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1、2022年高中化學(xué)(大綱版)第一冊(cè) 第三章 物質(zhì)的量 第三節(jié)物質(zhì)的量濃度(第二課時(shí))
[引言]上節(jié)課我們知道了物質(zhì)的量濃度的概念及其與質(zhì)量分?jǐn)?shù)的區(qū)別,本節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的聯(lián)系及有關(guān)溶液稀釋的計(jì)算。
[板書(shū)]第三節(jié) 物質(zhì)的量濃度(第二課時(shí))
二、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算
[師]請(qǐng)大家根據(jù)上節(jié)課內(nèi)容,回答下列問(wèn)題:
[提問(wèn)并投影]1.已知某1 L H2SO4溶液中含有250 mL H2SO4,請(qǐng)算出該溶液的物質(zhì)的量濃度。
[生]該題無(wú)法計(jì)算!
[問(wèn)]為什么?
[生]因?yàn)槿芤褐兴苜|(zhì)——H2SO4的量無(wú)
2、法得出。
[師]大家再看另一問(wèn)題:
[提問(wèn)并投影]2.已知每100 g H2SO4溶液中含有37 g硫酸,求該硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度。
[生]此題仍然不能計(jì)算。
[師]為什么?
[生]因?yàn)楦鶕?jù)題中已知數(shù)據(jù),無(wú)法求得該H2SO4溶液的體積。
[師]回答得很好。那么,要算出溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,必須從哪些方面著手呢?
[生]必須設(shè)法找出溶液的體積和溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量。
[師]請(qǐng)大家根據(jù)剛才的分析,做如下練習(xí):
[投影]3.將質(zhì)量為m,相對(duì)分子質(zhì)量為Mr的物質(zhì)溶解于水,得到體積為V的溶液,此溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為 。
3、
[學(xué)生活動(dòng),請(qǐng)一位同學(xué)把答案填于空白處]
答案:c=
[過(guò)渡]下面,讓我們一塊來(lái)分析以下例題:
[投影]已知37%的H2SO4溶液的密度為1.28 g·cm-3,求其物質(zhì)的量濃度。
[分析]從上節(jié)課的知識(shí)我們知道,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度都可用來(lái)表示溶液的組成。因此,二者之間必定可以通過(guò)一定的關(guān)系進(jìn)行換算。根據(jù)我們剛才的討論分析可知,要算出物質(zhì)的量濃度,必須設(shè)法找出所取溶液的體積及其中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量。由于濃度是與所取溶液的多少無(wú)關(guān)的物理量,所以,我們既可取一定質(zhì)量的溶液來(lái)計(jì)算,也可取一定體積的溶液來(lái)計(jì)算,故此題有兩種解法。
請(qǐng)大家自選一種解法進(jìn)行計(jì)算。
4、
[學(xué)生活動(dòng),教師巡視,并從學(xué)生中選取有代表性的解法讓學(xué)生寫(xiě)于投影儀膠片上,以備展示]
[投影]解法一:
取100 g溶液來(lái)計(jì)算,
m(H2SO4)=100 g×37%=37 g
答:37%的H2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度為4.8 mol·L-1。
解法二:
取1 L溶液來(lái)計(jì)算,
V[H2SO4(aq)]=1 L=1000 mL
m(H2SO4) =V[H2SO4(aq)]·ρ[H2SO4(aq)]·w(H2SO4)
=1000 mL×1.28 g·cm-3×37%=473.6 g,
n(H2SO4)= 4.8 mol
c
5、(H2SO4)===4.8 mol·L-1。
答:37%的H2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度為4.8 mol·L-1。
[講解]取一定質(zhì)量或一定體積的溶液來(lái)解答此題時(shí),所取溶液質(zhì)量或體積的數(shù)值可以是任意值。以上解法中所取的100 g溶液或1 L溶液,是為了讓計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單化。
[投影思考題]請(qǐng)大家總結(jié)出:溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w,密度為ρ的某溶液中,其溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的表達(dá)式。以1 L溶液為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行歸納,并注意各量的單位。
[學(xué)生總結(jié),教師板書(shū)]
c= ρ(g·cm-3) M(g·mol-1)
[師]請(qǐng)同學(xué)們利用上式進(jìn)行以下練習(xí)。
[投影]市售濃H2SO4中,溶質(zhì)
6、的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%密度為1.84 g·cm-3。計(jì)算市售濃H2SO4中H2SO4的物質(zhì)的量濃度。
[學(xué)生活動(dòng)]
[答案]c==18.4 mol·L-1。
[問(wèn)]如果已知溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c及溶液的密度ρ,又怎樣求其質(zhì)量分?jǐn)?shù)呢?
