1、第 4 课时 教学设计 三维目标 知识与技能 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概念的计算。 3.使学生掌握溶液的质量分数和物质的量浓度的换算。 4.使学生初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法。 过程与方法 1.在概念的教学中，培养学生的思维能力。 2.通过有关物质的量浓度计算的教学，培养学生的计算能力。 3.通过配制一定物质的量浓度溶液的教学，培养学生的观察和动手实验能力。 情感、态度与价值观 1.与初中知识衔接，使学生感到获取新知识、新方法的喜悦。 2.通过实验激发学生学习化学的兴趣，培养学生严谨求实的科学作风。 教学重点 物质的量浓度的概念、有关物质的量
2、浓度概念的计算、一定物质的量浓度溶液的配制 方法 教学难点 1.溶液的物质的量浓度与溶质的质量分数之间的换算 2.气体溶质的物质的量浓度的计算 3.正确配制一定物质的量浓度的溶液 教具准备 烧杯、容量瓶、量筒、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平、药匙、洗瓶、多媒体课件 教学过程 导入新课 师：我们知道溶液有浓、稀之分，那么如何定量地表示溶液的浓稀程度呢？ 生：用浓度，在初中学过用溶质的质量分数表示溶液的浓度。 师：溶质的质量分数是如何定义的，你能写出溶质质量分数的表达式吗？ 生：溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比，表达式： 溶质的质量分数= 溶 液 的 质 量溶 质 的 质 量 100% 师
3、：质量相同、溶质的质量分数也相同的任何溶液里，含有溶质的质量相等，但是溶 质的物质的量相同吗？请举例说明。 生：不同。例如 100 g 20%的 NaCl 溶液中含有 20 g NaCl，即含有 0.342 mol NaCl，而 同样质量分数的 KNO3 溶液中含有 20 g KNO3，但溶质的物质的量却为 0.198 mol。 师：在使用溶质的质量分数时有不便之处。例如：在科学实验和工农业生产中，人们 在使用溶液时，一般都量取溶液的体积，而较少去称量其质量。此外物质在发生化学反应 时，反应物的物质的量之间有一定的比例关系，比质量关系要简单多了。所以有必要学习 另外一种表示浓度的方法。是用溶液
4、的体积和溶质的物质的量表示的。本节就学习这种表 示溶液组成的物理量物质的量浓度。 板书三、物质的量浓度 推进新课 师：什么是物质的量浓度呢?请同学们阅读课本上的有关内容。 生：阅读 P15 有关物质的量浓度的定义。 板书定义：以单位体积溶液里所含溶质 B 的物质的量来表示的溶液组成的物理量，叫 做溶质 B 的物质的量浓度。用符号 cB 表示，单位 molL-1（或 mol/L） 。 表达式：c B= Vn 师：请同学们讨论，如果将 1 mol NaCl 溶于 1 L 水中所得溶液的物质的量浓度是 1 molL-1 吗？ 生：不是。因为将 1 mol NaCl 溶于 1 L 水后，所得溶液的体积
5、不是 1 L。 师：1 L 58.5 g NaCl 溶液的物质的量浓度是不是 1 molL-1？ 生：不是。因为 58.5 g NaCl 溶液中溶质的物质的量不是 1 mol。 师：从 1 molL-1NaOH 溶液中取出 100 mL，取出的溶液中 NaOH 的物质的量浓度是 多少？哪些量变了，哪些量没变？ 生：还是 1 molL-1。因为溶液是均一的。溶液的物质的量浓度没变，但溶质的物质的 量减少了。 师：若两种不同溶质的溶液，体积相同，物质的量浓度也相同，溶质的物质的量如何？ 质量如何？例如：1 L 1 molL -1 的氯化钠溶液与同体积同物质的量浓度的盐酸。 生：溶质的物质的量相同，
