2022年高中化學（大綱版）第一冊 第一章化學反應及其能量變化 第三節(jié)物質的量濃度(第一課時)

2022年高中化學（大綱版）第一冊 第一章 化學反應及其能量變化 第三節(jié)物質的量濃度(第一課時)從容說課本節(jié)教材主要包括物質的量濃度的概念、有關物質的濃度的計算和配制一定物質的量濃度溶液的方法三部分。本節(jié)內容是在溶質的質量分數(shù)和物質的量概念的基礎上，使學生掌握溶液中溶質的物質的量濃度這種表示溶液的組成的方法。通過本節(jié)知識的學習，可以使學生擴大對溶液組成表示方法的認識，提高化學計算的能力和初步學會配制一定物質的量濃度溶液的實驗技能，并為以后的學習打下一定的基礎。所以，本節(jié)教材是高中化學教材中的重點內容，也是高中化學中有關化學計算和實驗基本操作的重點內容之一。教學中應重視與初中化學知識的銜接和化學基本概念的應用。采用復習引入法，讓學生了解溶質的質量分數(shù)在使用時有什么不便之處，以此讓學生了解引入物質的量濃度的重要性和必要性，加深對這一概念的理解。關于物質的量濃度的計算要立足于有關概念的計算，要從概念出發(fā)分析解題思路。對一定物質的量濃度溶液的配制，可采用邊演示實驗、邊小結配制步驟的方法，結合演示，講解每一步為什么要這樣做，應注意哪些事項？在哪些步驟中可能會引起誤差？會產生什么樣的誤差？從而達到掌握配制一定物質的量濃度溶液的方法。另外，在演示配制一定物質的量濃度溶液的實驗之前，首先要向學生詳細地介紹容量瓶的規(guī)格、使用方法和使用時應注意的問題。教學目標 1.使學生理解物質的量濃度的概念。 2.使學生掌握有關物質的量濃度的計算。 3.使學生掌握一定物質的量濃度的溶液加水稀釋的計算。 4.掌握物質的量濃度與溶質質量分數(shù)的換算。 5.使學生初步學會配制一定物質的量濃度溶液的方法和技能，學會容量瓶的使用方法。 教學重點 1.物質的量濃度的概念。 2.有關物質的量濃度概念的計算。 3.溶液中溶質的質量分數(shù)與物質的量濃度的換算。 4.一定物質的量濃度的溶液的配制方法。 教學難點 正確配制一定物質的量濃度的溶液。 教學方法 講解、比較、練習、實驗、歸納等。 課時安排 第一課時：物質的量濃度的概念及其運算。 第二課時：一定物質的量濃度溶液加水稀釋的計算與物質的量濃度與溶質質量分數(shù)的換算。 第三課時：配制一定物質的量濃度溶液的方法和技能。 教學用具 投影儀。 容量瓶(500 mL)、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、藥匙、托盤天平、濾紙、Na2CO3固體、蒸餾水。 教學過程 第一課時引言展示預先配好的濃度不同的兩瓶KMnO4溶液。師這兩瓶溶液均是KMnO4的水溶液，為什么溶液的顏色深淺不同呢？生溶液的濃度不同。師對。表示溶液濃度的方法有多種，在初中我們學過的溶液的溶質質量分數(shù)便是其中的一種。請大家回憶溶質質量分數(shù)的表達式。（請一位學生上前板演）生=×100%師在生產和科學實驗中，我們經(jīng)常要使用溶液，但在許多場合取用溶液時，一般不去稱量它的質量，而是要量取它的體積。今天我們來學習另一種與溶液體積有關的表示溶液濃度的物理量物質的量濃度。 板書第一節(jié) 物質的量濃度(第一課時) 一、物質的量濃度 師物質的量和溶液的濃度有什么關系？什么叫物質的量濃度？ 生閱讀教材相關內容，并回答物質的量濃度的概念及符號。 師根據(jù)學生的回答板書。 板書以單位體積溶液里所含溶質B的物質的量來表示溶液組成的物理量，叫做溶質B的物質的量濃度。符號：c(B) 問B的含義是什么？ 生B表示溶液中所含溶質。 師對！其不但表示溶液中所含溶質的分子，還可表示溶液中所含溶質電離出的離子。 問物質的量濃度的概念，我們也可以簡化為一個代數(shù)式，怎樣表示？ 生物質的量濃度c(B)等于溶液中所含溶質B的物質的量n(B)與溶液的體積V的比值。 板書c(B)= 問能從上式得出物質的量濃度的單位嗎？ 生能！是摩爾每升或摩爾每立方米。 板書單位:mol/L(或mol/m3) 師在中學化學中，我們最常用的單位是摩爾每升。 過渡下面，我們根據(jù)物質的量濃度的概念來進行一些計算。 板書1.