课件11张PPT。2 化学计量在实验中的应用国际单位制(SI)的7个基本单位物质的量物质的量——表示物质所含微粒数的集合,用符号n表示,单位为摩尔。 1个12个——1打宏观微观1个粒子6.02×1023个粒子——1摩尔阿伏加德罗常数:1mol任何粒子的数目又叫阿伏加德罗常数。
阿伏加德罗常数可表示为NA=6.02×1023mol-1。练习1:1打苹果是 个,3打苹果是 个;
1mol O是指 个氧原子;
3mol O是指 个氧原子,能形成 个氧分子,即 mol O2;
3.01×1023个CO2的物质的量是 mol,其中碳原子的物质的量是 mol。
1.204×1024个H2O的物质的量是 mol,其中氢原子的物质的量是 mol。
N个碳原子的物质的量是 mol。6.02×10231.806×10249.03×1023121.50.536 N
——
NA0.524事实体验:如果把6.02×1023个直径为2.5cm的硬币排成一行,可以来回于地球与太阳之间240.8亿次。
如果把6.02×1023粒米给全球60亿人吃,每人每天吃1斤,要吃14万年。练习2:下列说法正确的是( )
A.1mol人
B.1mol细菌
C.1mol O2
D.1mol氧C练习3:现有CO、CO2、O3三种气体,它们含有的氧原子个数之比为1∶2∶3,则这三种气体的物质的量之比为( )
A.1∶1∶1
B.1∶2∶3
C.3∶2∶1
D.6∶3∶2A使用物质的量注意事项:物质的量及其单位——摩尔只适用于微观粒子如原子、分子、离子、质子、电子、中子等,不能用于宏观物质,如1mol人、1mol大豆等都是错误的;
使用物质的量的单位——摩尔时必须指明物质粒子的名称,不能笼统地称谓,如1mol氧、1mol氢是错误的,只能说1mol氧分子或1mol O2、1mol氧原子或1mol O。
只要物质的量相同的任何物质,所含微粒数相同,反之也成立。 作 业预习“摩尔质量”;
教材P17第2题(做在书上);
《基础训练》P11第1~3题、P12第8~12题、P13第26(1)(2)题(做在书上)。 课件12张PPT。2 化学计量在实验中的应用1mol物质的质量1.00g16.0g18.0g27.0g1161827结论1:1mol不同物质所含的分子、原子或离子个数相同,但它们的质量不同,因为各种粒子的质量不同;
结论2:1mol不同物质的质量,以g为单位时,在数值上等于它的相对原子质量或相对分子质量。 摩尔质量单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M,单位为g/mol。 练习1:1mol H2O的质量是 ,H2O的摩尔质量是 ;
1mol Al的质量是 ,Al的摩尔质量是 ;
O2的摩尔质量是 ,O的摩尔质量是 ;
K+的摩尔质量是 ,CO32-的摩尔质量是 。
3mol H2O的质量是 ,1.5mol O2的质量是 。
P13学与问:24.5g H2SO4的物质的量是 ;1.50mol Na2CO3的质量是 。18g27g32g/mol39g/mol54g18g/mol27g/mol16g/mol60g/mol48g m
n = ——
M计算公式:0.25mol159g练习2:9.03×1023个水分子的物质的量是 ,质量是 。
7.2g水分子数目为 。
与19.2g SO2所含氧原子数目相同的SO3的质量为 。
质量相等的下列物质中,所含分子数最少的是( ),原子数最多的是( ) A.H2O B.NH3 C.CH4 D.H3PO4 1.5mol27g2.408×102316gDC N m
n = —— = ——
NA M计算公式:1mol不同物质的体积结论:(1)在同温、同压下,1mol不同的固体和液体所占体积不相同;
(2)在同温、同压下,1mol不同的气体所占体积近似相等;
(3)在不同的温度、压强下,1mol气体所占体积不相同。 影响物质体积大小的因素:3个要素:粒子数目、粒子的大小、粒子之间的距离
结论1:1mol不同的固体或液体的体积主要决定于粒子的大小,所以1mol不同的固体或液体的体积是不相同的;
结论2:当粒子数相同时,气体的体积主要决定于气体粒子之间的距离,而在相同的温度和压强下,任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的,所以粒子数相同的气体都具有相同的体积。气体体积的大小: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粒子。
气体摩尔体积:在一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。符号为Vm,单位是L/mol。
在0℃和101kPa时,Vm=22.4L/mol;
在25℃和101kPa时,Vm=24.5L/mol。 标准状况标准状况下,2mol CO2的体积为 。
标准状况下,11.2L NO的物质的量为 。
标准状况下,0.2mol H2O的体积为 。
标准状况下,2mol Al的体积为 。 练习3:44.8L0.5mol3.6cm3 V
n = ——
Vm 计算公式:20.0cm3标准状况下的气体:
Vm=22.4L/mol标准状况下,67.2L HCl的物质的量为 ,质量为 ,分子数目为 。
标准状况下,6.8g H2S气体的体积为 。
标准状况下,6.02×1023个N2分子的体积为 。 练习4:3mol109.5g1.806×10244.48L22.4L N m V
n = —— = —— = ——
NA M Vm作业:预习物质的量浓度,预习P16实验1-5,写好实验预习报告;
教材P13科学探究(根据图1-14判断电解水生成的O2和H2的体积比,填好教材表格)
教材P17第3题(做在书上),P18第10题(做在作业本上);
《基础训练》P11选择题(单选题)、P13第26(3)(4)、28题。 课件20张PPT。2 化学计量在实验中的应用标准状况下,2mol CO2的体积为 。
标准状况下,11.2L NO的物质的量为 。
标准状况下,0.2mol H2O的体积为 。
标准状况下,2mol Al的体积为 。 练习:44.8L0.5mol3.6cm3 V
n = ——
Vm 计算公式:20.0cm3标准状况下的气体:
Vm=22.4L/mol标准状况下,67.2L HCl的物质的量为 ,质量为 ,分子数目为 。
标准状况下,6.8g H2S气体的体积为 。
标准状况下,6.02×1023个N2分子的体积为 。 练习1:3mol109.5g1.806×10244.48L22.4L N m V
n = —— = —— = ——
NA M Vm练习2:1mol HCl质量体积
(标况下)分子数6.02×102336.5g22.4L物质的量
n微粒数
N物质的质量
m气体体积
V溶液NAMVm?溶液组成的表示方法: 溶质的质量
溶质的质量分数=——————
溶液的质量 溶质的物理量
溶液的组成=———————
溶液的物理量 溶质的物质的量nB
溶质的物质的量浓度cB=————————
溶液的体积V物质的量浓度单位体积溶液里所含溶质B的物质的量,称为B的物质的量浓度,符号为cB,单位为mol/L。 nB
cB = ——
V计算公式:物质的量浓度是指1L水里所含溶质的物质的量;
将40g NaOH溶解在1L水中所得溶液的溶质的物质的量浓度为1mol/L。练习3:判断下列说法是否正确物质的量浓度是指1L溶液里所含溶质的物质的量。1L水1L水将40g NaOH溶解在水中,得到1L溶液,溶液中溶质的物质的量浓度为1mol/L。将2mol Na2SO4配成4L溶液,其溶液物质的量浓度为 ,其中Na+的物质的量浓度为 。
配制250mL 0.2mol/L NaOH溶液需要NaOH的物质的量为 ,质量为 。练习4:0.5mol/L1.0mol/L0.05mol2g作业:1、预习P16实验1-5,写好实验预习报告;
2、教材P18第9、10题(作业本);
3、教材P17第1~4题(做在书上);
4、《基础训练》P13第26题(作业本);
5、《基础训练》P10思考与交流、典题分析;
6、《基础训练》P11选择题(单选题),选做P12选择题(1个或2个选项)(做在书上)。 配制一定组成的NaCl溶液NaCl 5g
H2O 95gNaCl 5.85g
H2O ?NaCl 5g(托盘天平)
H2O 95mL(量筒)NaCl 5.9g
(托盘天平)
H2O ?烧杯、玻璃棒烧杯、玻璃棒、
?(其他仪器)容量瓶规格:100mL、250mL、500mL、1000mL
标记:温度、容积表示在所指温度下,当瓶内液体的凹液面与容量瓶颈部的刻度线相切时,溶液的体积恰好与瓶上所注的体积相等。思考:如何保证称量的溶质全部转移到容量瓶中?如何保证容量瓶中加水到溶液凹液面最低处与瓶颈上的刻度线刚好相切?称量NaCl固体5.9g蒸馏水约20mL洗涤用蒸馏水每次约10mL溶液凹液面最低处与刻度线相切溶解转移洗涤定容摇匀计算得NaCl固体的质量为5.85g称取的NaCl固体质量为5.9g玻璃棒作用是搅拌,加快溶解的速度。固体逐渐溶解溶液沿玻璃棒流入容量瓶中玻璃棒作用是引流,防止溶液溅出。洗涤的目的是确保溶质全部转移到容量瓶中。溶液的凹液面最低处与容量瓶颈刻度线相切。定容使溶液体积达到100mL。摇匀后,溶液凹液面低于刻度线。部分溶液沾在容量瓶的瓶塞和瓶颈上。操作注意事项:托盘天平只能精确到0.1g,所以称量NaCl的质量为5.9g;
容量瓶在使用前要先检漏;
容量瓶不能用于溶解,溶解应在烧杯中进行;
要将溶质全部转移到容量瓶中,所以要用玻璃棒引流溶液,且要对烧杯和玻璃棒进行洗涤,并把洗涤液全部转移到容量瓶中;
确保向容量瓶加水不超过瓶颈上的刻度线(溶解、洗涤用水量适当、加水接近刻度线时改用胶头滴管逐滴加水)。配制一定物质的量浓度溶液的步骤和使用仪器:(1)计算
(2)称量
(3)溶解、冷却
(4)转移
(5)洗涤
(6)定容
(7)摇匀、存放 托盘天平或量筒烧杯、玻璃棒容量瓶、玻璃棒胶头滴管练习:配制250mL 1.0mol/L H2SO4溶液,需要18mol/L H2SO4溶液的体积是多少? 250mL×1.0mol/L
V(浓硫酸)=—————————=13.9mL
18mol/L思考:如果要用浓硫酸来配制稀硫酸,在实验操作上应注意什么问题? 浓硫酸在稀释时,要先在烧杯中加入适量的水,然后把量取的浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入水中,同时不断搅拌;
在硫酸稀释液转移入容量瓶前,必须把稀释液静置冷却,要等稀释液充分冷却后才能转移到容量瓶中,否则会造成配液结果偏低。思考:不同浓度的硫酸在性质上有什么差异?
将5mL浓硫酸稀释为20mL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?为什么?
如果从这20mL稀硫酸中取出5mL,与原5mL浓硫酸相比,溶质的物质的量、溶液中溶质的物质的量浓度是否相同?为什么?c(浓溶液)·V(浓溶液)= c(稀溶液)·V(稀溶液)作业:1、完成实验报告,《基础训练》P10思考与交流也做在实验报告上;
2、教材P17第5题,P18第6、8题,P21第9题(作业本);
3、教材P17第1、4题(做在书上);
4、《基础训练》P13第27题(作业本);
5、《基础训练》P13第28、29、30题(做在书上);
6、复习第一章,完成教材P20第1~7题(做在书上)。 课件16张PPT。第二节 化学计量在实验中的应用气体摩尔体积molar volume of gas (3)初步结论:
阅读P13—14
科学探究I:电解水实验
(1)生成的H2 和O2和的体积比约是:
(2)1.8g水电解生成H2 g与O2 g 2:1
0.2 1.60.1moL0.05moL2:1 在相同状态下,1molH2和1molO2
体积基本相同。 0.2g1.6g科学探究 表一(气体的密度为标准状态下密度)22.39L22.25L22.26L表二(表中所列物质的密度均在温度20℃下测定)思考:通过对表一和表二的分析和计算,能得出什
么结论?7.12cm310.12cm318.03cm353.55cm3 通过对表一和表二的分析和计算,能得出结论。
(1)在相同状态下,1mol不同的固态或液态物质 ,体积不同。
(2)在相同状态下,1mol气体的体积基本相同。阅读P14 物质体积的大小取决于哪些因素?
粒子数目、 粒子之间的距离、粒子大小。 不同的粒子大小不同不同的粒子大小不同粒子间距离可忽略粒子间距离远大于粒子的直径粒子大小粒子间距离体积不同状况同体积同在相同状况下, 1mol不同物质的体积的微观分析 结论:
相同状况下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。 一.气体的摩尔体积(molar volume of gas)
定义:
单位:
关系式: 符号:
标准状况:
单位物质的量的气体所占的体积。 L/mol或L·mol-1(m3/mol或m3·mol-1) Vm=V/n Vm 0℃、101kpa 约为22.4L/mol(1)气体摩尔体积与温度、压强有关。标准状况下,气体摩尔体积约为22.4L/mol, 25℃、101kpa时气体摩尔体积24.4L/mol,请你说说原因。
(2)标准状况下,1mol H2 和O2混合气体的体积是多少?思考和交流1随堂练习:
1.正误判断, 对的在括号中划“√”,错的划“×” 。
①标况下,1molH2O的体积约为22.4 L。( )
②常温常压下,1molO2的体积约为22.4 L。( )
③常温常压下,1molN2的质量为28g。( )
④标况下,1 mol O2和N2混合气(任意比)的体积约为22.4 L。( )
⑤ 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。( )
⑥任何条件下,气体的摩尔体积都是22.4L/mol。( )
⑦只有在标况下,气体的摩尔体积才是22.4L/mol。( )×××××√√N、n、m、V之间的相互转化 相同条件下,相同体积的任何气体都含有相同 数目的粒子(分子或有原子) 例1: 在标准状况下, 2.2g CO2 的体积是多少?= 0.05 mol×22.4L·mol-1= 1.12L例2:标准状况下, 112 mL 某气体的质量为 0 . 14 g , 则其摩尔质量为 ,相对分子质量为 。解:= 0 . 005 mol n = m / M= 28 g / mol答: 该气体的相对分子质量为28 同温、同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子。1、阿伏加德罗定律二、阿伏加德罗定律及推论2、理想气体状态方程PV= n R T3、推论(1)同温、同压:
(2)同温、同体积:V1/V2=n1/n2,P1 / P2 =n1 /n2 例3:同温同压下,质量相同的N2、CO2、Cl2、
CH4、O 2五种气体所占的体积由大到小的顺序是
( )CH4、N2、O2、CO2、Cl2求气体体
积的大小例4、常温下,在密闭容器里分别充入两种气体各0.1mol, 在一定条件下充分反应后,恢复到原温度时,压强降低为开始时的1/4。则原混合气体可能是( )。A、H2和O2 B、HC l和NH3 C、H2和C l2 D、CO和O2分析:由题意,反应前后温度相同、体积相同,由推论:
同温、同体积时: P2 / P1 =n2 /n1,逐一分析。A项: 2H2 + O2= 2H2O(液)
2mol 1mol
0.1mol 0.05mol
由计算知:余0.05molO2,因此
P反应后 / P反应前 =n反应后 /n反应前=0.05mol/(0.1+0.1)mol=1/4。
符合题意。B项: HC l + NH3= NH4C l(固体)
1mol 1mol
0.1mol 0.1mol
无气体剩余,反应后体系压强降为0,不合题意C项: H2 + C l2 = 2HCl
1mol 1mol 2mol
0.1mol 0.1mol 0.2mol
反应前后气体的物质的量不变,则体系压强不变。不合题意。D项: 2CO + O2 = 2CO2
2mol 1mol 2mol
0.1mol 0.05mol 0.1mol
据反应方程式知:O2过量,余0.05mol;生成CO2 0.1mol,故
P反应后/ P反应前 =n反应后 /n反应前
=(0.1+0.05)mol /(0.1+0.1)mol
= 3 / 4(不合题意)A三、物质的量与化学反应 分子数比标况下气体
体积:质量比:物质的量比相同条件气体
体积比:4g 32g 36g2 1 2
2mol 1mol 2mol2体积 1体积
44.8L 22.4L例5、在一定温度和压强下,1体积X2(气)跟3体积Y2(气)化合生成2体积气态化合物A,则化合物A的化学式是( )
A、XY3 B、XY C、X3Y D、X2Y3A【作业】
1.课时作业《快乐考生》P11-12。
2.复习“物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积”。
3.预习教材《物质的量》P15-17,并完成《8分钟》“训练5”。北大附中重庆实验学校学案
课 题
第二节 化学计量在实验中的应用(1)
班级
高一
学科
化学
学习时间
学
习
目
标
1、掌握物质的量、摩尔、摩尔质量等基本概念;
2、掌握物质的量与微粒数目、物质的质量之间的关系。
重
难
点
知
识
物质的量与微粒数目、物质的质量之间的关系
探
索
新
知
一、 物质的量及其单位
〖练习〗填空1、
(1)1 mol O中约含有___________个O;
(2)3 mol H2SO4中约含有__________个H2SO4,可电离出_________mol H+
(3)4 mol O2含有____________mol O原子,___________mol质子
(4)10 mol Na+中约含有___________个Na+
〖练习〗下列说服法是否正确,若正确,说明其含义
①1mol H2; ② 1mol 氢;
③1mol 铜; ④1mol H2O ;
⑤ 1mol 氮; ⑥1mol Na+ ;
练一练:教材第9页的学与问
应
用
巩
固
例1、下列说法不正确的是( )
A、磷酸的摩尔质量与6.02×1023个磷酸分子的质量在数值上相等
B、6.02×1023个氮分子和6.02×1023个氢分子的质量比等于14:1
C、32g氧气所含的原子数目为6.02×1023
D、常温常压下,0.5×6.02×1023个一氧化碳分子与9克水的物质的量相同
例2、下列叙述是否正确?
