高中人教版 (2019)配制一定物质的量浓度的溶液表格教学设计

这是一份高中人教版 (2019)配制一定物质的量浓度的溶液表格教学设计，共7页。教案主要包含了交流与讨论，注意事项，展示且念，演示实验，课后练习与思考，展示实验等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
化学
年级
高一年级
学期
秋季
课题
实验活动1 配制一定物质的量浓度的溶液
教科书
书 名：化学必修（第一册）教材
出版社：人民教育出版社 出版日期：2022年6月
教学目标
1.理解物质的量浓度的概念以及相关计算。
2.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法。
3.初步学会配制一定物质的量浓度溶液的误差分析。
教学内容
教学重点：
1.有关物质的量浓度的计算。
2.一定物质的量浓度溶液的配制。
教学难点：
1.一定物质的量浓度溶液的配制。
2.误差分析。
教学过程
课前说课
本课时是教材第二章第三节内容，教材在介绍了“物质的量”的基础上引入新的表示溶液组成的物理量——物质的量浓度，本节课的学习是要求学生将物质的量的概念与溶液组成相联系，建立物质的量浓度的基本概念，同时通过对比和演绎等思维活动，结合溶质的质量分数、体积分数引出物质的量浓度，并理解其含义和进行物质的量为核心的相互推导计算。通过本节的学习探究既巩固对“物质的量浓度”的运用，又在初中化学的基础上扩充对溶液组成表示方法的认识，提高化学计算、实验操作的能力。
作为实验课，结合仪器认识容量瓶，初步学会配制一定物质的量浓度溶液的方法和技能。掌握物质的量浓度的有关计算，逐步提升证据推理思维能力和误差分析能力。
教学过程
同学们，大家好！今天我们来一起学习“配制一定物质的量浓度的溶液”。这是高中的第一个定量实验，也是要求大家必须学会的化学基本实验操作之一。
【导入】新冠疫情时期，次氯酸是被广泛使用的消毒药水，而买来的次氯酸浓溶液，需要配制成一定的浓度稀溶液，才能更好地消毒。怎么配制？实验室中，恰好拿到一瓶次氯酸钠消毒剂的溶液，请大家观察试剂瓶标签上的浓度是多少？
大家请看这个试剂瓶上面的标签，0.50 ml/L的NaClO溶液。这个0.50 ml/L就代表什么？在我们实验室里，是如何配制这类具有一定量物质浓度的溶液？想请大家根据自己的经验讨论下。（比较引出如何精确配制浓度。）
任务一、仪器介绍，揭示准确配制实验的奥秘
【任务】如何准确配制的100 mL的1.00 ml/L的NaCl溶液？
【讲解】做实验除了学习操作技巧，还需要一定的理论基础。在上节课的学习中，我们已经掌握了物质的量浓度相关的计算，那我们准确配制的100 mL的1.00ml/L的NaCl溶液就需要解决两个问题：1.准确获取溶质的物质的量，这里是NaCl固体，可以根据质量计算转化为所需物质的量；2.准确配制溶液的最终体积。
【投影】①计算
【讲解】由公式CB=nB/V，和nB=m/M可知，。那我们计算求得配制的100 mL 1.00ml/L的NaCl溶液所需NaCl固体质量为5.85g。
那么，请大家思考：
问题(1)：如何准确称取溶质的质量？
【讲解】显然，我们要准确配制1.00 ml/L而不是1.0 ml/L的NaCl溶液，从物质的量浓度有效数字上不难发现托盘天平无法适用，因为它只能精确到0.1g 。为了准确配制，可以用精确度更高的电子天平或者分析天平，电子天平精确度可以达到0.01g甚至0.001g，分析天平则可以达到0.0001g。
【投影】②称量
用电子天平称量固体时，一般要用称量纸，但如果是NaOH等具有腐蚀性或者易吸潮的药品要用表面皿或者烧杯。为了简化高中实验操作，但部分学校条件限制，仍可用托盘天平，则要称取5.9g。
（下面请看实验操作演示视频电子天平称取5.85gNaCl固体，并思考下列问题）
通过准确称量我们解决了溶质的物质的量问题，那么请大家思考：
问题(2)：如何准确确保溶液的体积？
【交流与讨论】如何准确配制的100 ml的1.00 ml/L的NaCl溶液？
1、将NaCl固体放入烧杯中，再用量筒量取100 ml的水加入烧杯中溶解，所配得的溶液的物质的量浓度为1.00 ml/L。
2、将NaCl固体放入量筒中，再加入水达到100 ml的刻度线，所配得的溶液的物质的量浓度为1.00 ml/L。
3、将NaCl固体放入烧杯，再加入水到100 ml的刻度线，所配得的溶液的物质的量浓度为1.00 ml/L。
……
【讲解】初中配制一定浓度的NaCl溶液时，无论是将称好的NaCl固体放入烧杯，再加入水至100 mL的刻度线，还是用量筒量取100 mL的水加入到装有称好的NaCl固体的烧杯中，使其溶解。两种方案都不能使配制溶液最终体积恰好是100 mL：
因为烧杯最小分度值较大，读数不够准确；而分度值小的量筒取好溶液后，注入烧杯后，加上固体体积使总体积又不是100 mL。结合量筒和烧杯的结构特点，综合两者的优势——能装又能准确反映体积微小变化的特点，我们就介绍了这样一种可以定容的仪器：容量瓶，用于配制溶液。
【展示】容量瓶（可以拿实物于手中展示）