將28.4 g Na2SO4溶于水配成250 mL溶液，計算溶液中溶質的物質的量濃度，并求出溶液中Na和SO的物質的量濃度。 師請大家用規(guī)范的解題格式解答此題。 學生活動，教師巡視，同時請一位同學上黑板解答此題 學生板書 解：n(Na2SO4)= =0.2 mol c(Na2SO4)=0.8 mol·L1 因為Na2SO4=2NaSO 故溶液中n(Na)=2n(Na2SO4)=2×0.2 mol=0.4 mol n(SO)=n(Na2SO4)=0.2 mol 則c(Na)=1.6 mol·L1； c(SO)=0.8 mol·L1。 答：所配溶液中溶質的物質的量濃度為0.8 mol·L1，Na和SO的物質的量濃度分別為1.6 mol·L1和0.8 mol·L1。 師大家做得都很好，需要注意的是解題過程的規(guī)范化。 從上題的解答我們知道，利用物質的量濃度的概念，我們既可求出溶液中所含溶質的物質的量濃度，也可求出溶液中的離子的物質的量濃度，只不過求溶液中離子濃度時，n(B)為所求離子的物質的量。 另外，表示某物質的水溶液時，我們常用aq來進行標注，如上題中的Na2SO4溶液的體積，我們用符號VNa2SO4(aq)表示，以區(qū)別純的Na2SO4固體的體積V(Na2SO4)。 板書，把上題中的V(液)改為VNa2SO4(aq) 師請大家再做下面的練習： 投影配制500 mL 0.1 mol·L1的NaOH溶液，需NaOH的物質的量是多少？質量是多少？ 學生活動根據(jù)溶液體積、溶質質量、溶質的物質的量以及溶質的物質的量濃度之間的換算關系進行分析，練習，并由一名學生將解題過程板演于黑板上。 解：依題意 n(NaOH)=c(NaOH)·VNaOH(aq)=0.1 mol·L1×0.5 L=0.05 mol 0.05 mol NaOH的質量: m(NaOH)=n(NaOH)·m(NaOH)=0.05 mol×40 g·mol1=2 g。 答：配制500 mL 0.1 mol·L1的NaOH溶液需NaOH的物質的量為0.05 mol，質量為2 g。 師評價學生回答和板演的格式。 組織討論 投影1.將342 g C12H22O11(蔗糖，相對分子質量為342)溶解在1 L水中，所得的溶液中溶質的物質的量濃度是否為1 mol·L1?為什么？ 2.從1 L 1 mol·L1的C12H22O11溶液中取出100 mL，取出的溶液中C12H22O11的物質的量濃度是多少？怎么得出來？ 學生思考后回答 1.將342 g蔗糖溶解在1 L水中，所得溶液的物質的量濃度不為1 mol·L1。因為342 g蔗糖是1 mol。而溶液的體積1 L水溶解342 g蔗糖后的體積無從知曉，故不能得出蔗糖溶液的準確的物質的量濃度。 2.從1 L 1 mol·L1的蔗糖溶液中取出100 mL，則取出的溶液中蔗糖的物質的量濃度仍是1 mol·L1。 師回答得很正確！這也告訴我們在理解物質的量濃度的概念時要注意以下兩點： 1.溶液的體積不等于溶劑的體積；且不同物質(尤其是不同狀態(tài)的物質)的體積是沒有加合性的。 2.溶液的物質的量濃度與所取溶液的體積大小無關。這與從一壇醋中取出一勺，其酸度不變是同一個道理。 問在初中我們講分子的概念時，曾做過一個實驗：100 mL酒精與100 mL水混合其體積并不等于200 mL，它說明了什么？結合初中和我們今天所學的知識進行回答。 生說明了分子之間有間隔；同時也說明不同物質的體積是沒有加合性的。 師很好！同樣的例子我們可以舉出很多：如通常狀況下，1體積水中可溶解約500體積的氯化氫氣體，但所得鹽酸溶液的體積并不等于(1500)體積，而是遠小于501體積。一般來說，固體與液體，液體與液體混合時，形成混合液的體積變化不大，而氣體與液體混合時，體積變化較大。在計算時，我們一般通過混合液的質量和密度來求得溶液的體積。因為相同物質或不同物質的質量是有加和性的。 過渡既然物質的量濃度和溶質的質量分數(shù)都是用來表示溶液組成的物理量，那么，它們之間又有什么樣的區(qū)別和聯(lián)系呢？ 請同學們根據(jù)學過的知識，填寫下表。 投影物質的量濃度和溶質質量分數(shù)的區(qū)別 學生活動，請一位同學把答案填寫在膠片上 答案：物質的量濃度溶質質量分數(shù)溶質單位molg溶液單位Lg表達式c(B)=×100%特點相同不一定相同相同不一定相同講解溶質的質量分數(shù)與溶質的物質的量濃度除了有上面我們所分析的區(qū)別外，它們在使用范圍上也有較大差別。