第3节　第3课时　物质的量浓度　一定物质的量浓度溶液的配制 课件（共51张PPT）人教版高中化学必修1

(共51张PPT)
第二章
第三节　第三课时　物质的量浓度　一定物质的量浓度溶液的配制
知识点一 物质的量浓度
知识点二 一定物质的量浓度溶液的配制
目录索引
素养目标 学习要点
1.认识物质的量浓度在化学定量研究中的重要作用,能应用物质的量、物质的量浓度进行计算;能从定量的角度认识溶液的配制和误差分析,培养宏观辨识与微观探析的学科素养。 2.通过了解生产、生活中的许多计量方法,认识化学计量方法的选择取决于需要,初步学会从实际需求的角度审视化学问题,培养科学态度与社会责任的学科素养。 一种浓度:物质的量浓度
一个重要仪器:容量瓶
两类计算:溶液稀释和溶液混合
八步配制溶液:计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶
知识点一 物质的量浓度
基础落实 必备知识全过关
1.溶质的质量分数(复习回顾)
(1)概念:溶液中　　　　的质量与　　　　的质量之比。
(2)表达式:w(溶质)=　 。
2.物质的量浓度 表示溶液组成的物理量
(1)概念:是指　　　　　　　的溶液里所含溶质B的　　　　　　　。符号为cB。 溶液体积不等于溶剂体积,故表达式中V是溶液的体积(2)关系式及单位: ,单位　　　　　　　　。
(3)意义:1 mol·L-1 B溶液表示1 L B溶液中含有　 　 B。
溶质
溶液　
单位体积
物质的量
mol·L-1　
1 mol
【解】溶液中n(NaOH)=c·V=　　　　　　　　　=　　　　　　,
m(NaOH)=n·M=　　　　　　　　　=　　　　。
(4)计算:500 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中的NaOH质量是多少 (填空)
0.1 mol·L-1×0.5 L　
0.05 mol　
0.05 mol×40 g·mol-1　
2.0 g
特别提醒
正确判断溶液中的溶质
(1)某些物质溶于水后,与水发生反应,则溶质为反应后的生成物,如
(2)含结晶水的物质溶于水,溶质是不含结晶水的化合物,如CuSO4·5H2O溶于水,溶质为CuSO4。
名师点拨
物质的量浓度与溶质质量分数的换算
重难突破 能力素养全提升
探究角度1 物质的量浓度及基本计算
例1 下列说法正确的是(　　)
A.1 L水中溶解1 mol NaCl所形成溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.标准状况下,22.4 L HCl气体溶于1 L水中形成的溶液的体积为1 L
C.标准状况下,将33.6 L HCl气体溶于水形成1 L溶液,其物质的量浓度为1.5 mol·L-1
D.1 mol CaCl2溶于水形成1 L溶液,所得溶液中c(Cl-)等于1 mol·L-1
C
解析 A项,1 L为溶剂的体积,不是溶液的体积;B项,标准状况下,22.4 L HCl气体溶于1 L水后形成的溶液的体积不是1 L;D项,1 mol CaCl2溶于水形成
1 L溶液,其物质的量浓度为1 mol·L-1,其中Cl-的物质的量浓度为2 mol·L-1。
[对点训练1]
下列溶液中物质的量浓度为1 mol·L-1的是(　　)
A.将62 g Na2O固体溶于水配成1 L溶液
B.将22.4 L氯化氢气体溶于水配成1 L溶液
C.将10 mol HCl的浓盐酸与9 L水混合
D.10 g NaOH固体溶解在水中配成250 mL溶液
D
【变式设问】
(1)若将B项改为“将标准状况下22.4 L氯化氢气体溶于1 L水配成溶液”对不对
(2)A、D两项溶液中溶质的物质的量浓度最大的是　　　。
提示 不对。虽然标准状况下22.4 L氯化氢气体的物质的量为1 mol,但是溶液体积并不是1 L。
提示 A。
思维模型　物质的量浓度的计算
(1)已知溶质的质量。
(2)已知溶液中某种粒子的数目。
(3)标准状况下,气体溶质的物质的量浓度的计算。
