1、第 1 页 共 15 页5物质的量浓度及有关计算教学目标知识技能：理解有关物质的量浓度的涵义，掌握有关计算的基本题型。能力培养：有关物质的量浓度的计算思维能力。科学思想：在溶液计算中，贯彻守恒的思想。科学方法：演绎推理法，比较分析法。重点、难点 有关物质的量浓度计算的 6 种基本类型是重点；电荷守恒、建立参比的基本解题方法是难点。教学过程设计教师活动【引入】今天我们复习物质的量浓度。【提问】物质的量浓度的定义是什么？请写出它的计算公式。学生活动回答：1L 溶液中含有溶质的物质的量。板书：c=n（mol）/V（L）【再问】溶液的组成还常用什么来表示？回答：也常用溶质的质量分数来表示。溶质的质量分
2、数表示单位质量溶液中所含溶质的质量。板书：a=m（溶质）/m（溶液）100第 2 页 共 15 页【提问】根据物质的量浓度的计算公式 c=n/V，我们能够联想起哪些有关的计算思想？请同学们讨论后回答。思考，讨论，回答：（1）在公式计算中，已知任何两个量，可以求得第三个量。（2）还可以根据物质的量联系溶质的质量、气体溶质在标准状况下的体积及微粒数目等。（3）当溶质的量一定时，浓度和体积成反比；当体积一定时，浓度和溶质的物质的量成正比。（4）根据 n=cV，当取出一定浓度的溶液时，溶液的浓度不变，但溶质的物质的量和所取溶液的体积成正比。【评价】同学们说的都很正确，不过，有一个问题，为什么当取出一定
3、浓度的溶液时，溶液的浓度不变？回答：溶液是均匀稳定的体系。【板书】类型 1 代入公式的计算【投影】填空：思考，完成练习。第 3 页 共 15 页【强调】体积必须以升（L）为单位进行计算。如果题目给的体积为 mL，则必须进行换算。【提问】为什么醋酸的H +小于其酸的浓度？回答：醋酸为弱酸，H +=ca，因此，H +小于酸的浓度。【板书】类型 2 溶液物质的量浓度和溶质质量分数的换算【提问】在进行换算时，根据那个不变的量来推导计算公式？请写出计算公式？回答：溶液中溶质的量是不变的，分别用物质的量浓度和溶质的质量分数计算，于是得到如下方程：m=cVM=1000Va 【强调】在此公式中，物质的量浓度（
4、c）、溶质的质量分数（a）、溶质的摩尔质量（M）和溶液密度（），已知任何三个量，可计算第四个量。【投影】练习：63硝酸溶液的物质的量浓度为 14 mol L-1，溶液的密度为_。思考，完成练习。答案：1.4 gmL -1【板书】类型 3 稀释问题【提问】溶液在加水稀释过程中，不变的量和变化的量是什么？计算的依据是什么？第 4 页 共 15 页回答：不变的量是溶质的质量和物质的量，变化的量是水的质量、溶液的体积、溶液的密度和溶液物质的量浓度。因此，可根据如下公式计算：n=C1V1=C2V2计算依据是，在此公式中，已知任何三个量，可计算第四个量。【再问】如何计算稀释后溶液的体积？能否用浓溶液的体积
5、和水的体积相加？回答：不能相加，应该用质量相加除以稀溶液的密度。【板书】V（稀）V（浓）+V（水）m（稀）=m（浓）+m（水）V（mL）=m（稀）g/（稀） gmL-1记笔记。【说明】对于浓度不超过 1molL-1的稀溶液，混合时体积变化不大，可以作近似计算：用原溶液体积相加得混合后的溶液体积。【投影】讨论题：将 12mol L-1的盐酸（密度为 1gmL-1）50mL 和1molL-1的盐酸（密度为 2gmL-1）100mL 混合，所得溶液的密度为gmL -1，溶液物质的量浓度为_molL -1讨论，思考，回答：基本思路：c=n/V混合后溶质的物质的量为：n=12molL-1O.05L+1m
