1.3.3　物质的量浓度课件(共49张PPT)2023-2024学年高一化学鲁科版必修第一册

(共49张PPT)
第1章　认识化学科学
第3节　第3课时　物质的量浓度
素 养 目 标
1.通过“活动·探究”栏目了解一定体积的物质的量浓度溶液的配制,养成宏观辨识与微观探析的化学核心素养。
2.了解物质的量浓度的含义,掌握溶液的体积、物质的量浓度和溶质的物质的量之间的转化关系,形成证据推理与模型认知的化学核心素养。
3.通过“交流·研讨”栏目的学习,从物质的量的角度认识化学反应,体会定量研究对化学科学的重要作用,形成科学态度与社会责任的化学核心素养。
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
目 录 索 引
学以致用·随堂检测全达标
基础落实·必备知识全过关
自主梳理
一、物质的量浓度 表示溶液组成的物理量
单位体积
物质的量
mol·L-1
mol·m-3
【微点拨】(1)物质的量浓度的定义中,体积是溶液的体积,不是溶剂的体积。
(2)带结晶水的物质溶于水时,溶液中的溶质是不含结晶水的化合物。计算其物质的量时,用带结晶水的物质的质量除以带结晶水的物质的摩尔质量即可,如CuSO4·5H2O溶于水所得溶液中的溶质是CuSO4。
二、配制一定物质的量浓度的溶液
以配制100 mL 0.4 mol·L-1的NaCl溶液为例
1.实验仪器
托盘天平的精确度是0.1 g
(1)主要仪器:托盘天平、药匙、烧杯、　　　　　　、　　　　　　、
　　　　　　　等。
玻璃棒
胶头滴管
100 mL容量瓶
(2)容量瓶:
温度
容积
刻度线
500 mL
1 000 mL
2.配制过程
(1)计算、称量:需要NaCl固体的质量为　　　　 g,实际用托盘天平称量的质量为　　 g。
(2)溶解:溶解过程中玻璃棒的作用为　　　　　　　　　　。
(3)移液、振荡。
①移液前需要将溶液　　　　　　　　。
②移液中玻璃棒的作用为　　　　。
③振荡前需要进行的操作为　　　　　　　 　　　　　　　　　　 　。
(4)定容。
①当液面离容量瓶颈刻度线　　　　时改用　　　　　　　滴加蒸馏水。
②定容标准:溶液凹液面最低处与　　　　　相切。
(5)摇匀:方法为盖好瓶塞,反复上下颠倒。
2.34
2.3
搅拌,加速溶解
冷却至室温
引流
将烧杯和玻璃棒洗涤2~3次,并将洗涤液注
入容量瓶中
1~2 cm
胶头滴管
刻度线
【微思考1】如何检查容量瓶是否漏水
【微思考2】(1)能否将固体或浓溶液直接放在容量瓶中溶解或稀释
(2)容量瓶的使用有哪些注意事项
提示 向容量瓶中注入一定量的蒸馏水,盖好瓶塞。用一只手食指按住瓶塞,另一只手托住瓶底,将瓶倒立,观察瓶塞处是否漏水。如不漏水,将瓶正立并将塞子旋转180°后塞紧,再次倒立检查是否漏水,如不漏水,才能使用。
提示 (1)不能。因为溶解时可能会有溶解热,可能造成溶液的体积有误差,从而使配制的溶液浓度不准确,应先在烧杯中冷却后再转移至容量瓶中。
(2)使用容量瓶的“五不”原则:不能进行加热;不能进行溶解;不能进行稀释;不能作为反应容器;不能长时间贮存溶液。容量瓶在使用前,除洗涤外还应检查瓶塞处是否漏水。
自我检测
判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。
1.从100 mL 5 mol·L-1 H2SO4溶液中取出了10 mL,所得硫酸的物质的量浓度为0.5 mol·L-1。(　　)
2.标准状况下22.4 L HCl溶于1 L水,盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1。
(　　)
3.将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%。
(　　)
4.同浓度的三种溶液:Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3,其体积比为3∶2∶1,则
