2022年高中化學《第二節(jié) 化學計量在實驗中的應用》(三)教案 新人教版必修1
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1、2022年高中化學《第二節(jié) 化學計量在實驗中的應用》(三)教案 新人教版必修1 教 學 目 的 知識 與 技能 1、理解物質的是濃度的概念,運用物質的量濃度的概念進行簡單的計算,學會配制物質的量濃度溶液的方法和技能 過程 與 方法 1、從概念的應用中,培養(yǎng)學生實驗能力和思維能力,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力 情感 態(tài)度 價值觀 1、通過概念的學習和溶液的配制,培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的學習自然科學的思想。 2、培養(yǎng)學生學習自然科學的學習興趣以及嚴謹求實的學習態(tài)度。 重 點 一定物質的量濃度的溶液的配制方法 難 點
2、 溶液配制的實驗操作及誤差分析 知 識 結 構 與 板 書 設 計 三、物質的量在化學實驗中的應用 3、單位:國際單位:mol/m3 常用單位 mol/L [例1]配制500 mL 0.1 mol/L NaOH 溶液需要NaOH的質量是多少? 解:n(NaOH)==c(NaOH)·V[NaOH(aq)]=0.1 mol/L *0.5L=0.05 mol m(NaOH)==n(NaOH)·M(NaOH)=0.05 mol*40g/ mol==2g 4、一定物質的是濃度的溶液中溶質的微粒數(shù)目 [例2]將28.4 g Na2SO4溶于水配成250 mL溶液,計算
3、溶液中溶質的物質的量濃度,并求出溶液中Na+和SO42― 的物質的量濃度。 解:n (Na2SO4)=====0.2 mol c (Na2SO4)===0.8 mol/L Na2SO4==2 Na++SO42― c(Na+)==2c(Na2SO4)==2*0.8=1.6 mol/L c(SO42― )==c(Na2SO4)==0.8mol/L 5、c= 6、稀釋定律:c(濃溶液)×V(濃溶液)= c(稀溶液)×V(稀溶液) (二) 一定物質的量濃度溶液的配制 1、儀器:(1)天平(2)容量瓶 2、步驟:實驗1-5 配制100 mL 1.00 mo
4、l/L NaCl溶液 3、配制一定物質的量濃度的溶液的誤差分析 誤差分析依據(jù)的原理: CB= 由m、V決定實驗誤差 教學過程 教學步驟、內容 教學方法、手段、師生活動 [引入]:化學試劑瓶的標簽上一般都有試劑含量的數(shù)據(jù),化工產品和藥品的說明書中一般都標明主要成分的含量。你知道這些數(shù)據(jù)是如何得到的嗎? [投影] 這是一位老師的血清肝功能、酶類檢驗報告,請大家分析一下,在這些項目上這位老師健康情況如何? 項 目 結 果 參 考 值 總膽紅素 16.4×10-6 1.7×10-6~20.0×10-6 mol/L 直接膽紅素 4
5、.0×10-6 0×10-6~6×10-6 mol/L 總蛋白 72.3 60~80 g/L 白蛋白 46.3 35~55 g/L 球蛋白 26.0 25~35 g/L 谷丙轉氨酶 31×10-6 6×10-6~40×10-6 /L 谷草轉氨酶 30×10-6 6×10-6~50×10-6 /L 堿性磷酸酶 77×10-6 34×10-6~114×10-6 /L [講]其實這些項目的測定都需要在溶液中進行,而許多化學反應都是在溶液中進行的,生產和科學研究中經常要對溶液進行定量分析、定量計算,必定需要一個表示溶液組成的物理量。在初中化學中我們學過溶液的質量
