第三章 物质的量(全部教案)

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第三章 物质的量(全部教案)

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★第二课时
[复习练习]
[投影]1.在标准状况下,2 mol CO2的体积是多少 44.8 L H2的物质的量是多少 它们所含的分子数是否相同
2.在标准状况下,若两种气体所占体积不同,其原因是 ( )
A.气体性质不同 B.气体分子的大小不同
C.气体分子间平均距离不同 D.气体的物质的量不同
[引言]在以前的学习中,我们知道了物质的量与质量及粒子个数的关系,上节课我们又学了气体摩尔体积和阿伏加德罗定律,大家能否找出这些量之间的相互关系呢
[学生活动]
[教师指导并最后归纳]
[讲解]我们知道物质的量是联系质量和粒子集体的桥梁,也是与气体的体积密切相关的物理理,以此为中心,我们可得出以下关系:
[板书]
[讲解]根据我们上节课讲过的内容,大家想想在m与V,M与Vm之间又有着什么样的关系呢
[大家讨论]
[结论]Vm·ρ=M Vρ=m
[把上列关系补充在上面所写的关系网中]
[过渡]下面我们就在熟悉以上各量之间关系的基础上,重点学习有关气体摩尔体积的计算。
[板书]二、有关气体摩尔体积的计算
[投影]例1.标准状况下,2.2 g CO2的体积是多少
[分析]要知道CO2在标准状况下的体积,必须用到标准状况下的气体摩尔体积,这需要气体的物质的量做桥梁。根据我们上面对各量关系的讨论,可进行如下计算:
解:n(CO2)==0.05 mol
因为在标准状况下Vm=22.4 L·mol-1
所以0.05 mol CO2在标准状况下的体积为:
V(CO2)=n(CO2)Vm=0.05 mol×22.4 L·mol-1=1.12 L
答:在标准状况下,2.2 g CO2的体积为1.12 L。
例2.在标准状况下,测得1.92克某气体的体积为672 mL。计算此气体的相对分子质量。
[学生先思考并计算,教师巡看,然后视具体情况进行分析,总结]
[分析]物质的相对分子质量与该物质的摩尔质量在数值上是相等的。因此,要求某物质的相对分子质量,首先应计算出该物质的摩尔质量。据M=ρVm可以求出:据M=也可以求出结果。
[解法一]解:在标准状况下,该气体的密度为:
ρ==2.86 g·L-1
标准状况下 Vm=22.4 L·mol-1
则该气体的摩尔质量为:
M=ρVm=2.86 g·L-1×22.4 L·mol-1=64 g·mol-1
即该气体的相对分子质量为64。
[解法二]解:标准状况下,该气体的物质的量为:
n===0.03 mol
摩尔质量为:
M===64 g·mol-1
即气体的相对分子质量为64。
答:此气体的相对分子质量为64。
[请大家下去以后考虑该题是否还有其他解法]
[投影]
[补充思考]现有3.4 g H2S和0.1 mol HBr气体。
(1)不同条件下,哪个分子数较多
(2)相同条件下,哪个该用较大的容器装
(3)不同条件下,哪个质量大 大多少
(4)哪个所含H原子的物质的量多 多多少
(5)其中含S和Br各多少克
[解答](1)条件不同时,例如改变压强或温度,只能改变气体的体积,改变不了分子的数目,因为两者均为0.1 mol,所以两者分子数目相等。
(2)相同条件下,物质的量相同的气体体积相同,所以应用一样的容器装。
(3)不同条件下,只改变聚集状态不改变其质量。0.1 mol HBr的质量=0.1 mol×81 g·mol-1
=8.1g,比H2S多4.7克。
(4)H2S含的H比HBr多0.1 mol。
(5)S为3.2 g,Br为8 g。
[小结]有关物质的量之间的换算,必须熟悉各量之间的关系,对气体进行的计算,尤其要注意外界条件,对于同一个问题,可通过不同途径进行解决。
[板书设计]
二、有关气体摩尔体积的计算
[教学说明]涉及物质的量的计算,概念较多,而概念的清晰与否,直接影响到解题的质量,所以,采取边学边练习、边比较的方法可以增强学生掌握知识的牢固程度。第三节 物质的量浓度
●教学目标
1.使学生理解物质的量浓度的概念。
2.使学生掌握有关物质的量浓度的计算。
3.使学生掌握一定物质的量浓度的溶液加水稀释的计算。
4.掌握物质的量浓度与溶质质量分数的换算。
5.使学生初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能,学会容量瓶的使用方法。
●教学重点
1.物质的量浓度的概念。
2.有关物质的量浓度概念的计算。
3.溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算。
4.一定物质的量浓度的溶液的配制方法。
●教学难点
正确配制一定物质的量浓度的溶液。
●教学方法
讲解、比较、练习、实验、归纳等。
●课时安排
第一课时:物质的量浓度的概念及其运算。
第二课时:一定物质的量浓度溶液加水稀释的计算与物质的量浓度与溶质质量分数的换算。
第三课时:配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能。
●教具准备
投影仪。
容量瓶(500 mL)、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙、托盘天平、滤纸、Na2CO3固体、蒸馏水。
教学过程
★第一课时
[引言]在生产和科学实验中,我们经常要使用溶液。溶液的浓稀程度我们用浓度来表示。表示溶液浓度的方法有多种,在初中,我们学过的溶液的溶质质量分数便是其中的一种。今天,我们来学习另一种表示溶液浓度的物理量——物质的量浓度。
[板书]第一节 物质的量浓度(第一课时)
一、物质的量浓度
[问]什么是物质的量浓度呢?请大家阅读课本55页第一部分内容“物质的量浓度”后回答。
[学生阅读,总结]
[师]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?
[学生回答,教师板书]
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,叫做溶质B的物质的量浓度。
符号:c(B)
[问]B的含义是什么?
[生]B表示溶液中所含溶质。
[师]对!其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。
[问]物质的量浓度的概念,我们也可以简化为一个代数式,怎样表示?
[生]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]c(B)=
[问]能从上式得出物质的量浓度的单位吗?