浓度之比为3∶2∶3。(　　)
5.将31 g Na2O溶于水,配成1 L溶液,c(Na2O)=0.5 mol·L-1。(　　)
×
×
×
×
×
6.将1 mol·L-1的NaCl溶液和0.5 mol·L-1的BaCl2溶液等体积混合后,不考虑体积变化,c(Cl-)=0.75 mol·L-1。(　　)
7.1 L水中溶解4.0 g NaOH所形成的溶液中,溶质的物质的量浓度是0.1 mol·L-1。(　　)
8.洗干净的容量瓶不需要干燥,可以直接使用。(　　)
×
×
√
重难探究·能力素养全提升
问题探究
探究1　有关物质的量浓度的计算
如图所示为实验室浓硫酸试剂瓶上的标签。
(1)在图示的浓硫酸试剂瓶标签中,哪个物理量是描述溶液组成的
(2)若取1 L这种浓硫酸,其中含有溶质的质量是多少 物质的量是多少
提示 质量分数是描述溶液组成的物理量。
提示 1 L这种浓硫酸中所含硫酸的质量为:
1 000 mL×1.84 g·cm-3×98%=1 803.2 g。
(3)根据物质的量浓度的定义计算该浓硫酸的物质的量浓度。
(4)试找出溶质的质量分数与物质的量浓度的关系式。
归纳拓展
物质的量浓度的基本计算方法
(1)有关物质的量浓度的基本计算要充分利用物质的量的四个基本公式。
(2)已知一定体积溶液中溶质的质量或粒子的数目,求其物质的量浓度。
①若已知溶质的质量m:m→n→c
②若已知溶质粒子的数目N:N→n→c
(3)已知标准状况下V L气体溶于水后形成溶液的体积为V溶液,求其物质的量浓度。
①若已知溶液的体积V溶液:V→n→c
②若已知溶液的密度ρ和溶液的质量m溶液
(4)溶液稀释或混合后,溶质物质的量浓度的计算。
①溶质的物质的量不变。
根据c1V1=c2V2计算(c1、c2分别为稀释前后溶液的物质的量浓度,V1、V2分别为稀释前后溶液的体积)。
②相同溶质的不同物质的量浓度的溶液混合。
混合后溶质的总物质的量不变,可根据c1V1+c2V2=c(混)·V(混)计算混合后溶液中溶质的物质的量浓度[c(混)为混合后溶液的物质的量浓度,V(混)为混合后溶液的体积]。
应用体验
1.某试剂瓶上贴有如下标签,对该试剂理解正确的是(　　)
1.0 mol·L-1 NaCl溶液
A.该溶液中含有的微粒主要有:NaCl、Na+、Cl-、H2O
B.若取50 mL该溶液,其中的c(Cl-)=0.05 mol·L-1
C.若取该溶液与100 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液完全反应,需要取该溶液10 mL
D.该溶液与1.0 mol·L-1 Na2SO4溶液中的c(Na+)相等
C
解析 氯化钠溶液中不存在NaCl粒子,A错误;溶液是均一、稳定的,若取50 mL该溶液,其中c(Cl-)=1.0 mol·L-1,B错误;100 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中Ag+的物质的量是0.01 mol,完全反应消耗氯化钠0.01 mol,因此需要取NaCl溶液的体积为 =0.01 L=10 mL,C正确;该溶液与1.0 mol·L-1 Na2SO4溶液中的c(Na+)不相等,后者溶液中c(Na+)是2.0 mol·L-1,D错误。
方法点拨　(1)正确理解溶液的体积和溶剂的体积。
①不能用溶剂的体积代替溶液的体积,尤其是固体、气体溶于水时。一般可根据溶液的质量和密度计算溶液的体积:V= 。
②两溶液混合后,混合溶液的体积并不是混合前两溶液体积的加和,应依据混合溶液的密度进行计算。
(2)正确判断溶液中的溶质。
①与水发生反应的物质,溶于水后溶质发生变化,水的量减少,如Na、Na2O、Na2O2溶于水,溶液中的溶质为NaOH;CO2、SO2、SO3溶于水,溶液中的溶质分别为H2CO3、H2SO3、H2SO4;NH3溶于水,溶液中的溶质为NH3·H2O (但在进行相关计算时仍按NH3进行计算)。
