1.3.3 物质的量浓度（鲁科版必修1）

(共52张PPT)
第3课时　物质的量浓度
一、物质的量浓度
1．定义：以____________中所含溶质B的 _________来表示溶液组成的物理量叫做溶 质B的物质的量浓度。
2．符号：___。
3．单位：________或mol·m－3等。
4．表达式：cB＝______。
cB
单位体积溶液
物质的量
mol·L－1
[开放探究]　1.溶液的体积就是溶质体积与溶剂体积之和吗？
提示：　不是。当溶质溶解于溶剂中时，它们的总体积与二者体积之和相比会发生不同程度的变化，因此，溶质体积与溶剂体积不具有加和性
二、一定体积、一定物质的量浓度的溶液的配制
　以配制500 mL 0.4 mol·L－1的NaCl溶液为例。
1．配制步骤
(1)计算：m(NaCl)＝
______________________________________________________________ (填计算过程)＝_______ (填结果)。
(2)用_______________ (仪器)称取所需氯化钠。
(3)将称取的NaCl置于_____中，加入适量蒸馏水， 用______搅拌，使其溶解。
(4)将所得NaCl溶液转移到________中。
0.4 mol·L－1×0.5 L×58.5 g·mol－1
11.7 g
托盘天平、药匙
烧杯
玻璃棒
容量瓶
(5)用蒸馏水洗涤______________2～3次，洗涤液 转移到容量瓶中。
(6)振荡。
(7)定容。向容量瓶中加蒸馏水，当液面距刻度 线_________时，改用__________加蒸馏水，至 ___________________________。
(8)塞好瓶塞，颠倒数次，使溶液混合均匀。
(9)将溶液装入贴好标签的试剂瓶中。
简记为：计算→称量→溶解→冷却→转移→洗涤 →振荡→定容→摇匀→装瓶贴签
烧杯、玻璃棒
1～2 cm
胶头滴管
液面最低点与刻度线水平相切
2．主要仪器
______________________________________ ________________________。
托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、
500 mL容量瓶、胶头滴管
[开放探究]　2.(1)溶液注入容量瓶前为什么要冷却到室温？
(2)定容过程中如果加水已超过刻度线，能否把水吸出来？如果不能应如何做？
提示：　(1)容量瓶的容积是在室温下的定值，由于热胀冷缩，温度变化时，容积会发生变化，但主要是溶液体积受温度的影响变化较大。物质的溶解过程常伴有放热或吸热现象，使配制溶液体积有误差，因此，要冷却到室温。
(2)不能；倒掉并洗净容量瓶，重新配制 。
1．1 mol/L硫酸溶液的含义是(　　)
A．1 L水中含有1 mol硫酸
B．1 L溶液中含1 mol H＋
C．将98 g硫酸溶于1 L水所配成的溶液
D．指1 L硫酸溶液中含有98 g H2SO4
解析：　根据物质的量浓度的定义，A选项说法错误，不是1 L水，应该是1 L溶液；B选项，溶液的体积为1 L时含有2 mol H＋；C选项的错误仍在98 g H2SO4溶于1 L水，溶液的体积不清楚，故溶液的物质的量浓度也说不清楚；D选项正确，因硫酸的相对分子质量为98，故98 g就是1 mol。
答案：　D
2．下列溶液中的c(Cl－)与50 mL 1 mol/L AlCl3溶液中的c(Cl－)相等的是(　　)
A．150 mL 1 mol/L氯化钠溶液
B．75 mL 2 mol/L氯化钙溶液
C．150 mL 2 mol/L氯化钾溶液
D．75 mL 1 mol/L氯化铁溶液
解析：　1 mol/L AlCl3溶液中c(Cl－)＝3 mol/L，根据化合物的组成可知A项：c(Cl－)＝1 mol/L；B项：c(Cl－)＝4 mol/L；C项：c(Cl－)＝2 mol/L；D项c(Cl－)＝3 mol/L，故答案为D。
答案：　D
3．配制100 mL 1 mol/L Na2CO3溶液，下列操作正确的是(　　)
A．称取10.6 g无水碳酸钠，加入到100 mL容量瓶中，加水溶解、定容
B．称取10.6 g无水碳酸钠，加入100 mL蒸馏水，搅拌、溶解
C．转移Na2CO3溶液时，未用玻璃棒引流，直接倒入容量瓶中
D．定容后，塞好瓶塞，反复倒转，摇匀
解析：　A选项错，不能在容量瓶中溶解物质；B选项错，因为要配制100 mL溶液，加入100 mL蒸馏水溶解Na2CO3所得溶液已接近100 mL，但并不是100 mL；C选项未用玻璃棒引流，错。
答案：　D
一、正确理解和运用物质的量浓度
1．与水反应的物质溶于水后，溶液中溶质的确定
有些物质溶于水后，与水反应生成新的物质，所得溶液中的溶质一般是指新物质，如Na2O、Na2O2溶于水所得溶液的溶质是NaOH；有些物质溶于水所得溶液的成分较复杂，如Cl2、NH3等，求算其浓度时，仍以溶解前的物质为溶质。
