答案C答案解析n(NH3)＝aL22.4L/mol＝a22.4molV[NH3(aq)]＝a22.4mol×17g/mol＋1000gb×1000g/L＝17a＋2240022400bLc＝a22.4mol17a＋2240022400bL＝1000ab17a＋22400mol/L。解析6．将10.6gNa2CO3溶于水配成1L溶液。(1)该溶液中Na2CO3的物质的量浓度为________，溶液中Na＋的物质的量浓度为________。(2)向该溶液中加入一定量NaCl固体，使溶液中Na＋的物质的量浓度为0.4mol/L(假设溶液体积不变)需加入NaCl的质量为________，Cl－的物质的量浓度为________。答案(1)0.1mol/L0.2mol/L(2)11.7g0.2mol/L答案解析(1)n(Na2CO3)＝mM＝10.6g106g/mol＝0.1molc(Na2CO3)＝nV＝0.1mol1L＝0.1mol/Lc(Na＋)＝2c(Na2CO3)＝0.2mol/L。(2)n(Na＋)＝0.4mol/L×1L＝0.4mol，n(NaCl)＝0.4mol－2n(Na2CO3)＝0.4mol－0.2mol＝0.2mol，m(NaCl)＝0.2mol×58.5g/mol＝11.7g，c(Cl－)＝c(NaCl)＝nNaClV＝0.2mol1L＝0.2mol/L。解析四、溶液的稀释或混合的计算溶液稀释或混合前后，溶液的体积发生了变化，但溶液中溶质的质量相等，物质的量相等，可表示为1．c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)m(浓)·w(浓)＝m(稀)·w(稀)2．c1V1＋c2V2＝c(混)·V(混)m1w1＋m2w2＝m(混)·w(混)特别提醒混合后溶液的体积：1若题目中指出不考虑溶液体积的改变，可认为是原两溶液的体积之和。2若题目中给出混合后溶液的密度，应根据V混＝m混ρ混＝ρ1V1＋ρ2V2ρ混来计算。[练习与实践]7．将一定体积、密度为1.19