2022年高中化學(xué)(大綱版)第一冊 第一章化學(xué)反應(yīng)及其能量變化 第三節(jié)物質(zhì)的量濃度(第一課時)
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1、2022年高中化學(xué)(大綱版)第一冊 第一章 化學(xué)反應(yīng)及其能量變化 第三節(jié)物質(zhì)的量濃度(第一課時) 從容說課 本節(jié)教材主要包括物質(zhì)的量濃度的概念、有關(guān)物質(zhì)的濃度的計算和配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的方法三部分。 本節(jié)內(nèi)容是在溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量概念的基礎(chǔ)上,使學(xué)生掌握溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度這種表示溶液的組成的方法。通過本節(jié)知識的學(xué)習(xí),可以使學(xué)生擴大對溶液組成表示方法的認(rèn)識,提高化學(xué)計算的能力和初步學(xué)會配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的實驗技能,并為以后的學(xué)習(xí)打下一定的基礎(chǔ)。所以,本節(jié)教材是高中化學(xué)教材中的重點內(nèi)容,也是高中化學(xué)中有關(guān)化學(xué)計算和實驗基本操作的重點內(nèi)容之一。 教學(xué)中應(yīng)重視與初中化
2、學(xué)知識的銜接和化學(xué)基本概念的應(yīng)用。采用復(fù)習(xí)引入法,讓學(xué)生了解溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在使用時有什么不便之處,以此讓學(xué)生了解引入物質(zhì)的量濃度的重要性和必要性,加深對這一概念的理解。關(guān)于物質(zhì)的量濃度的計算要立足于有關(guān)概念的計算,要從概念出發(fā)分析解題思路。對一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制,可采用邊演示實驗、邊小結(jié)配制步驟的方法,結(jié)合演示,講解每一步為什么要這樣做,應(yīng)注意哪些事項?在哪些步驟中可能會引起誤差?會產(chǎn)生什么樣的誤差?從而達(dá)到掌握配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的方法。 另外,在演示配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的實驗之前,首先要向?qū)W生詳細(xì)地介紹容量瓶的規(guī)格、使用方法和使用時應(yīng)注意的問題。 教學(xué)目標(biāo) 1.使學(xué)
3、生理解物質(zhì)的量濃度的概念。 2.使學(xué)生掌握有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計算。 3.使學(xué)生掌握一定物質(zhì)的量濃度的溶液加水稀釋的計算。 4.掌握物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算。 5.使學(xué)生初步學(xué)會配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的方法和技能,學(xué)會容量瓶的使用方法。 教學(xué)重點 1.物質(zhì)的量濃度的概念。 2.有關(guān)物質(zhì)的量濃度概念的計算。 3.溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算。 4.一定物質(zhì)的量濃度的溶液的配制方法。 教學(xué)難點 正確配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液。 教學(xué)方法 講解、比較、練習(xí)、實驗、歸納等。 課時安排 第一課時
4、:物質(zhì)的量濃度的概念及其運算。 第二課時:一定物質(zhì)的量濃度溶液加水稀釋的計算與物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算。 第三課時:配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的方法和技能。 教學(xué)用具 投影儀。 容量瓶(500 mL)、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、藥匙、托盤天平、濾紙、Na2CO3固體、蒸餾水。 教學(xué)過程 第一課時 [引言] [展示]預(yù)先配好的濃度不同的兩瓶KMnO4溶液。 [師]這兩瓶溶液均是KMnO4的水溶液,為什么溶液的顏色深淺不同呢? [生]溶液的濃度不同。 [師]對。表示溶液濃度的方法有多種,在初中我們學(xué)過的溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)便是其中的一種。請大家回
