人教版化学必修1课件:1.2.3 物质的量在化学实验中的应用
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1、第一章 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,1.理解物质的量浓度的含义。 2.学会一定物质的量浓度溶液的配制。 3.掌握容量瓶的使用方法。 4.掌握有关物质的量浓度的计算。,目标导航,基础知识导学,重点难点探究,随堂达标检测,栏目索引,分层训练,一、物质的量浓度,基础知识导学,答案,1.物质的量,单位体积,物质的量,cB,molL-1,mol/L,1 mol,答案,二、一定物质的量浓度溶液的配制,以配制100 mL 1.00 molL1 NaCl溶液为例。 1.主要仪器 (1)托盘天平、药匙、烧杯、量筒、 、 、 。 (2)容量瓶,玻璃棒,胶头滴管,容量,温
2、度,100 mL、 250 mL 、 500 mL,容量瓶(100 mL),2.实验步骤,答案,0.1 mol,5.85g,5.9g,玻璃棒,100mL容量瓶,玻璃棒引流,答案,23,容量瓶,12cm,胶头滴管,练一练 1.1 molL1的NaCl溶液表示( ) A.溶液中含有1 mol NaCl B.1 mol NaCl溶于1 L水中 C.58.5 g NaCl溶于941.5 g水中 D.1 L溶液中含有NaCl 58.5 g 解析 A项,溶液体积未确定,A不正确; B项,溶液体积可能不是1 L,B不正确; D项,溶液体积为1 L,NaCl物质的量为1 molL11 L1 mol,则质量为1
3、 mol58.5 gmol158.5 g,D正确。,解析答案,D,2.将5 molL1盐酸10 mL稀释到200 mL,再取出5 mL,这5 mL溶液的物质的量浓度是( ) A.0.05 molL1 B.0.25 molL1 C.0.1 molL1 D.0.5 molL1,解析答案,B,3.下列溶液中氯离子浓度与50 mL 1 molL1 AlCl3溶液中Cl浓度相等的是( ) A.150 mL 1 molL1的NaCl溶液 B.75 mL 2 molL1的NH4Cl溶液 C.150 mL 3 molL1的KCl溶液 D.75 mL 2 molL1的FeCl3溶液 解析 1 molL1的AlC
4、l3溶液中c(Cl)3 molL1; A项c(Cl)1 molL1; B项c(Cl)2 molL1; C项c(Cl)3 molL1; D项c(Cl)6 molL1。,解析答案,C,4.用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液,需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是( )解析 用托盘天平称量药品应左物右码,A项不正确; 向容量瓶中转移液体应用玻璃棒引流,C项不正确; 定容时,胶头滴管不能插入容量瓶内,D项不正确。,解析答案,B,5.用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液,该容量瓶必须是( ) A.干燥的 B.瓶塞不漏水 C.用与所配溶液同浓度的溶液润洗过的 D.以上三项都符合
5、的 解析 容量瓶使用前必须先检查是否漏水。,解析答案,B,返回,一、物质的量浓度的计算,重点难点探究,1.已知一定体积的溶液中溶质的量,计算物质的量浓度(c) (1)已知溶质的质量:,(2)已知溶液中某种粒子的数目:,2.标准状况下,气体溶液的物质的量浓度(c)的计算 (1)若已知溶液的体积:,(2)若已知溶液的密度: 标准状况下,V L气体(摩尔质量为M gmol1)溶于V(H2O) L中,所得溶液密度为(gmL1),则:,3.物质的量浓度与溶质的质量分数的换算,M:溶质B的摩尔质量 :溶液密度(gmL1) w:溶质的质量分数 (2)推导方法: 设溶液体积为1 L,则 溶质的质量:m1 L1
6、 000 mLL1(溶液的密度,gmL1)w(溶质的质量分数)1 000w(g)。,4.溶液稀释与混合的计算 (1)浓溶液稀释: 溶质的物质的量不变:c(浓)V(浓)c(稀)V(稀); 溶质的质量不变:m(浓)w(浓)m(稀)w(稀); 溶液的质量守恒:m(稀)m(浓)m(水)(体积一般不守恒)。 (2)相同溶质的两溶液混合: 溶质的物质的量不变:c1V1c2V2c(混)V(混) 溶质的质量不变:m1w1m2w2m(混)w(混),5.已知溶液中某种离子的物质的量浓度,求其他离子的物质的量的浓度 解答该类题目通常依据定组成规律和电荷守恒规律。 (1)定组成规律: 电解质溶液中,阴、阳离子的物质的
