2023_2024学年新教材高中化学第1章认识化学科学第3节化学中常用的物理量__物质的量第3课时物质的量浓度学生用书鲁科版必修第一册

第3课时　物质的量浓度
学业要求
1．通过“活动·探究”栏目的活动，了解一定体积的物质的量浓度溶液的配制，养成宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
2．了解物质的量浓度的含义，掌握溶液的体积、物质的量浓度和溶质的物质的量之间的转化关系，形成证据推理和模型认知的化学核心素养。
3．通过“交流·研讨”栏目的活动，从物质的量的角度认识化学反应，体会定量研究对化学科学的重要作用，形成科学态度与社会责任的化学核心素养。

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学业基础——自学·思记·尝试
一、物质的量浓度


特别提醒
(1)一定物质的量浓度的某溶液，其浓度不因所取体积不同而变化。
(2)表达式中的体积(V)是指溶液的体积，不是溶剂的体积，也不是溶质与溶剂的体积之和。
(3)溶液与溶液混合，一般溶液体积可相加，给出混合液密度时用公式V溶液＝计算。


[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)表示溶液的组成除了可以用溶质的质量分数，还可以用溶质的物质的量浓度(　　)
(2)将0.3 mol NaCl溶于1 L水配成溶液，溶液浓度为0.3 mol·L－1(　　)
(3)标况下，将2.24 L HCl气体溶于1 L水，得到3.24 L溶液(　　)
(4)0.3 mol·L－1 Na2SO4溶液中含有Na＋和的总物质的量为0.9 mol(　　)
(5)在K2SO4和NaCl的混合溶液中，如果Na＋和的物质的量相等，则K＋和Cl－的物质的量浓度一定相同(　　)
(6)从100 mL 5 mol·L－1 H2SO4溶液中取出了10 mL，所得硫酸的物质的量浓度为0.5 mol·L－1(　　)
(7)同浓度的三种溶液：Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3，其体积比为3∶2∶1，则浓度之比为3∶2∶3(　　)
(8)将1 mol·L－1的NaCl溶液和0.5 mol·L－1的BaCl2溶液等体积混合后，不考虑体积变化，c(Cl－)＝0.75 mol·L－1(　　)
2．交流思考
(1)1 L 1 mol·L－1 NaCl溶液，从中各取出100 mL和10 mL，则取出溶液中溶质物质的量浓度分别为　　　　、　　　　；所含溶质的物质的量分别为　　　　、　　　　。
(2)①62 g Na2O溶于水配成1 L溶液，溶质的物质的量浓度为　　　　。
②250 g胆矾溶于水得到1 L溶液，所得CuSO4溶液中溶质的物质的量浓度为　　　　。
③0.3 mol·L－1 Na2SO4溶液中Na＋的浓度与0.3 mol·L－1 NaCl溶液中Na＋的浓度　　　　(填 “相等”或“不相等”)。
④100 mL 0.2 mol·L－1H2SO4溶液中含H2SO4　　　　 mol，含H＋　　　　个。
3．1 mol·L－1葡萄糖(C6H12O6，M＝180 g·mol－1)溶液的含义是(　　)
A．含有1 mol葡萄糖
B．1 L H2O中溶有1 mol葡萄糖
C．含有180 g葡萄糖
D．1 L葡萄糖溶液中含有1 mol葡萄糖
4．下列与100 mL 0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中Na＋的物质的量浓度相同的是(　　)
A．1 mol·L－1 Na2SO3溶液10 mL
B．0.2 mol·L－1 NaCl溶液50 mL
C．0.2 mol·L－1 Na2SO4溶液 10 mL
D．0.1 mol·L－1 NaNO3溶液 200 mL

归纳总结
关于物质的量浓度计算的注意事项
(1)注意溶质浓度与其离子浓度的关系，如0.2 mol·L－1 Na2SO4溶液中，c(Na＋)＝0.4 mol·L－1，c()＝0.2 mol·L－1。
(2)确定溶液中溶质的几种特殊情况：
①带有结晶水的物质如CuSO4·5H2O溶于水时，其溶质是CuSO4，而不是CuSO4·5H2O。
②某些物质溶于水后与水发生反应生成了新物质，此时溶质为反应后的产物，如Na、Na2O、Na2O2NaOH，溶质为NaOH。
③NH3溶于水后溶质为NH3·H2O，但计算浓度时是以NH3分子作为溶质。

