2022年高中化學（大綱版）第一冊 第三章物質的量第三節(jié)物質的量濃度(第二課時)

2022年高中化學（大綱版）第一冊 第三章 物質的量 第三節(jié)物質的量濃度(第二課時)引言上節(jié)課我們知道了物質的量濃度的概念及其與質量分數(shù)的區(qū)別，本節(jié)課我們來學習物質的量濃度與溶質的質量分數(shù)之間的聯(lián)系及有關溶液稀釋的計算。 板書第三節(jié) 物質的量濃度(第二課時) 二、溶液中溶質的質量分數(shù)與物質的量濃度的換算 師請大家根據(jù)上節(jié)課內(nèi)容，回答下列問題： 提問并投影1.已知某1 L H2SO4溶液中含有250 mL H2SO4，請算出該溶液的物質的量濃度。 生該題無法計算！ 問為什么？ 生因為溶液中所含溶質H2SO4的量無法得出。 師大家再看另一問題： 提問并投影2.已知每100 g H2SO4溶液中含有37 g硫酸，求該硫酸溶液的物質的量濃度。 生此題仍然不能計算。 師為什么？ 生因為根據(jù)題中已知數(shù)據(jù)，無法求得該H2SO4溶液的體積。 師回答得很好。那么，要算出溶液中溶質的物質的量濃度，必須從哪些方面著手呢？ 生必須設法找出溶液的體積和溶液中溶質的物質的量。 師請大家根據(jù)剛才的分析，做如下練習： 投影3.將質量為m，相對分子質量為Mr的物質溶解于水，得到體積為V的溶液，此溶液中溶質的物質的量濃度為 。 學生活動，請一位同學把答案填于空白處 答案：c= 過渡下面，讓我們一塊來分析以下例題： 投影已知37%的H2SO4溶液的密度為1.28 g·cm3，求其物質的量濃度。 分析從上節(jié)課的知識我們知道，溶質的質量分數(shù)和物質的量濃度都可用來表示溶液的組成。因此，二者之間必定可以通過一定的關系進行換算。根據(jù)我們剛才的討論分析可知，要算出物質的量濃度，必須設法找出所取溶液的體積及其中所含溶質的物質的量。由于濃度是與所取溶液的多少無關的物理量，所以，我們既可取一定質量的溶液來計算，也可取一定體積的溶液來計算，故此題有兩種解法。 請大家自選一種解法進行計算。 學生活動，教師巡視，并從學生中選取有代表性的解法讓學生寫于投影儀膠片上，以備展示 投影解法一： 取100 g溶液來計算， m(H2SO4)=100 g×37%=37 g 答：37%的H2SO4溶液的物質的量濃度為4.8 mol·L1。 解法二： 取1 L溶液來計算， VH2SO4(aq)=1 L=1000 mL m(H2SO4) =VH2SO4(aq)·H2SO4(aq)·w(H2SO4) =1000 mL×1.28 g·cm3×37%=473.6 g， n(H2SO4)= 4.8 mol c(H2SO4)=4.8 mol·L1。 答：37%的H2SO4溶液的物質的量濃度為4.8 mol·L1。 講解取一定質量或一定體積的溶液來解答此題時，所取溶液質量或體積的數(shù)值可以是任意值。以上解法中所取的100 g溶液或1 L溶液，是為了讓計算過程簡單化。 投影思考題請大家總結出：溶質質量分數(shù)為w，密度為的某溶液中，其溶質的物質的量濃度的表達式。以1 L溶液為標準進行歸納，并注意各量的單位。 學生總結，教師板書 c= (g·cm3) M(g·mol1) 師請同學們利用上式進行以下練習。 投影市售濃H2SO4中，溶質的質量分數(shù)為98%密度為1.84 g·cm3。計算市售濃H2SO4中H2SO4的物質的量濃度。 學生活動 答案c=18.4 mol·L1。 問如果已知溶液中溶質的物質的量濃度c及溶液的密度，又怎樣求其質量分數(shù)呢？ 學生回答，教師板書 w= c(mol·L1) (g·cm3) 師請大家計算以下溶液中溶質的質量分數(shù)。 投影已知75 mL 2 mol·L1 NaOH溶液的質量為80 g，計算溶液中溶質的質量分數(shù)。 學生活動 問大家在求溶液中溶質的質量分數(shù)時，是否用到了公式w=? 生沒有！ 問哪位同學能說一下該題的解題思路？ 生求溶液中溶質的質量分數(shù)，關鍵是找出溶液的質量和溶液中溶質的質量，題中已告訴我們?nèi)芤旱馁|量，則只要根據(jù)題中已知數(shù)據(jù)求出溶液中所含溶質的質量，此題便可得解。 師問答得很好！這也說明我們在平常解題時，要具體問題具體分析，而不能盲目地一見公式就用。 以下是本題的解題過程，供大家參考。 投影展示 解：75 mL 2 mol·L1 NaOH溶液中溶質的物質的量為： n(NaOH) =c(NaOH)·VNaOH(aq)=2 mol·L1×0.075 L=0.15 mol m(NaOH)=n(NaOH)·m(NaOH)=0.15 mol×40 g·mol1=6 g w(NaOH)=×100%=×100%=7.5%。 