探究角度2 溶液稀释和溶液混合后物质的量浓度的计算
例2 (2024·浙江杭州高一检测)V L浓度为0.5 mol·L-1的盐酸,欲使其浓度增大1倍,采取的措施合理的是(　　)
A.将溶液加热浓缩到0.5V L
B.通入标准状况下的HCl气体11.2V L
C.加入10 mol·L-1的盐酸0.1V L,再稀释至1.5V L
D.加入V L 1.5 mol·L-1的盐酸混合
C
解析 将溶液加热浓缩到0.5V L时,由于HCl的挥发,不能使其浓度增大1倍,故A不合理;标准状况下11.2V L的HCl气体的物质的量是0.5V mol,向溶液中通入0.5V mol HCl,该溶液体积会增大,所以溶液浓度应该小于1 mol·L-1,故B不合理;V L浓度为0.5 mol·L-1的盐酸中HCl的物质的量是0.5V mol,
0.1V L 10 mol·L-1的盐酸中HCl物质的量是V mol,两者混合后再稀释至
图解要点　溶质的浓度扩大两倍的方法
【变式设问】
若将题干溶液的浓度减半,可采用的简单方法为　 。
提示 将V L浓度为0.5 mol·L-1的盐酸加水稀释到2V L。
[对点训练2]
如图是某溶液在稀释过程中,溶质的物质的量浓度随溶液体积的变化曲线图,根据图中数据分析可得出a值等于(　　)
A.2 B.3 C.4 D.5
C
解析 根据稀释过程中溶质的质量不变可知,2 mol·L-1×1 L=0.5 mol·L-1×a L,解得a=4。
思维模型　溶液稀释和混合的计算
(1)浓溶液稀释
①溶质的物质的量不变:c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀);
②溶质的质量不变:m(浓)·w(浓)=m(稀)·w(稀);
③溶液的质量守恒:m(稀)=m(浓)+m(水)(体积一般不守恒)。
(2)相同溶质的两溶液混合
①溶质的物质的量不变:c1V1+c2V2=c(混)·V(混);
②溶质的质量不变:m1w1+m2w2=m(混)·w(混)。
[对点训练3]
(2024·辽宁阜新高一检测)取100 mL 0.3 mol·L-1的硫酸溶液和200 mL 0.25 mol·L-1的硫酸溶液混合后加水稀释至400 mL,该混合溶液中硫酸的物质的量浓度是(　　)
A.0.1 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.0.3 mol·L-1 D.0.4 mol·L-1
B
解析 混合后溶质物质的量是混合前溶质物质的量之和,混合后n(H2SO4)=100×10-3 L×0.3 mol·L-1+200×10-3 L×0.25 mol·L-1=0.08 mol, c(H2SO4)= mol·L-1=0.2 mol·L-1,故选B。
知识点二 一定物质的量浓度溶液的配制
基础落实 必备知识全过关
1.容量瓶 配制一定物质的量浓度溶液的专用仪器
(1)结构、标志和规格
(2)使用容量瓶的注意事项
①容量瓶瓶塞须用结实的细绳系在瓶颈上,以防止损坏或丢失。
②使用前,首先要检查容量瓶是否完好,瓶口处是否漏水。
温度
2.配制一定物质的量浓度的溶液
(以配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液为例)[实验2-10]
5.85 g
5.9 g
100 mL容量瓶
2~3
100 mL容量瓶
1~2 cm
胶头滴管
凹液面与刻度线相切
3.浓溶液配制稀溶液 不再使用托盘天平,改用量筒量取溶液
(1)配制原理:在稀释浓溶液时,溶液的体积发生了变化,但溶液中溶质的物质的量不变。即在溶液稀释前后,溶液中溶质的物质的量相等。
(2)稀释定律:浓溶液被稀释时,溶液浓度与溶液体积的关系式为　 。
名师点拨
检查容量瓶是否漏水的方法:加水→塞瓶塞→倒立→观察是否漏水→正立→瓶塞旋转180°→倒立→观察是否漏水。
c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液)