6、而质量不同。 师：对于这个新概念，我们要注意其中的几个要点： 1.溶质是用物质的量而不是用质量表示。 2.是溶液的体积，并非溶剂的体积。 3.单位：molL -1 或 mol/L。 4.从某溶液取出任意体积的溶液，其物质的量浓度都相同，但所含溶质的物质的量因体积 不同而不同。 （溶液是均一、稳定的） 多媒体展示 溶质的质量分数 物质的量浓度 定义 用溶质的质量占溶液质量的百分比表示的浓度 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 表达式 溶质的质量分数（w）= )(g溶 液 的 质 量溶 质 的 质 量 100% 物质的量浓度（c B）=
7、 )(Lmol溶 液 的 体 积溶 质 的 物 质 的 量 cB= V 特点 溶液的质量相同，溶质的质 量分数也相同的任何溶液里， 含有溶质的质量都相同，但 是溶质的物质的量不相同 溶液体积相同，物质的量浓度也相 同的任何溶液里，含有溶质的物质 的量都相同，但是溶质的质量不同 实例 某溶液的浓度为 10，指在 100 g 溶液中，含有溶质 10 g 某溶液物质的量浓度为 10 molL- 1，指在 1 L 溶液中，含有溶质 10 mol 师：我们已经掌握了物质的量浓度的定义，下面我们再用练习加强对这个概念的理解。 多媒体展示 练习： 1.用 40 g NaOH 配成 2 L 溶液，其物质的量浓
8、度_mol L-1。 2.58.5 g NaCl 配成 500 mL 溶液，其物质的量浓度_mol L-1。 3.2 mol NaOH 配成 200 mL 溶液，其物质的量浓度为_mol L-1。 4.物质的量浓度为 2 molL-1 的硫酸溶液 250 mL，含硫酸的物质的量为_mol 。 师：我们知道了物质的量与质量的关系，以及用溶质物质的量和溶液体积来表示溶液 的组成，就可以在实验室配制一定物质的量浓度的溶液了。 多媒体展示 (例 1)配制 500 mL 0.1 molL-1 NaOH 溶液需要 NaOH 的质量是多少？ 师：题中已知溶液的体积和物质的量浓度，可以用公式：c B= Vm求
9、出溶质的物质的量， 然后再用公式 n= Mm求出溶质的质量就可以了。 多媒体展示 解：500 mL 0.1 molL -1 NaOH 溶液中 NaOH 的物质的量为： n(NaOH)=c(NaOH)VNaOH (aq) aq 表示某种物质的水溶液 =0.1 molL-10.5 L=0.05 mol 0.05 mol NaOH 的质量为： m(NaOH)=n(NaOH)M(NaOH)=0.05 mol40 gmol-1=2 g 师：2 g 的 NaOH 可以用天平来称量，但是 500 mL 溶液的体积怎么量呢？ 生：将 2 g NaOH 溶于 500 mL 水中。不可以的。因为这样所得溶液的体积
10、就不是 500 mL 了。可将少量 NaOH 溶于水后，然后再将溶液的体积配成 500 mL。 师：用什么仪器呢？烧杯行吗？ 生：不行，烧杯是粗略测量体积的仪器。 师：要想准确量取溶液的体积，我们有一个较为精密的仪器叫容量瓶。下面请同学们 分组观察容量瓶，并查资料了解它的使用注意事项。 生：观察容量瓶，查资料。 多媒体展示 容量瓶的使用 1.容量瓶的体积固定，有不同规格(100 mL 、250 mL、500 mL、1 000 mL 等) 。 2.使用前须检验容量瓶是否漏水。 3.溶液温度与容量瓶上标定温度一致时，所取液体的体积最标准。 4.溶液液面接近刻度线 12 cm 时，须用胶头滴管加水至