1 mol O的质量是 32g/mol OH_的摩尔质量是17g
1 mol H2O的质量是18g/mol CO2的摩尔质量是44g/mol
拓
展
延
伸
课
后
作
业
1.摩尔是( )
A.物质的数量单位 B.表示物质的质量单位
C.表示物质的量的单位 D.既是物质的数量单位又是物质的质量单位
2.下列叙述错误的是( )
A.1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
B.0.012kg12C 含有约6.02×1023个碳原子
C.在使用摩尔表示物质的量的单位时,应用化学式指明粒子的种类
D.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一
3.下列关于阿伏加德罗常数的说法正确的是( )
A.阿伏加德罗常数是12g碳中所含的碳原子数
B.阿伏加德罗常数是 0.012kg12C中所含的原子数
C.阿伏加德罗常数是6.02×1023 mol-1
D.阿伏加德罗常数的符号为NA,近似值为6.02×1023 mol-1
4.0.5mol Na2SO4中所含的Na+离子数为( )
A.3.01×1023 B.6.02×1023 C.0.5 D.1
5.如果1g水中含有n个氢原子,则阿伏加德罗常数是
A.n/1mol-1 B.9n mol-1 C.2n mol-1 D.n mol-1
6.下列叙述中错误的是( )
A.H2SO4的摩尔质量是98 B.2mol NO和2mol N2含原子数相同
C.等质量的O2和O3中所含氧原子个数相同
D.等物质的量的CO和CO2中所含碳原子数相等
7.0.8g某物质含有3.01×1022个分子,该物质的相对分子质量约为( )
A.8 B.16 C.64 D.160
8.下列物质中质量最大的是( ),分子数最多的是( )
A.64g SO2 B.3.01×1023个N2分子
C. 0.75mol H2SO4 D.4g NaOH
遗
留
问
题
北大附中重庆实验学校学案
课 题
第二节 化学计量在实验中的应用(2)
班级
高一
学科
化学
学习时间
学
习
目
标
了解气体摩尔体积的含义,掌握物质的量、气体摩尔体积、气体体积的关系。了解物质的体积大小的因素。
重
难
点
知
识
气体摩尔体积的概念
探
索
新
知
第二节 化学计量在实验中的应用
二、气体摩尔体积
板书:气体摩尔体积
1、定义:单位物质的量的气体所占有的体积
2、符号:Vm
3、表达式: Vm =V/n
4、常用单位:L/mol或L?mol—1 m3/mol或m3 ?mol—1
5、在0℃,101kPa(标准状况)条件下,1mol任何气体的体积都为22.4L,所以在标准状况下,气体的摩尔体积为22.4 L/mol。
注意:在其他状况下,也有相应的气体摩尔体积。
标准状况下,气体摩尔体积为22.4L/mol 故:n=V/22.4L·mol-1
应
用
巩
固
1、标准状况下,5 mol 的O2所占的体积为多少?
2、标准状况下,11.2 L CO2气体的分子数为多少?质量是多少?
3、在标准状况下,测得1.43g某气体的体积为448ml,求算此气体的相对分子质量。
4、下列说法正确的是 ( )
A.32gO2占有的体积为22.4L
B.22.4LN2含阿伏加德罗常数个氮分子
C.在标准状况下,22.4 L水的质量为18 g
D.22g二氧化碳与标准状况下11.2 LHCl含有相同的分子数
拓
展
延
伸
阿佛加德罗(Avogadro)定律及推论:PV=nRT
课
后
作
业
1、下列说法中不正确的是 ( )
A.1 mol某气体的体积为22.4L,该气体所处的状态不一定是标准状况
B.常温下,1 mol任何气体的体积必定大于22.4L
C.某气体含有NA个原子,该物质在标准状况下的体积一定是22.4L
D.任何状况下,1 mol CO2和18gH2O所含的分子数和原子数都相等
2、下列说法正确的是( )
A.标准状况下,1mol水的体积约是22.4L
B. 1mol任何气体,体积均为22.4L
C. 0.3molN2、0.7molO2的混合气体在标准状况下的体积为22.4L
D.0.1molN2在25℃和101KPa时,体积为22.4L
3、在标准状况下,下列气体含有的分子数最多的是( )
A 36.5gHCl B 22.4LO2 C 4gH2 D 0.5molSO2
4、(07年广东高考题)下列叙述正确的是( )
A、48gO3气体含有6.02×1023个O3分子
B、常温常压下,4.6gNO2气体含有1.81×1023个NO2分子
C、0.5molCuCl2溶液中含有3.01×1023个Cl- (此项略改)
D、标准状况下,33.6LH2O含有9.03×1023个H2O分子
5、在标准状况下,测得1.92g某气体的体积为672mL。计算此气体的相对分子质量。
6、标准状况下,11.2LCO和CO2混合气体质量为18g,求混合气体中CO和CO2的物质的量之比?
7、回答问题:
(1)、决定物质体积大小的因素有哪些?
(2)、为什么在标准状况下1mol气体的体积非常接近,而固体、液体体积会相差很大?
遗
留
问
题
北大附中重庆实验学校学案
课 题
第二节 化学计量在实验中的应用(3)
班级
高一
学科
化学
学习时间
学
习
目
标
1、使学生正确理解和掌握物质的量浓度的概念。掌握有关物质的量浓度的计算。
2、初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能
重
难
点
知
识
物质的量浓度的概念的理解、一定物质的量浓度溶液的配制技能。
探
索
新
知
一、物质的量浓度
1、定义:单位体积溶液里所含溶质B的物质的量
2、表达式:
3、单位:
区别
1、1mol的NaCl固体溶于水,配成体积为1L的溶液
2、1mol的NaCl固体溶于1L水
二、一定物质的量浓度溶液的配制
阅读课本,观察仪器、并回答下列问题
【容量瓶简介】
1、配制过程:以配制250mL0.8mol/L的氯化钠溶液为例
仪器:
步骤:
(1)准备工作:检漏
(2) 操作步骤:计算—称量—溶解—转移—洗涤—定容—摇匀
(3)结束工作:装瓶、贴标签、整理清洗。
练习5:探究下列问题:
??? ①为什么在烧杯中溶解?能否放直接在容量瓶中溶解???? ②物质溶解后能否立即转移到容量瓶中??????③转移过程中玻璃棒的下端应在何处?能否放在桌上? ??? ④为什么要洗涤2~3次,否则,配制出的溶液浓度有什么变化???? ⑤定容时为什么要改用胶头滴管???? ⑥如果定容时,不小心使溶液的液面超过了标线,该怎么办???? ⑦摇匀后,溶液的液面低于标线,能否再加水至液面与标线相切?如这样操作,对配
得的溶液浓度有什么影响?
三、实验误差分析
应
用
巩
固
2、判断所配制的溶液浓度偏差
⑴ 未洗涤烧杯,浓度____
⑵ 未冷却,浓度____
⑶ 未引流,部分液体溅出,浓度____
⑷ 定容时,加水超过刻线,用胶头滴
管吸出部分后达到刻线,浓度____
⑸ 容量瓶未干燥,浓度____
⑹ 定容时俯视,浓度____
拓
展
延
伸
C1V1=C2V2
C和w%的互换
课
后
作
业
练习1:
①1mol/L NaOH溶液的含义是什么?
②0.5molNaOH配成2L溶液,该溶液的物质的量浓度是多少?
③100mL1mol/LNaOH溶液中,NaOH的物质的量是多少?从该溶液中倾倒出20mL,此20mLNaOH溶液的物质的量浓度还是1mol/L吗?为什么?
④用5molNaOH配成500mL溶液,其浓度为_ _ _mol/L,取5mL该溶液,并加水稀释至50mL,此时其浓度为_ __mol/L。
⑤10gNaOH溶解在250mL水中,所得溶液的物质的量浓度是1mol/L吗?
练习2:下列说法正确的是( )
??? A.将1 mol NaCl溶于1 L水中,所得溶液的物质的量浓度为1 mol/L。??? B.将2 mol KCl溶于适量水中,配成1L溶液,所得溶液的物质的量浓度为2 mol/L。??? C.将3 mol CuSO4溶于1 000 g水中,所得溶液的物质的量浓度为3 mol/L。??? D.将4 mol NaOH溶于适量水中,配成1000 g 溶液,所得溶液的物质的量浓度为4 mol/L。??? E.在5 00 mL 5 mol/L Na2CO3 溶液中取出100 mL,则取出溶液的浓度为1 mol/L。
练习3:用CuSO4·5H2O制备0.1mol/L硫酸铜溶液,正确的方法是 ( )
A.将25g CuSO4·5H2O溶于1L水中
B.把16g CuSO4·5H2O溶于1L水中
C.把25g CuSO4·5H2O溶于适量水中,室温时稀释至1L
D.把25g CuSO4·5H2O加热除去全部结晶水,再配成1L溶液
练习4:1mol/L硫酸铝溶液中SO42-离子的物质的量浓度为 ,Al3+离子的物质的量浓度为 ,从1000mL1mol/L硫酸铝溶液取出10mL,硫酸铝的物质的量浓度是 。
练习5:下列操作会使配得的溶液物质的量浓度发生什么变化?
①天平的砝码沾有其他物质或已锈蚀;②试剂、砝码的左右位置颠倒;
③用于溶解稀释溶液的烧杯未用蒸馏水洗涤;④转移前容量瓶刻度线下内壁存有水珠;
⑤转移或搅拌溶液时有部分液体溅出;
⑥定容时不小心多加1滴,快速用滴管吸走
⑦在定容时,仰视计数;⑧倒转摇匀后,发现液面低于刻线,再加1滴使液面与刻线相平。
可以导致结果偏高的是 可以导致结果偏低的是 对结果没有影响的是________
遗
留
问
题
第二节 化学计量在实验中的应用
教学目标:
知识与能力
1、使学生认识摩尔是物质的量的基本单位,了解物质的量与微观粒子之间的关系;了解摩尔质量的概念。
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、使学生了解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系。能用于进行简单的化学计算。
过程与方法
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。
情感目标:
通过对概念的透彻理解,培养学生严谨、认真的学习态度,体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用。
教学重点:
物质的量及其单位。
教学过程:
〖直接引入〗我们来学习“第2节 化学计量在实验中的作用”。
〖板书〗2、化学计量在实验中的作用
〖复习回顾〗指出C + O2 =CO2指出化学方程式的意义。
〖副板书〗 C + O2 =CO2
微观(粒子数) 1 1 1
宏观(质量) 12g 32g 44g
〖讲述〗在实验中,我们可以取12gC和32gO2反应,而无法只取1个C原子和1个氧分子反应,
〖过渡〗可称量物质与分子、原子和离子这些微观的看不见的粒子之间有什么联系?能否用一定数目的离子集体为单位来计量它们之间的关系。答案是肯定的。国际科学界建议采用“物质的量”将它们联系的。
〖板书〗一 物质的量
〖讲解〗物质的量也是与质量、长度一样的物理量是国际单位制中的7个基本物理量。,符号为n。单位为摩尔,符号为mol。
〖投影〗 国际单位制(SI)的7个基本单位
物理量的符号
单位名称及符号
长度
l(L)
米(m)
时间
t
秒(s)
质量
m
千克(kg)
温度
T
开尔文(K)
发光强度
I(Iv)
坎德拉(cd)
电流
I
安培(A)
物质的量
n
摩尔(mol)
〖强调〗1、物质的量表示物质所含微粒的多少,这四个字是一个整体,不得简化或增添任何字,物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体。
2、物质的量是以微观粒子为计量的对象,而这里的“粒子”是指构成物质的“基本单元”、这个基本单元可以是分子、原子、离子、中子、质子等单一粒子,也可以是这些粒子的特定组合。
〖设疑〗 1mol到底是多少呢?
〖投影〗练习:计算填空
H2O
Al
一个分子或原子的质量
2.990×10-23g
4.485×10-23g
相对分子质量或原子质量
18
27
18g水含多少分子
27gAl含多少原子
〖回答〗结果:都是6.02×1023个。
〖讲述〗大量实验证明,任何粒子或物质的质量以克为单位,在数值上与该粒子的相对原子质量相等时,所含的微粒数目都是6.02×1023个。
〖板书〗1、含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。摩尔简称摩,符号mol
〖练习〗见学案
1molH2O含有 个水分子
1molAl含有 个铝分子
0.5molH2O含有 个水分子
0.5molAl含有 个铝分子
〖思考〗见学案:判断下列说法是否正确
(A)1 摩尔氧
(B)1 摩尔氧原子
(C)2 摩尔分子氢
(D)3 摩尔水
(E)0.5 摩尔二氧化碳
〖总结〗使用摩尔时应注意什么呢?
〖学生回答〗使用摩尔时应注意:
1、物质的量是以微观粒子为计量的对象
2、用化学式指明粒子的种类,不使用中文名称。
〖板书〗2、阿伏加德罗常数6.02×1023/mol叫,符号:NA。
〖练习〗见学案
6.02ㄨ1023 个水分子,物质的量是 1mol
6.02ㄨ1023 个铝分子,物质的量是 mo l
3.01ㄨ1023 个水分子,物质的量是 mol
3.01ㄨ1023 个铝分子,物质的量是 mol
6.02ㄨ1023 个OH- ,物质的量是 mol
〖提问〗如果知道粒子数(N)怎样求粒子的物质的量
〖板书〗3、n=N/NA
〖讲述〗现在我们将参加反应的粒子数乘以6.02×1023
〖副板书〗粒子数(N)6.02×1023 6.02×1023 6.02×1023
〖提问〗参加反应的C 、O2 、CO2的物质的量分别为多少呢?
〖副板书〗物质的量(n)1mol 1mol 1mol
〖提问〗通过大量实验证明,任何粒子或物质的质量以克为单位,在数值上与该粒子的相对原子质量相等时,所含的微粒数目都是6.02×1023个。
〖过渡〗那么1mol C 、1mol O2 、 1mol CO2的质量是多少呢?