答：溶液中溶質的質量分數(shù)為7.5%。 過渡現(xiàn)在，請大家根據(jù)以上計算，找出下列各量之間的關系，并標明各量的單位。 學生回答，教師板書 過渡在實際生產(chǎn)中，對一定物質的量濃度的濃溶液，往往需要稀釋后才能使用。如噴灑農(nóng)藥時，須把市售農(nóng)藥稀釋到一定濃度才能施用，實驗室所用一定濃度的稀H2SO4也均由濃H2SO4稀釋而來，這就需要我們掌握有關溶液稀釋的計算。 板書三、有關溶液稀釋的計算 問溶液在稀釋前后，溶質和溶液的量將發(fā)生如何變化？ 生溶液的量發(fā)生變化，而溶質的量不變。 師回答得很好。這也就是說，稀釋濃溶液時，溶液的質量或體積要發(fā)生變化，但溶質的量(質量或物質的量)均不變。為此，在用一定物質的量濃度的濃溶液配制稀溶液時，我們常用下面的式子來進行有關計算。 板書m(濃)w(濃)=m(稀)w(稀) 或m1w1=m2w2 c(濃)V(濃)=c(稀)V(稀) 或c1V1=c2V2 師請大家依據(jù)上式做如下練習： 投影1.配制200 mL 1.0 mol·L1 H2SO4溶液，需要18 mol·L1 H2SO4溶液的體積是 。 2.在50 g HCl的質量分數(shù)為30%的鹽酸中加入250 g水后，得到的稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)為 。 學生活動，教師巡視，并讓兩位同學把上述兩題的解題過程分別寫在投影儀的膠片上 師以下是上題的解題過程，供大家參考。 投影1.解：設配制200 mL(V1)、1.0 mol·L1(c1)的H2SO4溶液，需要18 mol·L1(c2)的H2SO4溶液的體積為V2。 V2=0.0111 L=11.1 mL。 答：需要18 mol·L1的H2SO4溶液的體積是11.1 mL。 2.解：已知m1=50 g，w1=30%，m2=50 g250 g，求w2。 w2=5%。 答：得到的稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)為5%。 問題探究有五瓶溶液分別是：10 mL 0.6 mol·L1NaOH水溶液 20 mL 0.50 mol·L1H2SO4水溶液 30 mL 0.40 mol·L1HCl水溶液 40 mL 0.30 mol·L1HAc(醋酸)水溶液 50 mL 0.20 mol·L1蔗糖水溶液，以上各瓶溶液所含離子、分子總數(shù)的大小順序是 A.B. C.D. 學生活動討論，分析：對于NaOH溶液來說，由于NaOH完全電離，其中溶質離子的物質的量是0.60 mol·L1×2×0.010 L=0.012 mol。 溶劑H2O的物質的量為=0.55 mol，相比之下，溶劑占了絕大部分。在其他4瓶溶液中，溶劑的物質的量更大，而且依次增大。因此只要比較溶劑的量的大小，即可得出離子、分子總數(shù)的排列順序，因此由大到小的順序應該為，D項正確。 本節(jié)小結本節(jié)課我們主要就兩方面的問題進行了探討：一是表示溶液組成的溶質的物質的量濃度和溶質的質量的相互換算，解題的關鍵要進行具體的假設，要么設溶液的質量為100 g，要么設溶液的體積為1 L。二是有關溶液稀釋的問題，它遵循的原則是：稀釋前后溶質的量不變，由此建立等量關系。 作業(yè)習題一、1 三、1，4 板書設計 第三節(jié) 物質的量濃度(第二課時)二、溶液中溶質的質量分數(shù)與物質的量濃度的換算 三、有關溶液稀釋的計算 m(濃)w(濃)=m(稀)w(稀) 或m1w1=m2w2 c(濃)V(濃)=c(稀)V(稀) 或c1V1=c2V2 教學說明 有關物質的量濃度的計算，由于涉及概念較多，一般學生特別是思考和分析問題能力較差的學生，要熟練掌握這些內(nèi)容是有困難的，這需要在以后的學習中進行多次相關的訓練才能切實掌握。 知識的歸納、整理是常用的科學方法。學生只有知道知識的來龍去脈、參與有關知識網(wǎng)、包括公式等的整理工作，克服單純的模仿和套用公式的毛病，才能真正掌握它。讓學生參與其中，有利于發(fā)展和提高他們的思維能力、分析問題和解決問題的能力。 參考練習 1相對分子質量為M的某物質在室溫下的溶解度為Sg，此時測得飽和溶液的密度為g·cm3。則該飽和溶液的物質的量濃度是（）Amol·L1 Bmol·L1C mol·L1 D mol·L1答案：B2一種硫酸溶液的濃度是a mol·L1，密度為g ·cm3，則這種溶液的質量分數(shù)是（）A×100%B×100%C×100%D×100%答案：D3等物質的量濃度的NaCl2、MgCl2、AlCl3三種溶液的體積之比是3：2：1，則三種溶液中Cl的物質的量濃度之比是（）A1：2：3B3：2：1C1：1：1D3：4：3答案：A