6、分數(shù),溶液的質量分數(shù)是一個表示溶液組成的物理量,可用來直接計算溶質、溶劑、溶液的質量。但是在化學研究中,更需要一個可以直接計算溶質的“n(溶質)”的物理量。 請你設想一下,怎樣來建立一個表示溶液組成的物理量?要求能夠用此物理量進行“V(溶液)”、“n(溶質)”之間的換算。 [揭示]可以與溶液的質量分數(shù)進行類比,提出“物質的量濃度”的設想。 ? 溶液表示 溶質表示 優(yōu)點 溶液的質量分數(shù) 單位質量溶液中 溶質的“質量” 用于“質量”計算 物質的量濃度 單位體積溶液中 溶質的“物質的量” ?用于“物質的量”計算 [過]下面我們就來學習另一種與溶液體積有關的表示溶液濃度
7、的物理量------物質的量濃度 [板書]三、物質的量在化學實驗中的應用 (一) 物質的量濃度 ( amount –of-substance concentration of B) [問]物質的是和溶液的濃度有什么關系?什么是物質的是濃度?請大家閱讀教材P15前兩段,請大家用準確的語言敘述物質的量濃度的概念,并說出它的符號是什么? [板書]1、定義: 以單位體積溶液里所含溶質B的物質的量來表示溶液組成的物理量,叫溶液B的物質的量濃度,符號c(B) [投影小結]注意: 1、單位體積的溶液不是溶劑 2、溶質是物質的量,不是質量 3、B不但表示溶液中所含溶質的分子還可表示溶液中所含溶
8、質電離出的離子 [講]物質的量濃度的概念,我們也可以簡化為一個代數(shù)示,應怎樣表示? (物質的量濃度c(B)等于溶液中所含溶質B的物質的量n(B)與溶液的體積V的比值) [板書]2、公式 c(B)= [點擊試題] 1、1L溶液中含1molNaCl,則NaCl的物質的量濃度___________ 2、1L溶液中含有0.5mol NaCl,則NaCl的物質的是濃度______________ [板書]4、一定物質的是濃度的溶液中溶質的微粒數(shù)目 [思考]1、1mol/L蔗糖溶液與1mol/L酒精水溶液中溶質微粒濃度是否相等? (相等) 2、1mol/LHCl和1mol/LH
9、2SO4中,c(H+)是否相等?c(SO42-)和c(Cl-)是否相等? (否 是) 3、1mol/L HCl和1mol/LHAc中,氫離子物質的量濃度是否相同? (是) [投影小結]溶質的微粒個數(shù)比等于微粒的物質的量濃度之比: 1、溶質是難電離的物質時,溶質在溶液中以分子的形式存在。 2、對于易電離的物質,如AaBb的溶液濃度為 c mol/L,在溶液中AaBb的電離方程式為AaBb==a Ab+ +b Ba- ;則溶液中 Ab+ 的濃度為ac mol/L,Ba-溶液為bc mol/L [例2]將28.4 g Na2SO4溶于水配成250 mL溶液,計算溶液中
10、溶質的物質的量濃度,并求出溶液中Na+和SO42― 的物質的量濃度。 解:n (Na2SO4)=====0.2 mol c (Na2SO4)===0.8 mol/L Na2SO4==2 Na++SO42― c(Na+)==2c(Na2SO4)==2*0.8=1.6 mol/L c(SO42― )==c(Na2SO4)==0.8mol/L 答:略 [點擊試題] 1、1mol/LMgCl2溶液,c(Cl-)==__________ 2、2mLMgCl2溶液,已知其物質的量濃度為2mol/L,則n(Cl-)=___,n(Mg2+)=___ 3、0.1
11、mol/LAl2(SO4)3中,Al3+的物質的量濃度為__________ 4、已知2LAl2(SO4)3溶液,Al3+的個數(shù)為9.03*1023個,則SO42-的物質的量濃度_____ [過]物質的量濃度與溶質的質量分數(shù)同是表示溶液組成的物理量,之間存在聯(lián)系也有差別,完成下列對比: ? 物質的量濃度 溶質的質量分數(shù) 溶質的物理量和單位 ?物質的量 mol ?質量 g kg 溶液的物理量和單位 ?體積 L m3 ?質量 g 計算公式 ? ? 特點 ?物質的量濃度相同、溶液體積也相同的不同溶液里,含有溶質的物質的量相同 ?質量相同、