7、量浓度之比化学组成中的离子个数之比。,(2)电荷守恒规律: 电解质溶液中阳离子所带的正电荷总数阴离子所带的负电荷总数,溶液呈电中性。 例如,在KCl、Al2(SO4)3混合溶液中:,例1 (1)用14.2 g无水硫酸钠配制成500 mL溶液,其物质的量浓度 为 molL1。,解析答案,0.2,(2)若从中取出50 mL溶液,其物质的量浓度为 molL1;溶质的质量 为 g。 解析 从中取出50 mL溶液,浓度仍为0.2 molL1,溶质的质量为mnMcVM0.2 molL10.05 L142 gmol11.42 g。,解析答案,0.2,1.42,解析答案,0.2,0.1,解题反思,(2)从一定
8、物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液,物质的量浓度、溶质的质量分数、离子浓度均不发生变化。,(4)某些物质溶于水后与水发生反应生成了另一种物质,此时溶质为反应后的生成物,如CaO、Na2O溶于水后分别形成Ca(OH)2和NaOH的溶液。 (5)特殊物质:如NH3溶于水后溶质为NH3H2O,但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。,变式训练1 用 1 L水吸收 560 L氨气(标准状况),所得氨水的密度是 0.90 gmL1。求: (1)氨气的物质的量是 。 (2)所得氨水溶液的物质的量浓度是 。,解析答案,答案 (1)25 mol (2)15.8 molL1,二、容量瓶的使用及一定体积一定物质的
9、量浓度溶液的配制,1.容量瓶使用时要注意“一查五忌一原则” (1)第一步操作查漏: 关键词: 注水盖塞倒立观察正立旋180倒立观察。 具体操作: 往瓶内加入一定量水,塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立过来,观察瓶塞周围是否有水漏出。如果不漏水,将瓶正立并将瓶塞旋转180后塞紧,仍把瓶倒立过来,再检查是否漏水。,(2)使用容量瓶注意“五忌”: 一忌用容量瓶溶解固体;二忌用容量瓶稀释浓溶液;三忌把容量瓶加热;四忌把容量瓶当作反应容器;五忌用容量瓶长期存放溶液。 (3)选择容量瓶的原则: 选择容量瓶遵循“大而近”原则:所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。因为容量瓶的规格是固定的
10、,配制溶液时要根据溶液的体积选择匹配的容量瓶。 如配制480 mL 1 molL1 NaOH溶液时需选择500 mL容量瓶,称量NaOH固体20.0 g。,2.一定体积一定物质的量浓度溶液的配制 (1)一定物质的量浓度溶液的配制步骤: 配制溶液“十字”表达:算(计算)量(称量或量取)溶(溶解)冷(冷却)移(移液)洗(洗涤)振定(定容)摇(摇匀)贴(转入试剂瓶,贴标签)。 (2)配制过程中的重要操作: 复温 溶液注入容量瓶前需恢复到常温,因为溶质在烧杯内稀释或溶解时会吸热或放热,而容量瓶必须在常温下使用。,移液 向容量瓶中注入液体时,应沿玻璃棒注入,且玻璃棒下端应靠在 容量瓶刻度线以下的内壁上,
11、以防注入操作时液体流出,造成溶 质损失。 洗液 用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒23次,将洗涤液都注入容量瓶中。 定容 将蒸馏水注入容量瓶,至液面离容量瓶刻度线下23 cm时,改用 胶头滴管加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。 读数 读数时,要平视刻度线,使刻度线与瓶内凹液面的最低处相切。,例2 (1)用18 molL1硫酸溶液配制100 mL 1 molL1硫酸溶液,若实验仪器有: A.100 mL量筒 B.托盘天平 C.玻璃棒 D.50 mL容量瓶 E.10 mL量筒 F.胶头滴管 G.50 mL烧杯 H.100 mL容量瓶 实验时应选用仪器的先后顺序是 (填字母)。,解析答案,解析 计算所需18