②结晶水合物溶于水,溶质不变但水量增多,如CuSO4·5H2O溶于水所得溶液中的溶质是CuSO4,FeSO4·7H2O溶于水所得溶液中的溶质是FeSO4。
C
问题探究
探究2　配制一定物质的量浓度的溶液
配制一定物质的量浓度的溶液的步骤:
(1)配制0.4 mol·L-1的氯化钠溶液100 mL和质量分数为4%的氯化钠溶液100 g有哪些相同的步骤
(2)一定物质的量浓度的溶液在实际使用时有何方便快捷之处
提示 相同的步骤:计算、称量、溶解。
提示 一定物质的量浓度的溶液在取用时只需按实际用量量取,根据n=cV即可求出溶液中所含溶质的物质的量,相对方便快捷。
归纳拓展
1.配制一定物质的量浓度的溶液
(1)主要仪器:托盘天平(固体溶质)、药匙(固体溶质)、量筒(液体溶质)、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。
(2)配制步骤:以配制500 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液为例。
2.溶液配制过程中的易错操作及误差分析
(1)分析方法。
(2)常见不当操作及造成的误差(以配制NaOH溶液为例)。
项目 可能引起误差的一些操作 过程分析
m V
称 量 过 程 称量时间过长 减小 不变 偏低
药品、砝码左右位置颠倒,且称量时用到游码 减小 不变 偏低
将NaOH放在滤纸上称取 减小 不变 偏低
用量筒量取浓溶液时,俯视读数 减小 不变 偏低
项目 可能引起误差的一些操作 过程分析
m V
配 制 过 程 移液前容量瓶内有少量水 不变 不变 不变
向容量瓶转移液体时少量溅出 减小 不变 偏低
未洗涤烧杯和玻璃棒 减小 不变 偏低
未冷却至室温就移液定容 不变 减小 偏高
定容时,水加多后用滴管吸出 减小 不变 偏低
定容摇匀时液面下降再加水至刻度线 不变 增大 偏低
定容时俯视读刻度 不变 减小 偏高
定容时仰视读刻度 不变 增大 偏低
(3)定容时所造成的误差图示及分析。
仰视使所配溶液体积偏大,浓度偏小;俯视使所配溶液体积偏小,浓度偏大。
应用体验
1.84消毒液能有效杀灭甲型H1N1病毒,某同学购买了一瓶84消毒液,并查阅相关资料和消毒液包装说明得到如下信息:含25% NaClO、总体积为1 000 mL、密度为1.192 g·cm-3,稀释到体积为原来的100倍后使用。请根据以上信息和相关知识回答下列问题:
(1)该84消毒液的物质的量浓度为　　　　　　　　 mol·L-1。
(2)该同学取100 mL该84消毒液按说明稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)=　　　　　 mol·L-1。
(3)一瓶该84消毒液能吸收空气中　　　 L的CO2(标准状况)而完全变质。(已知:CO2+2NaClO+H2O══Na2CO3+2HClO)
(4)该同学欲用NaClO固体配制480 mL质量分数为25%的NaClO溶液。
下列说法正确的是　　　　　。
A.如上图所示的仪器中,有四种
是不需要的,还需一种玻璃仪器
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘
干才能用于配制溶液
C.利用购买的商品NaClO固体
来配制可能导致结果偏低
D.需要称量的NaClO固体质量为143 g
答案 (1)4.0　(2)0.04　(3)44.8　(4)C
(2)根据稀释前后溶质的物质的量不变,则100 mL×4.0 mol·L-1=10 000 mL ×c'(NaClO),则解得稀释后c'(NaClO)=0.04 mol·L-1,则c(Na+)=0.04 mol·L-1。
(3)一瓶84消毒液含有n(NaClO)=1 L×4.0 mol·L-1=4.0 mol,根据反应CO2+2NaClO+H2O══Na2CO3+2HClO,则需要CO2的物质的量为
n(NaClO)= ×4.0 mol=2.0 mol,则标准状况下V(CO2)=2.0 mol×22.4 L·mol-1=44.8 L。