[學(xué)生回答,教師板書(shū)]
w= c(mol·L-1) ρ(g·cm-3)
[師]請(qǐng)大家計(jì)算以下溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
[投影]已知75 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液的質(zhì)量為80 g,計(jì)算溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
[學(xué)生活動(dòng)]
[問(wèn)]大家在求溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí),是否用到了公式w=?
[生]
7、沒(méi)有!
[問(wèn)]哪位同學(xué)能說(shuō)一下該題的解題思路?
[生]求溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),關(guān)鍵是找出溶液的質(zhì)量和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量,題中已告訴我們?nèi)芤旱馁|(zhì)量,則只要根據(jù)題中已知數(shù)據(jù)求出溶液中所含溶質(zhì)的質(zhì)量,此題便可得解。
[師]問(wèn)答得很好!這也說(shuō)明我們?cè)谄匠=忸}時(shí),要具體問(wèn)題具體分析,而不能盲目地一見(jiàn)公式就用。
以下是本題的解題過(guò)程,供大家參考。
[投影展示]
解:75 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為:
n(NaOH) =c(NaOH)·V[NaOH(aq)]=2 mol·L-1×0.075 L=0.15 mol
m(NaOH)=n(
8、NaOH)·m(NaOH)=0.15 mol×40 g·mol-1=6 g
w(NaOH)=×100%=×100%=7.5%。
答:溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%。
[過(guò)渡]現(xiàn)在,請(qǐng)大家根據(jù)以上計(jì)算,找出下列各量之間的關(guān)系,并標(biāo)明各量的單位。
[學(xué)生回答,教師板書(shū)]
[過(guò)渡]在實(shí)際生產(chǎn)中,對(duì)一定物質(zhì)的量濃度的濃溶液,往往需要稀釋后才能使用。如噴灑農(nóng)藥時(shí),須把市售農(nóng)藥稀釋到一定濃度才能施用,實(shí)驗(yàn)室所用一定濃度的稀H2SO4也均由濃H2SO4稀釋而來(lái),這就需要我們掌握有關(guān)溶液稀釋的計(jì)算。
[板書(shū)]三、有關(guān)溶液稀釋的計(jì)算
[問(wèn)]溶液在稀釋前后,溶質(zhì)和
9、溶液的量將發(fā)生如何變化?
[生]溶液的量發(fā)生變化,而溶質(zhì)的量不變。
[師]回答得很好。這也就是說(shuō),稀釋濃溶液時(shí),溶液的質(zhì)量或體積要發(fā)生變化,但溶質(zhì)的量(質(zhì)量或物質(zhì)的量)均不變。為此,在用一定物質(zhì)的量濃度的濃溶液配制稀溶液時(shí),我們常用下面的式子來(lái)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
[板書(shū)]m(濃)w(濃)=m(稀)w(稀) 或m1w1=m2w2
c(濃)V(濃)=c(稀)V(稀) 或c1V1=c2V2
[師]請(qǐng)大家依據(jù)上式做如下練習(xí):
[投影]1.配制200 mL 1.0 mol·L-1 H2SO4溶液,需要18 mol·L-1 H2SO4溶液的體積是
10、 。
2.在50 g HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的鹽酸中加入250 g水后,得到的稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
[學(xué)生活動(dòng),教師巡視,并讓兩位同學(xué)把上述兩題的解題過(guò)程分別寫(xiě)在投影儀的膠片上]
[師]以下是上題的解題過(guò)程,供大家參考。
[投影]1.解:設(shè)配制200 mL(V1)、1.0 mol·L-1(c1)的H2SO4溶液,需要18 mol·L-1(c2)的H2SO4溶液的體積為V2。