12、質量分數(shù)也相同的不同溶液里,含有溶質的質量也相同 [問]那么物質的量濃度與溶質的質量分數(shù)之間有什么聯(lián)系呢? [板書]5、c= [過]在初三時我們已經學過如何來稀釋溶液,在稀釋的過程中,保證前后溶質的質量應該是不變的,也就有了 m(濃溶液)×ψ(濃溶液)= m(稀溶液)×ψ(稀溶液),那么將溶液用水稀釋或去水濃縮的時候,溶液體積發(fā)生變化,但溶質質量不變,即溶液稀釋或濃縮前后,溶液中溶質的物質的量是相等的。對此,可用怎樣的公式來表示呢? [板書]6、稀釋定律: c(濃溶液)×V(濃溶液)= c(稀溶液)×V(稀溶液) [講]在稀釋濃溶液時,溶液的體積發(fā)生了變化,但溶液中溶質的物質的量不
13、變,即在溶液稀釋前后,溶液中溶質的物質的量相等。我們若知道上述四個量中的三個量,就可以解決稀釋問題 [過]我們學習了物質的量濃度,下面就讓我們來配制一定濃度的溶液 實驗1-5 配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液 [講] 首先讓我們先來認識一下本實驗所需的儀器。 [板書](二) 一定物質的量濃度溶液的配制 1、儀器 (1)天平 [投]天平的使用方法: 1、稱量前先把游碼撥到標尺的零刻度處,檢查天平左右擺動是否平衡。若未達到平衡,可調節(jié)左右平衡螺母,使天平平衡。 2、左物右碼。藥品不可直接放在托盤里。砝碼用鑷子夾取。 [講]下面讓我們來介紹一下主要的容量瓶:
14、 [板](2)容量瓶 [講]容量瓶是配制準確物質的量濃度溶液的儀器。容量瓶有各種不同規(guī)格,常用的有100 mL、250 mL、500mL和1000mL等幾種。容量瓶頸部有標線、瓶上標有溫度和容量。容量瓶只能配對應體積的溶液。因此,在選擇時,要使容量瓶的容積等于或略大于所需。容量瓶的使用要有一定溫度限制,容量瓶不能作為盛放液體的容器或反應容器使用,也不能加熱) [投影小結]容量瓶使用前 a、檢查是否漏水 方法:往瓶內加水,塞好瓶塞。用手指頂住瓶塞。另一手托住瓶底,把瓶倒立。觀察瓶塞周圍是否漏水,若不漏水,旋轉180°,仍把瓶倒立過來,再檢驗是否漏水。 b、用蒸餾水洗滌容量瓶 [
15、思考]為什么檢查后要將瓶塞旋轉180°后再檢查一次? (為防止容量瓶的瓶塞,瓶口內部不規(guī)則而造成誤判。) [講]容量瓶要注意它的拿法,為防止因受熱而使容積變大或液體體積膨脹,不能用手掌握容量瓶,振蕩或倒轉容量瓶時,要用一只手指頂住瓶塞。 [投影小結]注意事項: 1、向容量瓶轉移溶液或加入水,用玻璃棒引流并且玻璃棒的下端要靠在刻度線以下的內壁上,榛身要在瓶中央位置。 2、加水到刻度線1-2㎝處改用膠頭滴管。 3、視線與刻度線平行。當液體凹液面與容量瓶的刻度線恰好相切時,停止加水。 [講]容量瓶的使用時,要將燒杯中的液體沿玻璃棒小心地注入容量瓶時,不要讓溶液灑在容量瓶外,也不要讓溶液
16、在刻度線上面沿瓶壁流下。配制一定物質的量濃度的溶液的過程: [板書]2、步驟 [投影實驗]實驗1-5 配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液 (1)計算需要固體NaCl 的質量______ (2)稱量:用托盤天平稱取固體質量或量筒量體積。 (3)溶解或稀釋:在小燒杯中溶解固體,用適量蒸餾水溶解或稀釋,冷卻至室溫。 [思考]溶液注入容量瓶前為什么要冷卻? (稀釋或溶解總有一定的熱效應。容量瓶在使用前有一定的溫度指數(shù),只標明一定溫度下的正確體積(20℃,250mL),其含義是,只有當液體的溫度與容量瓶上標出溫度相同時,體積才是準確值。 [投影實驗] (4)移液:
17、將小燒杯中液體沿玻璃棒小心轉入一定體積的容量瓶中,若不慎灑出,必須重新配制;溶液轉移容量瓶時,必須用蒸餾水將燒杯內壁及玻璃棒洗滌2-3次,并將洗滌液一并倒入容量瓶中。 [學與問] 1、為什么要用蒸餾水洗滌燒杯,并將洗滌液也注入容量瓶? (配制一定物質的量濃度的溶液時,燒杯中的溶液轉移到容量瓶后,燒杯的內壁上還沾有少量溶液,若不用蒸餾水洗滌燒杯,容量瓶中的溶質就會減少,即容量瓶內容質的物質的量減少,導致所配溶液中溶質的濃度會偏低。為了減少溶質的損失,應用蒸餾水洗滌燒杯2-3次,并將洗滌后的溶液也轉移到容量瓶中。) 2、若將燒杯中的溶液轉移到容量瓶時不慎灑到容量瓶外,最后配成的溶液中
18、溶質的濃度比所要求的大? (配成的溶液中溶質的實際濃度比要求小) [投影實驗] (5)輕微振蕩搖勻: [思考]為什么在容量瓶中尚未定容前,就搖勻? (兩種性質不同的溶液混合后,體積不再有加合性,若加到標線再搖勻,就可能超過標線) [投影實驗] (容量瓶屬容納式玻璃儀器。振蕩后液面低,是因為極少量溶液在潤濕磨口處損耗了??潭仁且匀菁{量為依據(jù),所以不再加水至刻度,否則,溶液濃度偏低) [投影實驗](7)裝瓶并貼標簽。 [板書]3、配制一定物質的量濃度的溶液的誤差分析 誤差分析依據(jù)的原理: CB= 由m、V決定實驗誤差 [投影總
19、結] (1)稱量時所引起的誤差 若砝碼銹蝕、試劑砝碼左右顛倒、游碼放在右端、量筒量取液體時仰視讀數(shù)所讀體積偏大時,CB變大。 若砝碼有殘缺或俯視讀數(shù),使體積偏小,CB變小。 (2)用于溶解固體或稀釋溶液的燒杯和玻璃棒未用蒸餾水洗滌,使溶質的物質的量減少,致使液體濃度偏低。 (3)轉移或攪拌時有部分濺出,致使?jié)舛绕 ? (4)定容時,仰視體積變大,濃度偏低,俯視則相反。 [自我評價] 有下列化學儀器:①托盤天平;②玻璃棒;③藥匙;④燒杯;⑤量筒;⑥容量瓶;⑦膠頭滴管;⑧細口試劑瓶;⑨標簽紙。 (1) 現(xiàn)需要配制500 mL 1 mol/L硫酸溶液,需用質量分數(shù)為98%、密度為1
20、.84g/㎝3的濃硫酸______ mL。 (2) 從上述儀器中,按實驗使用的先后順序,其編號排列是________ (3) 容量瓶使用前檢驗漏水的方法是____________ (4)若實驗遇到下列情況,對所配制硫酸溶液的物質的量濃度有何影響(填“偏高”、“偏低”或“不變”)? ① 用以稀釋硫酸的燒杯未洗滌__________ ② 未經冷卻趨熱將溶液注入容量瓶中____________ ③ 搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線再加水_____________ ④ 容量瓶中原有少量蒸餾水_____________ ⑤ 定容時俯視觀察液面__________________
21、 學生設想、學生討論后總結找到一個新的物理量----物質的量濃度,可以用來進行“V(溶液)”、“n(溶質)”之間的換算。 學生閱讀,自學,總結定義和公式 由公式推出單位 1 mol/L 0.5 mol/L 此題反映的是溶液的體積、質量、溶質的物質的量濃度之間的換算,只要熟悉特別是之間的關系,此種類型題便可輕易得解 2 mol/L 0.008 mol ; 0.004
22、mol 0.2mol/L 1.125mol/L n=1*0.1=0.1 mol m=0.1*40=4 g 為了與容量瓶的精度相匹配,本實驗稱量固體時,應使用分析天平(或電子天平)。考慮到學校的實際情況,可用托盤天平代替。 27.2; ⑤⑦④②⑥⑧⑨; 往容量瓶里加適量水,塞好瓶塞,用食指頂住瓶塞,用另一支手的五指托住瓶底,把瓶倒立過來,如不漏水,把瓶塞180°旋轉后塞緊,再把瓶倒立過來,若不漏水,才能使用。 偏低; 偏高; 偏低; 不變; 偏高; 教學回顧:
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