12、molL1浓H2SO4的体积为5.6 mL,量取5.6 mL液体应选用10 mL量筒而不选用100 mL量筒。稀释时把浓硫酸倒入盛水的烧杯中,用玻璃棒搅拌;冷却后转移至100 mL容量瓶中,最后用胶头滴管定容,因此选用仪器的先后顺序是G、E、C、H、F或E、G、C、H、F。,G、E、C、H、F或E、G、C、H、F,(2)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是 (填字母)。 A.使用容量瓶前检查它是否漏水 B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗 C.配制溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水至接近刻度线12 cm处,用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线 D.配制
13、溶液时,如果试样是液体,用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水至接近刻度线12 cm处,用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线 E.盖好瓶塞,一只手拿住瓶颈,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次,解析答案,解析 用待配溶液润洗容量瓶,会使内壁附着溶质,导致所配溶液浓度偏大,故B不正确; 若在容量瓶中进行溶解或稀释,由于有明显的热量变化使溶液的体积和容量瓶容积发生改变,所配溶液浓度会产生误差,故C、D不正确。 答案 B、C、D,解题反思,(1)转移溶液时,若有液体损失,要重新配制。 (2)定容加蒸馏水,一旦超过刻度线,要重新配制。 (3)定容反复摇匀、静置后,液面低于
14、刻度线,是由于部分溶液附着在容量瓶刻度线以上内壁及塞上,不能再加蒸馏水,否则浓度偏低。 (4)使用前要检查容量瓶是否漏水。,变式训练2 实验室需配制250 mL 0.1 molL1的Na2CO3溶液,填空并回答下列问题: (1)配制250 mL 0.1 molL1的Na2CO3溶液:,答案,2.7,250,(2)配制时,其正确的操作顺序是 (用字母表示,每个字母只能用一次)。 A.用30 mL水洗涤烧杯23次,洗涤液均注入容量瓶,振荡 B.将准确称量的Na2CO3固体倒入烧杯中,再加适量水溶解 C.将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中 D.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀 E.改用胶头滴管加水,使溶液凹
15、液面恰好与刻度线相切 F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线12 cm处,答案,B、C、A、F、E、D,(3)操作A中,将洗涤液都移入容量瓶,其目的是 。 溶液注入容量瓶前需恢复到室温,这是因为 。 (4)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响?(填“偏高”、“偏低”或“无影响”) 若容量瓶中有少量蒸馏水 ; 若定容时俯视刻度线 。,答案,容量瓶盛放热溶液时,体积不准,保证溶质全部转入容量瓶,无影响,偏高,(5)若实验过程中出现如下情况如何处理? 加蒸馏水时不慎超过了刻度 ; 向容量瓶中转移溶液时不慎有液滴掉在容量瓶外面 。,答案,洗净容量瓶后重新配制,洗净容量瓶后重新配制,解题反思
16、,配制物质的量浓度溶液时,注意选择容量瓶的规格。如配制480 mL溶液,则选择500 mL容量瓶。,三、配制一定物质的量浓度溶液的误差分析,(1)凡是使m或nB增大的因素,使cB偏大; (2)凡是使m或nB减小的因素,使cB偏小; (3)凡是使V增大的因素,使cB偏小; (4)凡是使V减小的因素,使cB偏大。,2.误差分析 以配制一定浓度的NaOH溶液为例。,其中M(NaOH)不变,不规范的操作过程会导致m(NaOH)和V的值发生变化,从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。具体情况如下:,方法点拔,定容时仰视或俯视刻度线产生的误差图解,(1)仰视刻度线(图1)。由于操作时是以刻度线为基准加水