V2==0.0111 L=11.1 mL。
答:需要18 mol·L-1的H2SO4溶液的體積是11.1 mL。
2.解:已知m1=50 g,w1=3
11、0%,m2=50 g+250 g,求w2。
w2==5%。
答:得到的稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%。
[問(wèn)題探究]有五瓶溶液分別是:①10 mL 0.6 mol·L-1NaOH水溶液 ②20 mL 0.50 mol·L-1H2SO4水溶液 ③30 mL 0.40 mol·L-1HCl水溶液 ④40 mL 0.30 mol·L-1HAc(醋酸)水溶液 ⑤50 mL 0.20 mol·L-1蔗糖水溶液,以上各瓶溶液所含離子、分子總數(shù)的大小順序是
A.①>②>③>④>⑤ B.②>①>③>④>⑤
C.②>③>④>①>⑤ D.⑤>④>③>②>①
12、
[學(xué)生活動(dòng)]討論,分析:對(duì)于NaOH溶液來(lái)說(shuō),由于NaOH完全電離,其中溶質(zhì)離子的物質(zhì)的量是0.60 mol·L-1×2×0.010 L=0.012 mol。
溶劑H2O的物質(zhì)的量為=0.55 mol,相比之下,溶劑占了絕大部分。在其他4瓶溶液中,溶劑的物質(zhì)的量更大,而且依次增大。因此只要比較溶劑的量的大小,即可得出離子、分子總數(shù)的排列順序,因此由大到小的順序應(yīng)該為⑤>④>③>②>①,D項(xiàng)正確。
[本節(jié)小結(jié)]本節(jié)課我們主要就兩方面的問(wèn)題進(jìn)行了探討:一是表示溶液組成的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)的質(zhì)量的相互換算,解題的關(guān)鍵要進(jìn)行具體的假設(shè),要么設(shè)溶液的質(zhì)量為100 g,要么設(shè)溶液的
13、體積為1 L。二是有關(guān)溶液稀釋的問(wèn)題,它遵循的原則是:稀釋前后溶質(zhì)的量不變,由此建立等量關(guān)系。
[作業(yè)]習(xí)題一、1 三、1,4
板書(shū)設(shè)計(jì)
第三節(jié) 物質(zhì)的量濃度(第二課時(shí))
二、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算
三、有關(guān)溶液稀釋的計(jì)算
m(濃)w(濃)=m(稀)w(稀) 或m1w1=m2w2
c(濃)V(濃)=c(稀)V(稀) 或c1V1=c2V2
教學(xué)說(shuō)明
有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算,由于涉及概念較多,一般學(xué)生特別是思考和分析問(wèn)題能力較差的學(xué)生,要熟練掌握這些內(nèi)容是有困難的,這需要在以后的學(xué)習(xí)中進(jìn)行多次相關(guān)的訓(xùn)練才能切實(shí)掌握。
14、
知識(shí)的歸納、整理是常用的科學(xué)方法。學(xué)生只有知道知識(shí)的來(lái)龍去脈、參與有關(guān)知識(shí)網(wǎng)、包括公式等的整理工作,克服單純的模仿和套用公式的毛病,才能真正掌握它。讓學(xué)生參與其中,有利于發(fā)展和提高他們的思維能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
參考練習(xí)
1.相對(duì)分子質(zhì)量為M的某物質(zhì)在室溫下的溶解度為Sg,此時(shí)測(cè)得飽和溶液的密度為ρg·cm-3。則該飽和溶液的物質(zhì)的量濃度是?。ā 。?
A.mol·L-1 B.mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
答案:B
2.一種硫酸溶液的濃度是a mol·L-1,密度為ρg ·cm-3,則這種溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是( ?。?
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
答案:D
3.等物質(zhì)的量濃度的NaCl2、MgCl2、AlCl3三種溶液的體積之比是3:2:1,則三種溶液中Cl-的物質(zhì)的量濃度之比是( ?。?
A.1:2:3 B.3:2:1
C.1:1:1 D.3:4:3
答案:A