特别提醒
容量瓶使用的四个“不能”
名师点拨
使用容量瓶的四个“操作”
名师点拨
仰视、俯视容量瓶刻度线的图示分析
(1)仰视、俯视与液面高低的变化
①仰视:液面高于刻度线;
②俯视:液面低于刻度线。
(2)定容时俯视、仰视容量瓶刻度线对结果的影响
①仰视刻度线(如图1),导致溶液体积偏大,所配溶液浓度偏小。
图1
图2
②俯视刻度线(如图2),导致溶液体积偏小,所配溶液浓度偏大。
重难突破 能力素养全提升
探究角度1 一定物质的量浓度溶液的配制
例1 (2024·山东济宁高一检测)配制500 mL 0.100 mol·L-1的NaCl溶液,部分实验操作如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A.容量瓶需用蒸馏水洗涤、干燥后才可使用
B.定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaCl溶液浓度偏低
C.实验操作步骤的正确顺序为①②④①③
D.实验中需用到的仪器有托盘天平、250 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
B
解析 容量瓶需要加蒸馏水定容,所以无需干燥即可使用,A错误;定容时仰视容量瓶刻度线使得液面高于刻度线,所加蒸馏水偏多,溶液体积偏大,浓度偏低,B正确;配制溶液时正确的操作步骤为②①④①③,C错误;配制500 mL 0.100 mol·L-1 NaCl溶液用到的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶和胶头滴管,D错误。
[对点训练1]
配制100 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液。下列叙述错误的是(　　)
A.配制时,应选用100 mL的容量瓶
B.在托盘天平上放两片规格相同的滤纸,将NaOH放在滤纸上称量
C.用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,将洗涤液一并转移到容量瓶中
D.把称取的NaOH用适量蒸馏水溶解、冷却,然后转移至容量瓶中
B
解析 配制100 mL溶液,应选用100 mL的容量瓶,故A正确;氢氧化钠为腐蚀品,可放在烧杯中称量,故B错误;用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液一并转移到容量瓶中,故C正确;氢氧化钠溶于水会放热,应冷却后再转移至容量瓶中,故D正确。
思维模型　一定物质的量浓度溶液配制的操作步骤及所用仪器
探究角度2 溶液配制的误差分析
例2 (2024·广东深圳高一检测)实验室配制480 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,回答下列问题。
(1)应用托盘天平称取氢氧化钠固体　　　　　　 g。
(2)配制时,该实验两次用到玻璃棒,其作用分别是　　　　　、　　　。
(3)试分析下列操作对所配溶液的浓度有何影响(填字母)。
A.偏高　　　B.偏低　　　C.不变
①定容时俯视刻度线　　　　　　　　;
②放在滤纸上称量NaOH固体　　　　　　　　;
③容量瓶没有干燥,有少量的蒸馏水　　　　;
④定容后,加盖倒转摇匀后,发现液面低于刻度线,又滴加蒸馏水至刻度线　　。
2.0
搅拌
引流
A
B
C
B
解析 (1)配制溶液应选500 mL的容量瓶。n(NaOH)=0.5 L×0.1 mol·L-1 =0.05 mol,m(NaOH)=n·M=0.05 mol×40 g·mol-1=2.0 g。
(2)在溶解NaOH时,玻璃棒的作用是搅拌,加速NaOH的溶解。在移液过程中,玻璃棒的作用是引流,防止液体溅出容量瓶。
(3)①定容时,俯视刻度线会导致溶液的体积偏小,浓度偏高;②将NaOH放在滤纸(滤纸易吸水分)上称量,由于NaOH吸水性强,导致溶液浓度偏低;③由于在溶解、洗涤和定容等过程中均需要使用蒸馏水,故容量瓶中有少量蒸馏水不影响溶液的浓度;④定容后再加入蒸馏水,将导致溶液体积偏大,溶液的浓度偏低。
