(共35张PPT)
第二章 海水中的重要元素
——钠和氯
第三节 物质的量
第三课时 物质的量浓度
1、掌握物质的量浓度的概念。
2、掌握有关溶液的计算。
教学目标
课前导入
在初中化学中,我们学习过溶液的概念,你知道溶液的浓度有哪些表示方法吗
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mol
L
→物质的量的单位
→体积的单位
n
V
表示:单位体积溶液里所含溶质的物质的量
化学反应中,物质的量表示更简明,并且溶液量体积更方便。
思考:1 mol/L NaOH溶液的含义是什么?
一、物质的量浓度
1、定义:
2、符号:
3、单位:
4、表达式:
表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量,称为B的物质的量浓度。
cB
mol/L 或 mol·L—1
1 L NaOH溶液中含有 1 mol NaOH。
一、物质的量浓度
①表达式中的体积是溶液的体积,不是“溶剂体积”或“溶质体积+溶剂体积”。
②从一定物质的量浓度的溶液中,取出任意体积的溶液,其物质的量浓度不变,而所含溶质的物质的量或质量因体积的不同而不同。
③溶液中的离子浓度与物质的溶解度、组成、电离程度有关。
注意
一、物质的量浓度
概念辨析
1. 将1gNaCl 溶于水制成1L溶液,则c(NaCl)=1mol·L—1 ( )
溶质用物质的量表示,不是用质量表示。
2. 将1molNaCl 溶于1L水制成溶液,则c(NaCl)=1mol·L—1 ( )
V是溶液的体积,不是溶剂的体积。
注意:“1L”指“溶液的体积”,不是溶剂或溶质的体积,也不是水的体积,也不是溶剂 + 溶质的体积,不同物质的体积不具有加和性,特别注意气体溶于水的情况。
一、物质的量浓度
概念辨析
3. 1mol·L—1 Na2SO4溶液中,c(Na+)=2mol·L—1 ( )
溶质B可以指溶于溶剂中物质,也可以是其电离出来的离子。
4. 从1mol·L—1 Na2SO4溶液中取200mL,取出溶液浓度为 c(Na2SO4) =1mol·L—1 ( )
从溶液中取出任意体积,浓度都相等,浓度与取用的体积无关。
对应训练
[典例1]
1、在 3 mol/L 的 Al2(SO4)3 溶液中Al3+ 的物质的量浓度为_________,SO42—的物质的量浓度为__________。
2、取 250g CuSO4·5H2O 晶体溶于水配成 1L 溶液, 则溶质是_________,其物质的量浓度是________。
3、已知某 MgCl2 溶液的浓度为 2mol/L,则在此溶液中的 Mg2+ 的浓度为_________,Cl—的浓度为__________。
某混合溶液中 MgCl2 的浓度为 1mol/L,NaCl的浓度为 0.5mol/L,Cl—的浓度为__________。
6 mol/L
9 mol/L
CuSO4
1 mol/L
2 mol/L
4 mol/L
2.5mol/L
一、物质的量浓度
带结晶水的物质溶于水后,溶质是不含结晶水的化合物,溶剂中的水包括结晶水。如胆矾配成溶液,溶质是CuSO4。
离子浓度 = 溶液浓度 × 化学式中该离子的个数/角标。
Na、Na2O、Na2O2
水
NaOH
CaO
水
Ca(OH)2
对应训练
[典例2] 下列溶液中物质的量浓度一定为1 mol/L的是( )
A.将1mol NaOH 溶解在1 L 水中
B.将22.4 L HCl 气体溶于水配成1 L 溶液
C.将1 L 10 mol/L 浓盐酸加入9 L 水中
D.将0.25mol NaOH 溶解在少量水中,再加蒸馏水至溶液体积为250 mL
D
对应训练
[典例3] 下列各溶液中,Na+浓度最大的是( )
A.0.8L 0.4mol/L 的 NaOH溶液
B.0.2L 0.15mol/L 的 Na3PO4溶液
C.1L 0.3mol/L 的 NaCl溶液
D.4L 0.5mol/L 的 Na2CO3溶液
D
一、物质的量浓度
5、基本计算:
n =
Vm
V
一、物质的量浓度
对应训练
[典例4] 配制 500 mL 0.1 mol/L NaOH 溶液所需NaOH的质量是多少
对应训练
[典例5]
用14.2 g无水硫酸钠配制成500 mL溶液,其物质的量浓度为____mol/L。
(1)若从中取出10 mL,其物质的量浓度为____mol/L;含溶质的质量______g。
(2)若将这10 mL溶液用水稀释到100 mL,所得溶液中Na+的物质的量浓度为_____mol/L。若将该溶液中的SO42—全部沉淀下来,至少需要加入0.1mol/L的BaCl2溶液____mL。
0.2
0.2
0.284
0.04
20
二、有关溶液的计算
1、物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
思考:如何推导溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的关系
溶质的质量
= 溶液的密度ρ(g/mL或g/cm3)×溶液的体积V(mL)×溶质的质量分数ω
= 物质的量浓度c(mol/L)×溶液的体积V(L)×溶质的摩尔质量M(g/mol)
二、有关溶液的计算