〖学生回答〗12g 32g 44g
〖过渡〗1mol C12g 1mol O2 32g 、 1mol CO2 44g我们将1mol的物质所具有的质量称为摩尔质量
〖板书〗4、摩尔质量:单位物质的量的物质的质量(M)
单位:克/摩 符号:g/mol
数值:等于物质的原子量、分子量、原子团的式量。
〖举例〗Mg的摩尔质量:24 g/mol,KCl摩尔质量:74.5 g/mol,CO32-摩尔质量:60 g/mol。强调单位。
〖练习〗见学案
S的摩尔质量是 g/mol
SO2的摩尔质量是 g/mol
〖辨析〗
1 mol O2的质量是 32g/mol
OH_的摩尔质量是17g
1 mol H2O的质量是18g/mol
CO2的摩尔质量是44g/mol
〖提问〗根据摩尔质量的定义,摩尔质量、质量、物质的量之间有什么关系呢?
〖板书〗 5、 n=m/M
〖练习〗见学案
40g的NaOH的物质的量是 mol,含有 个NaOH分子
〖小结〗物质的量作为一个桥梁将参加反应肉眼看不到的一定数目的原子、分子和离子等微观粒子的粒子数和宏观可称量的物质的质量联系起来了。
板书设计:
第二节 化学计量在实验中的作用
一 物质的量
1、含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。摩尔简称摩,符号mol。
2、阿伏加德罗常数6.02×1023/mol叫,符号:NA。
3、n=N/NA
4、摩尔质量:单位物质的量的物质的质量(M)
单位:克/摩 符号:g/mol
数值:等于物质的原子量、分子量、原子团的式量。
5、 n=m/M
副板书设计
C + O2 = CO2
微观(粒子数) 1 1 1
粒子数(N)6.02×1023 6.02×1023 6.02×1023
物质的量(n)1mol 1mol 1mol
宏观(质量) 12g 32g 44g
第2课时
教学目标
知识与能力
1、进一步巩固物质的量的概念及其与质量、摩尔质量、物质的量、物质的粒子数之间的相互关系
2、知道气体摩尔体积的概念,学会有关气体摩尔体积的简单计算逻辑思维能力
过程与方法
1、初步学会分析处理数据、推理演绎、归纳总结的科学学习方法
2、体验发现问题、分析问题、解决问题的探究性学习过程
情感态度与价值观
通过理解并运用概念,培养严谨的科学态度,激发严谨务实、循序渐进、探索真理的科学态度,培养科学归纳的思维能力、空间想像能力和运用事物规律分析解决问题的
重点难点
气体摩尔体积的概念及其简单计算
教学过程
〖引入〗通过上节课的学习我们知道物质的量作为一个桥梁将参加反应的微观粒子和称量的物质之间建立起了联系,
〖副板书〗m→n→ N
〖提问〗他们之间是如何建立起的联系呢?请同学们用公式表达出来?
〖学生板书〗n=N/NA n=m/M
〖提问〗由质量通过摩尔质量可求其物质的量,进而求其粒子数目,但对于液体和气体来说,无论是实验室或生产都是使用它们的体积而不是质量,如果知道体积如何求其物质的量或粒子数呢?
〖学生回答〗V×ρ →m→n→ N
〖过渡〗能否由体积直接的计算出物质的物质的量呢?对比一下摩尔质量?
〖板书〗二、摩尔体积
〖讲述〗下面我们给出一些物质的密度同学们算一算它们的摩尔体积
〖投影〗见学案(或投影)
物质
物质的量
mol
质量
g
密度
g·cm-3
体积
cm3
Fe(固)
1
56
7.8
7.179
Al(固)
1
27
2.7
10
Pb(固)
1
207.2
11.3
18.336
N2(固)
1
28
1.026
27.29
H2(固)
1
2
0.0808
24.75
O2(固)
1
32
1.426
22.44
F2(固)
1
38
1.3
29.23
Cl2(固)
1
71
1.9
37.37
Ne(固)
1
20
1.31
15.40
Ar(固)
1
39.95
1.65
24.24
N2(液)
1
28
0.805
34.78
H2(液)
1
2
0.0708
28.25
O2(液)
1
32
1.14
28.07
F2(液)
1
38
1.11
34.23
Cl2(液)
1
71
1.557
45.60
Ne(液)
1
20
1.204
16.76
Ar(液)
1
39.95
1.402
28.50
H2O(液)
1
18
1.0
18
H2SO4(液)
1
98
1.83
53.55
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
N2(气)
1
28
1.2505
22.39
H2(气)
1
2
0.0899
22.25
O2(气)
1
32
1.429
22.39
F2(气)
1
38
1.695
22.41
Cl2(气)
1
71
3.17
22.39
Ne(气)
1
20
0.900
22.42
Ar(气)
1
39.95
1.7839
22.39
CH4(气)
1
16
0.714
22.40
NH3(气)
1
17
0.758
22.43
SO2(气)
1
64
2.860
22.37
CO2(气)
1
44
1.977
22.25
空气(气)
1
29
1.29
22.48
〖活动〗学生对数据进行分组计算,然后进行归纳处理。
〖小结〗数据处理的方法:先将数据有序排列,再将数据进行对比异同,观察规律。
〖学生总结〗在相同的条件下,1mol的液体和固体它们的体积不相同,而1mol的气体在相同的条件下条件下他们的体积都近视相等。在温度0°C、压强101 kPa它们的体积约为22.4升
〖讲述〗由于1mol不同的固态或液态物质的体积是不相同的。所以研究固体和液体的摩尔体积没有意义。而1mol不同的气体的体积相差不大,都接近22.4L。因此研究气体的摩尔体积有一定的意义。
〖板书〗气体
〖提问〗气体摩尔体积受哪些外在条件的影响呢?
〖板书〗1、影响因素:T P
〖讲解〗 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,否则就没有意义。如果将单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积,用Vm表示,单位为L/mol,那么在一定温度和压强下,Vm是个常数,如果条件变化了,则Vm亦随之改变。如在0℃、101 kPa时,Vm=22.4 L/mol;在25℃、101 kPa时,Vm=24.8 L/mol。
〖板书〗2、0℃、101 kPa时,Vm=22.4 L/mol
〖思考〗根据摩尔质量的定义请同学们归纳一下气体摩尔体积的公式:
〖板书〗3、V= n?Vm
〖过渡〗刚才我们讨论了气体,现在我们讨论一下液体。
〖讲述〗在生产和科学实验中,我们经常使用溶液,为了表明溶液中溶质和溶剂之间量的关系,需要使用表示溶液组成的物理量,我们学过的表示溶液组成的物理量有哪些?
〖回答〗质量分数、溶解度、饱和溶液、不饱和溶液等。
〖过渡〗我们在初中学习过溶液中溶质的质量分数,应用这种表示溶液浓度的方法,可以计算一定质量的溶液中所含溶质的质量。但是,很多化学反应都在溶液中进行,对于溶液我们通常不称其质量,而是量它的体积。同时,在化学反应中,各物质之间的物质的量的关系要比他们之间的质量关系简单明了的多。
〖举例〗 NaOH + HCl = NaCl + H2O
质量关系40g 36.5g 58.5g 18g
物质的量关系1 mol 1mol 1 mol 1mol
〖讲述〗对于溶液,量取体积要比称量质量更易操作。能不能通过量取一定体积的溶液就知道其中含有多少摩尔溶质呢?我们在这节课学习一种常用的表示溶液组成的物理量--------物质的量浓度
〖板书〗三、物质的量在化学实验中的作用
〖板书〗1、物质的量浓度
A、定义:单位体积溶液中所含溶质B的物质的量,又叫B的物质的量浓度,符号CB ,
〖提问〗根据物质的量浓度的定义,物质的量浓度的公式应怎样表达呢?
〖板书〗B、CB=nB/V ,单位通常是用mol/L表示。
〖阅读〗P14相关内容
〖强调〗1、溶液体积为1升,而不是溶剂体积是1升;
2、溶质是用物质的量表示,而不是用摩尔质量表示。
例题:1、配置500ml 0.1 mol/l NaOH需要NaOH的质量是多少?
解:n(NaOH)==C(NaOH)·V[NaOH(aq)]
==0.1mo/l×0.5L
==0.05mol
m(NaOH)== n(NaOH)·M(NaOH)
==0.05 mol×40g/mol
=2g
答:(略)
板书设计 二、气体摩尔体积(Vm)
1、影响因素:T P
2、0℃、101 kPa时,Vm=22.4 L/mol
3、V= n?Vm
三、物质的量在化学实验中的作用
1、物质的量浓度(mol/L)
a.、定义
b、CB=nB/V
3课时
教学目标
知识与能力
1、理解物质的量浓度的基本涵义,掌握物质的量浓度的简单计算和溶液稀释时有关的计算
2、初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能,初步学会容量瓶的使用方法和技能。
过程与方法
1、初步学会对比分析的学习方法
2、通过溶液配制实验,体验化学实验的严谨性,学会反思、评价实验情况,提高实验探究和自主学习化学的能力,在合作与交流中培养合作精神,提高实践能力
情感态度与价值观
1、通过概念的学习和溶液的配制,培养理论联系实际的学习自然科学的思想。从概念的应用中,培养逻辑思维和抽象概括的能力。
2、培养学习自然科学的学习兴趣以及严谨求实的学习态度。在实验探究中体验探究的乐趣,培养学生基本的科学素养。
3、通过实验的教学培养仔细观察实验现象,发现问题的本质以及独立探讨解决问题的方法。
重点难点
物质的量浓度的概念,一定物质的量浓度溶液的配制方法
教学过程
〖引入〗上节课我们学习物质的量在化学实验中的应用。
〖板书〗三、物质的量在化学实验中的应用
〖提问〗我们学习了气体摩尔体积和物质的量浓度的有关概念,请同学用公式表达出他们与物质的量的关系来?
〖学生回答〗V= n?Vm CB=nB/V
〖板书〗1、物质的量浓度
〖练习〗1、11.2 g NaCl 溶于水配成250 ml 溶液,溶液的物质的量浓度为 。
2、5.85 g 食盐晶体溶于水配成 ml 食盐溶液,所得溶液的物质的量浓度为 0.8 mol/L。
3、0.8mol/L NaCl溶液250ml中溶质NaCl的质量为 _____g。
〖讲述〗这两个公式也与物质的量建立了起了关系,这样物质的质量、微粒数、气体的体积和溶液中溶质的物质的物质的量浓度之间建立起了联系。起到了一个桥梁的作用。
〖过渡〗我们知道了物质的量与质量的关系,以及物质的量和溶液的体积,就可以在实验室中配置一定物质的量浓度的溶液了。
〖板书〗2、一定物质的量浓度溶液的配置
〖讲述〗用固体和液体配置一定物质的量浓度的溶液,主要用到一种容积精确的仪器-----容量瓶。
〖板书〗(1)容量瓶
〖讲述〗容量瓶的结构特点:有一个细长的瓶颈、在其颈上有一条刻度线;在球部标有温度和容积。球部底段是平的。
〖讲述〗常见的容量瓶的规格有100ml、250ml、500ml 、1000ml等几种。
〖讲述〗现在我们来配置100ml0.1mol/l的NaCl的溶液。大家请注意观察我所用到的仪器和操作步骤。每一步操作中的细则以及操作时应注意的问题是什么?为什么要这么做?
〖讨论〗配置上述溶液需氯化钠的质量是多少克呢?怎样计算?
〖计算〗学生计算:氯化钠的质量为5.85克
〖讲述〗用托盘天平称量时,由于托盘天平的精确度为0.1克,所以不能称出5.85克的固体。应用分析天平进行称量。分析天平的精确度比托盘天平的高。
〖讲述〗根据溶液的体积为100ml应选择100ml的容量瓶。
〖演示〗现在我们将天平称量的5.85克氯化钠固体放入烧杯中,用适量的蒸馏水溶解,玻璃棒搅拌,冷却至室温。
〖提问〗为何要将烧杯中的溶液冷却到室温?
〖学生回答〗容量瓶的容积是在规定的温度下标定的。而绝大多数的物质溶解时都会伴随着吸热和放热的发生,而引起温度的变化,从而影响溶液的体积,使所配的溶液的物质的量浓度不准确。
〖演示〗将烧杯中的溶液用玻璃棒小心地引流注入到容量瓶中。
〖强调〗玻璃棒的下端要靠在容量瓶的刻度线以下。
〖演示〗用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2—3次,每次洗涤后的溶液都要注入容量瓶中。轻轻地晃动容量瓶,使溶液混合均匀。
〖提问〗为什么要用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2—3次,而且每次洗涤后的溶液都要注入容量瓶中。
〖学生回答〗因为烧杯的内壁和玻璃棒上附有少量的NaCl溶液,如不洗涤,溶液中的NaCl的质量就会减少影响实验的准确度。
〖演示〗将蒸馏水缓慢注入到容量瓶,直到瓶中的液面接近容量瓶刻度线1—2cm处时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切,将容量瓶用瓶塞盖好,反复上下颠倒、摇匀。把配置好的溶液转移到试集瓶中,贴上标签。至此我们就配好了100ml0.1mol/l的NaCl的溶液。
〖提问〗哪一位同学能够归纳一下配置一定物质的量的浓度溶液的操作步骤。
〖板书〗(2)步骤:计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀→保存
〖板书〗(3)注意事项
〖讨论〗1、为什么要用蒸馏水洗涤烧杯内壁?
2、为什么要将洗涤烧杯后的溶液注人容量瓶中?
〖学与问〗见课本P16
〖板书〗(4)实验误差分析:
〖思考〗下列哪些操作会产生误差?对实验结果产生怎样的影响?