(4)配制NaClO溶液过程中,需用托盘天平称量NaClO固体,需用烧杯来溶解NaClO固体,需用玻璃棒进行搅拌和引流,需用容量瓶和胶头滴管来定容,图示中的仪器A、B、C、D不需要,但还需要玻璃棒和胶头滴管,选项A错误;配制过程中需要加入水,所以经洗涤干净的容量瓶不必烘干,可直接使用,选项B错误;由于NaClO易吸收空气中的H2O、CO2而变质,所以商品NaClO可能部分变质导致NaClO减少,配制的溶液中溶质的物质的量减小,结果偏低,选项C正确;应选取500 mL的容量瓶进行配制,然后取出480 mL即可,所以需要NaClO固体的质量为0.5 L×4.0 mol·L-1×74.5 g·mol-1=149.0 g,选项D错误。
易错警示　(1)托盘天平只能精确到0.1 g,量筒只能精确到0.1 mL。
(2)玻璃棒和烧杯内壁必须用蒸馏水洗涤2~3次,洗涤液要转移至容量瓶。
(3)容量瓶用蒸馏水洗净后可直接使用,不必干燥。
(4)定容时,不慎加水超过刻度线时,应将溶液倒掉,将仪器洗涤干净后重新配制。
(5)定容摇匀后,若发现液面低于刻度线,不需要做任何处理。若再加水至刻度线会导致溶液的浓度偏低。
(6)若需要480 mL某溶液,则计算和配制时都要按照500 mL溶液进行,因为没有480 mL的容量瓶。
2.[2023湖北襄阳高一期中]配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液的操作过程如图所示,下列说法错误的是(　　)
A.“操作1”中的烧杯洗涤液也要转移到容量瓶中
B.“操作2”中玻璃棒起引流作用
C.所配制的Na2CO3溶液中c(Na+)为2 mol·L-1
D.“操作4”定容时俯视刻度线会造成所配溶液浓度偏低
D
解析 溶解得到的溶液及洗涤烧杯和玻璃棒2~3次的洗涤液均需转移到容量瓶中,A正确;“操作2”中用玻璃棒是引导液体的流向,防止外流,即起着引流的作用,B正确;由图可知,所配溶液的体积为100 mL,10.6 g碳酸钠的物质
c(Na+)=2c(Na2CO3)=2 mol·L-1,C正确;定容时若俯视刻度线,水的量不足,溶液体积减小,造成所配溶液浓度偏大,D错误。
学以致用·随堂检测全达标
1
2
3
4
5
1.容量瓶上需标有以下六项中的(　　)
①温度　②浓度　③容量　④压强　⑤刻度线　⑥酸式或碱式
A.①③⑤ B.③⑤⑥
C.①②④ D.②④⑥
A
解析 容量瓶上标有温度、容量和刻度线,A正确。
1
2
3
4
5
2.关于0.1 mol·L-1 H2SO4溶液的叙述错误的是(　　)
A.1 L该溶液中含有H2SO4的质量为9.8 g
B.0.5 L该溶液中氢离子的物质的量浓度为0.2 mol·L-1
C.从1 L该溶液中取出100 mL,则取出溶液中H2SO4的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
D.取该溶液10 mL,加水稀释至100 mL后H2SO4的物质的量浓度为0.01 mol·L-1
C
1
2
3
4
5
解析 1 L 0.1 mol·L-1 H2SO4溶液中含有0.1 mol H2SO4,其质量为0.1 mol ×98 g·mol-1=9.8 g,A正确;结合电离方程式H2SO4══2H++ 可知,0.1 mol·L-1 H2SO4溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1×2=0.2 mol·L-1,B正确;从1 L该溶液中取出100 mL,c(H2SO4)不变,仍为0.1 mol·L-1 ,C错误;取该溶液10 mL,加水稀释至100 mL,根据稀释定律可得,0.01 L×0.1 mol·L-1=0.1 L×c(H2SO4),解得c(H2SO4)=0.01 mol·L-1,D正确。
1
2
3
4
5
3.[2023江苏苏州高一调研]下列关于物质的量浓度表述正确的是(　　)
A.0.3 mol·L-1的Na2SO4溶液中含有Na+和 的总物质的量为0.9 mol
