《化学中常用的物理量——物质的量》认识化学科学PPT(第二课时物质的量浓度)

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《化学中常用的物理量——物质的量》认识化学科学PPT(第二课时物质的量浓度)

第一部分内容:新课程标准是什么

1.了解物质的量浓度的含义和应用,体会定量研究对化学科学的重要作用。

2.能运用物质的量、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。

… … …

化学中常用的物理量物质的量PPT,第二部分内容:新知探究

物质的量浓度

[自学新教材]

阅读教材,回答下列问题:

如图所示,图1为实验室分析纯盐酸试剂瓶上的标签,图2为医院某患者血液化验单的一部分。

(1)图1盐酸标签中“含量(HCl)——35.38%”表示__________________________。

(2)图2化验单中表示K、Na含量的物理量是____________,该物理量表示_______________________________________,符号:_____,常用单位有______________________________。

(3)在一定物质的量浓度溶液中,溶质B的物质的量nB、溶液的体积V、溶质B的物质的量浓度cB之间的关系为____________。

①100 mL物质的量浓度为2 mol•L-1的CaCl2溶液中所含CaCl2的物质的量为________,Ca2+的物质的量为________,Cl-的物质的量为________。 

②实验过程中需要0.1 mol CaCl2,则需要量取2 mol•L-1的CaCl2溶液的体积为________。

③将0.3 mol CaCl2溶于水配制成100 mL溶液,则该溶液中CaCl2的物质的量浓度为________,Ca2+的物质的量浓度为________,Cl-的物质的量浓度为________。若从中取出10 mL,则取出的10 mL溶液以及剩余的90 mL 溶液中CaCl2、Ca2+、Cl-的物质的量浓度_____(填“会”或“不会”)发生变化。

(4)将0.5 mol CaCl2溶解在1 L水中,所得溶液中CaCl2的物质的量浓度________(填“是”或“不是”)0.5 mol•L-1。原因是________________________。

[落实新知能] 

1.物质的量浓度:单位体积溶液中所含溶质B的物质的量。符号:cB,单位:mol•L-1、mol•m-3、mmol•L-1。

2.关系:溶质B的物质的量(nB)、溶液的体积(V)、溶质B的物质的量浓度(cB)之间的关系:cB=nBV。

3.注意事项

(1)进行有关物质的量浓度的计算时要注意V表示的是溶液的体积,不是溶剂的体积,其常用单位为L,计算时经常需要与mL相互转化。

(2)从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液,其浓度不变,但所含溶质的量因体积不同而不同。

(3)结晶水合物溶于水时,结晶水作为溶剂。例如,CuSO4•5H2O溶于水时,其中的CuSO4作为溶质,结晶水与其他蒸馏水均作为溶剂。

(4)溶液呈电中性,即阴、阳离子存在电荷守恒。例如,Na2SO4溶液中存在Na+和SO2-4,有c(Na+)=2c(SO2-4)。

[演练新学考]

1.生理盐水指的是质量分数为0.9%的NaCl溶液。下列有关该溶液说法正确的是 (  )

A.100 g溶液中含有0.9 g NaCl

B.100 g水中含有0.9 g NaCl

C.100 g溶液中含有0.9 mol NaCl

D.100 g水中含有0.9 mol NaCl

2.下列关于1 mol•L-1 K2SO4溶液的说法正确的是(  )

A.溶液中含有1 mol K2SO4

B.1 mol K2SO4溶于1 L水中

C.溶液中c(K+ )=2 mol•L-1

D.1 L 溶液中含2 mol K+、2 mol SO2-4

3.将4 g NaOH溶于水配制成200 mL溶液,取出10 mL,这10 mL溶液的物质的量浓度是(  )

A.2 mol•L-1   B.1 mol•L-1

C.0.1 mol•L-1 D.0.5 mol•L-1

4.实验室计划配制500 mL 1 mol•L-1的 NaOH溶液,需称取固体NaOH的质量为________。

配制一定物质的量浓度的溶液

[自学新教材]

阅读教材,回答下列问题:

1.配制50 g质量分数为6%的NaCl溶液,过程如图:

(1)计算:需要NaCl的质量为________g,需要水的质量为________g。

(2)称量:使用托盘天平称取所需的NaCl,放入烧杯中。(称量时天平________盘加NaCl,________盘加砝码)

(3)量取:用________(填“10 mL”“50 mL”或“100 mL”)的量筒量取所需体积的水,量取时视线要跟量筒内_____________________保持水平,并将其沿烧杯内壁倒入盛有NaCl的烧杯中。

(4)溶解:用玻璃棒轻轻不断搅拌,使NaCl完全溶解。

(5)转移:将配好的溶液转移到贴有标签的容器内。

2.实验室计划配制100 mL 2.00 mol•L-1的NaCl溶液。

(1)主要仪器

托盘天平、药匙、烧杯、量筒、__________、__________、_____________、试剂瓶。

(2)实验步骤

①计算:需要NaCl固体的质量:________。

②称量、溶解:使用托盘天平称取所需的NaCl,放入烧杯中,加水溶解,溶解过程中玻璃棒的作用为________________。

③移液、洗涤:将溶液___________后,转移入100 mL容量瓶中,并_____________________________________________,振荡摇匀。移液过程中玻璃棒的作用为_______。