5、憶溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式。 (請一位學(xué)生上前板演) [生]ω=×100% [師]在生產(chǎn)和科學(xué)實驗中,我們經(jīng)常要使用溶液,但在許多場合取用溶液時,一般不去稱量它的質(zhì)量,而是要量取它的體積。今天我們來學(xué)習(xí)另一種與溶液體積有關(guān)的表示溶液濃度的物理量——物質(zhì)的量濃度。 [板書]第一節(jié) 物質(zhì)的量濃度(第一課時) 一、物質(zhì)的量濃度 [師]物質(zhì)的量和溶液的濃度有什么關(guān)系?什么叫物質(zhì)的量濃度? [生]閱讀教材相關(guān)內(nèi)容,并回答物質(zhì)的量濃度的概念及符號。 [師]根據(jù)學(xué)生的回答板書。 [板書]以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量,叫做溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃
6、度。符號:c(B) [問]B的含義是什么? [生]B表示溶液中所含溶質(zhì)。 [師]對!其不但表示溶液中所含溶質(zhì)的分子,還可表示溶液中所含溶質(zhì)電離出的離子。 [問]物質(zhì)的量濃度的概念,我們也可以簡化為一個代數(shù)式,怎樣表示? [生]物質(zhì)的量濃度c(B)等于溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量n(B)與溶液的體積V的比值。 [板書]c(B)= [問]能從上式得出物質(zhì)的量濃度的單位嗎? [生]能!是摩爾每升或摩爾每立方米。 [板書]單位:mol/L(或mol/m3) [師]在中學(xué)化學(xué)中,我們最常用的單位是摩爾每升。 [過渡]下面,我們根據(jù)物質(zhì)的量濃度
7、的概念來進行一些計算。 [板書]1.將28.4 g Na2SO4溶于水配成250 mL溶液,計算溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,并求出溶液中Na+和SO的物質(zhì)的量濃度。 [師]請大家用規(guī)范的解題格式解答此題。 [學(xué)生活動,教師巡視,同時請一位同學(xué)上黑板解答此題] [學(xué)生板書] 解:n(Na2SO4)= =0.2 mol c(Na2SO4)==0.8 mol·L-1 因為Na2SO4====2Na++SO 故溶液中n(Na+)=2n(Na2SO4)=2×0.2 mol=0.4 mol n(SO)=n(Na2SO4)=0.2 mol 則c(Na
8、+)==1.6 mol·L-1; c(SO)==0.8 mol·L-1。 答:所配溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.8 mol·L-1,Na+和SO的物質(zhì)的量濃度分別為1.6 mol·L-1和0.8 mol·L-1。 [師]大家做得都很好,需要注意的是解題過程的規(guī)范化。 從上題的解答我們知道,利用物質(zhì)的量濃度的概念,我們既可求出溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,也可求出溶液中的離子的物質(zhì)的量濃度,只不過求溶液中離子濃度時,n(B)為所求離子的物質(zhì)的量。 另外,表示某物質(zhì)的水溶液時,我們常用aq來進行標(biāo)注,如上題中的Na2SO4溶液的體積,我們用符號V[Na2SO4(aq)]
9、表示,以區(qū)別純的Na2SO4固體的體積V(Na2SO4)。 [板書,把上題中的V(液)改為V[Na2SO4(aq)]] [師]請大家再做下面的練習(xí): [投影]配制500 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液,需NaOH的物質(zhì)的量是多少?質(zhì)量是多少? [學(xué)生活動]根據(jù)溶液體積、溶質(zhì)質(zhì)量、溶質(zhì)的物質(zhì)的量以及溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之間的換算關(guān)系進行分析,練習(xí),并由一名學(xué)生將解題過程板演于黑板上。 解:依題意 n(NaOH)=c(NaOH)·V[NaOH(aq)]=0.1 mol·L-1×0.5 L=0.05 mol 0.05 mol NaOH的質(zhì)量:
10、 m(NaOH)=n(NaOH)·m(NaOH)=0.05 mol×40 g·mol-1=2 g。 答:配制500 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液需NaOH的物質(zhì)的量為0.05 mol,質(zhì)量為2 g。 [師]評價學(xué)生回答和板演的格式。 [組織討論] [投影]1.將342 g C12H22O11(蔗糖,相對分子質(zhì)量為342)溶解在1 L水中,所得的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是否為1 mol·L-1?為什么? 2.從1 L 1 mol·L-1的C12H22O11溶液中取出100 mL,取出的溶液中C12H22O11的物質(zhì)的量濃度是多少?怎么得出來? [
11、學(xué)生思考后回答] 1.將342 g蔗糖溶解在1 L水中,所得溶液的物質(zhì)的量濃度不為1 mol·L-1。因為342 g蔗糖是1 mol。而溶液的體積——1 L水溶解342 g蔗糖后的體積無從知曉,故不能得出蔗糖溶液的準(zhǔn)確的物質(zhì)的量濃度。 2.從1 L 1 mol·L-1的蔗糖溶液中取出100 mL,則取出的溶液中蔗糖的物質(zhì)的量濃度仍是1 mol·L-1。 [師]回答得很正確!這也告訴我們在理解物質(zhì)的量濃度的概念時要注意以下兩點: 1.溶液的體積不等于溶劑的體積;且不同物質(zhì)(尤其是不同狀態(tài)的物質(zhì))的體積是沒有加合性的。 2.溶液的物質(zhì)的量濃度與所取溶液的體積大小無關(guān)。
12、這與從一壇醋中取出一勺,其酸度不變是同一個道理。 [問]在初中我們講分子的概念時,曾做過一個實驗:100 mL酒精與100 mL水混合其體積并不等于200 mL,它說明了什么?結(jié)合初中和我們今天所學(xué)的知識進行回答。 [生]說明了分子之間有間隔;同時也說明不同物質(zhì)的體積是沒有加合性的。 [師]很好!同樣的例子我們可以舉出很多:如通常狀況下,1體積水中可溶解約500體積的氯化氫氣體,但所得鹽酸溶液的體積并不等于(1+500)體積,而是遠(yuǎn)小于501體積。一般來說,固體與液體,液體與液體混合時,形成混合液的體積變化不大,而氣體與液體混合時,體積變化較大。在計算時,我們一般通過混合液的
13、質(zhì)量和密度來求得溶液的體積。因為相同物質(zhì)或不同物質(zhì)的質(zhì)量是有加和性的。 [過渡]既然物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都是用來表示溶液組成的物理量,那么,它們之間又有什么樣的區(qū)別和聯(lián)系呢? 請同學(xué)們根據(jù)學(xué)過的知識,填寫下表。 [投影]物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的區(qū)別 [學(xué)生活動,請一位同學(xué)把答案填寫在膠片上] 答案: 物質(zhì)的量濃度 溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù) 溶質(zhì)單位 mol g 溶液單位 L g 表達(dá)式 c(B)= ω=×100% 特點 相同 不一定相同 相同 不一定相同 [講解]溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度除了有上面我們所分析的區(qū)別外
14、,它們在使用范圍上也有較大差別。由于我們在許多場合取用溶液時,一般不去稱它的質(zhì)量,而是要量取它的體積,且物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,各物質(zhì)的物質(zhì)的量之間存在著一定的關(guān)系,而化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)之間的物質(zhì)的量的關(guān)系要比它們的質(zhì)量關(guān)系簡單得多。因此,物質(zhì)的量濃度是比質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)用更廣泛的一種物理量。 [懸念]那么,在物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間有著什么樣的聯(lián)系呢?下一節(jié)課,我們將解開這個謎! [問題探究]已知當(dāng)NH3氣溶于水后主要形成以下幾種粒子:NH3分子、NH3·H2O分子和NH,現(xiàn)有1 L 2 mol/L的氨水溶液,試問該溶液的溶質(zhì)的物質(zhì)的量是多少?是不是指溶液里的NH3分子? [