6、olL-10.10L=0.7mol混合后溶液的体积为：V=（ 150+ 2100）/1000（L）答案：700/（50 1+100 2）molL -1【板书】类型 4 气体溶质问题第 5 页 共 15 页【投影】讨论题：标准状况下，AL 氯化氢气体溶于 1L 水中，所得溶液密度为gmL -1，则该溶液中溶质的质量分数为_，溶液的物质的量浓度为_。【提问】指导讨论：（1）这类型题目的基本入手点是什么？（2）请思考、讨论得出解题的正确思路。思考，讨论，回答：（1）解题的基本思路是从溶质的质量分数和浓度的定义公式入手：a=m（溶质）/m（溶液）100c=n/V（2）所得溶液中，溶质的质量为：m（溶质
7、）=36.5gmol -1AL/22.4Lmol-1溶液的质量为：m（溶液）=（36.5A/22.4+1000 ）g根据溶质的质量分数的定义得到：a=36.5A/（36.5A+22400）100（3）所得溶液中，溶质的物质的量为：n（溶质）=AL/22.4Lmol -1溶液的体积为：V=（36.5A/22.4+1000）/1000（L）根据溶液的物质的量浓度的定义得到：c=1000A/（36.5 A+22400）molL -1【小结】第 6 页 共 15 页溶液的质量等于溶质和水的质量相加，但溶液的体积不等于溶质和水的体积相加，也不等于水的体积。溶液的体积一定用其质量除以密度来计算。【板书】类
8、型 5 有关化学方程式的计算【投影】讨论题：体积比为 111 的氯化钠、氯化镁和氯化铝溶液，分别加入等体积、等浓度的硝酸银溶液，均恰好完全反应生成氯化银沉淀，则这三种溶液的物质的量浓度之比为：【提问】指导讨论：（1）三个反应的实质是什么？消耗等量的硝酸银说明什么？（2）请思考、讨论得出解题的正确思路。讨论，思考，回答：（1）这三个反应的实质均为：Cl-+Ag+AgCl消耗等量的硝酸银说明三种溶液中C1-的物质的量相等。（2）设：n（Cl -）=1mol则：n（NaCl）=1moln（MgCl 2）=1/2 moln（AlCl 3）=1/3 mol根据 c=n/V，体积相同时浓度和物质的量成正比
9、，因此浓度比为：1（1/2）：（1/3）=632第 7 页 共 15 页【小结】此类型题目的关键是找出与浓度有关的 n 和 V 的比例关系，从而得到浓度的比例关系。【板书】类型 6 烧瓶内气体溶于水的浓度计算【投影】讨论题一：标准状况下，一圆底烧瓶充满氯化氢气体，倒扣于水槽中，假设溶液没有损失，则所得溶液的物质的量浓度为：_。【提问】指导讨论：（1）解题基本入手点是什么？（2）请思考、讨论得出解题的正确思路。讨论，思考，回答：（1）解题基本入手点是公式：c=n/V（2）设烧瓶体积为 VL，标准状况下，充满氯化氢气体，则氯化氢的物质的量为：V/22.4mol，由于氯化氢极易溶于水，则溶液将充满烧
10、瓶，所得溶液的体积为 VL。因此，烧瓶内盐酸溶液的浓度为： 1/22.4molL -1。【评价】完全正确，所得溶液的浓度与烧瓶的体积无关。【投影】讨论题二：标准状况下，用圆底烧瓶收集氨气，当混合气的平均式量为 19时，停止收集，并将其倒扣于水槽中，假设溶液没有损失，则所得溶液的物质的量浓度为：_。讨论，思考，回答：根据混合气的平均式量为 19，算出氨气和空气的体积比 51，若设烧瓶的体积为 6L，则其中的氨气为 5L，5/22.4 mol。空气为 1L。氨气极易溶于水，而空气不溶于水，因此进入烧瓶的水形成的溶液的体积为 5L，溶液浓度为：1/22.4 molL-1。回答：氨气极易溶于水，而空气