[生]能!是摩尔每升或摩尔每立方米。
[板书]单位:mol/L(或mol/m3)
[师]在中学化学中,我们最常用的单位是摩尔每升。
[过渡]下面,我们根据物质的量浓度的概念来进行一些计算。
[板书]1.将28.4 g Na2SO4溶于水配成250 mL溶液,计算溶液中溶质的物质的量浓度,并求出溶液中Na+和SO的物质的量浓度。
[师]请大家用规范的解题格式解答此题。
[学生活动,教师巡视,同时请一位同学上黑板解答此题]
[学生板书]
解:n(Na2SO4)==0.2 mol
c(Na2SO4)= =0.8 mol·L-1
因为Na2SO4====2Na++SO
故溶液中n(Na+)=2n(Na2SO4)=2×0.2 mol=0.4 mol
n(SO)=n(Na2SO4)=0.2 mol
则c(Na+)==1.6 mol·L-1;
c(SO)==0.8 mol·L-1。
答:所配溶液中溶质的物质的量浓度为0.8 mol·L-1,Na+和SO的物质的量浓度分别为1.6 mol·L-1和0.8 mol·L-1。
[师]大家做得都很好,需要注意的是解题过程的规范化。
从上题的解答我们知道,利用物质的量浓度的概念,我们既可求出溶液中所含溶质的物质的量浓度,也可求出溶液中的离子的物质的量浓度,只不过求溶液中离子浓度时,n(B)为所求离子的物质的量。
另外,表示某物质的水溶液时,我们常用aq来进行标注,如上题中的Na2SO4溶液的体积,我们用符号V[Na2SO4(aq)]表示,以区别纯的Na2SO4固体的体积V(Na2SO4)。
[板书,把上题中的V(液)改为V[Na2SO4(aq)]]
[师]请大家再做下面的练习:
[投影]配制500 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,需NaOH的物质的量是多少?质量是多少?
[学生活动,教师巡视]
[师]此题反映的是溶液体积、溶质质量、溶质的物质的量及溶质的物质的量浓度之间的换算,只要熟悉各量之间的关系,此种类型的题便可轻易得解。
本题的解答过程如下,供大家思考。
[投影]解:依题意
n(NaOH)=c(NaOH)·V[NaOH(aq)]=0.1 mol·L-1×0.5 L=0.05 mol;
0.05 mol NaOH的质量:
m(NaOH)=n(NaOH)·M(NaOH)=0.05 mol×40 g·mol-1=2 g。
答:配制500 mL 0.1 mol的NaOH溶液需NaOH的物质的量为0.05 mol,质量为2 g。
[师]请大家思考并回答下列问题:
[投影]1.将342 g C12H22O11(蔗糖,相对分子质量为342)溶解在1 L水中,所得的溶液中溶质的物质的量浓度是否为1 mol·L-1 为什么?
2.从1 L 1 mol·L-1的C12H22O11溶液中取出100 mL,取出的溶液中C12H22O11的物质的量浓度是多少?怎么得出来?
[学生思考后回答]
1.将342 g蔗糖溶解在1 L水中,所得溶液的物质的量浓度不为1 mol·L-1。因为342 g蔗糖是1 mol。而溶液的体积——1 L水溶解342 g蔗糖后的体积无从知晓,故不能得出蔗糖溶液的准确的物质的量浓度。
2.从1 L 1 mol·L-1的蔗糖溶液中取出100 mL,则取出的溶液中蔗糖的物质的量浓度仍是1 mol·L-1。
[师]回答得很正确!这也告诉我们在理解物质的量浓度的概念时要注意以下两点:
1.溶液的体积不等于溶剂的体积;且不同物质(尤其是不同状态的物质)的体积是没有加和性的。
2.溶液的物质的量浓度与所取溶液的体积大小无关。这与从一坛醋中取出一勺,其酸度不变是同一个道理。
[问]在初中我们讲分子的概念时,曾做过一个实验:100 mL酒精与100 mL水混合其体积并不等于200 mL,它说明了什么?结合初中和我们今天所学的知识进行回答。
[生]说明了分子之间有间隔;同时也说明不同物质的体积是没有加和性的。
[师]很好!同样的例子我们可以举出很多:如通常状况下,1体积水中可溶解约500体积的氯化氢气体,但所得盐酸溶液的体积并不等于(1+500)体积,而是远小于501体积。一般来说,固体与液体,液体与液体混合时,形成混合液的体积变化不大,而气体与液体混合时,体积变化较大。在计算时,我们一般通过混合液的质量和密度来求得溶液的体积。因为相同物质或不同物质的质量是有加和性的。
[过渡]既然物质的量浓度和溶质的质量分数都是用来表示溶液组成的物理量,那么,它们之间又有什么样的区别和联系呢?
请同学们根据学过的知识,填写下表。
[投影]物质的量浓度和溶质质量分数的区别
物质的量浓度 溶质质量分数
溶质单位
溶液单位
表达式
特点 体积相同,物质的量浓度相同的不同物质的溶液中,所含溶质的物质的量 ,溶质质量 (填“相同”“不同”或“不一定相同”) 质量相同、溶质质量分数相同的不同物质的溶液中,溶质的质量 ,物质的量 (“相同”“不同”或“不一定相同”)
[学生活动,请一位同学把答案填写在胶片上]
[答案]
mol g
L g
cB= w=×100%
相同;不一定相同 相同;不一定相同
[讲解]溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度除了有上面我们所分析的区别外,它们在使用范围上也有较大差别。由于我们在许多场合取用溶液时,一般不去称它的质量,而是要量取它的体积,且物质在发生化学反应时,各物质的物质的量之间存在着一定的关系,而化学反应中各物质之间的物质的量的关系要比它们的质量关系简单得多。因此,物质的量浓度是比质量分数应用更广泛的一种物理量。
[悬念]那么,在物质的量浓度和溶质的质量分数之间有着什么样的联系呢?下一节课,我们将解开这个谜!