B.50 mL 1 mol·L-1的KCl溶液和100 mL 0.25 mol·L-1的MgCl2溶液中,Cl-物质的量浓度相等
C.将10 mL 1 mol·L-1的H2SO4加水稀释至100 mL,溶液的物质的量浓度变为0.1 mol·L-1
D.20 ℃时,向0.023 mol·L-1的氢氧化钙饱和溶液中加入5 g生石灰,恢复至20 ℃,溶液的物质的量浓度将变大
C
1
2
3
4
5
解析 只有溶液浓度,缺少溶液体积,不能计算微粒的物质的量,A错误;50 mL 1 mol·L-1的KCl溶液中Cl-的浓度c(Cl-)=1 mol·L-1,100 mL 0.25 mol·L-1的MgCl2溶液中Cl-物质的量浓度c(Cl-)=0.25 mol·L-1×2=0.5 mol·L-1,两种溶液中Cl-物质的量浓度不相等,B错误;溶液在稀释前后溶质的物质的量不变,则根据稀释公式可得,稀释后溶液的物质的量浓度为c= =0.1 mol·L-1,C正确;在同一温度下,同一物质的溶解度不变,则其形成的饱和溶液浓度不变,则20 ℃时,向0.023 mol·L-1的氢氧化钙饱和溶液中加入5 g生石灰,再恢复至20 ℃,溶液的物质的量浓度将不变,D错误。
1
2
3
4
5
4.为了配制100 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液,其中有下列几步操作:
①将NaOH固体放在纸片上称量
②选刚用蒸馏水洗净的100 mL容量瓶进行配制
③NaOH在烧杯里刚好完全溶解,立即把溶液转移到容量瓶中
④用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2~3次,洗涤液也转入容量瓶中
⑤将蒸馏水(用烧杯)沿玻璃棒注入容量瓶,直到溶液的凹液面恰好与刻度线相切
其中操作错误的是(　　)
A.①②③ B.③④⑤
C.②③⑤ D.①③⑤
D
1
2
3
4
5
解析 ①NaOH固体不能放在纸片上称量,可放在小烧杯中称量;③溶解后应冷却至室温后再把溶液转移到容量瓶中;⑤定容时,在离刻度线1~2 cm时应改用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水。
1
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3
4
5
5.将24.4 g NaOH固体溶于水配成100 mL溶液,其密度为1.219 g·mL-1。
(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为　　　　　　　　　　　　。
(2)该溶液中NaOH的质量分数为　 。
(3)从该溶液中取出10 mL,其中NaOH的物质的量浓度为　　　　　,NaOH的质量分数为　　　　　　　　,溶液的密度为　　　　　　　,含NaOH的质量为　　　　　　　,含NaOH的物质的量为　　　　　　　　　。
(4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为　　　　　　　　。
1
2
3
4
5
答案 (1)6.1 mol·L-1　
(2)20%　
(3)6.1 mol ·L-1　20%　1.219 g·mL-1　2.44 g　0.061 mol　
(4)0.61 mol ·L-1
1
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4
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(3)取出10 mL该溶液,其物质的量浓度、溶质的质量分数、密度均保持不变。含有的NaOH质量为6.1 mol·L-1×0.01 L×40 g·mol -1=2.44 g,NaOH的物质的量为6.1 mol ·L-1×0.01 L=0.061 mol。
(4)10 mL溶液加水稀释到100 mL后,
本 课 结 束