11、刻度线。 师：演示如何检查容量瓶是否漏水。 师：能否直接在容量瓶中溶解？ 生：不能，NaOH 溶于水后放热，会引起测量溶液体积不准。 师：好了，有了这些知识准备，我们就可以配制一定物质的量浓度的溶液了。 多媒体展示 实验 15 配制 100 mL 1.00 molL-1NaCl 溶液。 （1）计算需要 NaCl 固体的质量：_g。 （2）根据计算结果，称量 NaCl 固体。 （3）将称好的 NaCl 固体放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解。 （4）将烧杯中的溶液注入容量瓶，并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁 23 次，洗涤液也都注入 容量瓶。轻轻晃动容量瓶，使溶液混合均匀。 （5）将蒸馏水注入容量瓶，液面离
12、容量瓶颈刻度线下 12 cm 时，改用胶头滴管滴加蒸馏 水至液面与刻度相切。盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。 生：分组实验 学与问 1.为什么要用蒸馏水洗涤烧杯，并将洗涤液也注入容量瓶？ 2.如果将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外，最后配成的溶液中溶质的实际 浓度比所要求的大了还是小了？ 3.你是用什么仪器称量 NaCl 固体的？如果是托盘天平，你称量的质量是多少？与计算量一 致吗？为什么？ 分组讨论 生：因为烧杯还有残留的溶质。小了。因为溶质的物质的量变小了。 师：实验做完了，请同学们小结配制一定物质的量浓度溶液的步骤好吗？ 生：配制步骤：（1）计算， （2）称量， （3）溶解， （
13、4）移液， （5）洗涤， （6）定容， （7）摇匀。 板书2.配制步骤：（1）计算， （2）称量， （3）溶解， （4）移液， （5）洗涤， （6）定容， （7）摇匀。 师：以上我们分析了在配制过程中需注意的问题。若在配制操作中有以下行为，将会 对配制结果造成什么样的影响呢? 板书3.误差分析 多媒体展示 配制步骤 错误操作 n V c 计算 计算结果 m=5.85 g，称 5.9 g 砝码生锈（没有脱落）称量 少量 NaCl 沾在滤纸上 溶解 为促进 NaCl 溶解而加热，将热溶液转移至容量瓶中 溶质溶解放热，溶液未冷转移 玻璃棒在刻度线上引流 洗涤 未洗涤或洗涤液未注入容量瓶 仰视定容 超
14、过刻度线，吸出一部分水 摇匀 摇匀后液面下降，补充水 装瓶 试剂瓶刚用蒸馏水洗过 师：分析误差时，要根据 c Vn，围绕操作行为对 n 与 V 的影响来分析。 师：我们在实验室做化学实验或进行科学研究时，需要根据不同的情况选择不同浓度 的溶液进行实验。所以，在实验室不仅用固体物质来配制溶液，还经常要将浓溶液稀释成 不同浓度的稀溶液。 思考与交流 1.以硫酸为例，讨论不同浓度的溶液在性质上可能会出现什么差异。 2.如果将 5 mL 浓硫酸稀释为 20 mL 的稀硫酸，得到的稀硫酸与原浓硫酸中所含 H2SO4 的 物质的量相等吗？能说出你的理由吗？ 师：在用浓溶液配制稀溶液时，常用下面的式子计算有
15、关的量： 板书c( 浓溶液)V( 浓溶液 )=c(稀溶液)V( 稀溶液) 师：请同学们思考，如何用 18 molL-1 浓硫酸配制 100 mL 1 molL-1 稀硫酸溶液？ 生：先求出浓硫酸的体积。利用稀释前后溶质的物质的量不变可求出浓硫酸的体积为 5.6 mL。 师：小结实验中注意事项 计算浓 H2SO4 的体积 V。 浓 H2SO4 的正确稀释方法。 向容量瓶中转移溶液时，要待溶液冷却后再进行。 课堂小结 配制一定物质的量浓度的溶液，最主要的仪器是容量瓶，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。 板书设计 物质的量浓度 1.定义：以单位体积溶液里所含溶质 B 的物质的量