[小结]本节课我们主要学习了物质的量浓度的概念及其简单计算,同时也知道了溶质的物质的量浓度与质量分数之间是有区别的。
[布置作业]习题:一、4、5、6 二、1、2
[参考练习]
1.对1 mol·L-1的Na2SO4溶液的叙述中正确的是( )
A.溶液中含有1 mol Na2SO4
B.1 L溶液中含有142 g Na2SO4
C.1 mol Na2SO4溶于1 L水
D.将322 g Na2SO4·10H2O溶于少量水后再稀释成1000 mL
解析:A项未说明溶液体积是多少,而1 mol Na2SO4怎样求得无从知晓,故错误,误选此项的同学主要是因为混淆了物质的量与物质的量浓度的概念;B项正确;C项1 mol Na2SO4溶于水配成1 L溶液时,其物质的量浓度才为1 mol·L-1,而C项给的1 L是水的体积,故不正确;D项322 g Na2SO4·10H2O中含Na2SO4的物质的量恰是1 mol,且溶液体积为1000 mL即1 L,故正确。此项若不清楚结晶水合物Na2SO4·10H2O,溶于水时,溶质为Na2SO4则易漏选。
答案:BD
2.已知在含有MgCl2、KCl和K2SO4的混合溶液中各种离子的物质的量浓度分别为:
c(K+)=0.9 mol·L-1,c(Cl-)=1.1 mol·L-1,c(Mg2+)=0.3 mol·L-1。求c(SO)=
解析:解此类题可利用溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数,即电荷守恒定律。依题意,有
c(K+)+2c(Mg2+)=c(Cl-)+2c(SO)
即c(SO)=[c(K+)+2c(Mg2+)-c(Cl-)]
= (0.9 mol·L-1+2×0.3 mol·L-1-1.1 mol·L-1)
=0.2 mol·L-1。
答:SO的物质的量浓度为0.2 mol·L-1。
●板书设计
第三节 物质的量浓度(第一课时)
一、物质的量浓度
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,叫做溶质B的物质的量浓度。
符号:c(B)
c(B)=
单位:mol·L-1(或mol/m3)
1.将28.4 g Na2SO4溶于水配成250 mL溶液,计算溶液中溶质的物质的量浓度,并求出溶液中Na+和SO的物质的量浓度。
解:n(Na2SO4)==0.2 mol
c(Na2SO4)===0.8 mol·L-1
因为Na2SO4====2Na++SO
故溶液中:n(Na+)=2n(Na2SO4)=2×0.2 mol=0.4 mol
n(SO)=n(Na2SO4)=0.2 mol,
则c(Na+)===1.6 mol·L-1;
c(SO)===0.8 mol·L-1。
答:所配溶液中溶质的物质的量浓度为0.8 mol·L-1,Na+和SO的物质的量浓度分别为1.6 mol·L-1和0.8 mol·L-1。
●教学说明
计算溶液中溶质的物质的量浓度,就是要求出每升溶液中溶质的物质的量。教师在授课过程中要注意对学生的思维活动进行有意识的引导,使他们努力向此目标趋近,而不是盲目、机械地套用公式。★第二课时
[教学用具]投影仪、胶片、一杯水
[复习提问]1.1 mol物质所含粒子的个数是以什么为标准得出来的
2.物质的量、阿伏加德罗常数、粒子总个数三者之间的关系
[新课引入]教师取一杯水,对同学说:
“老师这儿有一杯水,老师想知道这杯水里有多少个水分子,现在让你们来数,能数得清吗 ”
回忆初中有关水分子的知识:
10亿人数一滴水里的水分子,每人每分钟数100个,日夜不停,需要3万多年才能数清。
很显然,靠我们在座的大家一个一个来数,在我们的有生之年,是完不成任务的。那么,能否有其他的方法呢
答案是肯定的。我只要称一下这杯水的质量,就可以很轻易地知道!
连接水分子这种粒子与水的质量之间的桥梁,就是我们上节课学过的——物质的量。
“下面,就让我们来导出它们之间的关系。”
[推导并板书]
[板书]
微观 一个C原子 一个O原子 一个Fe原子
↓扩大6.02×1023 ↓扩大6.02×102 ↓扩大6.02×1023
1 mol C 原子 1 mol O 原子 1 mol Fe 原子
↓ ↓ ↓
质量 0.012 kg=12 g x g y g
相对原子质量 12 16 56
[讲解]因为任何一种原子的相对原子质量,若以12C的1/12为标准所得的比值。所以,1 mol任何原子的质量比,就等于它们的相对原子质量比。由此我们可求出x值和y值。
[学生计算]得出x=16 y=56
[问]要是1 mol Na原子或1 mol H原子的质量呢
[学生讨论,得出结论]1 mol任何原子的质量,若以克为单位,在数值上等于其相对原子质量的数值。
[设问]那么,对于由原子构成的分子,其1 mol的质量是多少呢 离子呢
[学生讨论]
[教师总结]因为分子都是由原子构成的,所以,1 mol任何分子的质量在数值上就等于该分子的相对分子质量。对于离子来讲,由于电子的质量很小,可以忽略不计,所以1 mol离子的质量在数值上就等于该离子的式量。
[板书]1 mol任何物质的质量,是以克为单位,在数值上就等于该物质的原子(分子)的相对原子质量(相对分子质量)。
[投影练习]
1 mol H2O的质量是 g
1 mol NaCl的质量是 g
1 mol Na+的质量是 g
1 mol S的质量是 g
[讲解]由以上我们的分析讨论可知,1 mol任何粒子或物质的质量是以克为单位,在数值上都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等,我们将单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量,也就是说,物质的摩尔质量是该物质的质量与该物质的物质的量的比。
[板书]摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量。
符号:M 单位:g·mol-1或 kg·mol-1
表达式:M=
[讲解]依据此式,我们可以把物质的质量与构成物质的粒子集体联系起来。
[投影练习]1.Na的摩尔质量
2.NaCl的摩尔质量
3.SO的摩尔质量
(注意单位)
[教师]下面,让我们根据摩尔质量的概念进行计算。
[投影]例1.24.5克H2SO4的物质的量是多少
[分析]由式子M=可得n=,我们可以通过H2SO4的相对分子质量得出M(H2SO4)=98 g·
mol-1,题中给出了H2SO4的质量 m(H2SO4)=24.5 g
解:H2SO4的相对分子质量为98,摩尔质量为98 g·mol-1。
n(H2SO4)==0.25 mol
答:24.5 g H2SO4的物质的量是0.25 mol。
[练习]1.1.5 mol H2SO4的质量是 ,其中含有 mol O, mol H,其质量分别为 和 。
2.0.01 mol某物质的质量为1.08 g,此物质的摩尔质量为 。
例2.71 g Na2SO4中含有Na+和SO的物质的量是多少
[分析]因Na2SO4是由Na+和SO构成的,1 mol Na2SO4中含2 mol Na+和1 mol SO,只要我们知道了Na2SO4的物质的量,即可求出n(Na+)和n(SO)。
解:Na2SO4的相对分子质量为142,摩尔质量为142 g·mol-1。
n(Na2SO4)==0.5 mol
则Na+的物质的量为1 mol,SO的物质的量为0.5 mol。
[思考]
[教师拿起一上课时的那杯水]
问:已知,我手里拿的这杯水的质量是54克,大家能算出里面所含的水分子的个数吗
[n(H2O)==0.3 mol
N(H2O)=nNA=3×6.02×1023=1.806×1024个]
[小结]1 mol不同物质中,所含的分子、原子或离子的数目虽然相同,但由于不同粒子的质量不同,因此,1 mol不同物质的质量也不相同,以g为单位时,其数值等于该粒子的相对原子(分子)质量。
