鲁科版高中化学必修一1.3《物质的量浓度》教案

第三节 化学中常用的物理量——物质的量 第3课时 物质的量浓度 学习目标： 1.理解物质的量浓度的概念。 2.能运用物质的量浓度的概念进行简单计算。 3.通过实验操作学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能，掌握误差分析的方法。 学习重、难点： 物质的量浓度的理解，一定物质的量浓度的溶液的配制方法及误差分析。 教学过程： 一、 导入新课 [引入]初中我们学习了溶质的质量分数，在这种情况下，只要知道溶液的质量，就很容易计算出其中溶质的质量。但是在化学实验和实际生产中取用溶液时，人们会感到量取液体的体积比其称量质量更方便，因此，在实验时一般不是称量它的质量，而是量取它的体积。如果知道一定体积的溶液中溶质的物质的量，对于计算化学反应中各物质之间量的关系是非常便利的。这就需要建立一种新的度量溶液浓度的单位，即物质的量浓度。这就是我们本节课所需要解决的问题。 [板书] 物质的量浓度 二、 推进新课 教学环节一：物质的量浓度的理解 [过渡] 浓度一般是指溶质与溶液之间的量的关系，比如我们初中学过的溶质的质量分数。溶质的质量分数是通过溶质与溶液的质量关系来表示溶液的组成。请同学们回顾什么是溶质的质量分数？它是如何表示的？ [学生活动] 主动积极回答 [教师总结]溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。其表示式为：溶质的质量分数＝溶质质量/溶液质量×100％。 [提问]请说出20%NaCl溶液的含义？如何从100g 20%NaCl溶液中取出含0.1molNaCl的溶液？ [学生活动]思考讨论回答 [教师总结]表示在NaCl溶液中，NaCl的质量分数为20％，其余的80％是水。要从100g 20%NaCl溶液中取出含0.1molNaCl的溶液，需要先算出100g20%NaCl溶液中含有多少摩尔的NaCl，然后在根据比例进行计算和称量。 [教师点评]为此我们要引入一个新的表示溶液浓度的物理量，即物质的量浓度。那么什么是物质的量浓度呢？请同学们阅读教材P25。回答该问题。 [学生活动]阅读思考回答。 [教师总结]为了达到上述取液目的，我们只要知道一定体积的溶液里含有多少摩尔溶质即可，这在化学上叫做溶质的物质的量浓度。 [板书]一、物质的量浓度 1.概念：用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。 2.符号及单位：符号为cB；常用的单位为mol/L 或mol·L-1。 3.表达式为 ：cB＝nB/V。 [问题] 根据以上的分析我们在理解物质的量浓度时应该注意什么问题呢？ [学生活动]分组讨论回答 [教师点评并板书] 4.物质的量浓度概念中的注意事项： ①V是溶液的体积，并非溶剂的体积。 ②溶质是用物质的量表示而不是质量。 ③溶质可以是单质、化合物，也可以是离子或某种特定组合。 ④从某溶液取出任意体积的溶液，其浓度都相同，但所含溶质的量因所取溶液体积的不同而不同。（溶液是均一、稳定的） [问题]我们知道在溶液中溶质可以是单质、化合物，也可以是离子或某种特定组合。通过初中的学习我们知道NaOH溶液之所以导电，原因是NaOH在溶液中可以发生电离，即：NaOH＝Na＋＋OH－，那么在1mol/L NaOH溶液中Na＋和OH－的物质的量浓度分别为多少呢？在0.5mol/L的Na2SO4溶液中Na＋和SO42－的物质的量浓度又分别为多少呢？ [学生活动]思考讨论回答 [教师点评]由NaOH的电离方程式知1molNaOH可以电离出1molNa＋和1molOH-,因此二者的物质的量浓度均为1mol/L。而由Na2SO4＝2Na＋＋SO42－可知：1molNa2SO4可以电离出2moNa＋l和1molSO42-，因此Na＋的物质的量浓度为：2×0.5mol/L＝1mol/L，而SO42-的物质的量浓度则为0.5mol/L。 [教师引导] 根据以上的分析，我们应该如何理解一定物质的量浓度的溶液中溶质的微粒数目呢？ [学生活动]思考讨论回答 [教师总结]一定物质的量浓度的溶液中溶质的微粒数目：在溶液中有些溶质是以分子形式存在，如：酒精和蔗糖等不导电的物质；有些则以离子形式存在，如：溶于水可导电的物质（例如NaOH、NaCl等等）。 ①对于溶于水不导电的物质说，体积相同的同物质的量浓度的溶液都含有相同的溶质分子数。 ②对于溶于水可以完全电离的物质来说，溶液中某离子的浓度=溶质的物质的量浓度×角标。 [过渡]由于物质的量浓度在生产和科学研究中具有重要的意义，因此我们必须掌握有关物质的量浓度的计算。 教学环节二：物质的量浓度的计算 [板书]二、物质的量浓度的计算 1.基本计算：直接套用定义式。

[教师强调]在进行有关计算时应注意与质量、摩尔质量、离子数、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等的联系。要特别注意公式间的换算以及单位的统一。这类试题的基本公式为：c＝n/V；n=m/M；Vm =V(气体)/n(气体)；n=N/NA。