16、来表示溶液组成的物理量，叫做溶质 B 的物质的量浓度。用符号 cb 表示，单位 mol/L（或 molL-1） 表达式：c B=Vn 2.配制步骤：（1）计算， （2）称量， （3）溶解， （4）移液， （5）洗涤， （6）定容， （7）摇 匀。 3.误差分析 活动与探究 体积可以简单加和吗？ 我们做这样两个实验：（1）取一支 100 mL 量筒，精确量取蒸馏水 50 mL，另取一支 50 mL 量筒，精确量取无水酒精 50 mL，然后把 50 mL 无水酒精倒入盛有 50 mL 水的 100 mL 的量筒中，混合均匀再读数，结果并不正好是 100 mL，而只是 96.7 mL。显然，在形 成
17、混合溶液时，总体积减少了，这里是 50+50100。 能够相互混溶的两种液体的体积不具有加和性，这是物质分子间具有空隙的有力证明。 当酒精和水混合后，这两种分子互相钻入对方分子的空隙里。另外，物质分子之间总是有 相互作用的。由于水分子与酒精分子的作用力不同于水分子间的作用力和酒精分子间的作 用力，也会使分子与分子间的空隙发生改变。因而，总体积的减小，绝不是有一部分水分 子或酒精分子消失了。 实验（2）：在盛有 50 mL 冰醋酸的烧杯里，慢慢加入 50 mL 苯。冰醋酸的密度 1.05 gcm-3，苯的密度是 0.879 gcm-3，冰醋酸比苯重，所以冰醋酸在下层，苯在上层，用彩笔 在烧杯外壁
18、做一记号，以标出混合前液面的高度。混合均匀后总体积比它们混合之前体积 之和还要大。也就是说，在这里，50+50100。 这又是什么原因呢?这是由于苯和冰醋酸混合后，苯分子与醋酸分子之间的吸引力，比 苯分子间的吸引力和醋酸分子间的吸引力都要弱，导致苯与冰醋酸分子间距加大。 为此，在溶液的计算中，不能简单地采取 VV=2V ，即把混合后溶液的体积当作混合 前两种溶液体积之和，因为混合后溶液的密度发生了变化。除非：(1)题目中说明体积不变； (2)相同溶剂的稀溶液混合；(3)如果是浓溶液则应是溶剂和溶质相同且浓度相近的溶液。除 此之外，都应通过溶液的质量和密度求出体积。 说明：有条件的学校可以把这两
19、个实验让学生操作练习，作为知识的进一步加深和拓 展。 随堂练习 一、选择题 1.配制一定物质的量浓度的溶液，造成浓度偏高的操作是（ ） A.溶解后的溶液未冷却至室温就转入容量瓶中 B.定容时，眼睛俯视刻度线 C.洗涤烧杯和玻璃棒的溶液未转入容量瓶中 D.定容时，眼睛仰视刻度线 答案:AB 2.将物质的量浓度相同、体积相同的 NaCl、CaCl 2、AlCl 3 溶液分别与同浓度的 AgNO3 溶液 恰好完全反应，则所需 AgNO3 溶液的体积比是（ ） A.123 B.321 C.111 D.632 答案:A 3.相同体积的 Na2SO4 溶液（浓度为 M1）和 Al2(SO4)3 溶液（浓度
20、为 M2） ，若其中的24SO 的物质的量浓度相同，则 M1 和 M2 的关系是（ ） A.M1=M2 B.M1=3M2 C.M2=3M1 D.无法确定 答案:B 4.下列物质中，含有 6.021023 个分子的是（ ） A.常温、常压下，22.4 L HCl 气体 B.标准状况下，22.4 L 的水 C.28 g 的 CO D.1 molL-1 的蔗糖溶液 答案:C 5.标准状况下，1 体积的水溶解 700 体积的氨气，所得氨水的密度为 0.8 gmL-1，则氨水的 物质的量浓度为（ ） A.163 molL-1 B.31.25 molL-1 C.0.045 molL-1 D.4.7 mol