宏观物质的质量与微观粒子集体的关系为m======n
[布置作业]略
[板书设计]
微观 1个C 1个O 1个Fe
↓扩大6.02×1023倍 ↓扩大6.02×1023倍 ↓扩大6.02×1023倍
1 mol C 1 mol O 1 mol Fe
质量 0.012 kg=12 g x y
相对原子质量 12 16 56
因为元素原子的质量比=元素相对原子质量比
所以x=16 y=56
[结论]1 mol任何物质的质量,是以克为单位,在数值上等于该物质的原子的(分子的)相对原子质量(相对分子质量)。
摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量。
符号:M
单位:g·mol-1 kg·mol-1
表达式:M=m/n
[教学说明]此课时最常出现的问题是有关物质的量和质量之间关系的推导。这往往是由于初中学习时,对相对原子质量的涵义不甚明了所致。因此,可根据学生的具体情况先复习有关相对原子质量的知识。另外,有关摩尔质量的单位也是学生容易忽略的。
×M
÷M第二节 气体摩尔体积
●教学目标
1.在学生了解气体的体积与温度和压强有密切关系的基础上,理解气体摩尔体积的概念。
2.通过气体摩尔体积和有关计算的教学,培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。
●教学重点
气体摩尔体积的概念。
●教学难点
气体摩尔体积的概念。
●教学用具
投影仪。
●课时安排
第一课时:气体摩尔体积的概念。
第二课时:有关气体摩尔体积的计算。
●教学过程
★第一课时
[引言]通过上一节课的学习,我们知道,1 mol任何物质的粒子个数都相等,约为6.02×1023个,1 mol任何物质的质量都是以克为单位,在数值上等于构成该物质的粒子的相对原子(分子)质量。那么,1 mol任何物质的体积(即摩尔体积)又该如何确定呢
[教师]1 mol任何物质的质量,我们都可以用摩尔质量做桥梁把它计算出来。若想要通过质量求体积,还须怎样才能达到目的呢
[学生]还需知道物质的密度!
[教师]请写出质量(m)体积(V)密度(ρ)三者之间的关系,[]
下面,我们根据已有的知识,来填写下表。
注:质量与体积栏内的数值由学生填写。
[投影]
物质 物质的量mol 质量g 密度g·cm-3 体积cm3
Fe 1 56 7.8 7.2
Al 1 27 2.7 10
H2O 1 18 1.0 18
H2SO4 1 98 1.83 53.6
温度0°C、压强101 kPa
物质 物质的量mol 质量g 密度g·L-1 体积L
H2 1 2 0.0899 22.4
O2 1 32 1.429 22.4
CO2 1 44 1.977 22.3
请同学们根据计算结果,并参照课本上的1 mol几种物质的体积示意图,分析物质存在的状态跟体积的关系。
[学生讨论]
[结论]1. 1 mol不同的固态或液态的物质,体积不同。
2.在相同状态下,1 mol气体的体积基本相同。
3.同样是1 mol的物质,气体和固体的体积相差很大。
[指导学生参看课本上1 mol水由液态变为气态的插图和有关数据,来体会1 mol同样物质,当状态不同时,其体积的差异]
[教师]请大家参考课本内容和自己计算所得数据,分析和讨论以下问题:
[投影]1.物质体积的大小取决于哪些微观因素
2.当粒子数一定时,固、液、气态物质的体积主要取决于什么因素
3.为什么相同外界条件下,1 mol固、液态物质所具有的体积不同,而1 mol气态物质所具有的体积却基本相同
4.为什么比较一定量气体的体积,要在相同的温度和压强下进行
[学生活动,回答]
[老师总结]1.物质体积的大小取决于物质粒子数的多少、粒子本身的大小和粒子之间的距离三个因素。
2.当粒子数一定时,固、液态的体积主要决定于粒子本身的大小,而气态物质的体积主要决定于粒子间的距离。
3.在固态和液态中,粒子本身的大小不同决定了其体积的不同,而不同气体在一定的温度和压强下,分子之间的距离可以看作是相同的,所以,粒子数相同的气体有着近似相同的体积。
4.气体的体积受温度、压强的影响很大,因此,说到气体的体积时,必须指明外界条件。
[讲述]对于气体来说,我们用得更多的是气体的体积,而不是质量,且外界条件相同时,物质的量相同的任何气体都含有相同的体积,这给我们测定气体提供了很大的方便,为此,我们专门引出了气体摩尔体积的概念。这也是我们本节课所学的重点。
[板书]一、气体摩尔体积
单位物质的量的气体所占的体积。
[讲解]即气体的体积与气体的物质的量之比,符号为Vm,表达式为Vm=。
[板书]符号:Vm
表达式:Vm=
单位:L·mol-1
[讲解并板书]
在标准状况下,1 mol任何气体的体积都约是22.4 L。(或气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4 L)
[讲解]1.为了研究的方便,科学上把温度为0°C、压强为101 kPa规定为标准状态,用S·T·P表示。
2.气体摩尔体积仅仅是针对气体而言。
3.同温同压下,气体的体积只与气体的分子数目有关,而与气体分子的种类无关。
[投影练习]判断正误
1.标况下,1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。(×,物质应是气体)
2.1 mol气体的体积约为22.4 L。(×,未指明条件——标况)
3.标况下,1 mol O2和N2混合气(任意比)的体积约为22.4 L。(√,气体体积与分子种类无关)
4.22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数。(×,未指明气体体积是否在相同条件下测定)
5.任何条件下,气体的摩尔体积都是22.4 L。(×,只在标况下)
6.只有在标况下,气体的摩尔体积才能是22.4 L。(×,不一定)
思考:同温同压下,如果气体的体积相同则气体的物质的量是否也相同呢 所含的分子数呢
[学生思考并回答]
[教师总结]因为气体分子间的平均距离随着温度、压强的变化而改变,各种气体在一定的温度和压强下,分子间的平均距离是相等的。所以,同温同压下,相同体积气体的物质的量相等。所含的分子个数也相等。这一结论最早是由意大利科学家阿伏加德罗发现的,并被许多的科学实验所证实,成为定律,叫阿伏加德罗定律。
[板书]阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
[讲解]由上述定律我们可以推出如下推论:
[板书]同温同压下:
[小结]影响物质的体积的因素有多种,对于气体,相同条件下,物质的量相同的气体含有相同的体积。为此,引入了气体摩尔体积的概念,标准状况下,气体摩尔体积的数值约为22.4 L·
mol-1。只要同学们正确掌握气体摩尔体积的概念和阿伏加德罗定律的涵义,就很容易做气体的质量和体积之间的相互换算。
[布置作业]略
[板书设计] 第二节 气体摩尔体积
一、气体摩尔体积
单位物质的量的气体所占的体积。
表达式:Vm=
单位:L·mol-1
标准状况下的气体摩尔体积:Vm=22.4 L·mol-1
阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
[教学说明]本课题立足于师生共同探究和讨论,要求教师要充分调动起学生的积极性和主动性。同时,要注意,学生在课堂上虽然很好地理解了气体摩尔体积,但在课下对有关条件特别容易忽略。因此,教师在讲授时要注重强调外界条件对气体的影响。★第三课时
[引言]
在前面的学习中我们知道,浓度是用来表示溶液组成的物理量,而一定浓度的溶液往往是通过固体或液体配制而成。有关溶液的配制在初中我们就已学过,即一定质量分数的溶液的配制,请大家回忆有关知识后,思考并回答以下问题:
[投影]配制100 g 7%的NaCl溶液,其操作步骤有哪些?需要哪些实验用品或仪器?
