人教版高中化学必修一教案-1.2 化学计量在实验中的应用
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1、第二节 化学计量在实验中的应用第3课时 物质的量在化学实验中的应用学习目标: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。学习重点: 物质的量浓度的相关计算,一定物质的量浓度的溶液的配制方法及误差分析。学习难点:物质的量浓度的相关计算,溶液配制的实验操作及误差分析。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
2、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。教师强调本节的课标是:初步了解溶液的物质的量浓度的概念及其在化学计算中的简单应用。板书物质的量在化学实验中应用二、 推进新课教学环节一:物质的量浓度 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
3、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P15。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
4、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molL-1。 3.表达式为 :cBnB/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:V是溶液的体积,并非溶剂的体积。溶质是用物质的量表示而不是质量。溶质可以是单质、化合物,也可以是离子或某种特定组合。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
5、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:NaOHNaOH,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Na2SO42NaSO42可知:1molNa2SO4可以电离出2moNal和1molSO
6、42-,因此Na的物质的量浓度为:20.5mol/L1mol/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)。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。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
7、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。溶质V(aq)c(mol/L)80 g NaOH1 L98 g H2SO4500 mL11.7 g NaCl_mL 1_ L HCl (标准状况)250 mL 0.2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:cn/V;n=m/M;Vm =V(气体)/n(气体);n=N/NA。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
8、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:0.01L2mol/LVH2SO4(aq)0.5mol/LVH2SO4(aq)0.04L过渡在实验室,我们可以直接用固体或液体试剂来配制一定物质的量浓度的溶液。请同学们认真阅读教材P16实验15,并回答下列问题:操作步骤(以配制100ml1.00molL的NaCl溶液为例)计算:
9、所需NaCl固体的质量为5.85g;称量:准确称量NaCl固体;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;冷却:将烧杯中的溶液冷却至室温;转移:将烧杯中的溶液沿玻璃棒缓缓注入100ml容量瓶中;洗涤:用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒23次,并将洗涤液也注入烧杯中;振荡:用手轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀;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 12 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)。摇匀:盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀;装瓶:配好的溶液应及时转入试剂瓶中。学生活动阅读思考
10、并填空。教师活动教师巡视并答疑教学环节三:溶液的配制板书三、溶液的配制教师总结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?学生活动思考并根据样品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
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