④定容:继续向容量瓶中加水,当液面离容量瓶颈刻度线下________________时改用__________________滴加蒸馏水至________________________________。

⑤摇匀、装瓶:盖好瓶塞,反复上下颠倒摇匀后,将配好的溶液转移到贴有标签的试剂瓶中。

[落实新知能]

1.容量瓶的构造及使用注意事项

(1)容量瓶的构造

(2)使用容量瓶的注意事项

①使用前要检漏;②不能溶解固体;③不能稀释浓溶液; ④不能加热;⑤不能做反应容器;⑥不能长期贮存溶液。

(3)选择容量瓶的原则

选择容量瓶时应遵循“大而近”的原则。容量瓶的规格是固定的,常用规格有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、   1 000 mL等,所以不能配制任意体积的溶液。选择时应使容量瓶的规格等于或略大于所配溶液的体积。例如,配制400 mL 溶液应选择500 mL容量瓶。

2.配制过程具体操作步骤及使用仪器

(1)配制步骤

(2)注意问题 

①将溶液恢复至室温后才能转移入容量瓶中。

②将烧杯和玻璃棒洗涤2~3次,洗涤液也要注入容量瓶中。

③定容时,当液面离容量瓶颈刻度线下1~2 cm时要改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液凹液面最低处与刻度线相切,且视线要与刻度线相平。

a.定容加蒸馏水时不慎超过了刻度线,不能用胶头滴管将超过了刻度线的液体吸出。因超过了刻度线的液体不是多加入的蒸馏水,而是含有溶质的溶液,用胶头滴管将其吸出,溶质会减少,也无其他方法进行弥补处理,只能重新再配制。

b.向容量瓶转移溶液时不慎有液滴掉在容量瓶外面,不能补加溶质。因为洒落在容量瓶外的溶质的量无法确定,所以无法补加溶质,只能重新再配制。

④配制过程中玻璃棒的作用:溶解过程中玻璃棒的作用为搅拌,加速溶解;移液过程中玻璃棒的作用为引流。

[演练新学考]

1.容量瓶上需标有以下六项中的(  )

①温度  ②浓度  ③容量

④压强 ⑤刻度线 ⑥酸式或碱式

A.①③⑤ B.③⑤⑥

C.①②④ D.②④⑥

2.某实验需要480 mL 0.1 mol•L-1NaCl溶液,配制该溶液时所需容量瓶的容量最适宜的是(  )

A.50 mL B.100 mL

C.250 mL D.500 mL

3.(2018•山东合格考)实验室用胆矾配制 500 mL 0.1 mol• L-1的 CuSO4溶液,下列说法正确的是(  )

A.用托盘天平称取 8.0 g 胆矾

B.将胆矾置于 500 mL 容量瓶中并加水溶解

C.定容时若加水超过刻度线,应立即用滴管吸出多余液体

D.定容时若俯视容量瓶刻度线,将导致所配溶液浓度偏大

物质的量浓度的有关计算

[难度增一点]

[典例] 实验室常用盐酸的质量分数为36.5%,密度为1.20 g•cm-3。

(1)此浓盐酸的物质的量浓度是________mol•L-1。

(2)配制100 mL 该浓盐酸,需要标准状况下HCl的体积为________。

(3)配制100 mL 3 mol•L-1的盐酸,需以上浓盐酸的体积为________。

(4)将10 mL 3 mol•L-1的盐酸与10 mL 1 mol•L-1的MgCl2溶液混合,则混合溶液中Cl-的物质的量浓度是____________。(设混合后溶液的体积不变)

[知能深一点]

物质的量浓度的有关计算

1.物质的量浓度cB与溶质质量分数(w)的换算

2.一定体积(标准状况)的气体溶于水后形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算方法

(1)若已知溶液的体积

(2)若已知溶液的密度

假定气体的摩尔质量为M g•mol-1,V L(标准状况)该气体溶于1 L水中所得溶液的密度为ρ g•mL-1。计算过程如下:

①先计算溶质的物质的量:n=V22.4 mol;

3.已知溶液中某种微粒的物质的量浓度,求其他微粒的物质的量浓度的方法

(1)单一溶质溶液

单一溶质溶液可根据组成规律求算,即:在溶液中,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K2SO4溶液中:c(K+)=2c(SO2-4)=2c(K2SO4)。

(2)混合溶液

如在Na2SO4、NaCl混合溶液中:

①若已知各溶质浓度,可根据组成规律求算。

例如,若c(Na2SO4)=2 mol•L-1,c(NaCl)=3 mol•L-1,则混合溶液中c(Na+)=c(Na+,Na2SO4中的)+c(Na+,NaCl中的)=2 mol•L-1×2+3 mol•L-1×1=7 mol•L-1。

… … …

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