[学生活动,教师板书]第三节 物质的量浓度(第三课时)
四、一定质量分数的溶液的配制
1.步骤
2.仪器
[师]请一位同学说出配制上述溶液的基本步骤。
[学生回答,教师板书]
①计算 ②称量 ③溶解
[师]在考虑操作过程中应使用哪些用品和仪器的思路是:首先分析配制溶液所需药品,再考虑其取用方式,最后再根据配制步骤来决定需要哪些仪器。这样,可防止答案遗漏。
现在,请大家按以上思路回答本题第二问。
[学生回答,教师板书]
天平(含砝码,两张同样大小的纸)、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管
[师]很好,现在请一位同学来具体地描述一下上述溶液的配制过程。
[请一位同学回答]
[生]首先通过计算求得配制溶液所需溶质氯化钠7 g,溶剂水为93 g;然后用天平准确称取7 g氯化钠固体,放入烧杯中,再用量筒量取93 mL水,倒入放氯化钠的烧杯中;最后用玻璃棒搅拌,使氯化钠固体溶解即可。
[师]回答得很正确。请你再回答一下,计算时得到所需溶剂水为93 g,为什么量取时却用量筒量93 mL水,而不用天平称93 g水呢?
[生]因为水的密度近似等于1 g·cm-3,即93 mL水的质量近似等于93 g。另外,取用液体时,量取它的体积比称量它的质量要方便得多。
[问]仪器中的胶头滴管起什么作用?
[生]量筒量取水时使用。即量取93 mL水时,先是将水注入量筒,当液面接近刻度线时,要改用胶头滴管滴加至刻度,以保证所量取液体体积的准确性。
[师]十分正确。谢谢,请坐。
[过渡]从前两节课的学习我们知道,物质的量浓度和溶质的质量分数一样,也是用来表示溶液组成的。如果我们要配制一定物质的量浓度的溶液,所需容器和步骤是否和配制一定质量分数的溶液一样呢?这就是我们本节课所要解决的问题。
[板书]五、一定物质的量浓度的溶液的配制
[师]下面,我们以配制500 mL 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液为例来分析配制一定物质的量浓度的溶液所需仪器和步骤。
[板书]1.步骤
2.仪器
[问]配制上述溶液所需原料是什么?
[生]碳酸钠和水。
[问]所需溶质碳酸钠的质量应怎样得到?
[生]通过计算得到!
[师]请大家根据已知条件计算出碳酸钠的质量。
[学生计算,教师板书]
①计算
[生]需要碳酸钠的质量为5.3 g。
计算过程为:m(Na2CO3)=n(Na2CO3)·M(Na2CO3)=c(Na2CO3)·V[Na2CO3(aq)]·M(Na2CO3)
=0.1 mol·L-1×0.5 L×106 g·mol-1=5.3 g
[问]我们用什么仪器来取用5.3 g的碳酸钠呢?
[学生回答,教师板书]
天平(含砝码,两张同样大小的纸)、药匙
[问]所需溶质的质量有了,那么,所需溶剂即水的量呢?我们能否算出它的质量或体积呢?
[生]根据题中条件无法算出水的量。
[师]这也就是说,配制一定物质的量浓度的溶液时,我们不能像配制一定质量分数的溶液一样,通过用一定量的水和碳酸钠混合来配出所需的碳酸钠溶液,那么,是不是就没有其他办法了呢?
[教师展示500 mL的容量瓶]
[师]这种仪器可以帮助我们达到目的。
[问]这种仪器叫什么?使用时应注意什么?
[生]叫容量瓶。使用时,应首先检验容量瓶是否漏水;配制溶液时,不管是固体试剂还是液体试剂,都应先放在烧杯中用适量的蒸馏水溶解或稀释,然后再转移到容量瓶中。若试剂与水混合有温度变化,则应把溶液放至室温才能转移。
另外,向容量瓶中加入至刻度线时,在液面到达刻度线1~2 cm处,应改用胶头滴管滴加水到刻度。
[师]很好!下面就请大家阅读课本P56有关“一定物质的量浓度溶液的配制”的内容,并参阅图3—8总结出配制500 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液所用仪器及步骤。
[学生看书]
[学生总结,教师板书]
②称量 ③溶解 ④转移 ⑤洗涤 ⑥振荡 ⑦定容 ⑧摇匀
容量瓶、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
[师]现在,我们请一位同学上讲台来亲自配制500 mL 0.1 mol·L-1的碳酸钠溶液,请大家观察其配制步骤及基本操作是否正确。
[请一位同学上台操作]
[对该同学的操作进行指正和评价]
[师]在熟悉了配制步骤和所用仪器后,请大家思考回答下列问题:
[投影]1.为什么要用蒸馏水洗涤烧杯内壁?
2.为什么要将洗涤后的溶液注入到容量瓶中?
3.为什么不直接在容量瓶中溶解固体?
4.转移溶液时,玻璃棒为何必须靠在容量瓶刻度线下?
5.为什么要轻轻振荡容量瓶,使容量瓶中的溶液充分混合?