17、,从下向上看,最先看见的是刻度线,刻度线低于液面的实际刻度,故加水量偏多,导致溶液体积偏大,浓度偏小。,(2)俯视刻度线(图2)。与仰视刻度线恰好相反,刻度线高于液面的实际读数,使得加水量偏少,浓度偏大。,例3 在配制一定物质的量浓度溶液的实验中,下列操作对所配溶液浓度无影响的是 (填字母,下同);会使所配溶液的浓度偏大的是 ;会使所配溶液的浓度偏小的是 。 A在烧杯中溶解溶质,搅拌时不慎溅出少量溶液 B.未将洗涤烧杯内壁的溶液转移入容量瓶 C.容量瓶中所配的溶液液面未到刻度线便停止加水 D.将配得的溶液从容量瓶转移到干燥、洁净的试剂瓶中时,有少量溅出 E.将烧杯中溶液转移到容量瓶之前,容量瓶
18、中有少量蒸馏水 F.容量瓶中液面将达到刻度线时,俯视刻度线和液面,解析答案,解析 将配得的溶液从容量瓶转移到试剂瓶中时,溶液已经是所要配的浓度,有少量溅出对浓度无影响;将烧杯中溶液转移到容量瓶,还要加水定容,故转移之前容量瓶中有少量蒸馏水对所配溶液浓度无影响;俯视容量瓶刻度线,会使所配溶液体积偏小,浓度偏大。 答案 DE CF AB,变式训练3 下列配制的溶液浓度偏高的是( ) A.配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线 B.配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线 C.称量4.0 g NaOH配制0.1 molL1 NaOH溶液 1 000 mL 时,砝码错放在左盘 D.NaOH溶解后未经冷却即注入容量
19、瓶至刻度线,解析答案,返回,解析 A项俯视刻度线,将会使量得的盐酸体积小于计算值,导致浓度偏低; B项定容时仰视容量瓶刻度线,将会导致加水量增多,使溶液浓度偏小; C项由于所称NaOH固体的质量为整数,不需移动游码,故称得固体NaOH的质量是准确的,不会影响到配制溶液的浓度; D项因热胀冷缩之故,会使容量瓶中的溶液在冷却后液面低于刻度线,导致所配溶液浓度偏高。 答案 D,返回,随堂达标检测,解析答案,1.在0.5 L某浓度的NaCl溶液中含有0.5 mol Na,下列对该溶液的说法中不正确的是( ) A.该溶液的物质的量浓度为1 molL1 B.该溶液中含有58.5 g NaCl C.配制10
20、0 mL该溶液需用5.85 g NaCl D.量取100 mL该溶液倒入烧杯中,烧杯中Na的物质的量为0.1 mol,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,m(NaCl)0.5 mol58.5 gmol129.25 g,B项错误; 100 mL溶液中含NaCl的质量为5.85 g,物质的量为0.1 mol,C、D项正确。 答案 B,2.实验室中需要配制2 molL1的NaOH溶液950 mL,配制时应选用的容量瓶的规格和称取的NaOH的质量分别是( ) A.950 mL,96.0 g B.500 mL,80.0 g C.1 000 mL,80.0 g D.1 000 mL,76.0
21、g 解析 配制950 mL溶液需选用1 000 mL的容量瓶,所需称取NaOH固体的质量为1 L2 molL140 gmol180.0 g。,C,解析答案,1,2,3,4,5,6,3.相对分子质量为Mr的气态化合物V L(标准状况)溶于m g水中,得到溶液的质量分数为w%,物质的量浓度为c molL1,密度为 gcm3,则下列说法正确的是( ),解析答案,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,答案 D,4.20 时,饱和KCl溶液的密度为1.174 gcm3,物质的量浓度为4.0 molL1,则下列说法中正确的是 ( ) A.25 时,饱和KCl溶液的浓度小于4.0 molL1C.2
22、0 时,密度小于1.174 gcm3的KCl溶液是不饱和溶液 D.将此溶液蒸发部分水,再恢复到20 时,溶液密度一定大于1.174 gcm3,解析答案,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,答案 C,5.用容量瓶配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的实验中,会使所配溶液浓度偏高的是( ) A.定容时加水加多了,用滴管吸出溶液至刻度线 B.定容时仰视刻度线 C.没有洗涤溶解NaCl固体的烧杯和玻璃棒 D.称量NaCl固体时砝码上有杂质,解析答案,1,2,3,4,5,6,解析 A项,用滴管吸出溶液使n(NaCl)减小,浓度偏低; B项,定容时仰视刻度线,溶液的体积偏大,浓度偏低; C项,未
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