11、不溶于水，因此氨气所占的体积也就是所得氨水溶液的体积。因此，无论氨气和空气的比例如何，溶液的浓度均为 1/22.4molL-1。【评价】思路完全正确，还有没有更简单的思路。【评价】完全正确，因此讨论题一和讨论题二的结果是相同的，无论烧瓶的体积如何。第 8 页 共 15 页【投影】讨论题三：标准状况下，将二氧化氮和氧气按 41 的体积比混合后，充满一烧瓶，倒扣于水槽中，当反应不再进行时，假设溶液没有损失，则所得溶液的物质的量浓度为：_。讨论，思考，回答：根据：4NO 2+O2+2H2O=4HNO3 若设烧瓶体积为 1L，则 NO2为 4/5L，生成硝酸 4/（522.4）mol，所得溶液体积为
12、1L，因此，溶液浓度为 1/28 molL-1。【评价】完全正确，由于烧瓶内的气体的总物质的量和生成硝酸的物质的量为54，因此所得溶液浓度为：（4/5）（1/22.4）molL -1。【投影】讨论题四：标准状况下，将一氧化氮、二氧化氮和氧气的混合气充满一烧瓶，倒扣于水槽中，当反应不再进行时，溶液充满烧瓶，假设溶液没有损失，则所得溶液的浓度范围是：_。讨论，思考，回答：根据：4NO 2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO3假定全部是二氧化氮和氧气的混合气，则其体积比一定为 41，所得硝酸溶液的浓度为：1/28molL -1。假定全部是一氧化氮和氧气的混合气，则其体积比一
13、定为 43，所得硝酸溶液的浓度为：4/（722.4）=1/39.2molL -1。因此，若为一氧化氮、二氧化氮和氧气的混合气，所得硝酸溶液的浓度范围是：1/39.2molL-1c1/28 molL-1。【小结】此类型题目的基本思路是从公式 c=n/V 入手，找出溶质的物质的量和溶液的体积之间的关系。【过渡】上面我们讨论了有关溶液浓度计算的六种基本类型，下面我们再复习两种在溶液浓度的有关计算中的基本解题方法。第 9 页 共 15 页倾听。【板书】基本计算方法 1电荷守恒法【投影】讨论题：某地酸雨经检验，除含氢离子外，还含如下离子：Na+=1.410-3molL-1Cl-=3.510-3molL-
14、1NH4+=2.310-3molL-1SO42-=1.510-4molL-1则该溶液中的氢离子的浓度为_。讨论，思考，回答：根据电荷守恒，溶液中的阳离子的正电荷浓度之和等于阴离子的负电荷浓度之和：H+Na+NH4+ =Cl-+SO42-2将已知数据代入，计算得：H+=1.010-4molL-1【评价】完全正确，请注意 SO42-带 2 个负电荷，因此其负电荷浓度等于其离子浓度的 2 倍。【板书】基本计算方法 2参比法【投影】讨论题：物质 X 的 1（溶质的质量分数，以下同）的溶液和 9的溶液等体积混合后得溶液，物质 Y 的 1的溶液和 9的溶液等体积混合后得溶液，根据附表判断下列叙述正确的是：
15、第 10 页 共 15 页A溶液，中溶质的质量分数均大于 5B溶液，中溶质的质量分数均等于 5C溶液中溶质的质量分数大于 5，溶液中溶质的质量分数小于 5D溶液中溶质的质量分数小于 5，溶液中溶质的质量分数大于 5讨论，思考，倾听教师讲解：（1）建立参照体系，若溶液等质量混合，则混合后溶液的溶质的质量分数为：（1+9）/2=5（2）对于 X 溶液，溶质的质量分数越大，密度越小，因此，当等体积混合时，1溶液的质量大于 9溶液的质量，稀溶液的比例大了，因此混合溶液中溶质的质量分数将偏低，即小于 5。对于 Y 溶液，当等体积混合时，1溶液的质量小于 9溶液的质量，浓溶液的比例大了，因此混合溶液中溶质的质量分数将偏高，即大于 5。答案：D（3）因为纯水（密度为 1gmL-1）相当于溶质的质量分数为 0 的溶液，因此，只要溶液的密度小于 1gmL-1，就和 X 溶液的情况相同，如：氨水、乙醇溶液等；反之，只要溶液的密度大于 1gmL-1，就和 Y 溶液的情况相同，如：多数酸、碱、盐溶液。【小结】6 种基本类型的基本思维方法在于紧扣物质的量浓度的基本公式：c=n/V，注意掌握基本题型的思考方法。