二、配制一定物质的量浓度的溶液
1．配制一定物质的量浓度溶液专用仪器——容量瓶
(1)容量瓶的结构与规格

(2)容量瓶的使用注意事项
①使用前要检查容量瓶是否漏水。
②选择容量瓶应遵循“大而近”的原则：所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。如配制450 mL 0.1 mol·L－1 NaCl溶液，需选择500 mL容量瓶。
③使用容量瓶注意“五不”：不能溶解固体；不能稀释浓溶液；不能加热；不能作反应容器；不能长期贮存溶液。
④使用后应将容量瓶洗净、晾干。
2．配制100 mL 0.4 mol·L－1氯化钠溶液




[即学即练]
1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)配制溶液时，可以用托盘天平称取10 g固体溶质(　　)
(2)配制溶液时，可以把固体直接放入容量瓶中，加蒸馏水溶解(　　)
(3)定容时，眼睛应平视凹液面与刻度线相切(　　)
(4)要配制480 mL溶液，必须选择500 mL容量瓶(　　)
(5)配制一定物质的量浓度的稀盐酸时，用量筒量取9.82 mL浓盐酸(　　)
(6)在使用容量瓶配制NaOH或稀H2SO4溶液时，必须要等溶液恢复至室温再转移到容量瓶中(　　)
2．下列有关一定物质的量浓度溶液的配制说法不正确的是　　　　(填序号)。

(1)为准确配制一定物质的量浓度的溶液，定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线1～2 cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线。
(2)利用图a配制一定物质的量浓度的NaOH溶液。
(3)利用图b配制一定物质的量浓度的NaCl溶液。
(4)用容量瓶配制溶液时，若加水超过刻度线，立即用胶头滴管吸出多余液体。
(5)配制溶液的定容操作可以用图c表示。
3．实验室用固体烧碱配制500 mL 0.10 mol·L－1的NaOH溶液。
(1)需称量　　　　 g烧碱固体，固体应放在　　　　中称量。
(2)配制过程中，不需要使用的仪器是　　　　(填字母)。
A．烧杯　　　　　　 B．玻璃棒
C．1 000 mL容量瓶 D．锥形瓶
E．胶头滴管 F．500 mL容量瓶
(3)在定容的过程中，完成定容操作后期加入少量水的做法是　　　　　　　　　　　　　　　。
4.将5 mol·L－1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为(　　)
A．0.05 mol·L－1 B．0.25 mol·L－1
C．0.1 mol·L－1 D．0.5 mol·L－1
5．某同学用Na2CO3固体配制0.10 mol·L－1 Na2CO3溶液的过程如图所示。你认为该同学操作过程中错误的是(　　)

A．①⑤⑥ B．②④⑦
C．①⑥ D．⑤⑥⑦

归纳总结
(1)选错容量瓶或计算错误。应根据配制溶液的体积选择容量瓶，没有对应体积的容量瓶可选择偏大规格的，但溶质的质量或浓溶液的体积应根据容量瓶的规格计算。
(2)溶液未冷却就转移到容量瓶。
(3)溶解固体或稀释浓溶液的烧杯和玻璃棒均需要洗涤并转移。
(4)定容后不能再加水。