1、引流时有少许液体溅出容量瓶外是偏高、偏低、还是无影响。
2、定容后摇匀,发现液面低于刻度线,不施加措施是偏高、偏低、还是无影响。
3、定容时加水高于刻度线,将多余液体吸出是偏高、偏低、还是无影响。
4、用于溶解的小烧杯未洗涤是偏高、偏低、还是无影响。
5、定容时如果仰视读数时溶液的浓度是偏高、偏低、还是无影响。
6、定容时如果俯视读数时溶液的浓度是偏高、偏低、还是无影响。
〖阅读〗课本P16第二段
〖思考与交流〗见课本P16
〖板书〗3有关溶液稀释的计算
〖讲解〗稀释浓溶液时,溶液的体积要发生变化,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〗 c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
〖结课〗这节课我们学习了配置一定物质的量浓度的溶液的操作。大家要掌握此操作的操作步骤、注意事项和误差分析。
板书设计:
三、物质的量在化学实验中的应用
1、物质的量浓度
CB=nB/V
2、一定物质的量浓度溶液的配置
(1)容量瓶
(2)步骤:计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀→保存
(3)注意事项
(4)实验误差分析
3、有关溶液稀释的计算
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
单元小结导航
【本章关键词】
过滤:filtration :evaporation 蒸馏:distillation
萃取:extraction 物质的量: 摩尔质量:molar mass
【重难点聚集】
一、混合物的分离和提纯
1.混合物的分离与提纯的涵义。
混合物的分离是指用物理或化学方法把混合物中所含有的各种物质一一分开成为纯净物,并要求恢复物质的原来状态;物质的提纯则是用物理或化学方法除去杂质,得到我们所需要的物质,二者要求不同,这也是两种题型在解题中的区别。
在用化学进行分离与提纯时,所选用的试剂一般只能与杂质反应,提纯过程中不能引入新的杂质。试剂与杂质反应的生成物要易于与被提纯的物质分离。被提纯的物质要复原,尽量不减少。所选用试剂应尽可能易得到。即符合“多得”、“不增”、“不减”、“易分离”、“易复原”的原则。
在实际操作中,加入“适量”的试剂除去杂质是很难的。要彻底除去杂质,所选择的试剂必须过量。所以由所选择试剂过量而引入的新杂质也必须除去。
对于分离与提纯的全过程,要求做到选择试剂合理,加入顺序正确,操作步骤简便,除去杂质彻底,并且尽可能地将杂质转化为所需要的物质。
2.混合物的分离与提纯的常用方法。
(1)过滤法:液体中混有不溶性固体物质时使用。
所用仪器:漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台、铁圈。
操作要求:“一贴”、“二低”、“三靠”。
①滤纸紧贴漏斗壁,中间不留气泡。
②滤纸边缘要低于漏斗边缘,液体的液面要低于滤纸的边缘。
③漏斗柄尖端必须靠近烧杯的内壁;烧杯口紧靠玻璃棒;玻璃棒一端紧靠三层滤纸一侧。
(2)蒸发法:将溶液中的溶剂蒸发掉,得到溶质的分离方法。
所用仪器:蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台、铁圈。
操作要求:
①把溶液到入蒸发皿,再将蒸发皿放在铁架台的铁圈上。
②用酒精灯直接加热。
③加热过程中,要用玻璃棒不断搅拌,以防止由于局部过热而出现液体飞溅。
④当加热过程中出现较多晶体时,即停止加热(利用余热)。
(3)蒸馏法:把沸点不同的几种液体物质的混合物,通过控制温度,加热再冷凝,先后得到一种或几种较纯净的物质的方法叫做蒸馏。
所用仪器:酒精灯、石棉网、铁架台、铁圈、铁夹、蒸馏烧瓶、冷凝管、胶管、温度计、锥形瓶等。
操作要求:
①先检查装置的气密性;
②温度计的水银球应放在靠近蒸馏烧瓶的支管口处;
③为了防止液体暴沸,需要往蒸馏烧瓶中加几片碎瓷片;
④冷凝管中冷凝水的流动方向与蒸馏气体的流动方向相反。
(4)萃取和分液法:
萃取:对于液态混合物,还可以利用混合物中一种溶质在互不相溶的溶剂里溶解性的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。
分液:分液是把不相混溶的液体分开的操作。
萃取和分液有时可以结合进行。
所用仪器:铁架台、铁圈、铁夹、分液漏斗、烧杯。
操作要求:
①萃取、分液前需要对分液漏斗检漏。
②在溶液中加入萃取剂,用右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来用力震荡、放气。
萃取剂的选取应注意以下几点:
A萃取剂与另一种溶剂的密度相差较大;
B萃取剂与另一种溶剂互不相溶。
C溶质在萃取剂中的溶解度远远大于在另一种溶剂中的溶解度,且不与萃取剂发生化学反应。
③把分液漏斗放在铁架台上,静置片刻。
④把分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔,使漏斗内外的空气相通,以保证漏斗里的液体能够流出。
⑤带溶液分层后打开活塞,使下层的液体慢慢流出。
注意不要使上层的液体流出,上层的液体要从分液漏斗的上口倒出
二.物质的检验
1.物质的检验分为物质的鉴别、鉴定和推断三种情况。
物质的鉴别是根据几种物质的不同特征,用一定的物理或化学方法对物质进行分析,将它们区分开来。物质的鉴定是指对未知物进行分析,确定物质的组成。进而确定它是什么物质。物质的推断是对已知的实验步骤以及现象进行分析,根据物质性质确定所检验物质的组成和名称。
无论是上述哪种情况,都要根据物质的特殊性质,选用适当的方法和试剂,准确地观察反应的现象,进行分析、推断,这是物质检验的一般方法。
2.只用一种试剂或不用外加试剂鉴别多种物质。
用一种试剂鉴别多种物质,解题的关键在于试剂的选择。一般当几种物质的溶液酸、碱性有区别时,可选用指示剂或PH试纸进行鉴别;如果几种物质的水溶性、密度以及对水的反应情况有区别,可选用水作试剂进行鉴别;如果几种物质需要通过对阳离子的检验加以区分,一般可选用氢氧化钠或氨水为试剂,根据相应碱的溶解性及颜色进行区分;如果几种物质需要对阴离子的检验加以区分,一般可选用盐酸或稀硫酸作试剂,根据生成沉淀、气体的不同进行区分;如果几种物质必须对阴阳离子进行综合分析才能鉴别,一般选用某些盐作试剂。另外掌握一些具有重要反应特征的试剂如氯化钡溶液、溴水.硝酸银溶液等的反应情况,对解答用一种试剂鉴别多种物质是有帮助的。
不用任何外加试剂鉴别多种物质,通常有两种方法:一是分析比较物质的外观特征(如颜色.物态.水溶性.气味等),确定出其中的某一种,然后用这种物质作为试剂对其它物质进行鉴别。如果外观特征无明显区别,可用方法二,用物质之间的相互反应,根据反应现象进行综合分析和推断。
在用化学方法进行物质的检验时,要注意排除杂质的干扰。如检验硫酸根离子时,为了排除碳酸根.银离子.亚硫酸根的干扰,先在溶液中加盐酸使其酸化,然后再加氯化钡溶液。
三.物质的量、阿伏加德罗常数、微粒个数、物质的质量、摩尔质量之间的关系。
1.物质的量
“物质的量”是国际单位制中7个基本物理量之一。它和长度、质量、时间、电流等概念一样,是一个物理量的整体名词,不能按字面理解成物质的质量或物质的数量的多少。“物质的量”是表示物质含有阿伏加德罗常数个微粒的物理量,“摩尔”是“物质的量”的单位,简称为“摩”,符号为“mol”。“物质的量”仅适用于微观粒子。由于构成物质的微粒种类很多,用“物质的量”来表示物质时,必须指明微粒的名称,应该用化学式(符号)指明粒子的种类,如不能说1mol氧。
2.阿伏加德罗常数
1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数。符号为NA,通常用6.02×1023mol·L-1这个近似值。
物质的量(n).阿伏加德罗常数(NA).微粒个数(N)之间的关系:n=N÷NA
3.摩尔质量、1mol物质的质量、相对原子质量(相对分子质量)间的联系与区别
定义
区别
联系
相对原子质量
相对分子质量
1mol任何物质的质量
摩尔质量
物质的量(n)、物质的质量(m)、摩尔质量(M)之间的关系:M=m÷n
四.物质的量浓度
1.物质的量浓度:
以单位体积的溶液里所含溶质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。符号为CB,常用的单位为mol/L。
溶质的物质的量(nB)
物质的量浓度(CB)=
溶液的体积(V)
A.体积V是指溶液的体积,而不是指溶剂的体积,单位常用升(L),利用密度求出的体积单位是毫升,要注意转换成升。
B.溶质要用物质的量来表示。不能用固体的质量或气体的体积来表示。
C.从同一溶液中取出任意体积的溶液,其浓度相同,但所含溶质的物质的量或质量与溶液体积成正比。例如:从1mol/L的NaOH溶液中,分别取出100ml、10ml,它们的物质的量浓度均为1mol/L,所含溶质的物质的量分别为0.1mol、0.01mol。
2.物质的量浓度与溶质的质量分数的区别和联系
项目
物质的量浓度
溶质的质量分数
溶质的单位
摩尔(mol)
克(g)
溶液的单位
升(L)
克(g)
公式
特点
体积相同,物质的量浓度也相同的任何溶液中,所含溶质的物质的量相同,但溶质的质量不一定相同。
质量相同,溶质的质量分数也相同的任何溶液中,所含溶质的质量相同,但溶质的物质的量不一定相同。
换算
1000ml.L-1×溶液的密度(ρ)×溶质的质量分数(ω)1
物质的量浓度(CB)=
溶质的摩尔质量(M)
(其中ρ的单位是g/ml,摩尔质量的单位为g/mol)
3.配制一定物质的量浓度的溶液时应注意的问题。
(1)配制一定物质的量浓度的溶液是将一定质量或体积的溶质按所配制溶液的体积在选定的容量瓶中定容,因而不需要计算水的用量。
(2)不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。这是因为在配制的过程中是用容量瓶来定容的,而容量瓶的规格是有限的,常用的有50ml、250 ml、500 ml、1000 ml等。所以只能配制体积与容量瓶容积相同的一定物质的量浓度的溶液。
(3)在配制一定物质的量浓度的溶液时,不能直接将溶质放入容量瓶中进行溶解,而要在烧杯中溶解,待烧杯中溶液的温度恢复到室温时,才能将溶液转移到容量瓶中。这是因为容量瓶的容积是有标定的,而绝大多数物质在溶解时都会伴随着吸热或放热过程的发生,引起温度的声高或降低,从而影响到溶液的体积,使所配制的溶液中的溶质的物质的量浓度不准确。
(4)定容后的容量瓶在反复颠倒、振荡后,会出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况,这时不能再向容量瓶中加入蒸馏水。这是因为容量瓶是属于“容纳量”式的玻璃仪器(指注入量器的液体的体积等于容器刻度所示的体积)。用滴管定容到溶液的凹液面与容量瓶的刻度线相切时,液体的体积恰好为容量瓶的标定容积。将容量瓶反复颠倒、振荡后,出现容量瓶中的液面低于容量瓶刻度线的情况,主要是部分溶液在润湿容量瓶磨口时有所损失。
4.配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液实验误差的主要原因。
(1)称量时引起的误差:
使所配溶液中溶质的物质的量浓度偏高的主要原因:
①天平的砝码沾有其他物质或已经锈蚀;
②用量筒量取液体时,仰视读数,使得液体的体积偏大,等等。
使所配溶液中溶质的物质的量浓度偏低的主要原因:
①试剂、砝码的左右位置颠倒;
②砝码有残缺;
③在敞口容器中称量易吸收空气中其他成分或易于挥发的物质是的动作过慢;
④用量筒量取液体时,俯视读数,使所得液体的体积偏小,等等。
(2)用于溶解稀释溶液的烧杯未用蒸馏水洗涤,使溶质的物质的量减少,致使溶液中溶质的物质的量浓度偏低。
(3)转移或搅拌溶液时有部分液体溅出,致使溶液中溶质的物质的量浓度偏低。
(4)容量瓶内溶液的温度高于20℃,造成所量取的溶液体积小于容量瓶上所标注的液体体积,致使溶液中溶质的物质的量浓度偏高。
(5)在给容量瓶定容时,仰视读数会使溶液体积增大,致使溶液中溶质的物质的量浓度偏低;俯视读数会使溶液体积减小,致使溶液中溶质的物质的量浓度偏高。
5.以物质的量为中心各物理量的相.相互关系(请在问号处填上适当的运算符号):
【学习方法】
1.化学是一门以实验为基础的学科,化学的概念、原理和规律大多数是由实验推导和论证的。实验有助于我们对化学概念、原理和规律的理解。实验能力也是学生将来从事科学研究的基础。同时高考中对实验的考查也占有相当的比例。所以我们必须重视和加强实验的学习。学习中应注意以下两点:
(1)培养实事求是的科学态度和严谨的科学方法;
(2)培养发现问题、解决问题的能力及创新精神。
2.正确理解物质的量这一概念。注意它与物质的质量、摩尔质量、阿伏加德罗常数、物质的量浓度等概念之间的联系和区别。
3.通过有关物质的量的计算练习,可以加深对物质的量等概念的理解。
4.通过对配制溶液过程中操作细节的研究,可以帮助我们准确判断所配制溶液浓度的变化情况。
【解题方法技巧】
1.解答混合物分离提纯的试题,一般先弄清实验目的,再分析所依据的实验原理,由此选择适宜的试剂、分离方法,并回答相关的问题。
2.熟练、准确地掌握有关物质的物理、化学性质是解决物质检验有关问题的关键。
3.在解答有关“物质的量”方面的问题时,要以“物质的量”为中心进行相关的换算。
【本章典型例题分析】
一、混合物的分离和提纯,物质的检验。
例题1.下列各物质中所含少量杂质,用括号内物质能除去并且不引入其他杂质的是 ( )
A.二氧化碳中含的氯化氢(饱和小苏打溶液)
B.氢气中所含的硫化氢(硫酸铜溶液)
C.铁粉中所含的铜粉(稀硫酸)
D.氯化钠溶液中所含的氯化钡(硫酸)
【解析】选项A含有氯化氢的二氧化碳通过饱和小苏打溶液,氯化氢在溶液中与小苏打(NaHCO3)反应产生CO2而除去,CO2从溶液中逸出,达到除去氯化氢的目的;选项B含硫化氢的氢气通过硫酸铜溶液时,硫化氢与硫酸铜溶液反应生成CuS沉淀(不溶于水也不溶于酸)而除去,氢气从溶液中逸出;选项C含铜粉的铁粉加入到足量的稀硫酸中,由于铜粉不与稀硫酸反应,而铁粉与稀硫酸反应,不仅没有除去铜粉,反而消耗了铁粉;选项D含氯化钡的氯化钠溶液中加硫酸,氯化钡与硫酸反应生成硫酸钡和盐酸,溶液中引进了盐酸,同时硫酸的量也难以控制。 【正确答案】A B
例题2.有NaCl、NH4Cl、FeCl3、CuCl2、Na2SO4五种溶液,试只用一种试剂把它们鉴别开来,这种试剂是( )
A.盐酸 B.烧碱溶液 C.氢氧化钡溶液 D.氯化钡溶液
【解析】解答本题时,应同时考虑阴、阳离子的鉴别方法,从中找到合适的试剂。鉴别Na+、NH4+、Fe3+、Cu2+离子需用碱溶液,NH4+与强碱溶液放出氨气,Fe(OH)3是红褐色沉淀、Cu(OH)2是蓝絮状沉淀;鉴别Cl-、SO42-离子需用可溶性的钡盐溶液,硫酸钡是白色沉淀。所以,综合以上考虑,应该选用氢氧化钡溶液。
【正确答案】C
例题3.有甲、乙、丙三种溶液,向Na2CO3溶液中加入甲,生成白色沉淀,继续加入乙(过量),沉淀溶解并产生气体;最后加入丙,又有白色沉淀生成,则有甲、乙、丙三种溶液的组合是 ( )
A.甲:BaCl2、乙:H2SO4、丙:MgCl2 B.甲:CaCl2、乙:HNO3、丙:AgNO3
C.甲:BaCl2、乙:HCl、丙:Na2SO4 D.甲:CaCl2、乙:H2SO4、丙:ZnCl2
【解析】此题可用排除法。条件1四个选项均成立,因向Na2CO3溶液中加入BaCl2或CaCl2均生成BaCO3或CaCO3的白色沉淀;条件2,即可将A、D选项排除掉;条件3,B、C均成立,Ag+可与Cl-反应生成AgCl白色沉淀,SO42-可与Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀。
【正确答案】B C
例题4.“粗盐提纯”的实验中,蒸发时,正确的操作是 ( )
A.把浑浊的液体倒入蒸发皿中加热 B.开始析出晶体后用玻璃棒搅拌
C.待水分完全蒸干后停止加热 D.蒸发皿中出现多量固体时停止加热
【解析】“粗盐提纯”的实验涉及溶解、过滤、蒸发、结晶等基本操作内容,四项操作从始至终要使用玻璃棒(加速溶解、引流、防溅),为了保证提纯的目的,过滤后的澄清滤液进行蒸发,而加热至蒸发皿中出现较多的固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干(最后用玻璃棒把固体转移到滤纸上,称量后回收)。
【正确答案】D
二、有关物质的量、物质的质量、摩尔质量、阿伏加德罗常数的计算。
例题5.已知钠的相对原子质量是23,则1个钠原子的质量是 g。
【解析】1mol钠原子的质量为23g,即NA个钠原子的质量为23g,所以1个钠原子的的质量为23g÷6.02×1023=3.52×10+23g。若求一个Na+的质量,只需忽略电子的质量即可,即一个Na+的质量也约为3.52×10+23g。
例题6.设NA表示阿伏加德罗常数,则下列说法正确的是 ( )
A.NA个氢气分子和NA个氯气分子的质量比为1:1。
B.NA个水分子的质量与水的摩尔质量在数值上相等。
C.16g氧气含氧分子数为NA。
D.44gCO2与28gCO所含的分子数均为NA
【解析】本题考查阿伏加德罗常数的具体应用。NA个氢气分子和NA个氯气分子的质量比为2:71;16g氧气的物质的量为0.5mol,故16g氧气含氧分子数为0.5NA ;NA个水分子的质量为18g,水的摩尔质量为18g/mol,显然二者在数值上是相等的,B正确;44gCO2为1mol,含NA个CO2分子,28gCO为1mol,含NA个CO分子,D正确。
【正确答案】B D
例题7.将4gNaOH溶于多少克水中,才能使每100个H2O分子溶有1个Na+?