2．结晶水合物溶于水所得溶液溶质的确定
其溶质不是指结晶水合物，而是指相应的无水盐。如将25 g胆矾(CuSO4·5H2O)溶于水形成100 mL溶液，其浓度为1 mol·L－1，溶质是CuSO4而不是CuSO4·5H2O。
在无特殊说明的情况下，不能用溶剂的体积代替溶液的体积。
下列叙述正确的是(　　)
A．将40 g NaOH溶解于1 L水中，得到1 mol·L－1的NaOH溶液
B．将11.2 L HCl气体通入水中配成0.5 L的溶液，浓度为1 mol·L－1
C．将1 L 10 mol·L－1的盐酸与9 L水混合，混合液浓度为1 mol·L－1
D．10 g NaOH溶解在水中配成250 mL溶液，其浓度为1 mol·L－1
A中溶解后不一定为1 L溶液，A错；B中11.2 L HCl气体没有指明是标准状况，不一定为0.5 mol，B错；C中混合后溶液体积不一定是10 L，C错；D正确。
答案：　D
1.在4 ℃时向100 mL水中溶解了22.4 L HCl气体(标准状况下测得)后形成溶液。下列说法中正确的是(　　)
A．该溶液物质的量浓度为10 mol·L－1
B．该溶液物质的量浓度因溶液的密度未知而无法求得
C．该溶液中溶质的质量分数因溶液的密度未知而无法求得
D．所得溶液的体积为22.5 L
解析：　选项A：由溶液的体积不能简单等于0.1 L，便可推知该溶液物质的量浓度不应等于10 mol·L－1。选项C：本题的溶质的质量与溶液的质量可求得：36.5 g,100 g，所以可求出溶液中溶质的质量分数。选项D：溶液的体积不能是溶质与溶剂的简单加和。即不等于22.5 L。
答案：　B
二、容量瓶的使用及配制溶液时的误差分析
1．容量瓶
(1)构造
容量瓶是细颈、梨形、平底的玻璃瓶，配有磨口玻璃塞或塑料塞；颈部标有刻度线，瓶体标有温度和容积，与平底烧瓶不同。
(2)常用规格：有100 mL、
250 mL、500 mL及1 000 mL。
(3)容量瓶的使用
①检漏
往瓶内加入一定量水，塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，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，将瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧，仍把瓶倒立过来，再检查是否漏水。
②冷却
溶液注入容量瓶前需恢复到常温，因为溶质在烧杯内稀释或溶解时会吸热或放热，而容量瓶必须在常温下使用。
③加液
向容量瓶中注入液体时，应沿玻璃棒注入， 且玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线以下的内 壁上，以防注入操作时液体流出，造成溶质 损失。
④读数
读数时，要平视刻度线，使刻度线与瓶内凹液面的最低处相切。
能引起误差的一些操作 因变量 　c(mol·L－1)
m V
称量时药品与砝码位置颠倒 减小 － 偏低
向容量瓶转移液体时少量流出 减小 － 偏低
未洗涤烧杯和玻璃棒 减小 － 偏低
未冷却至室温就注入定容 － 减小 偏高
定容时，水多用滴管吸出 减小 － 偏低
定容摇匀时液面下降再加水 － 增大 偏低
定容时俯视刻度 － 减小 偏高
(1)容量瓶只能用于配制溶液，不能直接在容量瓶中溶解或稀释，容量瓶不能作为反应容器，也不能长期贮存溶液。
(2)仰视或俯视刻度线图解
①仰视刻度线(图1)。
由于操作时是以刻度线为基准加水，从下向上看，最先看见的是刻度线，刻度线低于液体凹液面最低处，故溶液实际体积比读数偏大。
②俯视刻度线(图2)。
恰好相反，刻度线高于溶液凹液面最低处，故溶液实际体积比读数偏低。
用98%的浓H2SO4(ρ＝1.84 g·cm－3)配制1 mol·L－1稀H2SO4 100 mL。
(1)实验中应选用的仪器是(填字母)________。
(A)100 mL量筒　　 (B)托盘天平
(C)玻璃棒 (D)50 mL容量瓶
(E)10 mL量筒 (F)50 mL烧杯
(G)100 mL容量瓶 (H)胶头滴管
(2)实验操作
①用100 mL量筒量取98%的浓H2SO4________mL；
②选取对应规格的容量瓶，洗涤，检查是否漏液，将稀释并冷却至室温的H2SO4沿玻璃棒转移到此容量瓶中；
③用少量蒸馏水洗涤小烧杯和玻璃棒2～3次，并将洗涤液转移到容量瓶中；
④在小烧杯内稀释浓H2SO4，稀释时要用玻璃棒不断搅拌；
⑤向容量瓶中直接加蒸馏水至离刻度线1～2 cm处；
⑥盖上容量瓶塞子、摇匀；
⑦用胶头滴管小心加蒸馏水至刻度线；
⑧将配制好的溶液转入洗涤但尚未干燥的试剂瓶中贮存备用。
(3)实验分析
a．正确的操作步骤是(填序号)______ _____________________________。
b．此实验中玻璃棒的作用是____　。
c．实验操作有两处错误，这两处错误是：
Ⅰ.________________________________。