三、物质的量用以化学方程式的计算
1．化学方程式中化学计量(系)数的含义

所以，对于该反应来说，可以理解为2 mol H2和1 mol O2在点燃条件下恰好完全反应生成2 mol H2O。
2．反应中各物质的物理量之间的比例关系(g表示气体)
　　　　　 aA(g)＋ bB(g)===cC(g)＋dD(g)
化学计量(系)数之比： a ∶ b ∶ c ∶ d
质量之比： aMA ∶ bMB ∶ cMC ∶ dMD
气体体积之比： a ∶ b ∶ c ∶ d
不同物质的相同物理量之间的换算可以按上述比例进行。如果题目所给的两个物理量单位不一致，只要做到两个物理量的单位“上下一致，左右相当”即可，例如：
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑
87 g 4 mol 22.4 L
x g y mol z L
比例关系：＝＝。
3．根据化学方程式进行计算的一般步骤
设：设所求物质的物质的量或质量、体积等；
写：写出相应的化学方程式；
标：在化学方程式中有关物质下面标出相关量；
列：列出比例式；
解：解上述含未知数的比例式；
答：简明地写出答案。


[即学即练]
1．标准状况下，3.25 g锌与足量的盐酸反应，计算产生H2的量，下列比例式正确的是(　　)


2．将1.15 g钠置于足量的水中，充分反应后，生成的NaOH的物质的量是多少？生成的气体在标准状况下占多大体积？










核心素养——合作·探究·分享
一、有关物质的量浓度的计算
[例1]　某试剂瓶上贴有如下标签，对该试剂理解正确的是(　　)
A．该溶液中含有的微粒主要有：NaCl、Na＋、Cl－、H2O
B．若取50 mL该溶液，其中的c(Cl－)＝0.05 mol·L－1
C．若取该溶液与100 mL 0.1 mol·L－1 AgNO3溶液完全反应，需要取该溶液10 mL
D．该溶液与1.0 mol·L－1 Na2SO4溶液中的c(Na＋)相等
状元随笔　(1)正确理解溶液的体积和溶剂的体积。
①不能用溶剂的体积代替溶液的体积，尤其是固体、气体溶于水时。一般根据溶液的质量和密度可计算溶液的体积：V＝。
②两溶液混合后，混合溶液的体积并不是混合前两溶液体积的加和，应依据混合溶液的密度进行计算。
(2)正确判断溶液中的溶质。
①与水发生反应的物质，溶于水后溶质发生变化，水的量减少，如Na、Na2O、Na2O2溶于水，溶液中的溶质为NaOH；CO2、SO2、SO3溶于水溶液中的溶质分别为H2CO3、H2SO3、H2SO4；NH3溶于水溶液中的溶质为NH3·H2O(但在进行相关计算时仍按NH3进行计算)。
②结晶水合物溶于水，溶质不变但水量增多，如CuSO4·5H2O溶于水所得溶液中的溶质是CuSO4，FeSO4·7H2O溶于水所得溶液中的溶质是FeSO4。


[提升1]　36.5 g HCl溶解在1 L水中(水的密度近似为1 g·mL－1)，所得溶液的密度为ρ g·mL－1，质量分数为w，物质的量浓度为c mol·L－1，设NA表示阿伏加德罗常数的值，则下列叙述中正确的是(　　)
A．所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L－1
B．所得溶液中含有NA个HCl分子
C．36.5 g HCl气体占有的体积为22.4 L
D．所得溶液中溶质的质量分数w＝
状元随笔　气体溶于水后所得溶液的质量是气体的质量和水的质量之和，然后根据密度计算溶液体积，同时注意单位的换算。

[提升2]　已知氨水的密度为0.990 g·mL－1时，溶质的质量分数为2%；氨水的密度为0.930 g·mL－1时，溶质的质量分数为18%。溶质质量分数分别为a%和5a%的氨水等体积混合后，混合溶液中溶质的质量分数(　　)
A．等于3a% B．等于6a%
C．大于3a% D．小于3a%
状元随笔　同一溶质、质量分数分别为a%、b%的两溶液混合
①等体积混合
a．当溶液密度大于1 g·cm－3时，溶液浓度越大，密度越大(如H2SO4、HNO3、HCl、NaOH等溶液)，等体积混合后溶质的质量分数w>(a%＋b%)。
b．当溶液密度小于1 g·cm－3时，溶液浓度越大，密度越小(如乙醇溶液、氨水)，等体积混合后，溶质的质量分数w1 g·cm－3还是ρρ2，假定两溶液的体积均为V mL，则混合溶液中溶质的质量分数
w＝＝3a%＋×2a%