【解析】本题考查学生对物质的量意义的理解,即如何沟通宏观质量与微观粒子。
每100个H2O分子溶有一个Na+,也就是说n(Na+)/n(H2O)=1/100。
而1molNaOH溶于水,电离出1molNa+和1molOH-
所以n(Na+)= n(NaOH)=m(NaOH)/M(NaOH)=4g/40g·mol-1=0.1mol
根据题意得n(H2O)=100×n(Na+)=100×0.1mol=10mol
m(H2O)= n(H2O)×M(H2O)=10mol×18 g·mol-1=180g
例题8.下列哪种物质所含有原子数与0.4molH2O2所含有的原子数相等 ( )
A.0.2molH2SO4 B.0.2molH3PO4 C.0.3molHNO3 D.0.5molNaCl
【解析】根据化学式意义的拓宽,比较原子个数相等,也就是比较原子的物质的量是否相等。由题中双氧水的化学式可知,1molH2O2含有2molH和2molO,原子的物质的量总和为4mol,那么0.4molH2O2含有原子总物质的量为1.6mol。
【正确答案】B
例题8.amolH2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为 ( )
A.a/4bmol-1 B.b/4amol-1 C.a/bmol-1 D.b/amol-1
【解析】本题考查学生理解阿伏加德罗常数的意义。根据关系式n=N/NA,则阿伏加德罗常数NA=N/n。将题中的数据代入,则有NA= b/4amol-1
【正确答案】B
例题9.在Na2SO4和MgSO4组成的混合物中Na+和Mg2+物质的量之比为4:1,则在含有3molSO42-的混合物中Na2SO4的质量为多少克?
【解析】首先运用对比的方法将Na+和Mg2+物质的量之比转化为Na2SO4和MgSO4的物质的量之比。
因为,n(Na+)=2n(Na2SO4),n(Mg2+)=n(MgSO4)
所以,n(Na2SO4):n(MgSO4)=2:1
根据守恒关系,求出3molSO42-的混合物中Na2SO4的物质的量。
因为,2molNa2SO4含有2molSO42-,1mol MgSO4含有1molSO42-
所以,3molSO42-的混合物中Na2SO4的物质的量为2mol,
m(Na2SO4)=2mol×142 g·mol-1=284g。
三.关于物质的量浓度的计算
1.关于物质的量浓度概念的计算。
这类习题主要包括已知溶质的质量和溶液的体积,计算溶液中溶质的物质的量浓度;配制一定物质的量浓度的溶液时所需溶质的质量和溶液体积的计算等。
进行这类化学计算时,我们经常要用到下式:CB=nB÷V(aq)
例题10.将23.4g氯化钠溶于水中,配制成250mL溶液。计算所得溶液中溶质的物质的量浓度?
【解】23.4g氯化钠的物质的量为:
n(NaCl)=m(NaCl)÷M(NaCl)=23.4g÷58.5g·mol-1=0.4mol
c(NaCl)= n(NaCl)÷V [NaCl(aq)]=0.4mol÷0.25L=1.6mol/L
答:将23.4g氯化钠溶于水中,配制成250ml溶液。计算所得溶液中溶质的物质的量浓度为1.6mol/L。
2.溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算。
已知某溶液的密度ρg/ml、溶质的质量分数为ω、溶质的摩尔质量为Mg/mol,则
1000ml.L-1×溶液的密度(ρ)×溶质的质量分数(ω)
物质的量浓度(CB)=
溶质的摩尔质量(M)
(其中ρ的单位是g/ml,摩尔质量的单位为g/mol)
例题11.某市售浓硫酸中溶质的质量分数为98%,密度为1.84g/mL。计算该市售浓硫酸中溶质的物质的量浓度。
【解】C(H2SO4)=(1000ml.L-1×1.84g/ml×98%)÷98g/mol=18.4mol/L
答:质量分数为98%,密度为1.84g/mL的市售浓硫酸中溶质的物质的量浓度为18.4mol/L
3.一定物质的量浓度溶液的稀释。
稀释定律:稀释前后溶液中溶质的质量和物质的量不变。
溶质质量不变
溶质物质的量不变
稀释或浓缩
m1·ω1= m2·ω2
C1·V1=C2·V2
混合
mA.ωA+mB.ωB= m混.ω混(mA+mB= m混)
CA·VA+CB·VB=C混·V混(VA+VB≠V混)
注意:V混=m混/ρ×1000ml.L-1
例题12.配制250mL1mol/LHCl溶液,需要12mol/LHCl溶液的体积是多少?
【分析】在用水稀释溶液时,溶液的体积发生了变化,但溶液中溶质的物质的量不变。即在浓溶液稀释前后,溶液中溶质的物质的量是相等的。
【解】根据溶液稀释前后溶质的物质的量不变,所以:
250mL×1mol/LHCl=V×12mol/L V=21 mL
答:需要12mol/LHCl溶液的体积是21 mL。
四.配制一定物质的量浓度的溶液。
例题13.实验室要配制含有0.17molK2SO4、0.16molKCl、0.5molNaCl的混合溶液1L。现因无K2SO4,只有Na2SO4、NaCl、KCl,问如何配制所需溶液?简述操作步骤。
【解析】无K2SO4,只有Na2SO4、NaCl、KCl,要多少Na2SO4、NaCl、KCl相互配合才能满足题目所叙述的要求?这需要计算:
K+---------------------------------------- KCl
0.17mol×2+0.16mol=0.5mol 0.5mol
所以KCl的质量为74.5g·mol-1×0.5mol=37.3g
SO42---------------- Na2SO4----------------- 2Na+
0.17mol 0.17mol 0.17mol×2=0.34mol
所以要Na2SO4质量:0.17mol×142g·mol-1=24.1g
需要NaCl质量为:(0.5mol-0.34mol)×58.5g·mol-1=9.4g
【解答】用天平称量37.3gKCl、24.1gNa2SO4、9.4gNaCl溶于适量水中,搅拌、冷却,用玻璃棒将溶液转移到容积为1L的容量瓶中,用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒2~3次,把洗涤液都注入到容量瓶中,然后缓缓地把蒸馏水注入容量瓶中,直到液面接近刻度线2~3cm处,改用胶头滴管加水到瓶颈刻度线,使溶液的凹液面正好与刻度线相平,塞上塞子,摇匀
第二节?? 化学计量在实验中的应用
(第二课时)
教学目标:
1、使学生理解物质的量浓度的概念;会运用物质的量浓度的概念进行简单的计算;学会配制物质的量浓度溶液的方法和技能。
2、从概念的应用中,培养学生实验能力和思维能力。培养学生发现问题和解决问题的能力。
情感目标:
1、通过概念的学习和溶液的配制,培养学生理论联系实际的学习自然科学的思想。
2、培养学生学习自然科学的学习兴趣以及严谨求实的学习态度。
教学重点:一定物质的量浓度的溶液的配制方法。
实验准备:天平(含滤纸)、药匙、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管各15套。
教学过程:
[复习] 物质的质量、物质的量、摩尔质量之间的相互转化关系?????? N/NA = n = m/M
[导入新课]我们在初中学习过溶液中溶质的质量分数,应用这种表示溶液浓度的方法,可以计算一定质量的溶液中所含溶质的质量。但是,很多化学反应都在溶液中进行,对于溶液我们通常不称其质量,而是量它的体积。同时,在化学反应中,反应物与生成物物质的量相互间有一定的关系。
[板书]二、物质的量在化学实验中的作用
[自主探究]如何设置一个物理量,使物质的量和体积联系起来。注意以下几点:
1、可以表示体积,我们最取一定体积时通过这个物理量就可以知道很快地知道它的物质的量。
2、我们要取若干物质的量的溶质时,通过这个物理量就可以知道要量取多少体积的溶液。
[总结]通常我们把这个物理量称为物质的量浓度。即
??? [阅读]P14相关内容
[板书]]1、物质的量浓度 :单位体积溶液中所含溶质B的物质的量,又叫B的物质的量浓度,符号CB ,公式:CB=nB/V? ,单位通常是用mol/L表示。
[讲述]1、溶液体积为1升,而不是溶剂体积是1升;
2、溶质是用物质的量表示,而不是用摩尔质量表示。
[讲解]
例题:1、用5molNaOH配成500mL溶液,其浓度为___mol/L,取5mL该溶液,其浓度为___mol/L。
? 2、从1L1mol/LNaCl溶液中,分别取出100mL、10mL和1mL溶液,它们的物的
量浓度是否相等?所含溶质各是多少克?
?
[讲述]简介主要容量瓶:
??????? ????
配制一定物质的量浓度的溶液,主要使用天平和一种容积精确的仪器——容量瓶。容量瓶有各种不同规格,常用的有100?mL、250 mL、500?mL、和1 000?mL等几种。
?[学生阅读]实验1-5
[讨论]⑴容量瓶上边标有温度。体积的刻度线只有一条。这说明了什么?
(2)能否用容量瓶来溶解固体物质?
(3)溶质溶解后是否可马上放到容量瓶中呢?
(4)为保证溶质尽可能全部转移到容量瓶中,应如何处理?
(5)容量瓶摇匀的操作具有特殊性,那么应如何操作呢?
[启发学生]讲解以上问题。
[教师演示]容量瓶的使用:在将烧杯中的液体沿玻璃棒小心地注入容量瓶时,不要让溶液洒在容量瓶外,也不要让溶液在刻度线上面沿瓶壁流下。配制一定物质的量得溶液过程:
[学生实验]四人一组,老师巡视指导,并提醒注意事项。
[交流]实验成果及有关问题。
[板书] 2、物质的量溶液配制步骤
1、计算 2、称量? 3、溶解(稀释) 4、移液? 5、洗涤? 6、定容? 7、摇匀。
仪器: 天平(含滤纸)、药匙、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
[思考]学与问,主动回答。
[阅读]P16第二自然段。
[思考交流] 浓硫酸如何稀释配制稀溶液?
[练习题]1、若用98%的浓H2SO4(ρ=1.84 g·cm-3)配制1000 mL物质的量浓度为0.1 mol·L-1的溶液,需怎样配制?
[注意]①计算浓H2SO4的体积V
②浓H2SO4的正确稀释方法
③向容量瓶中转移溶液时,要待溶液冷却后再进行
2、实验室里需用480mL 0.1mol/L的硫酸铜溶液,现选取500mL容量瓶进行配制,以下操作正确的是
A、称取7.68g硫酸铜,加入500mL水
B、称取12.0g胆矾配成500mL溶液
C、称取8.0克硫酸铜,加入500mL水
D、称取12.5克胆矾配成500mL溶液
答案:D
?[讲述并板书]3、溶液稀释规律:
C(浓)V(浓)=C(稀)V(稀)
[小结]整节总结
[作业]P16?? 1、2、3、
附:板书设计:
二、物质的量在化学实验中的作用
1、物质的量浓度 :单位体积溶液中所含溶质B的物质的量,又叫B的物质的量浓度,符号CB ,公式:CB=nB/V? ,单位通常是用mol/L表示。
2、物质的量溶液配制步骤
(1)计算(2)称量( 3)溶解(稀释)(4)移液(5)洗涤 (6)定容(7)摇匀。
仪器: 天平(含滤纸)、药匙、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
3、溶液稀释规律:
C(浓)V(浓)=C(稀)V(稀)
?
?
?
第二节 化学计量在实验中的应用
第一课时
[要点剖析]
1.将一定数目的原子、离子或分子等微观粒子与可称量物质联系起来的物理量叫“物质的量”。符号:n,单位:mol。
物质的量不是物质的质量,摩尔是物质的量的单位,不是物理量。
2.大量实验证明,任何粒子或物质的质量以克为单位,在数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等时,所含粒子的数目都是6.02×1023 。我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。6.02×1023mol—1叫做阿伏加德罗常数,是个物理量,符号NA。如,O2的相对分子质量为32,32g O2所含的分子数就约是6.02×1023,所以32g O2又可称之为1mol O2。
3.n、N、NA三者的关系:n=N/NA n=m/M。
[典型例析]
例1.同质量的下列气体中,所含分子数最多的是( ),原子数最少的是( )。
A.CH4 B.CO2 C.H2S D.N2
[剖析]质量相同时,不同物质之间的物质的量之比就等于其摩尔质量之比的倒数,所以,本题选项中,相对分子质量最小的物质,其分子数就最多。原子数的多少还需考虑到分子中的原子总数,在已知分子数之比的前提下,再分别乘以各原子数,即能比较相对多少。
[解答]A;B
[评点]质量、物质的量、摩尔质量三者的关系式要能灵活运用,如相同分子数时质量之比如何?相同原子数时质量之比又如何?
例2.下列说法正确的是 ( )
A.氧的摩尔质量是32 g?mol-1
B.硫酸的摩尔质量是98g
C.CO2的相对分子质量是44g
D.CO32—摩尔质量是60g/mol
[剖析]描述物质的摩尔质量时,必须指明具体微粒。A项中的“氧”,未指明是氧原子还是氧分子,所以叙述有误,应为O2的摩尔质量是32 g?mol-1;摩尔质量的单位是g?mol-1,B项中单位表示有误;相对分子质量是个比值,单位为1,C项中也是单位表示有误;复杂离子的摩尔质量在数值上就等于组成离子的各原子相对原子质量总和。
[解答]D
[评点]表示物质的摩尔质量时,要将该物质所对应的微粒表示出来;在运用物理量的过程中,务必要正确表明单位。
例3.amolH2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为 ( )
A.a/4bmol-1 B.b/amol-1 C.a/bmol-1 D.b/4amol-1
[剖析]含有6.02×1023个粒子的任何粒子集体计量为1摩尔。6.02×1023mol—1叫做阿伏加德罗常数,符号NA。amolH2SO4中含4amol氧原子,相当于b个氧原子,所以1mol氧原子,相当于b/4a。
[解答]D
[评点]NA表示每摩物质所含微粒的个数,一般可表示为6.02×1023mol—1,描述微粒数可用NA表示,如2molO2的分子数相当于2NA,若要求得具体个数,可根据6.02×1023mol—1进行换算。
例4.含有相同氧原子数的二氧化硫和三氧化硫其物质的量之比为 ,质量比为 ,分子数之比为 ,硫原子个数比为 。
[剖析]SO2与SO3的氧原子数相同,根据最小公倍数可知,两者的个数比为3∶2时氧原子数相同,所以物质的量之比为3∶2;根据n=m/M关系式,两者质量之比为3×64∶2×80=12∶10;分子数之比即物质的量之比;每个分子里含硫原子数相同,所以,硫原子个数之比也是3∶2。
[解答]3∶2、12∶10、3∶2、3∶2
[评点]两种物质分子数之比即物质的量之比,根据分子组成再求得各组成元素的原子个数之比、质量之比、包括电子数、质子数等等。
例5.已知铁的相对原子质量是56,则1个铁原子的质量是 g。
[剖析]Fe的摩尔质量是56g?mol-1,1molFe原子有6.02×1023个,所以每个铁原子的质量为:56g/6.02×1023=9.30×10-23g
[解答]9.30×10-23g
[评点]任何粒子或物质的质量以克为单位,在数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等时,所含粒子的数目都是6.02×1023。Fe的相对原子质量是56,所以,56gFe含6.02×1023个Fe原子。
例6.已知8gA能与32gB恰好完全反应,生成22gC和一定量D,现将16gA与70gB的混合物充分反应后,生成2molD和一定量C,则C的摩尔质量为多少?