图解要点　配制溶液时误差分析的思维模型
【变式设问】
(1)若其他操作均正确,称量固体氢氧化钠时时间过长,则所配溶液的物质的量浓度如何变化
(2)上题称量固体氢氧化钠时,若药品和砝码放反,则所配溶液的物质的量浓度如何变化
提示 偏低。称量固体氢氧化钠时时间过长,氢氧化钠会吸收空气中的水蒸气,使称量的固体中氢氧化钠的含量减小,所配溶液的物质的量浓度偏低。
提示 无影响。因为是称量2.0 g固体,称量时不需要使用游码,故药品和砝码放反时称量的固体无误差。
(3)在配制上述NaOH溶液时,在溶液注入容量瓶之前为什么要冷却到室温
提示 NaOH溶解的过程放热,会使液体体积膨胀,不冷却就转移到容量瓶中,定容后液体体积会偏小,所配溶液的浓度偏大。
[对点训练2]
(2024·河南三门峡高一检测)硫代硫酸钠(Na2S2O3)常用于碘量法中测定碘的标准溶液。现需要配制500 mL 0.10 mol·L-1 Na2S2O3溶液,下列情况会导致所配制的溶液浓度偏高的是(　　)
A.用托盘天平称取7.9 g Na2S2O3·5H2O
B.定容时,仰视容量瓶刻度线
C.没有用蒸馏水洗涤转移后的烧杯和玻璃棒
D.用Na2S2O3溶液润洗过的容量瓶配制溶液
D
解析 根据 分析配制溶液时产生的误差,当V不变时,n的值偏大,浓度偏高,n的值偏小,浓度偏低;当n不变时,V的值偏大,浓度偏低,V的值偏小,浓度偏高。500 mL 0.10 mol·L-1 Na2S2O3溶液中Na2S2O3的质量为500×10-3 L ×0.10 mol·L-1×158 g·mol-1=7.9 g,用托盘天平称取7.9 g Na2S2O3·5H2O
时,7.9 g Na2S2O3·5H2O中Na2S2O3的质量为7.9 g× ≈5.0 g,n的值
偏小,浓度偏低,故A不符合题意;定容时,仰视容量瓶刻度线,会使V的值偏大,浓度偏低,故B不符合题意;没有用蒸馏水洗涤转移后的烧杯和玻璃棒,会使n的值偏小,浓度偏低,故C不符合题意;用Na2S2O3溶液润洗过的容量瓶配制溶液,会使n的值偏大,浓度偏高,故D符合题意。
归纳总结　误差的分析方法
根据 ,分析配制100 mL 1.00 mol·L-1氯化钠溶液时常出现的误差。
实际操作 n V c
①计算结果m=5.85 g,称5.9 g 偏大 不变 偏大
②砝码生锈(没有脱落) 偏大 不变 偏大
③少量氯化钠沾在滤纸上 偏小 不变 偏小
④有少量液体溅出 偏小 不变 偏小
⑤容量瓶内有少量水 不变 不变 不变
⑥未洗涤或洗涤液未注入容量瓶 偏小 不变 偏小
⑦仰视 不变 偏大 偏小
⑧超过刻度线,吸出一部分水 偏小 不变 偏小
⑨摇匀后液面下降,补充水 不变 偏大 偏小
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题组1物质的量浓度
1.(2024·广东茂名高一检测)下列溶液中氯离子浓度最大的是(　　)
A.0.8 mol·L-1 MgCl2溶液 B.0.7 mol·L-1 AlCl3溶液
C.1 mol·L-1 NaCl溶液 D.2 mol·L-1 HCl溶液
B
解析 0.8 mol·L-1 MgCl2溶液中氯离子的浓度是1.6 mol·L-1;0.7 mol·L-1 AlCl3溶液中氯离子的浓度是2.1 mol·L-1;1 mol·L-1 NaCl溶液中氯离子的浓度是1 mol·L-1;2 mol·L-1 HCl溶液中氯离子的浓度是2 mol·L-1,综上所述,B选项中的氯离子浓度最大。
2.下列关于1 mol·L-1 K2SO4溶液的说法正确的是(　　)
A.K2SO4的摩尔质量为174 g
B.含有1 mol K2SO4
C.K+的物质的量浓度为1 mol·L-1
D.取100 mL该溶液加水稀释到500 mL,稀释后 浓度为0.2 mol·L-1
D
题组2有关物质的量浓度的计算