[请不同的学生回答以上各问]
[答案]1.为了使烧杯壁上留有的溶质全部转移到溶液中去;2.因为洗涤液中含有溶质,洗涤液转移到容量瓶中可使所配制溶液的浓度尽可能精确;3.因为大多数物质溶解时都会伴随着吸热或放热过程的发生,引起溶液温度升降,从而影响到溶液体积,导致定容不准确;4.若玻璃棒在刻度线以上,将会使少量溶液滞留在刻度线以上而导致定容有偏差;5.可以防止因溶液混合不均而造成的体积偏差。
[师]由以上分析我们可以知道,在配制一定浓度的溶液时,我们一定要严格按照操作步骤及操作注意事项来进行操作,否则,将会对配制结果造成影响——偏高或偏低。
请大家思考以下行为会对配制结果产生什么样的影响?并说出理由。
[投影]1.称量5.3 g的固体溶质时,物质与砝码的位置颠倒。
2.容量瓶内壁存有水珠。
3.定容时仰视读数。
4.未用蒸馏水洗涤烧杯内壁。
5.溶质溶解后放热,没有恢复至室温转移。
6.天平的砝码沾有其他物质或已生锈。
[请不同的学生回答以上各问]
[答案]1.称量时,若被称量物与砝码的位置颠倒,将会使实际称得物质的质量小于5.3 g(为4.7 g),即n(溶质)减小,从而使结果偏低;2.因容量瓶的容积是固定的,故其内壁存有水时,不会对配制结果造成影响;3.定容时仰视读数,会使溶液的体积增大,致使溶液浓度偏低;4.若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁,将会使溶质留于烧杯内,致使所配溶液的浓度偏低;5.烧杯内溶液未冷却到室温就进行转移时,因热胀冷缩之故,将会造成所量取的溶液的体积小于容量瓶上所标注的液体的体积,致使所配溶液浓度偏高;6.当天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀时,将使砝码本身的质量大于所标注质量,导致所称溶质质量偏高,最终使所配溶液的浓度偏高。
[师]由刚才这些同学的分析,我们可以得出这样的结论:即在分析配制一定物质的量浓度的溶液的误差时,根据c=,分析操作行为对n与V的影响即可。
[问]若在定容时,因不小心使液面超过了容量瓶的刻度线,应该怎么办?
[学生思考,疑惑……]
[有同学回答]重新配制!
[师]十分正确!因为液面超过刻度线时,就意味着所配溶液的浓度已不符合要求,因此,要知错就改,而且是彻底地改!
[小结]本节课我们主要讲了一定物质的量浓度的溶液的配制,其配制步骤与所需仪器与配制一定质量分数的溶液是不同的。
[布置作业]习题:一、5 三、3
[参考练习]
1.在容量瓶上无须有标记的是( )
A.标线 B.温度 C.浓度 D.容量
答案:C
2.如何用密度为1.84 g·cm-3、98%的H2SO4配制0.5 mol·L-1的H2SO4溶液500 mL?简述配制步骤。
答案:①计算:设需浓H2SO4的体积为V
V×1.84 g·cm3×98%=0.5 L×0.5 mol·L-1×98 g·mol-1
V=13.6 mL;
②量取:用20 mL的量筒量取13.6 mL的浓H2SO4;
③溶解:向250 mL烧杯中注入约100 mL蒸馏水,把量取的浓H2SO4慢慢沿烧杯壁注入蒸馏水中,同时用玻璃棒搅拌;
④静止冷却;
⑤转移:把烧杯中溶液沿玻璃棒注入500 mL的容量瓶中;
⑥洗涤:用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒2~3次,将洗涤液移入容量瓶中;
⑦振荡容量瓶使溶液均一;
⑧定容:继续加水至离刻度线约2~3 cm时,再用胶头滴管加蒸馏水至凹液面与容量瓶刻度正好相平;
⑨摇匀:盖上瓶盖,上下颠倒摇匀。
最后转入洁净的试剂瓶中,贴好标鉴,注明溶液浓度及配制日期。
●板书设计
第三节 物质的量浓度(第三课时)
四、一定质量分数溶液的配制
1.步骤:①计算 ②称量 ③溶解
2.仪器:天平(含砝码、两张同样大小的纸)、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管
五、一定物质的量浓度的溶液的配制
1.步骤:①计算 ②称量 ③溶解 ④转移 ⑤洗涤 ⑥振荡 ⑦定容 ⑧摇匀
2.仪器:天平(含砝码及两张同样大小的纸)药匙、容量瓶、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
●教学说明
配制一定物质的量浓度的溶液,是高中阶段最重要的实验之一,除了要掌握正确的配制步骤及仪器的使用方法外,还要能准确地分析实验误差。这样,可有利于学生思维能力及分析问题能力的提高。第一节 物质的量
●教学目标
1.使学生初步理解物质的量的单位——摩尔的含义。了解物质的量、物质的粒子数、物质的质量、摩尔质量之间的关系。
2.了解提出摩尔这一概念的重要性和必要性,懂得阿伏加德罗常数的涵义。
3.初步培养学生演绎推理、归纳推理、逻辑推理和运用化学知识进行计算的能力。
●教学重点
1.物质的量及其单位。
2.摩尔质量的概念和有关摩尔质量的概念计算。
●教学难点
物质的量及其单位——摩尔。
●课时安排
第一课时:物质的量及其单位——摩尔。
第二课时:摩尔质量的概念及其计算。
●教学过程
★第一课时
[教具准备]投影仪、供练习用的胶片
[引言]我们在初中时知道,分子、原子、离子等我们肉眼看不见的粒子,可以构成客观存在的、具有一定质量的物质。这说明,在我们肉眼看不见的粒子与物质的质量之间,必定存在着某种联系。那么,联系他们的桥梁是什么呢 科学上,我们用“物质的量”这个物理量把一定数目的原子、分子、或离子等微观粒子与可称量的物质联系起来。欲想知道究竟,请认真学好本章内容。
[板书] 第三章 物质的量
[过渡]什么是物质的量呢 它就是本节课我们所要认识的对象。
[板书] 第一节 物质的量
[讲解]就像长度可用来表示物体的长短,温度可表示物体的冷热程度一样,物质的量可用来表示物质所含粒子数目的多少,其符号为 n,它是国际单位制中的基本物理量,四个字不能分开。长度、温度的单位分别是米和开尔文,物质的量的单位是摩尔,符号 mol,简称摩。
[板书]一、物质的量
1.是一个物理量,符号为 n,单位为摩尔(mol)。
[讲解]课本上列出了国际单位制中的7个基本物理量,供大家参考。
[稍顿]既然物质的量是用来表示物质所含粒子数目的多少的,那么,物质的量的1个单位即1 mol表示的数目是多少呢
指导学生阅读,分析书上有关内容,并得出结论。
[板书]2. 1 mol粒子的数目是0.012 kg 12C中所含的碳原子数目,约为6.02×1023个。
3. 1 mol粒子的数目又叫阿伏加德罗常数,符号为NA,单位mol-1。
[讲解]阿伏加德罗是意大利物理学家,他对6.02×1023这个数据的得出,有着很大的贡献,用其名字来表示该常数,以示纪念。
[投影练习]填空
1. 1 mol H2所含氢气分子的个数 。
2. 2 mol氢分子含 个氢原子。
3. 1 mol SO是 个硫酸根离子。
[讲解]物质的量只限制了所含粒子个数的多少,并没限制粒子种类,所以,使用摩尔时应注明所指粒子是哪种。
[投影练习]
判断正误,说明理由。
A. 1 mol氢 × 没有指出是分子、原子或离子
B. 1 molCO2 √
C. 1 mol小米 × 小米不是微观粒子
[评价上题,得出结论]
[板书]4.使用摩尔时,必须指明粒子的种类,可以是分子、原子、离子、电子等。
[投影]根据摩尔的有关知识,进行计算。
1. 1.204×1024个H,合多少 mol
2. 5 mol的O2中有多少个氧气分子
3. N个水分子的物质的量是多少 (已知,阿伏加德罗常数为NA)
教师引导学生总结得出:粒子总个数、阿伏加德罗常数、物质的量三者的关系为:
[板书]5.