[剖析]一个化学反应的进行必须遵循质量守恒定律,根据题中第一个条件,我们可以求得生成物中D的质量为18g,即8gA完全反应时,生成了18gD;再根据第二个条件,16gA完全反应,B只需64g,生成D的质量应是36g,知道了D的质量和物质的量就不难求出它的摩尔质量。
[解答]M(A)=36g/2mol=18g/mol
[评点]化学反应前后要掌握两条线,一是反应前后元素的种类和原子的个数相变;二是各反应物和生成物的质量成正比。
[巩固练习]
1.下列对于“摩尔”的理解正确的是 ( )
A.摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
C.我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子的集体计量为1摩尔
D.1mol氧含6.02×1023个O2
2.下列说法正确的是 ( )
A.摩尔质量就等于物质的式量
B.摩尔质量就是物质式量的6.02×1023倍
C.HNO3的摩尔质量是63g
D.硫酸和磷酸的摩尔质量相等
3.某原子的摩尔质量是Mg?mol-1,则一个该原子的真实质量是 ( )
A.M g B.1/M g
C.M/6.02×1023 g D.6.02×1023/M g
4.若50滴水正好是m mL,则1滴水所含的分子数是 ( )
A.m×50×18×6.02×1023 B.(m/50×18)×6.02×1023
C.(18m/50)×6.02×1023 D.(18×50×m)/6.02×1023
5.现有CO、CO2、O3(臭氧)三种气体,它们分别都含有1mol氧原子,则三种气体的物质的量之比为 ( )
A.1∶1∶1 B.1∶2∶3
C.3∶2∶1 D.6∶3∶2
6.4.9g某物质含有3.01×1022个分子,则该物质的摩尔质量是 。
7.⑴0.3molNH3分子中所含质子数与 个H2O分子中所含质子数相等。
⑵0.4molAl3+的Al2(SO4)3中所含的SO42-的物质的量是 。
8.19g某二价金属氯化物中含有0.4molCl-,则ACl2的摩尔质量是 ,A的相对原子质量是 ,ACl2的化学式是 。
9.大量实验证明,任何粒子或物质的质量以克为单位,在数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等时,所含粒子的数目都是 。
而1mol任何粒子或物质的质量以克为单位时,在数值上都与该粒子的
或 相等。
叫做摩尔质量。
[课后提升]
10.下列有关阿佛加德罗常数(NA)的说法错误的是 ( )
32克O2所含的原子数目为NA
0.5molH2O含有的原子数目为1.5NA
C.1molH2O含有的H2O分子数目为NA
D.0?5NA个氯气分子的物质的量是0.5mol
11.下列物质中氧原子数目与11.7g Na2O2中氧原子数一定相等的是 ( ) A.6.72L CO B.6.6g CO2
C.8 g SO3 D.9.6g H2SO4
12.铅笔芯的主要成分是石墨和黏土,这些物质按照不同的比例加以混和、压制,就可以制成铅笔芯。如果铅笔芯质量的一半成分是石墨,且用铅笔写一个字消耗的质量约为1mg。那么一个铅笔字含有的碳原子数约为 ( )
A.2.5×1019个 B.2.5×1022个
C.5×1019个 D. 5×1022个
13.n g O2中有m个O原子,则阿伏加德罗常数NA的数值可表示为 ( )
A.32m/n B.16m/n
C.n/32m D.n/16m
14.已知16gA和20gB恰好完全反应生成0.04molC和31.76gD,则C的摩尔质量为多少?
15.某固体仅由一种元素组成,其密度为5g/cm3,用X射线研究该固体的结果表明:在棱长为2×10-7cm的立方体中含160个原子,则此元素的相对原子质量约为多少?
第二课时
[要点剖析]
1.阿伏加德罗理论:相同温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子(分子或原子)
推论:
同温同压下,气体的体积之比就等于其所含分子数之比(即气体的物质的量之比)。
②同温同体积时,气体的压强之比与其所含分子数成正比。
③同温同压下,同体积的不同气体,质量与其摩尔质量成正比。
④同温同压下,气体的密度与气体的摩尔质量成正比。
⑤同温同压下,同质量的不同气体,体积与其摩尔质量成反比。
2.气体的摩尔体积:单位物质的量的任何气体在相同条件下应占有相同的体积。这个体积称为气体摩尔体积,符号为Vm,气体的摩尔体积与气体体积(V)、气体的物质的量(n)之间的关系为Vm=V/n
在标准状况下,气体的摩尔体积为22.4L/mol。应用时,需注意物质的状态和条件。
[典型例析]
例1.同温同压下两个容积相等的贮气瓶,一个装有NO气体,另一个装有N2和O2的混合气体,两瓶内的气体一定具有相同的 ( )
A.质量 B.原子总数 C.分子总数 D.密度
[剖析]根据阿伏加德罗理论:相同温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子,同条件下气体体积的大小只与气体分子数有关,与气体的种类无关,所以两贮气瓶中的气体具有相同的分子数。NO是双原子分子,N2和O2也是双原子分子,所以两瓶气体也具有相同的原子数。而质量和密度与气体的摩尔质量有关,N2和O2混合气体的平均摩尔质量与两者的组成相关,本题中N2与O2的体积比是不确定值,所以质量和密度也就不能确定。
[解答]BC
[评点]两瓶气体的分子数相同,所含气体的物质的量相同,所以若两瓶气体的摩尔质量相同,则质量相同,密度也就相同了,想一想:N2和O2的体积比是多少时,两瓶气体质量相同。
例2.在273K和101kPa的条件下,将2.00g氦气、1.40g氮气、1.60g氧气混合,该混合气体的体积是 ( )
A.6.72L B.7.84L C.10.08L D.13.44L
[剖析]273K和101kPa条件下,气体的摩尔体积是22.4L/mol,某一条件下,气体的体积取决于气体分子总数的多少,与气体的种类无关。2.00g氦气、1.40g氮气、1.60g氧气物质的量共0.6mol,所以总体积是13.44L。
[解答]D
[评点]一定条件下,气体混合后,体积的大小只取决于气体分子总数,与分子类型无关,气体的总体积具有加和性。想一想:若要求得三种气体的平均摩尔质量,应如何求解?
例3.下列两种气体的分子数一定相等的是 ( )
A.质量相等、密度不等的CO和N2
B.等温等体积的O2 和N2
C.等体积等密度的CO和N2
D.等压等体积的O2 和N2
[剖析]气体的分子数与气体本身的质量无关;相同物质的量的两种气体,无论是单一气体,还是混合气体,其所含气体分子数一定相同,与气体所处的条件和状况无关;但一般在同条件下,同体积的气体才具有相同的分子数。CO和N2的相对分子质量相同,质量相等时,两者物质的量相同,所以一定含有相同的分子数;B选项中缺少等压这一条件;C选项中等体积等密度也就相当于等质量,所以也含有相同的分子数;D选项中缺少等温这一条件。
[解答]AC
[评点]物质的量相同的气体,具有相同的分子数;相同条件下相同体积的气体具有相同的分子数。注意相互间的因果关系,如不同条件下的两气体的摩尔质量之比就是其相对分子质量之比,与条件无关。
例4.由CO2、H2和CO组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同。则该混合气体中CO2、H2和CO的体积比为 ( )
A.29∶8∶13 B.22∶1∶14 C.13∶8∶29 D.26∶16∶57
[剖析]同温同压下,不同气体的密度之比等于气体的相对分子质量之比(混合气体的相对分子质量是指平均相对分子质量),氮气的相对分子质量是28,如果混合气体的平均相对分子质量为28,则满足题意。混合气体中CO气体的相对分子质量也是28,所以只要CO2和H2两种气体的平均相对分子质量是28,就满足题意。CO2的相对分子质量是44,H2的相对分子质量是2,可以根据交叉法,求得两气体的体积比是(28-2)/(44-28)=13/8,所以三种气体的体积比只要满足13∶8∶x,平均相对分子质量就是28。
[解答]CD
[评点]结合阿伏加德罗定律的应用,同学们可以适当的拓展,要熟悉几种物理量的换算关系,如本题中同温同压下,气体的密度之比等于其相对分子质量之比,有时,可以根据未知气体对某已知气体的密度之比(又称相对密度),求得该气体的相对分子质量,混合气体的平均相对分子质量数值上等于气体的平均摩尔质量,若是两种组分,可以根据平均相对分子质量和各组分气体的相对分子质量,利用交叉法求得体积比。
[巩固练习]
1.下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是 ( )
A.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
B.通常状况下的气体摩尔体积约为22.4L
C.标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L
D.相同物质的量的气体摩尔体积也相同
2.下列叙述正确的是 ( )
A.同温同压下,相同体积的物质,其物质的量一定相等
B.任何条件下,等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数一定相等
C.1L一氧化碳气体一定比1L氧气的质量小
D.相同条件下的一氧化碳气体和氮气,若体积相等,则质量也相等
3.下列有关气体体积的叙述中,正确的是 ( )
A.一定温度和压强下,各种气体物质体积的大小由构成气体的分子大小决定
B.一定温度和压强下,各种气态物质体积的大小,由构成气体的分子数决定
C.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同
D.气体摩尔体积指1mol任何气体所占的体积约为22.4L
4.在两个容积相同的容器中,一个盛有HCl气体,另一个盛有H2和Cl2的混合气体。在同温同压下,两容器内的气体一定具有相同的是 ( )
A.原子数 B.分子数
C.质量 D.密度
5.2molCl2和2molCO2相比较,下列叙述中正确的是 ( )
A.分子数相等 B.原子数相等
C.体积相等 D.质量相等
6.根据阿伏加德罗理论,在相同 和 下,相同体积的 都含有相同数目的粒子,所以,
称为气体的摩尔体积,标准状态时,气体的摩尔体积为
L / mol,已知某气体在标准状态下密度为ρg/L,则M、Vm、ρ三者关系是 。
[课后提升]
7.用NA代表阿伏加德罗常数的值,如果ag某气体中含有的分子数为b,则cg该气体在标准状况下的体积是多少L ( )
A.22.4bc/a NA B.22.4ab/c NA
C.22.4ac/b NA D.22.4b/ac NA
8.由CH4和O2组成的混合气体,标准状况下的密度为1g.L-1,则该混合气体中CH4和O2的体积比为 ( )
A.2:1 B.1:2
C.2:3 D.3:2
9.在标准状况下,10gCO和CO2的混合气体的体积为6.72L,则此混合气体中CO和CO2的物质的量之比是 ( )
A.2:1 B.1:2
C.1:1 D.3:4
10.在标准状况下,若VL甲烷中含有的氢原子个数为n,则阿伏加德罗常数可表示为 ( )
A.Vn/22.4 B.22.4n/V
C.Vn/5.6 D.5.6n/V
11.同一状态下,气体的体积之比等于分子个数之比,现有20mLA2气体与30mLB2气体恰好完全反应生成20mL某气体X,则可推出气体X的化学式为 ( )
A.AB2 B.AB3
C.A2B3 D.A3B2
12.由A、B两种气体组成的混合气体8.6g,在标准状态下的体积为8.9L,已知A和B的物质的量之比为3∶1,摩尔质量之比为14∶1,则A可能为 , ,B是 。
13.氢气和氧气的混合气体在0℃和一定压强下体积为aL,点燃后发生反应,待气体恢复至原来温度和压强时,测得其体积为bL,原混合气体中氢气和氧气的体积各是多少?(若将温度改为120℃则结果如何?)
第三课时
[要点剖析]
1.物质的量浓度:单位体积溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度。
几个关系式:C=n/V、C=1000ρw/M、C1V1=C2V2
2.一定物质的量浓度溶液的配制
配制步骤:
⑴计算:计算溶质的质量或浓溶液的体积
⑵称量固体或量取液体
⑶溶解固体或稀释液体
⑷转移、洗涤(有放热现象的需冷却)
⑸定容
⑹摇匀
⑺装瓶
认识容量瓶,掌握其使用原理和方法
3.误差分析(所配溶液中溶质的实际浓度与理论浓度的比较)
⑴称量时所用砝码生锈。
⑵将烧杯中的溶液转移至容量瓶后,未对烧杯进行荡洗。
⑶定容时,俯视(或仰视)容量瓶刻度线。
⑷固体溶解或浓溶液稀释时伴有散热现象,溶液未冷却即转移到容量瓶中进行定容。
⑸将烧杯中的溶液转移到容量瓶内时,不慎将液体洒到容量瓶外。
⑹将定容后的溶液摇匀后,静置,发现液面低于刻度线,用滴管加少量水使液面重新恢复至与刻度线相平。
⑺定容时,液面不小心超过了刻度线,并用滴管将超出的部分吸去。
⑻其它情况下可能引起的误差,应由同学们在实验研究中补充、总结。
[典型例析]
例1.实验室中有质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸。某次化学实验时,同学们需要980mL、浓度为2mol/L的稀硫酸,请你求算出配制稀硫酸所需浓硫酸的体积,并简述实验的操作步骤。
[剖析]这是溶液配制中的有关浓溶液稀释,根据稀释前后溶质的物质的量不变的等量关系,求得所需浓硫酸的体积。这是寓实验操作于一起的化学计算,考虑到实际操作时容量瓶的规格,所取容量瓶的容积应等于或稍大于所配溶液的体积,因此,本实验中所配稀硫酸的体积应以1000mL来进行求解。
[解答]V[H2SO4(浓)]×1.84g/cm3×98%=1L×2mol/L×98g/mol V[H2SO4(浓)]=108.7mL
根据计算所得的结果,先量取108.7mL浓硫酸,在500mL烧杯中加入200mL左右的水,将浓硫酸进行稀释,待稀释液冷却后,再将溶液转移到1000mL容量瓶中,加水至刻度线1~2cm时,将溶液轻轻摇匀,改用胶头滴管逐滴加水,水平观察,注意液面上升的情况,当液面凹面最低点恰好与刻度线相切时,停止加水,最后盖紧瓶塞,将容量瓶倒转数次,将溶液混匀。
[评点]若题中要求出所需水的体积,求解过程中必须考虑到溶液的密度变化,如果没有近似要求,不能以V(总)—V[H2SO4(浓)]=V(水)这样的简单加和式求解。同学们知道,稀释前后溶液的总量是不变的,即:m[H2SO4(浓)]+m(水)=m[H2SO4(稀)]。本实验中若稀硫酸的密度为1.20g/cm3,所需水的质量为1000mL×1.20g/cm3-108.7mL×1.84g/cm3=1000g,水的密度为1.0g/cm3,所以量取的水的体积为1000mL。
例2.密度0.91g/cm3的氨水,质量分数为25%,该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液的质量分数为 ( )
A.等于12.5% B.大于12.5% C.小于12.5% D.无法确定
[剖析]氨水的密度水于水的密度,在氨水中加入与之相同体积的水时,水的质量大于氨水的质量。混合后溶质质量不变,而溶液质量超过了原氨水质量的两倍,所以溶液的质量分数比原氨水的二分之一还要少,所以正确选项应是C
[解答]C
[评点]一定质量分数的某溶液中加入等质量的水时,所得溶液的质量分数应是原溶液的一半。但加入等体积的水时,因密度一般不同,所得溶液的质量分数不等于原溶液的一半,可能偏大,也可能偏小。若将溶质相同,质量分数不同的两溶液混合,等质量混合时所得溶液中溶质的质量分数应是原两溶液溶质质量分数之和的一半,若溶液的密度大于1.0g/cm3,将两者等体积混合后,密度大的溶液质量也大,且溶质质量分数也较大,混合的过程可以分为将两者先等质量混合,再加入少量的质量分数大的溶液,这样,所得溶液的溶质质量分数就比等质量混合时大一点。若溶液的密度小于1.0g/cm3,则混合后情况刚好相反。
例3.将质量分数为a%、物质的量浓度为C1mol/L的稀硫酸蒸发掉一定量的水,使其质量分数变为2a%,此时,若物质的量浓度为C2mol/L,则C1和C2的关系为( )
A.2C1=C2 B.2C1﹥C2 C.2C1﹤C2 D.C1=2C2
[剖析]硫酸溶液的密度大于1.0g/cm3,令a% 、2a%两硫酸溶液的密度分别为ρ1、ρ2,根据关系式:C=1000ρw/M,得到C1/C2=ρ1/2ρ2,ρ2>ρ1,所以2C1﹤C2。
[解答]C
[评点]本题的关键在于硫酸溶液的密度是随质量分数的增大而增大。想一想,若是酒精呢?
