资源简介

优秀教案系列
实验活动1　配制一定物质的量浓度的溶液
教学目标
1.结合物质的量浓度的公式,通过探究配制一定物质的量浓度溶液的方案,认识配制一定物质的量浓度溶液的操作步骤,培养学生严谨求实的科学素养。
2.学会一定物质的量浓度溶液的配制方法,熟悉步骤,帮助学生初步形成良好的实验习惯,能发现生产、生活中有意义的化学问题。
3.通过分工合作完成配制100 mL 1.00 mol·L-1NaCl溶液,记录实验过程中出现的问题,分析其对实验结果产生的影响,并讨论交流,增强解决问题的意识,提高科学探究的能力。
重点、难点
重点:容量瓶的使用,配制一定物质的量浓度溶液的操作步骤。
难点:分析对物质的量浓度精准度影响的因素。
教法、学法
情境化教学、实验教学、问题引导、交流讨论。
课时安排
建议1课时。
教学准备
烧杯、容量瓶(100 mL)、胶头滴管、量筒、玻璃棒、药匙、滤纸、天平、NaCl、蒸馏水。
主题 教师活动 学生活动 设计意图
一、提出问题 　　【提问】 如何配制500 g溶质的质量分数为0.9%的生理盐水 【提问】 如何配制100 mL 1.00 mol·L-1的NaCl溶液 【板书】 配制一定物质的量浓度的溶液 　　【回顾】配制一定溶质质量分数溶液的步骤。 称量4.5 g NaCl固体,量取495.5 mL蒸馏水,在烧杯中溶解(用玻璃棒搅拌)。 【倾听】学生初步预测配制一定溶质质量分数的溶液与配制一定物质的量浓度溶液的步骤的区别。 　　唤醒学生已有认识,找到学生思维生长的起点。 感受实验要求的差异,理解在不同应用下选择不同表示方法的科学意义。
续　表
主题 教师活动 学生活动 设计意图
二、初步探索 配制溶液的 过程和方法 　　【回顾】物质的量浓度的定义。 【板书】c= 【任务】请同学们思考如何配制100 mL浓度为1.00 mol·L-1的NaCl溶液 写出配制过程的基本步骤。 【讨论】固体溶解后,溶液的体积会发生变化吗 【提问】根据配制原理,如何保证物质的量浓度的准确性 【提问】如何称量NaCl固体的质量 【分析】根据c=定义式,计算得所需溶质的质量为5.85 g。 【提问】要准确称量5.85 g固体,应该选择什么仪器,如何进行操作 【图片展示】托盘天平和电子分析天平的精确度。 托盘天平的精确度:0.1 g; 普通电子天平的精确度:0.01 g; 电子分析天平的精确度:0.000 1 g。 　　【分析】对比物质的量浓度的定义式与溶质的质量分数的定义式。 【思考】展示不同思维,产生认知冲突。①称量NaCl固体,加100 mL水,溶解。②称量NaCl固体,溶解后加水至100 mL。 【思考】解决认知冲突。 【回答】要确保公式中n和V的准确。 【计算】根据c=和n=计算。 【回顾】托盘天平的使用规则。 【倾听】使用更加精确的电子分析天平,可以保证溶质物质的量的准确性。 　　从学生初始、无序的思维入手,通过对细节的讨论,帮助学生构建配制一定物质的量浓度溶液的基本模型。 感受不同实验仪器的精确度差异。
三、认识 容量瓶 　　【提问】如何确保溶液体积(V)的准确性 【展示】展示不同规格的容量瓶实物,介绍容量瓶的基本结构特点,强调容量瓶使用的注意事项。 【提问】计算配制480 mL 1.00 mol·L-1的NaOH溶液,需称取的NaOH固体的质量。 　　【回顾】烧杯、量筒的使用规则和精确度。 【倾听】容量瓶的常见规格和使用注意事项。 【回答】学生给出两种答案:①19.20 g;②20.00 g。学生交流讨论两种结果哪种正确。 　　帮助学生建立对容量瓶结构特点及使用规则的正确认知。
四、进一步 探索配制一 定物质的量 浓度溶液的 过程和方法 　　【提问】如何用容量瓶配制100 mL的NaCl溶液 从确保实验精确度的原则出发,试分析操作细节。 【提示】溶解放热(如NaOH固体溶解放热、浓硫酸稀释放热等);转移后的小烧杯内壁残留溶质(展示:将NaOH溶液移液后,向小烧杯内滴加酚酞溶液,溶液变红)。 【板书】溶解、(冷却)移液、洗涤 【提问】如何操作才能保证加水恰好使溶液体积为100 mL 试叙述操作细节。 【提问】如何操作才能使所配制的溶液尽快混合均匀 试叙述操作细节。 　　【分析】按照以下思维过程分析。 某些物质溶解(或稀释)后会放热,对溶液体积有影响→移液前须冷却至室温;移液过程不能有溶质损失,液体不能粘附在容量瓶刻度线以上→玻璃棒引流,用蒸馏水洗涤小烧杯和玻璃棒2~3次。 【思考】从移液操作迁移到定容操作,认识到为保证溶液体积的精确性,需使用胶头滴管。 【操作】完成上下颠倒摇匀的操作。 【思考】分析、理解此时的摇匀操作所导致的凹液面下降对溶液的体积没有影响。 　　通过解决溶液配制过程中的物理量(n和V)的准确性问题,让学生体验实验操作的严谨性、规范性及定量实验对准确性的要求。