[讲解]摩尔是一个巨大数量粒子集合体,可以有0.5 mol O2,0.01 mol H2SO4等,而分子、原子等,就不能说0.5个或0.01个。
[投影练习]
1.0.5 mol水中含有 个水分子。
2.2 mol水中含有 个水分子, 个氢原子。
3.1 mol H2SO4中含有 个H2SO4分子, 个硫酸根离子。
4.1 mol HCl溶于水,水中存在的溶质粒子是什么 它们的物质的量各是多少
5.1个水分子中有 个电子,1 mol H2O中呢
[小结]物质的量是一个基本物理量,单位为摩尔,它表示含有一定数目的粒子集体,1 mol物质含有阿伏加德罗常数个粒子。
[板书设计] 第三章 物质的量
第一节 物质的量
一、物质的量
1.是一个物理量,符号为 n,单位为摩尔(mol)。
2.1 mol粒子的数目是0.012 kg 12C中所含的碳原子数目,约为6.02×1023个。
3.1 mol粒子的数目又叫阿伏加德罗常数,符号为NA,单位为 mol-1。
4.使用摩尔时,必须指明粒子(分子、原子、离子、质子、电子等)的种类。
5.n=
[教学说明]物质的量是整个高中化学教学中的重点和难点之一。教师应按教学内容的要求,深入浅出地讲清物质的量的概念,不要希望一节课就能解决概念的全部问题,也不要认为讲明白了学生就应该会了。实际上,学生在思考问题,回答问题或计算中出现错误是很正常的。只有在本章教学和后续的各章教学中,帮助学生反复理解概念、运用概念,不断地纠正出现的错误,才能使学生较深刻地理解,较灵活地运用这一概念。[引言]上节课我们知道了物质的量浓度的概念及其与质量分数的区别,本节课我们来学习物质的量浓度与溶质的质量分数之间的联系及有关溶液稀释的计算。
[板书]第三节 物质的量浓度(第二课时)
二、溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
[师]请大家根据上节课内容,回答下列问题:
[提问并投影]1.已知某1 L H2SO4溶液中含有250 mL H2SO4,请算出该溶液的物质的量浓度。
[生]该题无法计算!
[问]为什么?
[生]因为溶液中所含溶质——H2SO4的量无法得出。
[师]大家再看另一问题:
[提问并投影]2.已知每100 g H2SO4溶液中含有37 g硫酸,求该硫酸溶液的物质的量浓度。
[生]此题仍然不能计算。
[师]为什么?
[生]因为根据题中已知数据,无法求得该H2SO4溶液的体积。
[师]回答得很好。那么,要算出溶液中溶质的物质的量浓度,必须从哪些方面着手呢?
[生]必须设法找出溶液的体积和溶液中溶质的物质的量。
[师]请大家根据刚才的分析,做如下练习:
[投影]3.将质量为m,相对分子质量为Mr的物质溶解于水,得到体积为V的溶液,此溶液中溶质的物质的量浓度为 。
[学生活动,请一位同学把答案填于空白处]
[答案]c=
[过渡]下面,让我们一块来分析以下例题:
[投影]例1:已知37%的H2SO4溶液的密度为1.28 g·cm-3,求其物质的量浓度。
[分析]从上节课的知识我们知道,溶质的质量分数和物质的量浓度都可用来表示溶液的组成。因此,二者之间必定可以通过一定的关系进行换算。根据我们刚才的讨论分析可知,要算出物质的量浓度,必须设法找出所取溶液的体积及其中所含溶质的物质的量。由于浓度是与所取溶液的多少无关的物理量,所以,我们既可取一定质量的溶液来计算,也可取一定体积的溶液来计算,故此题有两种解法。
请大家自选一种解法进行计算。
[学生活动,教师巡视,并从学生中选取有代表性的解法让学生写于投影仪胶片上,以备展示]
[师]此题的解题过程可如下表示:
[投影]解法一:
取100 g溶液来计算,
m(H2SO4)=100 g×37%=37 g。
n(H2SO4)==0.37 mol。
V[H2SO4(aq)]==78.12 mL=0.078 L。
c(H2SO4)= =4.8 mol·L-1。
答:37%的H2SO4溶液的物质的量浓度为4.8 mol·L-1。
解法二:
取1 L溶液来计算,
V[H2SO4(aq)]=1 L=1000 mL
m(H2SO4)=V[H2SO4(aq)]·ρ[H2SO4(aq)]·w(H2SO4)
=1000 mL×1.28 g·cm-3×37%=473.6 g,
n(H2SO4)= =4.8 mol
c(H2SO4)==4.8 mol·L-1。
答:37%的H2SO4溶液的物质的量浓度为4.8 mol·L-1。
[讲解]取一定质量或一定体积的溶液来解答此题时,所取溶液质量或体积的数值可以是任意值。以上解法中所取的100 g溶液或1 L溶液,是为了让计算过程简单化。
[投影思考题]请大家总结出:溶质质量分数为w,密度为ρ的某溶液中,其溶质的物质的量浓度的表达式。以1 L溶液为标准进行归纳,并注意各量的单位。
[学生总结,教师板书]
c= ρ(g·cm-3) M(g·mol-1)
[师]请同学们利用上式进行以下练习。
[投影]市售浓H2SO4中,溶质的质量分数为98%密度为1.84 g·cm-3。计算市售浓H2SO4中H2SO4的物质的量浓度。
[学生活动]
[答案]c==18.4 mol·L-1。
[问]如果已知溶液中溶质的物质的量浓度c及溶液的密度ρ,又怎样求其质量分数呢?