[巩固练习]
1.容量瓶是用来配制物质的量浓度的溶液的定量仪器,其上标有:①温度、②浓度、③容量、④压强、⑤刻度线、⑥酸式或碱式这六项中的 ( )
A.②④⑥ B.③⑤⑥
C.①②④ D.①③⑤
2.关于容量瓶的使用,下列操作正确的是 ( )
A.使用前要检验容量瓶是否漏液
B.用蒸馏水荡洗后必须要将容量瓶烘干
C.为了便于操作,浓溶液稀释或固体溶解可直接在容量瓶中进行
D.为了使所配溶液浓度均匀,定容结束后,手握瓶颈,左右振荡 。
3.将VLHCl气体(STP)溶于水制得1000mL盐酸溶液,则该盐酸的物质的量浓度为 ( )
A. V/22400mol/L B.1000V/22.4mol/L
C.V/22.4mol/L D.V/11.2mol/L
4.下列溶液氯离子的物质的量浓度与50mL 1 mol·L-1氯化铝溶液中氯离子的物质的量浓度相等的是 ( )
A.150 mL 1 mol·L-1氯化钠溶液
B.75 mL 1.5 mol·L-1氯化钙溶液
C.150 mL 3 mol·L-1氯化钾溶液
D.50 mL 3 mol·L-1氯化镁溶液
5.实验室里需要480ml0.1mol/L的硫酸铜溶液,现选取500mL容量瓶进行配制,以下操作正确的是 ( )
A.称取7.68g硫酸铜,加入500mL水
B.称取12.0g胆矾配成500mL溶液
C.称取8.0g硫酸铜,加入500mL水
D.称取12.5g胆矾配成500mL溶液
6 .在标准状况下,将224LHCl气体溶于635mL水中,所得盐酸的密度为1.18g/cm3,
取此盐酸10.0mL,稀释至1.45L,则稀释后所得稀盐酸的物质的量浓度为多少?
[课后提升]
7.100mL 0.3 mol·L-1 Na2SO4溶液和50 mL 0.2 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液混合后,溶液中SO42-离子的物质的量浓度(设体积为二者之和)为 ( )
A.0.2 mol·L-1 B.0.25 mol·L-1
C.0.4 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
8.2.5g某金属加入100ml2mol.L-1的硫酸溶液中,当溶液浓度降到原浓度的一半时(设溶液体积不变),金属还没反应完,该金属可能是 ( )
A.Al B.Zn
C.Fe D.Mg
9.Al、Mg混合物与适量的稀硫酸恰好完全反应,将溶液蒸干得固体质量比原固体增加了4.8克,则该混合物的物质的量可能为 ( )
A.0.04mol B.0.03mol
C.0.06mol D.0.05mol
10.若以W1和W2分别表示浓度为amol.L-1和bmol.L-1氨水的质量分数,且知2a=b,则下列推断正确的是(氨水的密度随浓度增大而减小) ( )
A.2W1=W2 B.W1=2W2
C. W12W1
11.在下列三个实验中:①配制一定物质的量浓度的溶液②pH试纸的使用③过滤、蒸发,均用到的仪器是 ( )
A.试管 B.胶头滴管
C.玻璃棒 D.漏斗
12.用质量分数为98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸配制100mL1.84mol/L的稀硫酸,若实验仪器有:A.100mL量筒;B.托盘天平;C.玻璃棒;D.50mL容量瓶;E.10mL量筒;F.胶头滴管;G.50mL烧杯;H.100mL容量瓶,实验时应选用仪器的先后顺序是(填入编号): 。
13.在50mL稀硝酸、稀盐酸的混合酸中,加入100mL0.2mol/LNaOH溶液正好中和;另取50mL这种混合酸加入过量AgNO3溶液时,可产生0.7175g白色沉淀。计算混合酸中硝酸和盐酸的物质的量浓度分别为多少?
参考答案
第一章 第二节 第一课时
1.BC2.D3.C4.B 5.D 6.98g/mol 7.⑴1.806×1023,⑵ 0.6mol。8.95g/mol、24、MgCl2 9.6.02×1023、相对原子质量、相对分子质量、单位物质的量的物质所具有的质量 10.A 11.BC 12.A 13.B 14.106g/mol 15.
150.5
第一章 第二节 第二课时
1.A2.BD3.B4.AB5.A6.温度、压强、任何气体、单位物质的量的任何气体在相同条件下应占有相同的体积。这个体积称为气体摩尔体积、22.4、M=ρ?Vm 7.A 8.D 9.A 10.D 11.C 12.N2、CO;H2 13.V(H2)=2a/3+b/3、V(O2)=(a-b)/3或V(H2)= 2(a-b)/3、V(O2)=(a+2b)/3;120℃时V(H2)=b、V(O2)=a-b或V(H2)=2a-2b、V(O2)=2b-a
第一章 第二节 第三课时
1.D 2.A 3.C 4.BC 5.D 6.0.08mol/L 7.C 8.AD 9.A 10.D 11.C 12.EFGCHF 13.0.1mol/L、0.3mol/L
溶解度、质量分数、物质的量浓度的计算和换算
一、知识概要
(一)有关溶解度的计算
在一定温度下的饱和溶液中,溶质、溶剂、溶液间有一定量的关系。由此可进行以下计算:
(1)根据饱和溶液溶质、溶剂的量推算溶解度;(2)根据溶解度求算饱和溶液所含的溶剂和溶质量;(3)根据溶解度求算饱和溶液在蒸发掉一定量溶剂后析出的结晶量;(4)由于物质在不同温度下溶解度不同,可以根据不同温度下的溶解度求算出一定量饱和溶液由于温度改变(或同时有溶剂量改变),析出结晶的量。(5)饱和溶液中溶解度与溶质的质量分数的换算。
一定温度下,某饱和溶液溶质的溶解度:
解题时要熟练运用下列比列关系:饱和溶液中
(二)有关质量分数、物质的量浓度的计算
有关质量分数的计算比较简单,但注意两点:一是含结晶水化合物的浓度均按无水物含量计算;二是有些溶质溶解后与水发生了反应,其不能直接按原物质的量表示,如SO3、Na2O2溶于水,溶液浓度按H2SO4、NaOH含量计算。
与物质的量浓度有关的计算有:(1)配制一定物质的量浓度所需溶质、溶剂量或浓溶液稀释用量的计算;(2)根据所溶溶质的量求算物质的量浓度、离子物质的量浓度;(3)物质的量浓度与质量分数的换算。
二、例题分析
例1 已知某饱和氯化钠溶液体积为VmL溶液密度为dg/cm3,质量分数为w%,物质的量浓度为Cmol/L,溶液中含NaCl的质量为mg。
(1)用w表示在该温度下NaCl的溶解度是__ __。
(2)用m、V表示溶液的物质的量浓度是__ __。
(3)用w、d表示溶液的物质的量浓度是__ __。
(4)用c、d表示溶液的质量分数是_ ___。
解析:本题没有给出具体数值,只给出抽象符号。
解题关键是:一要准确把握饱和溶液溶解度、质量分数的本质区别和相互联系,二要理解密度是质量分数与物质的量浓度相互换算的桥梁。
(1)要求把饱和溶液的质量分数换算为溶解度:
(2)要求用VmL溶液中的溶质质量m来表示物质的量浓度:
(3)要求把质量分数(W%)换算为物质的量浓度:
(4)要求把物质的量浓度换算为质量分数,实质是(3)小题的逆运算:
例2 用Na2SO3和硫粉在水溶液中加热反应,可制得Na2S2O3。10℃和70℃时,Na2S2O3在100g水中的溶解度分别为60.0g和212g。常温下,从溶液中析出的晶体是Na2S2O3·5H2O。Na2S2O3在酸性溶液中立即完全分解:Na2S2O3+2HCl=S↓+SO2↑+H2O+2NaCl。现取15.1gNa2SO3,溶于80.0mL水,另取5.00g硫粉,用少许乙醇润湿后(以便硫能被水浸润),加到上述溶液中。用小火加热至微沸,反应约1h后过滤。滤液在100℃经蒸发、浓缩、冷却至10℃后析出Na2S2O3·5H2O晶体。
(1)若加入的硫粉不用乙醇润湿,对反应的影响是______。(填写选项字母)
A.会降低反应速率 B.需要提高反应温度 C.将增大反应体系的pH D.会减少产量
(2)反应1h后过滤,其目的是_______。
(3)滤液中除Na2S2O3和可能未反应完全的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是_______。它是由_______产生的。如果滤液中该杂质的含量不很低,其检测的方法是:______。
(4)设Na2SO3跟硫粉完全反应,当将滤液蒸发浓缩后,冷却至70℃,溶液的体积约30mL,该溶液是否达到饱和?试通过计算说明(70℃时,Na2S2O3饱和溶液的密度为1.17g/cm3)。
(5)若要计算在100℃下将溶液蒸发至体积为30.0mL,再冷却至10℃时所能得到的Na2S2O3·5H2O的质量,你认为_______。(填写一个选项的字母)
A.前面提供的数据已经足够B.还需要提供100℃时溶液的密度(1.14g/cm3)C.还需要提供结晶后剩余溶液的体积(10.0mL)
(6)根据第(5)小题你的选择(如选A则直接计算,如选B或C则可选用其数据),计算从10℃,30.0mL溶液中结晶而出的Na2S2O3·5H2O的质量。
解析:(1)硫不溶于水,微溶于酒精。题给信息“用乙醇润湿后的硫能被水浸润”,若不用乙醇润湿硫粉,则硫必然与水溶液中的Na2SO3“接触不良”而降低反应速率,并会减少产量,答案应选A、D。
(2)Na2SO3+S=Na2S2O3 n(S)=5/32=0.16(mol),
n(Na2SO3)=15.1/126=0.12(mol)
硫粉过量。反应1h后过滤,其目的是除去过量的硫粉。
(3)由于Na2SO3不稳定,在敞开容器中于100℃溶液中保持沸腾下反应长达1h,很容易被空气氧化成Na2SO4
都不溶于水,但BaSO3溶于酸而BaSO4不溶于酸,加稀HCl即可检测出。但本反应中生成的S2O32—在酸性条件下会分解析出S,干扰SO42—的检测,所以检脸SO42—的方法应该是:取少许溶液,加稀盐酸致酸性后,过滤除去S,再加BaCl2溶液。
(4)(解法一) 计算生成的Na2S2O3在70℃时饱和溶液应有的体积,将它跟题设30mL相比较。
若反应得到的Na2S2O3在70℃时配成饱和溶液,其体积为x,则
因23.8mL<30mL所以蒸发后的溶液尚未达到饱和。
(解法二)计算70℃时30mL饱和溶液中应含Na2S2O3的质量,将它跟反应得到的Na2S2O3的质量相比较。
若该溶液是饱和溶液,其所含Na2S2O3的质量为x,则
18.9g<24g,溶液尚未达到饱和。
(5)前题中已知生成的Na2S2O3的质量为18.9g,如果要求得10℃时30mL溶液所析出的Na2S2O3·5H2O的质量,还应该知道溶液中水的质量,而溶液中水的质量=溶液质量-Na2S2O3的质量,溶液的质量=溶液的体积(30mL)×溶液的密度。因此,还需要知道100℃时溶液的密度,应选B项。
(6)设反应得到的Na2S2O3·5H2O的质量为x,则x中
Na2S2O3
溶液中水的质量=30×1.14-18.9=15.3(g)
根据10℃时的溶解度,析出晶体后的溶液一定是饱和溶液,则有
解得:x=23.2(g)
三、练习与检测
1.t℃时,Na2CO3的溶解度为Ag,现有饱和Na2CO3溶液(100+A)g,其溶质的质量分数为a%,向溶液中投入无水Na2CO3固体Ag,静置后析出少量晶体(Na2CO3·10H2O),加水使晶体全部溶解,所得溶液仍为饱和溶液,加入的水是 ( )
A.100g B.(100+A)g
2.有X、Y、Z三种盐,已知:
(1)25℃时,X饱和溶液其溶质质量分数为15%;
(2)25℃时,在100g质量分数为10%的Y溶液中加入5gY(无水盐)后,恰好达到饱和;
(3)25℃时,将一定量Z溶液蒸发掉5.75g水再恢复到25℃,或保持在25℃向其中加入6.3gZ的结晶水合物(Z·9H2O,摩尔质量=240),都恰好形成饱和溶液。
则25℃时,X、Y、Z的溶解度(指无水盐)大小顺序正确的是 [ ]
A. X>Y>Z B.Z>Y>X C.Y>Z>X D.Z>X>Y
3.取50mL2mol/L的硫酸溶液,跟6.5g金属锌充分反应,加热蒸发16.2g水,并冷却至10℃时,可析出ZnSO4·7H2O多少克(10℃时ZnSO4溶解度为32g,硫酸密度1.12g/cm3)?
4.A、B两种化合物的溶解度曲线如下图所示,现要用结晶法从A、B混合物中提取A(不考虑A、B共存时,对各自溶解度的影响)
(1)取50g混合物,将它溶于100g热水,然后冷却至20℃。若要使A析出而B不析出,则混合物中B的质量分数(B%)最高不能超过多少?(写出推理及计算过程)
(2)取Wg混合物,将它溶于100g热水,然后冷却至10℃。若仍要使A析出而B不析出,请写出在下列两种情况下,混合物中A的质量分数(A%)应满足什么关系式?(以W、a、b表示,只需将答案填写在下列横线的空白处。)
当w<a+b时____
当w>a+b时____
5.常温下A和B两种气体组成混合物气体(A的相对分子质量大于B的相对分子质量),经分析,混合气体中只含有氮和氢两种元素;而且,不论A和B以何种比例混合,氮和氢的质量比总大于14/3。由此可确定A为____,B为____。其理由是____。若上述混合气体中氮和氢的质量比为7∶1,则在混合气体中A和B的物质的量之比为____;A在混合气体中的体积分数为____%。
参考答案
1.A;2.D;3.15.5g;
4.(1)在20℃时,若要B不析出,该溶液中B的质量不能超过20g,由于A、B质量共50g,所以这时A的质量超过30g,大于它的溶解度,A析出,符合题意。即50g×B%≤20g,B%≤40%。
2)当W<a+b时,A%>a/w;当W>a+b时,A%≥W-b/W;
5.NH3 N2 纯NH3气体中氮和氢的质量比为14/3,在纯NH3中混入任何比例的N2都将使氮和氢的质量比大于14/3 4∶1 80%。
物质的量浓度的计算例析
有关物质的量浓度的计算是近年的高考热点之一,此类题着重考查对基本概念的理解程度和抽象思维能力。因此,在解答这类题时,要有扎实的基础知识,能灵活运用有关化学知识全面分析问题。下面就有关物质的量浓度的计算例析如下:
一、求溶液中某离子的物质的量浓度
例1(1990年高考题)若20g密度为dg/cm3的硝酸钙溶液中含
C.2.5dmol/L D.1.25dmol/L
根据定义可得:
=2.5d(mol/L)
故答案为C.
二、求气体溶于水后的溶液物质的量浓度
例2(1991年高考题)在标准状况下,将VLA气体(摩尔质量为Mg/mol)溶于0.1kg水中,所得溶液密度为dg/mL,则此溶液的物质的量浓度为[ ]
A.Vd/(MV+2240)mol/L
B.1000Vd/(MV+2240)mol/L
C.1000VdM/(MV+2240)mol/L
D.MV/22.4(V+0.1)dmol/L
解析:题中所得溶液的溶质就是气体A,溶液的体积:
则根据定义可得:
答案为B.