1、物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
例1:①如图所示为市售浓硫酸的标签,该硫酸的物质的量浓度为______mol/L。
②质量分数为2a%的硫酸,物质的量浓度为c1,质量分数为a%的硫酸,物质的量浓度为c2,c1和c2的关系为:_____。
A.c1=2c2 B.c1>2c2 C.c1<2c2
18.4
B
c—物质的量浓度(mol L—1)
ρ—溶液密度( g mL—1)
ω—溶质的质量分数
M—溶质的摩尔质量( g mol—1)
二、有关溶液的计算
2、溶液稀释公式
在溶液稀释前后,溶液中溶质的物质的量或质量相等:
例2:市售浓硫酸的浓度为 18.4 mol·L—1,现需配制 500 mL 1.50 mol/L的硫酸溶液,应需浓硫酸 毫升。
40.8
n(溶质) = c(浓溶液)×V(浓溶液) =c(稀溶液)×V(稀溶液)
m(溶质)= m(浓)×ω(浓)= m(稀)×ω(稀)
二、有关溶液的计算
2、溶液稀释公式
在溶液稀释前后,溶液中溶质的物质的量或质量相等:
n(溶质) = c(浓溶液)×V(浓溶液) =c(稀溶液)×V(稀溶液)
m(溶质)= m(浓)×ω(浓)= m(稀)×ω(稀)
例3:质量分数为10%的氢氧化钠溶液,蒸发掉50g水后,得到了15%的氢氧化钠溶液,原氢氧化钠溶液的质量为____g。
150
二、有关溶液的计算
3、溶液混合公式
在溶液混合前后,溶液中溶质的物质的量或质量保持不变:
c1×V1 + c2×V2 = c(混)×V(混)
m1×ω1 + m2×ω2= m(混)×ω(混)
注意:m混等于m1与m2之和,而V混一般不等于V1与V2之和。
例4:物质的量浓度分别为 0.03mol/L 和 0.06mol/L 的盐酸溶液,按体积比 1:2 混合,所得溶液的物质的量浓度为_____mol/L 。(混合前后溶液的体积变化忽略不计)
0.05
二、有关溶液的计算
3、溶液混合公式
在溶液混合前后,溶液中溶质的物质的量或质量保持不变:
c1×V1 + c2×V2 = c(混)×V(混)
m1×ω1 + m2×ω2= m(混)×ω(混)
注意:m混等于m1与m2之和,而V混一般不等于V1与V2之和。
例5:实验室用 5% 的硝酸钾溶液和 10%的硝酸钾溶液混合,配制 500g 8%的硝酸钾溶液,需要 5% 和 10% 的硝酸钾溶液分别为_____g和_____g。
200
300
二、有关溶液的计算
3、溶液混合公式
在溶液混合前后,溶液中溶质的物质的量或质量保持不变:
二、有关溶液的计算
3、溶液混合公式
例6:两瓶CaCl2溶液,CaCl2溶液a的密度为ρ1 g/mL,CaCl2溶液b的密度为ρ2 g/mL,将2L溶液a和1L溶液b混合后,所得溶液的密度为ρ3 g/mL,则混合后CaCl2溶液的体积为多少L
二、有关溶液的计算
3、溶液混合公式
例7:①质量分数分别为a% 与3a% 的硫酸溶液等质量混合,所得溶液溶质的质量分数____;
②质量分数分别为a% 与3a% 的硫酸溶液等体积混合,所得溶液溶质的质量分数____;
A.等于2a% B.大于2a% C.小于2a% D.无法确定
A
B
二、有关溶液的计算
对应训练
BD
二、有关溶液的计算
4、有关电荷守恒的计算
例8:已知在 1L NaCl、K2SO4、Al2(SO4)3的混合溶液中,硫酸根离子的质量为48g,钠离子的质量为2.3g,铝离子的物质的量为0.2mol,氯离子的物质的量浓度为 0.1mol/L,则钾离子的物质的量浓度为____mol/L。
0.4
电荷守恒:溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
二、有关溶液的计算
5、标准状况下气体溶于水的物质的量浓度
例9:将V L(标准状况下)的HCl气体溶于1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,试计算该溶液的物质的量浓度。
思考:把HCl气体通入水中,溶液体积还是1L吗?
二、有关溶液的计算
5、标准状况下气体溶于水的物质的量浓度
例9:将V L(标准状况下)的HCl气体溶于1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,试计算该溶液的物质的量浓度。
二、有关溶液的计算
5、标准状况下气体溶于水的物质的量浓度
例9:将V L(标准状况下)的HCl气体溶于1 L水中,所得溶液的密度为ρ g·cm-3,试计算该溶液的物质的量浓度。
二、有关溶液的计算
5、标准状况下气体溶于水的物质的量浓度
B
对应训练
[典例7] 将24.4 g氢氧化钠固体溶于水配成100 mL溶液,其密度为1.22 g·cm 3。
(1)该溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为 。
(2)该溶液中氢氧化钠的质量分数为 。
(3)从溶液中取出 10 mL,含氢氧化钠的质量为 ,氢氧化钠的物质的量为 。
(4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL,稀释后溶液的物质的量浓度为 。
6.1 mol·L 1
20 %
2.44 g
0.061 mol
0.61 mol·L 1