溶质 V(aq) c(mol/L) 80 g NaOH 1 L 98 g H2SO4 500 mL 11.7 g NaCl _____mL 1 ____ L HCl (标准状况) 250 mL 0.2 [板书]2.有关溶液稀释的计算 [问题]溶液在稀释过程中什么是不变的？ [学生活动]思考回答 [教师总结]将溶液用水稀释或去水浓缩时，溶液的体积发生变化，但溶质的质量不变，因此溶质的物质的量也不变。 即：c(溶质)浓•V(溶质)浓= c(溶质)稀•V(溶液)稀

[板书]稀释关系式：c(溶质)浓•V(溶质)浓= c(溶质)稀•V(溶液)稀

例：将0.01L2 mol/L的硫酸溶液加水稀释到0.5mol/L，其体积为多少L？

解：0.01L×2mol/L＝V[H2SO4(aq)]×0.5mol/L V[H2SO4(aq)]＝0.04L 教学环节三：溶液的配制 [板书]三、溶液的配制 [过渡] 现欲配制0.1LNaCl溶液，其中溶质的物质的量为0.04mol。请你用实验室中的固体NaCl试剂，完成配制任务。 [教师讲解]由于物质的量浓度的配制要求比较精确，因此就需要容积更精确的仪器，来确定溶液的体积。所以在具体实验前我们首先来认识一个重要的精确仪器——容量瓶（展示各种规格的容量瓶）。 [过渡]请同学们思考：容量瓶的构造是什么样的？容量瓶是做什么用的？在使用容量瓶前需要注意什么问题？ [学生活动]思考积极回答 [教师总结]容量瓶是一种细颈梨形的平底玻璃瓶，容量瓶颈部有标线、瓶上标有温度和容量。容量瓶是用来配制准确物质的量浓度溶液的仪器。容量瓶有各种不同规格，常用的有100 mL、250 mL、500mL和1000mL等几种。容量瓶只能配对应体积的溶液。因此，在选择时，要使容量瓶的容积等于或略大于所需。容量瓶的使用要有一定温度限制，容量瓶不能作为盛放液体的容器或反应容器使用，也不能加热，更不能作为溶解固体或稀释溶液的仪器使用。在使用容量瓶前必须检查容量瓶是否漏水。方法是：往瓶内加水，塞好瓶塞。用食指顶住瓶塞。另一手托住瓶底，把瓶倒立。观察瓶塞周围是否漏水，若不漏水，把容量瓶正立过来将瓶塞旋转180°，仍把瓶倒立过来，再检验是否漏水。 [教师活动]演示如何查漏。 [强调]如果经检查容量瓶没有问题的话，在使用前还需要用蒸馏水洗涤容量瓶，然后才能使用。 [板书]1.容量瓶在使用前的注意事项：①检查是否漏水；②用蒸馏水洗涤容量瓶 [讨论](1)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转移到容量瓶中呢? (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? (6)容量瓶能否长期存放溶液？ [学生活动]讨论回答 [教师总结] (1)这说明容量瓶只能准确配制一定温度下的一定体积的物质的量浓度的溶液，而不能任意配制一定体积的溶液。 (2)由于物质的溶解往往都伴随着热量的变化，而容量瓶只能配制一定温度下的物质的量浓度的溶液，因此不能在容量瓶中溶解固体或稀释溶液。 (3)溶质的溶解会引起溶液温度的变化，会使溶液的体积和容量瓶的容量发生改变，因此必须等溶液温度恢复到室温时才能转移。 (4)为保证溶质尽可能全部转移到容量瓶中，且为了不要让溶液洒在容量瓶外，同时也不要让溶液在刻度线上面沿瓶壁流下，在转移时必须使用玻璃棒引流。 (5)定容后盖好瓶塞，用一只手的食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶到转过来反复上下颠倒，摇匀。 (6)容量瓶不能作为反应器，也不能用来长期储存溶液，一定物质的量浓度的溶液配好后 应及时转移到指定的容器中存放。 [过渡]我们已经预习了配制过程并且也掌握了如何使用容量瓶，下面我们就分组进行实验。 [学生活动]学生四人一组分别进行实验。 [教师活动]教师巡视并指导和答疑。 [教师总结]根据学生实验过程中暴露出来的问题进行总结。 实验流程为：教材P24 [板书]2.主要仪器：容量瓶、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平。 3.主要步骤 ①计算：m(NaCl)=0.04mol×58.5g/mol=2.34g； ②称量：准确称量NaCl固体； ③溶解：将称量好的NaCl固体放入烧杯中，然后用适量蒸馏水溶解，该步操作用到的仪器有烧杯、玻璃棒； ④冷却：将烧杯中的溶液冷却至室温； ⑤转移：将烧杯中的溶液沿玻璃棒缓缓注入100ml容量瓶中； ⑥洗涤：用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，并将洗涤液也注入烧杯中； ⑦振荡：用手轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀； ⑧定容：把蒸馏水沿着玻璃棒缓缓注入容量瓶中，当液面距离容量瓶颈刻度线下 1～2 cm时，改用胶头滴管 加蒸馏水至凹液面的最低处与刻度线相切视线要保持水平）。 ⑨摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀； ⑩装瓶：配好的溶液应及时转入试剂瓶中。 [教师强调]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50 mL、100 mL、250 mL、500 mL和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一般是在20 °C时标定的，而绝大多数物质溶解时都会伴随着吸热或放热过程的发生，引起温度的升降，从而影响到溶液的体积，使所配制的溶液中溶质的物质的量浓度不准确。 (4)定容时必须使用胶头滴管。 (5)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