五、配制一 定物质的量浓度溶液的 误差分析 分析 　　对所配溶液浓度的准确性进行分析,我们从影响物质的量浓度的两个物理量n和V进行讨论。 【提问】用NaOH固体配制一定物质的量浓度的NaOH溶液: 　　1.为确保溶质n的准确性,采取的操作措施有哪些 2.为确保溶液体积V的准确性,采取的操作措施有哪些 【追问】若定容时,仰视或俯视刻度线,结果如何分析 【归纳】图示法。 　　 　　【回答】确保n准确性的措施:(1)用烧杯盛放NaOH固体,放在电子分析天平上称量;(2)移液时用玻璃棒引流,然后进行洗涤操作。 确保V准确性的措施:(1)正确使用规格合适的容量瓶;(2)移液前溶液须冷却至室温;(3)用胶头滴管小心定容,水平观察凹液面最低处与刻度线相切。 【讨论】学生思考讨论,并展示结果。 仰视,V增大,c减小; 俯视,V减小,c增大。 　　诊断学生运用基本实验原理解决实际问题的能力。帮助学生建立以实验原理(公式)为依据,讨论定量实验误差的思维模型。
小结 　　引领学生回顾本节课的基本内容。 　　【回顾】 1.基本仪器:电子天平、100 mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管等。 2.基本步骤:计算、称量、溶解、(冷却)移液、洗涤、定容、摇匀、保存。 3.误差分析:c=。
1.用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范正确的是(　　)
2.某同学用烧碱固体配制0.1 mol·L-1NaOH溶液500 mL。下列说法正确的是(　　)
A.容量瓶中有水,未经干燥处理,对配制溶液无影响
B.该同学配制溶液时忘记冷却就进行定容,使配制溶液浓度偏小
C.该同学定容时不慎超过刻度线,他用胶头滴管吸出一些至刻度线,则配制溶液浓度偏大
D.该同学在托盘上放置两张称量纸称量样品,由于样品吸水,使配制结果偏大
3.下列有关实验原理或操作正确的是(　　)
A.用20 mL量筒量取15 mL酒精,加5 mL水,配制溶质质量分数为75%的酒精溶液
B.200 mL某硫酸盐溶液中,有1.5NA个硫酸根离子和NA个金属离子,则该硫酸盐的物质的量浓度为2.5 mol·L-1
C.实验中需用950 mL 2.0 mol·L-1 Na2CO3溶液,配制时选用的容量瓶的规格和称取的Na2CO3的质量分别为950 mL、201.4 g
D.实验室配制500 mL 0.2 mol·L-1硫酸亚铁溶液,其操作是用托盘天平称取15.2 g绿矾(FeSO4·7H2O),放入小烧杯中加水溶解,转移到500 mL容量瓶,洗涤、稀释、定容、摇匀
4.Ⅰ.用固体烧碱配制480 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,请回答以下问题:
(1)需称量　　　　g烧碱固体,它应盛在　　　　中进行称量。
(2)配制过程中,不需要使用的仪器是　　　　　(填字母)。
A.托盘天平　B.药匙　C.烧杯　D.胶头滴管　E.玻璃棒　F.1 000 mL容量瓶　G.500 mL容量瓶
(3)若配制0.1 mol·L-1的NaOH溶液的其他操作均正确,但出现下列错误操作,其中将使配制的NaOH溶液浓度偏大的是　　　　　　(填字母)。
A.将NaOH溶液转移至容量瓶后,未洗涤烧杯和玻璃棒
B.将烧杯内的NaOH溶液向容量瓶中转移时,因操作不当使部分溶液溅出瓶外
C.定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又加水至液面与刻度线相切
D.定容时俯视容量瓶的刻度线
Ⅱ.欲用98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)配制成浓度为0.5 mol·L-1的稀硫酸480 mL。
(1)所需浓硫酸的体积为　　　　mL(保留一位小数)。
(2)选用的主要仪器有烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒和　　　　。
(3)正确操作的顺序为　　　　　(填字母)。
A.用量筒量取浓硫酸　B.反复颠倒摇匀　C.用胶头滴管加水至刻度　D.将配制好的溶液转入试剂瓶中,贴上标签　E.稀释浓硫酸　F.冷却至室温后,将溶液转入容量瓶
参考答案:
1.B　2.A　3.B
4.(1)2.0　烧杯　(2)F　(3)D　Ⅱ.(1)13.6 (2)500 mL容量瓶　(3)AEFCBD