15、學(xué)生活動]分組討論,分析:由公式cB=可知nB=cB·V在本題中c(B)=2 mol/L,V=1 L,故n(B)=2 mol/L×1 L=2 mol,即溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為2 mol。 氨水溶液的溶質(zhì)指的是溶解到水中的氨氣分子,而氨分子溶于水后以NH3分子、NH3·H2O分子以及NH三種形式存在,所以所得到的2 mol溶質(zhì)是NH3分子、NH3·H2O及NH三者物質(zhì)的量之和即n(NH3)+n(NH3·H2O)+n(NH)=2 mol,并不是溶液中的氨分子,但一般計算溶質(zhì)的質(zhì)量時,是計算NH3的質(zhì)量。 [本節(jié)小結(jié)]本節(jié)課我們學(xué)習(xí)和討論了物質(zhì)的量濃度的概念及其簡單的運算,并比較分析了物
16、質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的區(qū)別,在學(xué)習(xí)中應(yīng)注意物質(zhì)的量濃度計算的基本公式及其單位。 [作業(yè)]習(xí)題:一、4,5,6 二、1,2 板書設(shè)計 第三節(jié) 物質(zhì)的量濃度(第一課時) 一、物質(zhì)的量濃度 以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量,叫做溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度。 符號:c(B) c(B)= 單位:mol·L-1(或mol/m3) 1.將28.4 g Na2SO4溶于水配成250 mL溶液,計算溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,并求出溶液中Na+和SO的物質(zhì)的量濃度。 解:n(Na2SO4)= =0.2 mol c(Na2SO4
17、)==0.8 mol·L-1 因為Na2SO4====2Na++SO 故溶液中n(Na+)=2n(Na2SO4)=2×0.2 mol=0.4 mol n(SO)=n(Na2SO4)=0.2 mol 則c(Na+)==1.6 mol·L-1; c(SO)==0.8 mol·L-1。 答:所配溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.8 mol·L-1,Na+和SO的物質(zhì)的量濃度分別為1.6 mol·L-1和0.8 mol·L-1。 教學(xué)說明 計算溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,就是要求出每升溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量。教師在授課過程中要注意對學(xué)生的思維活動進行有意識的引導(dǎo),
18、使他們努力向此目標(biāo)趨近,而不是盲目、機械地套用公式。 參考練習(xí) 1.在一定溫度下將500 mL 2 mol/L-1NaOH溶液分為300 mL(記為A)和200 mL(記為B)兩份,判斷下列說法是否正確。正確的在( )內(nèi)打“√”,錯誤的在( )內(nèi)打“×”。 ①( )A、B中NaOH物質(zhì)的量濃度相同。 ②( )A中NaOH物質(zhì)的量濃度較大。 ③( )A中NaOH的物質(zhì)的量較小。 ④( )B中NaOH的物質(zhì)的量較小 ⑤( )A、B的密度相同。 ⑥( )A中H2O的物質(zhì)的量較大。 解析:A與B同是從
19、500 mL 2 mol/L-1 NaOH溶液中分割出來的不同體積的溶液,它們的NaOH物質(zhì)的量濃度、NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶液密度等相同,但溶液體積、溶液質(zhì)量、溶質(zhì)(或溶劑)的質(zhì)量、物質(zhì)的量等不同。 答案:①√②×③×④√⑤√⑥√ 2.下列溶液中的NO3-溶液與500mL-1 mol·L-1 NaNO3中的NO3-濃度相等的是 ( ?。? A.100mL 2 mol·L-1 NH4NO3溶液 B.20mL 1 mol·L-1 KNO3溶液和40mL 0.5 mol·L-1 Ca(NO3)2溶液混合 C.50mL 1.5 mol·L-1 Al(NO3)3溶液 D.150 mL 0.5 mol·L-1 Mg(NO3)2溶液 答案:BD 3.在100mL水溶液里溶有5.85g NaCl和11.1g CaCl2,該溶液中Cl-的濃度為( ?。? A.1 mol·L-1 B.2 mol·L-1 C.3 mol·L-1 D.4 mol·L-1 答案:C
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