由于我們在許多場合取用溶液時，一般不去稱它的質量，而是要量取它的體積，且物質在發(fā)生化學反應時，各物質的物質的量之間存在著一定的關系，而化學反應中各物質之間的物質的量的關系要比它們的質量關系簡單得多。因此，物質的量濃度是比質量分數(shù)應用更廣泛的一種物理量。 懸念那么，在物質的量濃度和溶質的質量分數(shù)之間有著什么樣的聯(lián)系呢？下一節(jié)課，我們將解開這個謎！ 問題探究已知當NH3氣溶于水后主要形成以下幾種粒子：NH3分子、NH3·H2O分子和NH，現(xiàn)有1 L 2 mol/L的氨水溶液，試問該溶液的溶質的物質的量是多少？是不是指溶液里的NH3分子？ 學生活動分組討論，分析：由公式cB=可知nB=cB·V在本題中c(B)=2 mol/L，V=1 L，故n(B)=2 mol/L×1 L=2 mol，即溶液中溶質的物質的量為2 mol。 氨水溶液的溶質指的是溶解到水中的氨氣分子，而氨分子溶于水后以NH3分子、NH3·H2O分子以及NH三種形式存在，所以所得到的2 mol溶質是NH3分子、NH3·H2O及NH三者物質的量之和即n(NH3)n(NH3·H2O)n(NH)=2 mol，并不是溶液中的氨分子，但一般計算溶質的質量時，是計算NH3的質量。 本節(jié)小結本節(jié)課我們學習和討論了物質的量濃度的概念及其簡單的運算，并比較分析了物質的量濃度與質量分數(shù)之間的區(qū)別，在學習中應注意物質的量濃度計算的基本公式及其單位。 作業(yè)習題：一、4，5，6 二、1，2 板書設計 第三節(jié) 物質的量濃度(第一課時)一、物質的量濃度 以單位體積溶液里所含溶質B的物質的量來表示溶液組成的物理量，叫做溶質B的物質的量濃度。 符號：c(B) c(B)= 單位：mol·L1(或mol/m3) 1.將28.4 g Na2SO4溶于水配成250 mL溶液，計算溶液中溶質的物質的量濃度，并求出溶液中Na和SO的物質的量濃度。 解：n(Na2SO4)= =0.2 mol c(Na2SO4)=0.8 mol·L1 因為Na2SO4=2NaSO 故溶液中n(Na)=2n(Na2SO4)=2×0.2 mol=0.4 mol n(SO)=n(Na2SO4)=0.2 mol 則c(Na)=1.6 mol·L1； c(SO)=0.8 mol·L1。 答：所配溶液中溶質的物質的量濃度為0.8 mol·L1，Na和SO的物質的量濃度分別為1.6 mol·L1和0.8 mol·L1。 教學說明 計算溶液中溶質的物質的量濃度，就是要求出每升溶液中溶質的物質的量。教師在授課過程中要注意對學生的思維活動進行有意識的引導，使他們努力向此目標趨近，而不是盲目、機械地套用公式。 參考練習 1在一定溫度下將500 mL 2 mol/L1NaOH溶液分為300 mL(記為A)和200 mL(記為B)兩份，判斷下列說法是否正確。正確的在( )內打“”，錯誤的在( )內打“×”。 ( )A、B中NaOH物質的量濃度相同。 ( )A中NaOH物質的量濃度較大。 ( )A中NaOH的物質的量較小。 ( )B中NaOH的物質的量較小 ( )A、B的密度相同。 ( )A中H2O的物質的量較大。 解析：A與B同是從500 mL 2 mol/L1 NaOH溶液中分割出來的不同體積的溶液，它們的NaOH物質的量濃度、NaOH質量分數(shù)、溶液密度等相同，但溶液體積、溶液質量、溶質(或溶劑)的質量、物質的量等不同。 答案：×× 2下列溶液中的NO3溶液與500mL1mol·L1 NaNO3中的NO3濃度相等的是 （）A100mL 2 mol·L1 NH4NO3溶液B20mL 1 mol·L1KNO3溶液和40mL 0.5 mol·L1 Ca(NO3)2溶液混合C50mL 1.5 mol·L1Al(NO3)3溶液D150 mL 0.5 mol·L1 Mg(NO3)2溶液答案：BD3在100mL水溶液里溶有5.85gNaCl和11.1g CaCl2，該溶液中Cl的濃度為（）A1 mol·L1 B2 mol·L1C3 mol·L1D4 mol·L1答案：C