【解析】Ⅰ.(1)用固体烧碱配制480 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,需要用500 mL容量瓶配制,称量烧碱固体的质量=0.5 L×0.1 mol·L-1×40 g·mol-1=2.0 g,NaOH具有腐蚀性,且易潮解,它应盛在烧杯中进行称量。
(2)配制过程中,溶质需要用托盘天平称量;氢氧化钠需要用药匙取用;用烧杯溶解溶质;用胶头滴管定容;用玻璃棒进行溶质溶解搅拌和引流;配制480 mL氢氧化钠溶液,需要选用500 mL容量瓶,不需要的是1 000 mL容量瓶。
(3)将NaOH溶液转移至容量瓶后,未洗涤烧杯和玻璃棒,溶质减少,所配溶液浓度偏小,故A项不符合题意;将烧杯内的NaOH溶液向容量瓶中转移时,因操作不当使部分溶液溅出瓶外,溶质减少,所配溶液浓度偏小,故B项不符合题意;定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又加水至液面与刻度线相切,溶质不变,溶液体积增大,所配溶液浓度偏小,故C项不符合题意;定容时俯视容量瓶的刻度线,溶质不变,溶液体积偏小,所配溶液浓度偏大,故D项符合题意。
Ⅱ.(1)欲用98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·cm-3)配制成浓度为0.5 mol·L-1的稀硫酸480 mL:
98%的浓硫酸的浓度=mol·L-1=18.4 mol·L-1。
设所需浓硫酸的体积为V mL,根据稀释公式:
18.4 mol·L-1×V mL=0.5 mol·L-1×500 mL,解得:V≈13.6 mL。
(2)选用的主要仪器有:烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒和500 mL容量瓶。
(3)配制一定物质的量浓度溶液的操作顺序为计算→称量→溶解→(冷却)移液→洗涤→定容→摇匀,故正确排序为AEFCBD。
本节课在教学过程中应充分挖掘配制一定物质的量浓度溶液这一实验所蕴含的定量化实验思想,帮助学生建立化学实验中的定量意识。通过精确配制一定物质的量浓度溶液的实验教学,一方面帮助学生掌握一定物质的量浓度溶液的配制方法,熟悉步骤,了解操作要点,另一方面对培养学生实验观察能力和严谨求实的科学态度有重要意义。
实验活动1　配制一定物质的量浓度的溶液
目的→原理→操作步骤→仪器→误差分析
c=
配制溶液步骤因配制的溶液不同而有所不同
现举两个例子:
例1:配制400 mL 0.05 mol·L-1 NaOH溶液的步骤
要准确配制400 mL 0.05 mol·L-1氢氧化钠溶液,需要用到容量瓶定容。实验室没有400 mL的容量瓶,则应选用500 mL的容量瓶。
(1)计算需要氢氧化钠的质量:
0.5 L×0.05 mol·L-1×40 g·mol-1=1.0 g。
(2)称取1.0 g氢氧化钠于烧杯中,加少量水溶解,然后用玻璃棒引流,转移到500 mL容量瓶里,洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,将溶液全部倒入容量瓶里,最后用水稀释至刻度线。摇匀,即得到500 mL 0.05 g·mol-1的氢氧化钠溶液,然后从中取出400 mL即可。
例2:配制250 mL 1.5 mol·L-1的稀硫酸的步骤
第一步:计算,根据c1V1=c2V2,计算需要浓硫酸的体积。
第二步:量取,利用量筒量取需要浓硫酸的体积。
第三步:稀释,将浓硫酸转移到小烧杯中,加少量水稀释。
第四步:转移,待溶液温度冷却至室温后,将烧杯中的硫酸转移到250 mL容量瓶中。
第五步:洗涤,洗涤小烧杯和转移的时候用到的玻璃棒2~3次,将洗涤液一并转移到容量瓶中。
第六步:定容,加水定容到刻度线,在距离容量瓶颈部的刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管定容。
第七步:摇匀,将溶液摇匀,如果液面下降,也不可再加水定容。
第八步:将配得的溶液转移至试剂瓶中,贴好标签。
配制溶液的注意事项
(1)选用规格与欲配溶液的体积相近的容量瓶。
(2)使用容量瓶前,必须检查是否漏水。方法如下:加水至刻度线附近,盖好瓶塞,容量瓶外水珠用布擦拭干净,一手按住瓶塞,另一只手的手指按住容量瓶底边缘,把容量瓶倒立2分钟,观察瓶塞周围是否有水渗出。如果不漏,将容量瓶直立,把容量瓶转动180°后塞紧瓶塞,倒转过来再试一次。
(3)不能在容量瓶内直接溶解溶质。
(4)容量瓶不能长时间存放溶液,配好的溶液应及时转入试剂瓶中。如果实验操作不当,会产生误差。

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