请大家看容量瓶的示意图，观察并描述容量瓶的结构特点。
一、容量瓶介绍及使用方法
【讲解】我们可以看到容量瓶是一款细颈，梨形，平底的玻璃容器，而且带磨口玻璃塞或塑料塞。瓶身上标有适用温度，容积的刻度线和容量规格，常用的容量瓶有50mL、100mL、250mL、500mL和1000mL等多种规格。使用时，当瓶内液体在所指定温度下其凹液面与刻度线相切时，其体积即为瓶上所注明的容积。由此，请同学们结合课本资料卡思考：
【投影】它是一种细长颈、梨形的平底玻璃瓶，配有磨口塞或塑料塞。瓶颈上标有刻度线，瓶身有容积100ml，表示该容量瓶的体积大小，温度20C（重点提醒下），要在20C使用。
【投影】标注：温度、规格、刻度线
问题(3)：容量瓶使用前有哪些注意事项？
【讲解】【注意事项】①为什么不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释？过热或过热的溶液需要恢复至室温后才能转移到容量瓶中②为什么不能用作物质反应或不能长期存放溶液的容器？是量器③使用前要检查是否漏水。如何检漏？
【展示且念】容量瓶使用前要检查瓶塞处是否漏水。演示具体操作方法：在容量瓶内装入适量水，盖上瓶塞，倒立，观察容量瓶是否漏水。若不漏水，将容量瓶正立、旋转玻璃塞180°后，倒立，检查是否漏水，若两次操作都漏水，即表明容量瓶不漏水。经检查不漏水的容量瓶才能使用。
（下面请看实验操作演示视频检漏，并思考下列问题）
问题(4)：如果配制80 mL 1.00 ml/L的NaCl溶液，需称量多少克NaCl固体？
任务二、精益求精，学习准确配制实验的过程
【讲解】由于容量瓶的规格是一定的，实验室没有80 mL容量瓶，我们仍需要选择100mL容量瓶。（通过计算，仍旧是称取5.85gNaCl固体）
为了配制100 mL的1.00ml/L的NaCl溶液，我们解决了溶质物质的量和溶液体积问题，现在来学习配制的具体实验操作。
【投影】③溶解（冷却）
【讲解】将计算、称量好的NaCl固体置于烧杯中，加入适量蒸馏水溶解，用玻璃棒搅拌，使固体加速溶解，待冷却到室温时，再将溶液注入到容量瓶内。
【投影】④转移
（下面请看实验操作演示视频，并思考下列问题）
问题(5)：在溶解、转移过程中还应注意什么？（停顿2s）
【讲解】为什么要冷却？
如何将大口烧杯中的溶液转入细口的容量瓶中且保证溶液不流出瓶外？
首先，冷却的原因是容量瓶标定体积需要在20℃的温度下，故不能作为溶解的器皿，也不能将温度过高或过低的溶液注入容量瓶，防止热胀冷缩引起体积不准确。
后者则是要待溶解液恢复到室温后，用玻璃棒将溶液沿着玻璃棒缓缓注入容量瓶中。而且烧杯靠着玻璃棒，玻璃棒的下端要靠在容量瓶刻度线以下的内壁上，玻璃棒不能接触容量瓶口，防止液体流到容量瓶外壁上。（我们称为“两靠一不靠”）
（下面请看实验操作演示视频，并思考下列问题）
【投影】④洗涤、转移（洗涤2-3次）
【讲解】由于溶解的溶质在转移过程中有部分残留在烧杯内壁和玻璃棒上，所以需要用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒时，洗涤2-3次，并将洗涤液也都注入容量瓶。然后，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。（每次取用的蒸馏水不能太多，以保证溶质的全部转移，防止产生误差。）
【演示实验】（下面请看实验操作演示视频，并思考下列问题）
问题(6)：在定容时，如何准确控制溶液的体积？
【投影】⑥定容（刻度线下1-2cm） 将蒸馏水沿玻璃棒缓缓注入容量瓶中，至液面在容量瓶的刻度线下方1~2厘米左右时，改用胶头滴管小心滴加，至溶液的凹液面与刻度线相切。
【演示实验】（下面请看实验操作演示视频，并思考下列问题）
思考：如果不小心加水超过刻度线怎么办？
若加水超过刻度线，则需重新配制。
【讲解】接下来，盖好瓶塞，上下反复颠倒摇匀。
【投影】⑦摇匀
【演示实验】（下面请看实验操作演示视频，并思考下列问题）
思考：如果摇匀后发现液面低于刻度线，能不能继续加水？
【讲解】当然不能，因为这是容量瓶内极少量溶液在瓶颈处润湿或挂壁所损耗，并不影响所配制溶液的浓度，故不要向瓶内加水。
【投影】⑧装瓶
【讲解】容量瓶只能用于配制溶液，不能长期储存溶液，因为溶液可能会对瓶体进行腐蚀，从而使容量瓶的精度受到影响。所以要将配好的溶液转移到指定的试剂瓶中，贴上标签，标签上写明溶液的名称和浓度。
【投影】⑨贴标签
（下面请看实验操作演示视频，并思考下列问题）
【讲解】至此，100mL 1.00 ml.L-1的NaCl溶液就配制好了，我们一起总结实验过程中的实验步骤。
【投影】实验步骤：计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀→装瓶→贴标签。
【讲解】在配制过程中，如果定容时蒸馏水加多了，对我们配制的NaCl溶液的物质的量浓度有什么影响？结果偏小。请大家思考：实验中，哪些操作不当会影响我们的溶液配制结果？
问题(8)：实验中，有哪些操作会对配制结果造成误差呢?