三、结合化学方程式求解
例3(1996年高考题)用10mL0.1mol/L的BaCl2 溶液恰好使相同沉淀,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是( )
A.3∶2∶2 B.1∶2∶3 C.1∶3∶3 D.3∶1∶1
解析:根据题意,由于与同量BaCl2反应的另三种溶液体积相同,所以三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比,实质等于参加反应的三种盐的物质的量之比,把各反应方程式为BaCl2的系数化为1,即
BaCl2+ZnSO4=BaSO4↓+ZnCl2
BaCl2+K2SO4=BaSO4↓+2KCl
四、已知溶液的质量分数求物质的量浓度
例4(1992年高考题)某温度下22%NaNO3 溶液150mL,加入100g水稀释后溶液的质量分数变为14%,求原溶液的物质的量浓度。
解析:令原溶液的质量为xg,则根据溶液稀释前后溶质质量不变得:
22%×x=14%(100+x)
解得x=175g
直接运用有关定义得
五、溶解度、质量分数与物质的量浓度之间的换算
例5 (1993年高考题)相对分子质量为M的某物质在室温下的溶解度为sg/100g水,此时饱和溶液的密度为dg/mL,则该饱和溶液的物质的量浓度是 [ ]
六、求稀释后溶液的物质的量浓度
例6(1989年上海高考题)VmLAl2(SO4)3溶液中含Al3+ag,
再根据稀释前后溶质的物质的量保持不变求得:
故答案为C.
使用物质的量浓度公式请注意以下几点:
(1)欲取一定物质的量的溶质,或者称取它的质量,或量取它的体积。因此,应该熟练掌握物质的量(mol)与物质质量(g)、物质体积(V)之间的换算。主要包括:
(2)物质的量浓度跟溶液中溶质的质量分数相比,它的突出优点是便于知道或比较溶液中溶质的粒子数。根据nB =cB×V可知:
①相同物质的量、相同体积的任何溶液中,所含溶质的物质的量或基本单元(粒子)数相同。
②两种不同的溶液,只要物质的量浓度和溶液体积乘积相等,所含溶质的物质的量或基本单元(粒子)数也相同。
③两种不同的溶液,若物质的量浓度和溶液体积的乘积不相等,则所含溶质的物质的量或基本单元(粒子)数跟物质的量浓度和溶液体积之积成正比。
例如,在相同体积0.1mol/LC2H5OH溶液和0.1mol/L葡萄糖(C6H12O6)溶液中,C2H5OH和C6H12O6物质的量相同,所含C2H5OH和C6H12O6分子数也相同; 1L、0.4 mol/LC2H5OH溶液和2L、0.2mol/LC6H12O6溶液中,CB×V之积相同,C2H5OH、C6H12O6物质的量及C2H5OH、C6H12O6分子数也相同;同体积1mol/LC2H5OH溶液和0.1mol/LC6H12O6溶液中,cB×V之积相差10倍,C2H5OH和C6H12O6物质的量之比或分子个数之比均为10∶1。
配制物质的量浓度溶液的实验误差小结
一、计算是否准确
若计算的溶质质量(或体积)偏大,则所配制的溶液浓度也偏大;反之浓度偏小。
例1 要配制100mL1mol/LCuSO4溶液,需称取硫酸铜晶体16g。
分析 把硫酸铜的质量误认为就是硫酸铜晶体的质量(CuSO4·5H2O应为25g),导致计算值偏小,造成所配溶液浓度偏小。
二、称、量是否无误
在称量或量取过程中,若其值偏大,则所配溶液的浓度也偏大;反之偏小。
例2 要配制100mL1mol/L的NaOH溶液,需在白纸上称4gNaOH固体,并且称量速度较慢。
分析 NaOH具有腐蚀性,不可放在白纸上而应放在烧杯或表面皿中进行称量。若称量速度较慢,会导致NaOH部分潮解甚至变质,而且还会有少量NaOH粘附在纸上,结果会造成所配溶液浓度偏低。
例3 称量时天平未调零。
分析 若此时天平的重心偏向左端,会导致称量值偏小,所配溶液的浓度也偏小;若重心偏向右端,则结果恰好相反。
例4 称量时托盘天平的砝码已被污染。
分析 因为砝码被污染,质量会变大,致使称量值变大,因而所配溶液的浓度会偏高。
例5 用量筒取液体溶质,读数时仰视或俯视。
分析 读数时若仰视,则观察液面低于实际液面,因量筒的读数由下往上,从小到大,从而会导致观察体积小于真实体积,故所配溶液的浓度会偏高;读数时若俯视,结果恰好相反。
例6 使用量筒量取液体溶质后再洗涤量筒2~3次,并把洗涤液也转入烧杯中,或用移液管(除标写“吹”字外)移液时把尖嘴处的残留液也吹入烧杯中。
分析 因在制造量筒、移液管及滴定管时,已把仪器内壁或尖嘴处的残留量扣除,故而上述操作均使溶质偏多、所配溶液的浓度偏高。
三、溶质有无损失
在溶液配制过程中,若溶质无损失,则所配溶液的浓度无偏差;若溶质有损失,则浓度变小。
例7 A.溶解(或稀释)溶质搅拌时有少量液体溅出;B.只洗涤烧杯未洗涤玻璃棒;C.未把洗涤液转入容量瓶;D.转移洗涤液时有少量液体溅出容量瓶外。
分析 以上四种情况溶质均有损失,所配制的溶液浓度都会偏低。
例8 (1)溶解或稀释溶质时烧杯尚未干燥;(2)移液时容量瓶尚未干燥;(3)定容时有少量蒸馏水滴到瓶外。
分析 以上三种情况溶质均无损失,最终溶液的体积是不变的,因此所配溶液浓度没有改变。
例9 把溶液由烧杯转入容量瓶中时,由于不小心使得少量溶液溅出瓶外,然后再补加少量溶质。
分析 因补加的溶质量往往并不等于损失的溶质量,结果仍会导致所配溶液浓度偏大或偏小。
四、定容有无偏差
定容加水时如因不慎超过了容量瓶的标线,则所配溶液的浓度偏小;反之偏大。
例10 定容时仰视或俯视。
分析 若定容时仰视,观察液面会低于实际液面。当液面实际已达标线时,观察者仍会认为液面还没有达到标线,所以会继续加水,导致实际液面超过标线,因而所配溶液浓度偏小;若俯视,结果刚好相反。
例11 定容时由于没使用胶头滴管致使液面超过标线,这时再用胶头滴管吸取少量液体,使液面重新达到标线。
分析 当液面超过标线时,溶液浓度已变小,此时无论从中再取出多少溶液都无法使其浓度达到预定值,只有重新配制。
例12 定容时盖上瓶盖,摇匀后发现液面低于标线,再继续滴加蒸馏水使液面重新达到标线。
分析 这样操作,溶液的浓度会偏低。之所以造成振荡后液面低于标线的现象,是因为有少量的溶液因润湿磨口处而损耗,但溶液的浓度是不变的,故不需再加水。
五、温度是否一致
容量瓶上所标示的温度一般为室温(20℃),若定容时溶液的温度高于室温,会造成所配溶液浓度偏高;反之浓度偏低。
例13 洗涤液没有放置至室温就转入容量瓶中定容。
分析 溶解或稀释过程中常伴有热效应,对于放热的过程,如不放置至室温会造成浓度偏大,对于吸热的过程结果则会相反。
例14 称量固体溶质或量取液体溶质后直接在容量瓶中配制。
分析 溶解或稀释过程中产生的热效应会使容量瓶的体积发生变化,致使容量瓶的实际容量并不等于室温时的容量,所以浓度会改变。另外,若产生大量的热,有时会导致容量瓶破裂。
要减小实验误差,除了要求计算准确、称量无误、操作规范外,还应选择合适的仪器,克服粗心的习惯,避免过失性的错误。
容量瓶的使用
容量瓶的使用之一
1.使用容量瓶前检查它是否漏水方法如下:往瓶内加水,塞好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立过来,观察瓶塞周围是否有水漏出。如果不漏水,把瓶塞旋转180°后塞紧,仍把瓶倒立过来,再检验是否漏水,经检查不漏水的容量瓶才能使用。
2.配制溶液
(1)如果试样是固体,把称好的试样溶解在烧杯里;如果试样是液体,需用移液管或量筒量取移入烧杯里,然后再加少量蒸馏水,用玻璃棒搅动,使它混合均匀。
应特别注意在溶解或稀释时有明显的热量变化,就必须待溶液的温度恢复到室温后才能向容量瓶中转移。
(2)把溶液从烧杯移到容量瓶里,并多次洗涤烧杯,把洗涤液也移入容量瓶,以保证溶质全部转移到容量瓶里。缓慢地加入蒸馏水,到接近标线2~3cm处,用滴管滴加蒸馏水到标线(小心操作,切勿超过标线)。
(3)盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次,使溶液混合均匀。
容量瓶使用完毕,应洗净、晾干(玻璃磨砂瓶塞应在瓶塞与瓶口处垫张纸条,以免瓶塞与瓶口粘连)。
容量瓶的使用之二
使用前要检查是否漏水。向瓶中加水到标线附近,盖好瓶塞,用布将瓶外的水揩干。左手食指按住瓶塞,右手手指托住瓶底边缘,将瓶倒立2min,观察瓶塞周围有无水渗出。如不漏,把瓶放正,将瓶塞转动180°后再倒过来检查一遍。
配制溶液时,先把容量瓶洗净,再把溶解后冷到室温的溶液按图中所示倒入容量瓶中,用蒸馏水把烧杯洗涤三次,洗出液都倒入容量瓶中。加水至瓶体积的2/3时,摇动容量瓶,使溶液混合均匀。加水到快接近标线时,改用滴管慢慢滴加,直到溶液凹液面的最低点与标线相切为止。盖好瓶塞,将瓶倒转几次,使瓶内溶液混合均匀。
容量瓶不允许用瓶刷刷洗,一般用水冲洗,若洗不净,倒入洗液摇动或浸泡,再用水冲洗。它不能加热,也不可长期盛放溶液。
使用容量瓶的注意事项
(1)使用前要检验是否漏水。程序是:加水→倒立,观察→瓶塞旋转180°→倒立,观察。
(2)容量瓶不能用于溶解溶质,更不能用玻璃棒搅拌。因此溶质要先在烧杯内溶解,然后再转移到容量瓶中。
(3)不能将热的溶液转移到容量瓶中,更不能给容量瓶加热。如果溶质在溶解时是放热的,则须待溶液冷却后再移液。
(4)配制一定体积的溶液,须选用与该溶液体积相同规格的容量瓶。常用的有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等规格。
(5)观察所加液体是否达容量瓶的刻度线,一定要平视,使液面的最低点刚好与刻度线相平。
(6)如果加水定容时超过了刻度线,不能将超出的部分再吸走,必须重新配制。因为吸走一部分液体虽然溶液的体积达到了要求,但吸走的部分液体带走了一部分溶质,使所配溶液的浓度偏低。
(7)容量瓶通常不用于贮存试剂,因此,配制好的溶液要倒入试剂瓶中,并贴上标签。
第一章 从实验学化学
第一节 化学实验基本方法
(第二课时)
教学目标:
1.认识化学实验在学习和研究化学中的作用。?????? 2.知道液体混合物分离和提纯的常用方法—蒸馏和萃取,能根据常见物质的性质设计分离和提纯物质的方案,并初步掌握其操作技能。
情感目标:
能发现生产、生活中有意义的化学问题,建立化学为生产、生活服务的观点。
教学重点难点:蒸馏和萃取的掌握和应用。
[实验准备]4人一组、制取蒸馏水装置15套、50ml分液漏斗(15)、10ml量筒(15)、烧杯(15)、铁夹台、铁圈(15)、CCl4、碘水。
教学过程:
[纠正作业]作业中的问题:语言叙述不严密,不符合逻辑,无因果关系;规范答案。
[复习提问]过滤、蒸发操作及SO42-检验方法。
[设问] 过滤、蒸发操作是用于固体混合物还是液体混合物的分离?
[学生回答] 过滤、蒸发操作适用于固体混合物分离。
[过渡]今天我们学习液体混合物的分离方法
[板书]2、蒸馏和萃取
[幻灯]展示:自来水制取蒸馏水示意图
[思考与交流] 自来水制取蒸馏水利用了什么原理?
[阅读]P7最后一自然段。
[讲解并板书](1)蒸馏—利用沸点不同除去液体混合物中难挥发或不挥发的杂质。
[实验]1-4;先阅读实验内容。
[思考、回答]氯离子的检验方法:
[老师演示]制取蒸馏水的操作方法。
[学生分组实验]老师巡回指导,并参与部分学生实验。
[填表]P8实验纪录表,学生组内交流。
[强调并板书] 蒸馏操作注意:
自来水不超过蒸馏烧瓶的1/3、沸石防爆沸、冷却水从下进从上出。
[讲述]淡水资源短缺,节约用水的道理。
[幻灯]展示:海水淡化工厂相关新闻
(位于天津塘沽的海水淡化示范工程已经可以产生出口感不错的淡水)[学生讨论]日常生活中我们是怎样节约用水的?为何要珍惜淡水资源?
[过渡]对于液态混合物,我们还可以利用利用一种溶质在乎不相溶的溶剂里溶解性的不同,用一种溶剂把它从另一种溶剂里提取出来。
[板书](2)萃取—是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作。
[展示]萃取用的主要仪器:分液漏斗
[讲解]几种常见的分液漏斗:
(1)普遍漏斗用于过滤,将溶液转移到细口瓶中,溶解易溶气体。
(2)长颈漏斗用于组装气体发生器。
(3)分液漏斗用于萃取或分离或组装气体发生器。
[演示]分液漏斗的使用方法:震荡方法(图1-7)及拿法:
[学生分组实验]据实验1-4要求,认真做;老师巡回指导。
[强调] 注意:分液漏斗的震荡方法及拿法。
[交流]实验纪录,最后萃取出来的产品,观看图1-8、图1-9
[讲述]第四步又叫分液。分液是把互不相溶的两种液体分开的操作。一般分液都是与萃取配合使用的。
[点击高考试题]
1、回答下面问题:
(1)分离沸点不同但又互溶的液体混合物,常用什么方法?
(2)在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时,静置分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法。
答案:(1)蒸馏方法。(2)取一支小试管,打开分液漏斗的活塞,慢慢放出少量液体,往其中加入少量水,如果加水后,试管中的液体不分层,说明分液漏斗中,下层是“水层”,反之,则上层是水层。
2、某化学课外小组用海带为原料制取了少量碘水。现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。其实验操作可分解为如下几步: A、把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中; B、把50mL碘水和15mLCCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞; C、检验分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液; D、倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正; E、放开活塞,用烧杯接收溶液; F、从分液漏斗上口倒出上层水溶液; G、将漏斗上口的玻璃塞打开使溶液上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔; H、静置、分层。 就此实验,完成下列填空: (1)正确操作步骤的顺序是(用上述各操作的编号字母填空): _____→_____→_____→ A → G →_____→ E → F。 (2)上述E步骤的操作中应注意_____。上述G步骤操作的目的是_____。 (3)能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是_____。
答案:(1)C→B→D→A→G→H→E→F (2)使漏斗下端管口紧靠烧怀内壁、及时关闭活塞,不要让上层液体流出。使漏斗内外空气相通,以保证进行(E)操作时漏斗里液体能够流出 (3)CCl4与水不互溶;而且碘在CCl4中的溶解度比在水中的大很多
[学生阅读] P9最后一自然段。
[强调]DNA测序、尿糖试纸检测。化学实验方法和技术使我们探索世界奥秘的有力助手,能给我们带来无穷的乐趣。
[小结]略
[作业]1、P10 1、2、
2、课后复习本节内容
3、预习第二节
附:板书设计:
2、蒸馏和萃取
(1)蒸馏—利用沸点不同除去液体混合物中难挥发或不挥发的杂质。
蒸馏操作注意:
自来水不超过蒸馏烧瓶的1/3、沸石防爆沸、冷却水从下进从上出。
(2)萃取—是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作。
萃取主要仪器:分液漏斗