3.(2024·江西吉安高一检测)关于如图所示过程的说法正确的是(　　)
A.甲比乙中溶质的质量分数小
B.乙中n(K+)=0.001 mol
C.乙比甲中KCl的溶解度大
D.乙中c(Cl-)=0.1 mol·L-1
B
解析 甲中加水稀释得到乙,乙比甲中溶质的质量分数小,故A错误;稀释前后溶质的物质的量相等,乙中n(K+)=0.1 mol·L-1×0.01 L=0.001 mol,故B正确;同一种物质的溶解度只与温度有关,甲和乙中KCl的溶解度相等,故C错误;乙中c(Cl-) =0.01 mol·L-1,故D错误。
4.将117 g NaCl溶于水配制成1 L溶液。
(1)该溶液中NaCl的物质的量浓度为　　　　　,溶液中Cl-的物质的量浓度为　　　　　　　　。
(2)用上述溶液配制1 mol·L-1的NaCl溶液500 mL,所需原溶液的体积为
　　　　 L。
(3)向(1)中溶液中再通入一定量的HCl气体后,溶液中Cl-的物质的量浓度为3 mol·L-1(假设溶液体积不变),则溶液中H+的物质的量浓度为　　　　,通入HCl气体的体积(标准状况下)为　　　　　　　　。
2 mol·L-1
2 mol·L-1
0.25
1 mol·L-1　
22.4 L
c(Cl-)=c(NaCl)=2 mol·L-1。
(2)配制500 mL 1 mol·L-1的NaCl溶液所需NaCl的物质的量为
1 mol·L-1×0.5 L=0.5 mol,设需要原溶液的体积为V,则有
0.5 mol=2 mol·L-1×V,V=0.25 L。
(3)溶液呈电中性,即:c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-),c(OH-)可忽略不计,则c(H+)=c(Cl-)-c(Na+)=3 mol·L-1-2 mol·L-1=1 mol·L-1,溶液中n(H+)=1 mol·L-1 ×1 L=1 mol,n(HCl)=n(H+)=1 mol,V(HCl)=22.4 L·mol-1×1 mol=22.4 L。
题组3一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析
5.实验室配制500 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液时,不需要用到的仪器是(　)
D
解析 实验室配制500 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液时需要托盘天平称量,A不符合题意;配制溶液时需要500 mL容量瓶,B不符合题意;定容时需要胶头滴管,C不符合题意;配制一定物质的量浓度的溶液时,不需要用到分液漏斗,D符合题意。
6.实验室里要配制465 mL 0.2 mol·L-1的硫酸钠溶液。请填写下列空白:
A.计算、称量、溶解:在托盘天平上称出　　　　 g硫酸钠固体,把它放在烧杯里,用适量的蒸馏水溶解。
B.转移:把得到的溶液冷却后小心地沿着　　 　注入　　　 　　　中。
C.洗涤:用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤液也小心转入容量瓶中。
D.定容:继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2 cm处,改用
　　　　　　　小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切。
E.摇匀:将瓶塞塞紧,充分摇匀。
F.贴标签、装试剂瓶:将配好的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签,并洗涤容量瓶。
14.2　
玻璃棒
500 mL容量瓶
胶头滴管
解析 因为实验室中没有465 mL的容量瓶,故选择500 mL的容量瓶,则所需溶质的质量应为m(Na2SO4)=0.2 mol·L-1×0.5 L×142 g·mol-1=14.2 g。