任务三、锱铢必较，探析实验中的误差
请大家分析下列问题对溶液的物质的量浓度的影响？
【讲解】定容时，眼睛俯视与仰视，对所配溶液的浓度的影响可以通过画图的方法进行分析。须知刻度线就是液体滴加位置的参考系（点），液体凹液面与刻度线在一条直线时，仰视会使定容体积偏大，浓度结果偏小；而俯视则相反。
错误操作千万条，原理公式来推导。
【讲解】我们可以总结：配制溶液过程中物质的量、物质的量浓度和质量相互转化，但是实验操作要严格标准，精益求精，误差分析时也要锱铢必较。
最后，我们一起总结一下本堂课内容：
1.实验药品器材准备
仪器：天平、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管、药匙、滤纸。
试剂：NaCl固体、蒸馏水
2.实验步骤演示
实验步骤：计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀→装瓶→贴标签。
3.实验误差分析
讨论本实验应该注意的事项以及误差分析
【讲解】我们应当意识到规范操作十分重要，不然无法精确地配制出一定物质的量的浓度。最后，给大家留一个【课后练习与思考】，如何用1.00ml·L-1的NaCl溶液配制100mL 0.50ml·L-1的NaCl溶液？
思考：本实验步骤和操作上会有哪些不同？
请同学们结合本节课的内容，并利用稀释定律：V(浓)×c（浓）＝ V（稀）×c（稀），就不难发现，实验中称和量的结合揭示化学人的严谨！也同时为大家提供了把次氯酸浓溶液准确配制成一定浓度的稀溶液的方法，科学抗疫，化学有你！
好，今天的课程就到这里，谢谢大家！
板书设计
一定物质的量浓度的溶液配制及分析
一、介绍容量瓶
1、标注：温度、规格、刻度线
2、注意事项：①检漏
②不能做反应或溶解、稀释的容器 [来源Cm]
③按标示温度转移溶液 [来源:Z#xx#k.Cm]
④不能长期存放溶液
二、配制一定物质的量浓度溶液的实验
1．实验步骤：①计算 ②称量 ②溶解（冷却） ④转移 ⑤洗涤并转移（2-3次） ⑥振荡 ⑦定容（1-2cm） ⑧摇匀
2．实验仪器：天平、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管
3．稀释定律来将浓溶液配制稀溶液
三、误差分析
依据：CB=nB/V
一定物质的量浓度的溶液配制
【展示实验】展示并介绍容量瓶。
【讲解】容量瓶是实验室在配制一定物质的量浓度的溶液时，使用的一种有精确容积的仪器。容量瓶是细颈、梨形的平底玻璃瓶。容量瓶有不同的规格，实验室经常使用的是：50mL、100mL、250mL、500mL和1000mL。容量瓶上标有温度和容积，表示在此温度下，液体的凹液面与颈部的刻度线相切时，溶液体积恰好与容量瓶上标注的容积相等。
【演示实验】配制100mL 1.00 ml/L的NaCl溶液。
【讲解】（1）计算需要的NaCl的质量为5.85g。
称量NaCl的质量（应该使用精度比较高的分析天平或电子天平，但是部分地区本实验中可以使用托盘天平代替）
将称量好的固体放入烧杯中，加入适量蒸馏水，玻璃棒搅拌，使其完全溶解。（热量变化，恢复室温）
将烧杯的溶液沿玻璃棒转移至100mL容量瓶，用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，并将洗涤液也转移至容量瓶。轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。（移液管转移溶液）
向容量瓶内注入蒸馏水，至距离刻度线1～2cm处，改用胶头滴管滴加，直至溶液的凹液面与容量瓶的刻度线恰好相切。盖好瓶塞，倒转摇匀。
将配制好的溶液倒入试剂瓶内，并贴好标签。