Ⅱ.________________________________。
d．下列操作所配溶液浓度是“偏高”、“偏低”还是“无影响”：
Ⅰ.转移硫酸后，小烧杯未洗涤________。
Ⅱ.量取浓H2SO4的量筒用蒸馏水洗涤两次，并将洗涤液转入容量瓶中：________。
Ⅲ.定容时俯视容量瓶刻度线：________。
思路点拨：　解答本题时应抓住以下三点：
(1)溶液稀释的有关计算。
(2)配制一定物质的量浓度溶液的步骤和要求。
(3)配制溶液时的误差分析。
(3)根据实验步骤的要求和注意事项知，在稀释浓H2SO4和移液时，玻璃棒的作用是搅拌和引流；由于所需浓H2SO4的体积为5.4 mL，所以应用10 mL量筒，若选用100 mL。量筒，由于量程太大，会造成较大的误差，故①操作存在错误；由于试剂瓶洗涤后未干燥，瓶壁附着的蒸馏水会使所配溶液变稀，故⑧操作存在错误。由于小烧杯未洗涤，溶质未全部转移到容量瓶中，导致浓度偏低。由于用蒸馏水洗涤了量筒，并将洗涤液移入了容量瓶，溶质的物质的量增大，导致浓度偏高。由于俯视刻度线会使容量瓶中溶液的体积减少，导致浓度偏高。
答案：　(1)(C)(E)(F)(G)(H)
(2)5.4　(3)a.①④②③⑤⑦⑥⑧　b．拌和引流　c．量取H2SO4的量筒量程太大，会造成较大误差　试剂瓶未干燥，会使所配溶液变稀　d．偏低　偏高　偏高
2.实验室里需用480 mL 0.1 mol·L－1的硫酸铜溶液，现选取500 mL容量瓶进行配制，以下操作正确的是(　　)
A．称取7.68 g硫酸铜，加入500 mL水
B．称取12.0 g胆矾配成500 mL溶液
C．称取8.0 g硫酸铜，加入500 mL水
D．称取12.5 g胆矾配成500 mL溶液
解析：　M(CuSO4)＝160 g·mol－1，M(CuSO4·5H2O)＝250 g·mol－1。
若配制500 mL 0.1 mol·L－1CuSO4溶液需CuSO4或CuSO4·5H2O的物质的量为：0.1 mol·L－1×0.5 L＝0.05 mol。
0．05 mol CuSO4的质量为：0.05 mol×160 g·mol－1＝8 g。
0．05 mol CuSO4·5H2O的质量为：0.05 mol×250 g·mol－1＝12.5 g。
答案：　D
1．(2011·泰安高一质检)今有0.1 mol·L－1 Na2SO4溶液300 mL,0.1 mol·L－1 MgSO4溶液200 mL,0.1 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液100 mL。这三种溶液中硫酸根离子的浓度之比是(　　)
A．1∶1∶1　 B．3∶2∶2
C．3∶2∶3 D．1∶1∶3
答案：　D
答案：　A
3．将4 g氢氧化钠溶解在10 mL水中，再稀释成1 L，从中取出10 mL，这10 mL溶液的物质的量浓度是(　　)
A．1 mol·L－1 B．0.1 mol·L－1
C．0.01 mol·L－1 D．10 mol·L－1
答案：　B
4．(2011·杭州高一质检)下列溶液中，物质的量浓度为1 mol·L－1的是(　　)
A．将40 g NaOH溶于1 L水所得的溶液
B．将80 g SO3溶于水并配成1 L的溶液
C．将0.5 mol·L－1 NaNO3溶液100 mL加热蒸发掉50 g水的溶液
D．含K＋ 2 mol的K2SO4溶液
答案：　B
5．某实验小组同学在实验室中制取氯气，需用NaOH固体配制250 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液来吸收多余的氯气。
(1)在下列实验仪器中，不必使用的是________
(填字母)。
A．托盘天平 B．50 mL量筒
C．500 mL容量瓶 D．250 mL烧杯
E．胶头滴管 F．500 mL试剂瓶
G．药匙
(2)除上述仪器中可使用的以外，还缺少的仪器有________________。它们在该实验中的用途分别是___________________________
_____________________________________
__________________。
(3)要配制浓度为2 mol/L的NaOH溶液100 mL，下列正确的操作是________(填字母)。
A．用小烧杯盛NaOH固体，在托盘天平上准确快速称量出8.0 g NaOH固体
B．将称好的NaOH固体放入 250 mL烧杯中，用100 mL量筒量取100 mL蒸馏水，加入烧杯中，不断搅拌至固体溶解
C．将称好的NaOH固体放入250 mL容量瓶中，加蒸馏水至刻度线，盖好瓶塞，反复摇匀
D．写一个标有配制日期的“2 mol·L－1的NaOH”的标签，贴在容量瓶上密封保存
答案：　(1)B、C　(2)250 mL容量瓶和玻璃棒　250 mL容量瓶用于准确配制250 mL　0.2 mol/L的NaOH溶液，玻璃棒用于搅拌和引流　(3)A