[学生回答,教师板书]
w= c(mol·L-1) ρ(g·cm-3)。
[师]请大家计算以下溶液中溶质的质量分数。
[投影]已知75 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液的质量为80 g,计算溶液中溶质的质量分数。
[学生活动]
[问]大家在求溶液中溶质的质量分数时,是否用到了公式w=
[生]没有!
[问]哪位同学能说一下该题的解题思路?
[生]求溶液中溶质的质量分数,关键是找出溶液的质量和溶液中溶质的质量,题中已告诉我们溶液的质量,则只要根据题中已知数据求出溶液中所含溶质的质量,此题便可得解。
[师]问答得很好!这也说明我们在平常解题时,要具体问题具体分析,而不能盲目地一见公式就用。
以下是本题的解题过程,供大家参考。
[投影展示]
解:75 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液中溶质的物质的量为:
n(NaOH)=c(NaOH)·V[NaOH(aq)]=2 mol·L-1×0.075 L=0.15 mol
m(NaOH)=n(NaOH)·M(NaOH)=0.15 mol×40 g·mol-1=6 g
w(NaOH)=×100%=×100%=7.5%。
答:溶液中溶质的质量分数为7.5%。
[过渡]现在,请大家根据以上计算,找出下列各量之间的关系,并标明各量的单位。
[板书]
[学生回答,教师板书]
[过渡]在实际生产中,对一定物质的量浓度的浓溶液,还往往需要稀释后才能使用。如喷洒农药时,须把市售农药稀释到一定浓度才能施用,实验室所用一定浓度的稀H2SO4也均由浓H2SO4稀释而来,这就需要我们掌握有关溶液稀释的计算。
[板书]三、有关溶液稀释的计算
[问]溶液在稀释前后,溶质和溶液的量将发生如何变化?
[生]溶液的量发生变化,而溶质的量不变。
[师]回答得很好。这也就是说,稀释浓溶液时,溶液的质量或体积要发生变化,但溶质的量(质量或物质的量)均不变。为此,在用一定物质的量浓度的浓溶液配制稀溶液时,我们常用下面的式子来进行有关计算。
[板书]m(浓)w(浓)=m(稀)w(稀) 或m1w1=m2w2
c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀)或c1V1=c2V2
[师]请大家依据上式做如下练习:
[投影]1.配制200 mL 1.0 mol·L-1 H2SO4溶液,需要18 mol·L-1 H2SO4溶液的体积是 。
2.在50 g HCl的质量分数为30%的盐酸中加入250 g水后,得到的稀盐酸中溶质的质量分数为 。
[学生活动,教师巡视,并让两位同学把上述两题的解题过程分别写在投影仪的胶片上]
[师]以下是上题的解题过程,供大家参考。
[投影]1.解:设配制200 mL(V1)、1.0 mol·L-1(c1)的H2SO4溶液,需要18 mol·L-1(c2)的H2SO4溶液的体积为V2。
V2==0.0111 L=11.1 mL。
答:需要18 mol·L-1的H2SO4溶液的体积是11.1 mL。
2.解:已知m1=50 g,w1=30%,m2=50 g+250 g,求w2。
w2==5%。
答:得到的稀盐酸中溶质的质量分数为5%。
[小结]本节课我们主要讲了两个问题:一个是表示溶液组成的溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数之间的换算。另一个是有关溶液稀释的问题,它遵循的原则是:稀释前后溶质的量不变。
[布置作业]习题:一、1 三、1、4
[参考练习]
1.14.2 g质量分数为69%的浓硝酸(密度为1.420 g·cm-3)与10 mL 15.55 mol·L-1的硝酸的浓度相比( )
A.是同一浓度的不同表示方法
B.数值不同,但也能换算为相同值
C.是不同浓度的两种硝酸
D.无法比较其大小
解析:此题实际上考查的是物质的量浓度和质量分数之间的换算。因浓度是与溶液体积大小无关的数值,故我们可直接通过浓硝酸的质量分数和其密度算出HNO3的物质的量浓度:
c(HNO3)==15.55 mol·L-1。
即质量分数为69%的浓硝酸与15.55 mol·L-1的硝酸是同一浓度的不同表示方法。
答案:AB
2.下列溶液中氯离子浓度与20 mL 1 mol·L-1氯化铝溶液中的氯离子浓度相等的是( )
A.60 mL 1 mol·L-1的氯化钠溶液
B.30 mL 2 mol·L-1的氯化铵溶液
C.60 mL 3 mol·L-1的氯化钾溶液
D.30 mL 1 mol·L-1的氯化铁溶液
解析:由题中各选项可看出,每种物质均给出了体积和浓度,实际上氯离子的浓度可由每种物质的浓度求出,与体积并无关系。20 mL 1mol·L-1的氯化铝溶液中,氯离子的浓度c(Cl-)=1 mol·L-1×3=3 mol·L-1,各选项中c(Cl-)分别为:A.1 mol·L-1;B.2 mol·L-1;C.3 mol·L-1;D.3 mol·L-1。
答案:CD
3.将4 g NaOH溶解在10 mL水中,再稀释成1 L,从中取出10 mL,这10 mL溶液的物质的量浓度是( )
A.1 mol·L-1 B.0.1 mol·L-1 C.0.001 mol·L-1 D.10 mol·L-1
解析:加水之后溶质的物质的量不变,但溶液体积变为1 L,故1 L该溶液的浓度为:
c(NaOH)==0.1 mol·L-1。
取出任意体积某溶液其浓度不变,故取出的10 mL浓度也应为0.1 mol·L-1。
答案:B
●板书设计
第三节 物质的量浓度(第二课时)
二、溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
c= ρ(g·cm-3) M(g·mol-1)
w= c(mol·L-1) ρ(g·cm-3)
三、有关溶液稀释的计算
m(浓)w(浓)=m(稀)w(稀) 或m1w1=m2w2
c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀) 或c1V1=c2V2
●教学说明
有关物质的量浓度的计算,由于涉及概念较多,一般学生特别是思考和分析问题能力较差的学生,要熟练掌握这些内容是有困难的,这需要在以后的学习中进行多次相关的训练才能切实掌握。
知识的归纳、整理是常用的科学方法。学生只有知道知识的来龙去脉、参与有关知识网、包括公式等的整理工作,克服单纯的模仿和套用公式的毛病,才能真正掌握它。让学生参与其中,有利于发展和提高他们的思维能力、分析问题和解决问题的能力。
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