21、L-1 答案:A 6.下列关于 0.1 molL-1 硝酸钾溶液的叙述，正确的是（ ） A.1 L 该溶液中含有硝酸钾 101 g B.从 1 L 该溶液中取出 500 mL 溶液后，余下溶液的浓度为 0.05 molL-1 C.该溶液中 K+的浓度为 0.1 molL-1 D.在 1 L 水中溶解 0.1 mol 硝酸钾即可配得该溶液 答案:C 7.从浓度为 98%，密度为 1.84 gcm-3 的浓硫酸试剂瓶中取出 10 mL 的浓硫酸，然后稀释至 1 L，则所得稀硫酸的物质的量浓度为（ ） A.1.84 molL-1 B.18.4 molL-1 C.0.184 molL-1 D.0.01
22、8 4 molL-1 答案:C 二、填空题 8.实验室用 =1.84 gcm-3、98.3% 的浓 H2SO4 配制 200 mL 浓度为 0.46 molL-1 的稀 H2SO4 溶液。下列是有关实验操作，请按顺序把操作步骤填入括号内。 A.将容量瓶中的溶液倒入试剂瓶并贴上标签； B.将浓 H2SO4 沿烧杯内壁缓缓注入盛有 80 mL 蒸馏水的烧杯中，并小心搅拌； C.用量筒量取一定量的浓 H2SO4； D.把已冷却的 H2SO4 溶液沿玻璃棒小心注入容量瓶中，并用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒 23 次，且洗液都注入容量瓶中，摇匀； （E）用胶头滴管加蒸馏水到凹面正好与刻度线相切； （F）加
23、盖反复颠倒摇匀； （G）继续往容量瓶中加蒸馏水直到离刻度线 12 cm 处。 正确的操作顺序为（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ） 答案:CBDGEFA 习题详解 1.答案：D 点拨:从单位可以看出表示的是物质的量浓度。 24.答案：（1）B （2）B （3）B 点拨:（1）Na 2SO4 中 Na+的数目是 Na2SO4 的 2 倍，Na 2SO4 有 0.5 mol,所以 Na+有 1 mol， 合 6.021023 个。 （2）同温同压下气体的体积比等于其物质的量之比。CH 4 与 O2 的物质的量之比为：16molg 132olg=12。 (3)溶液的浓度等于溶液中所含溶质的物质
24、的量除以溶液的体积。稀释前后，溶液的物质的 量并没有改变，稀释后其物质的量浓度为： Ll5.0.1 =0.03 molL-1。 5.答案：此人的血糖值为 5.11 mmolL-1，正常。 点拨:将 92 mgdL-1 换算成 mmolL-1，并与标准值相对照，即可得出答案。 6.答案：这种做法不对，会造成结果偏低。 点拨:这是因为倒出的部分溶液中含有溶质，结果导致容量瓶内的溶质减少，即容量瓶内溶 质的物质的量减少，溶质的物质的量浓度也减小。 7.答案：14 mL 点拨:考查配制溶液的第一步计算。 n（H 2SO4）=c 1V1=1.0 molL-1250 mL10-3 LmL- 1=0.25
25、mol；再由 n（H 2SO4）=c 2V2 得： V2= 185.0Lmolc=0.014 L。 8.答案：224140352 点拨:四种元素的物质的量之比为 1408.molg 1243.0olg 1642.0molg1560.molg =224140352。 9.答案：（1）2 mol （2）2 mol （3）4 mol 点拨:n（CuCl 2)= 150%70.molgkgk=2 mol n（Cu 2+）=n（CuCl 2）=2 mol n（Cl -）=2n（ CuCl2）=22 mol=4 mol 10.答案：40 点拨:相对分子质量在数值上等于其摩尔质量。该气体的摩尔质量为： Lmolg1.0479. 1 =40 gmol-1，所以其相对分子质量为 40。
