新教材2023_2024学年高中化学第1章认识化学科学第3节第3课时物质的量浓度课件鲁科版必修第一册

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第1章　认识化学科学第3节　第3课时　物质的量浓度素 养 目 标1.通过“活动·探究”栏目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,形成证据推理与模型认知的化学核心素养。3.通过“交流·研讨”栏目的学习,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。基础落实·必备知识全过关重难探究·能力素养全提升目 录 索 引 学以致用·随堂检测全达标基础落实·必备知识全过关一、物质的量浓度 表示溶液组成的物理量 单位体积 物质的量 mol·L-1 mol·m-3 【微点拨】(1)物质的量浓度的定义中,体积是溶液的体积,不是溶剂的体积。(2)带结晶水的物质溶于水时,溶液中的溶质是不含结晶水的化合物。计算其物质的量时,用带结晶水的物质的质量除以带结晶水的物质的摩尔质量即可,如CuSO4·5H2O溶于水所得溶液中的溶质是CuSO4。二、配制一定物质的量浓度的溶液以配制100 mL 0.4 mol·L-1的NaCl溶液为例1.实验仪器托盘天平的精确度是0.1 g(1)主要仪器:托盘天平、药匙、烧杯、　　　　　　、　　　　　　、　　　　　　　等。 玻璃棒 胶头滴管 100 mL容量瓶 (2)容量瓶: 温度 容积 刻度线 500 mL 1 000 mL 2.配制过程(1)计算、称量:需要NaCl固体的质量为　　　　 g,实际用托盘天平称量的质量为　　 g。 (2)溶解:溶解过程中玻璃棒的作用为　　　　　　　　　　。 (3)移液、振荡。①移液前需要将溶液　　　　　　　　。 ②移液中玻璃棒的作用为　　　　。 ③振荡前需要进行的操作为　　　　　　　 　　　　　　　　　　 　。(4)定容。①当液面离容量瓶颈刻度线　　　　时改用　　　　　　　滴加蒸馏水。②定容标准:溶液凹液面最低处与　　　　　相切。 (5)摇匀:方法为盖好瓶塞,反复上下颠倒。2.34 2.3 搅拌,加速溶解 冷却至室温 引流 将烧杯和玻璃棒洗涤2~3次,并将洗涤液注入容量瓶中 1~2 cm 胶头滴管 刻度线 【微思考1】如何检查容量瓶是否漏水? 【微思考2】(1)能否将固体或浓溶液直接放在容量瓶中溶解或稀释?(2)容量瓶的使用有哪些注意事项? 提示 向容量瓶中注入一定量的蒸馏水,盖好瓶塞。用一只手食指按住瓶塞,另一只手托住瓶底,将瓶倒立,观察瓶塞处是否漏水。如不漏水,将瓶正立并将塞子旋转180°后塞紧,再次倒立检查是否漏水,如不漏水,才能使用。 提示 (1)不能。因为溶解时可能会有溶解热,可能造成溶液的体积有误差,从而使配制的溶液浓度不准确,应先在烧杯中冷却后再转移至容量瓶中。(2)使用容量瓶的“五不”原则:不能进行加热;不能进行溶解;不能进行稀释;不能作为反应容器;不能长时间贮存溶液。容量瓶在使用前,除洗涤外还应检查瓶塞处是否漏水。判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。1.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。(　　)2.标准状况下22.4 L HCl溶于1 L水,盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1。(　　)3.将25 g CuSO4·5H2O晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%。(　　)4.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。(　　)5.将31 g Na2O溶于水,配成1 L溶液,c(Na2O)=0.5 mol·L-1。(　　)×××××6.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。(　　)7.1 L水中溶解4.0 g NaOH所形成的溶液中,溶质的物质的量浓度是0.1 mol·L-1。(　　)8.洗干净的容量瓶不需要干燥,可以直接使用。(　　)××√重难探究·能力素养全提升探究1　有关物质的量浓度的计算如图所示为实验室浓硫酸试剂瓶上的标签。 (1)在图示的浓硫酸试剂瓶标签中,哪个物理量是描述溶液组成的? (2)若取1 L这种浓硫酸,其中含有溶质的质量是多少?物质的量是多少? 提示 质量分数是描述溶液组成的物理量。提示 1 L这种浓硫酸中所含硫酸的质量为:1 000 mL×1.84 g·cm-3×98%=1 803.2 g。(3)根据物质的量浓度的定义计算该浓硫酸的物质的量浓度。 (4)试找出溶质的质量分数与物质的量浓度的关系式。 物质的量浓度的基本计算方法(1)有关物质的量浓度的基本计算要充分利用物质的量的四个基本公式。(2)已知一定体积溶液中溶质的质量或粒子的数目,求其物质的量浓度。①若已知溶质的质量m:m→n→c②若已知溶质粒子的数目N:N→n→c(3)已知标准状况下V L气体溶于水后形成溶液的体积为V溶液,求其物质的量浓度。①若已知溶液的体积V溶液:V→n→c②若已知溶液的密度ρ和溶液的质量m溶液(4)溶液稀释或混合后,溶质物质的量浓度的计算。①溶质的物质的量不变。根据c1V1=c2V2计算(c1、c2分别为稀释前后溶液的物质的量浓度,V1、V2分别为稀释前后溶液的体积)。②相同溶质的不同物质的量浓度的溶液混合。混合后溶质的总物质的量不变,可根据c1V1+c2V2=c(混)·V(混)计算混合后溶液中溶质的物质的量浓度[c(混)为混合后溶液的物质的量浓度,V(混)为混合后溶液的体积]。1.某试剂瓶上贴有如下标签,对该试剂理解正确的是(　　) 1.0 mol·L-1 NaCl溶液A.该溶液中含有的微粒主要有:NaCl、Na+、Cl-、H2OB.若取50 mL该溶液,其中的c(Cl-)=0.05 mol·L-1C.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 mLD.该溶液与1.0 mol·L-1 Na2SO4溶液中的c(Na+)相等C解析 氯化钠溶液中不存在NaCl粒子,A错误;溶液是均一、稳定的,若取50 mL该溶液,其中c(Cl-)=1.0 mol·L-1,B错误;100 mL 0.1 mol·L-1 AgNO3溶液中Ag+的物质的量是0.01 mol,完全反应消耗氯化钠0.01 mol,因此需要取NaCl溶液的体积为 =0.01 L=10 mL,C正确;该溶液与1.0 mol·L-1 Na2SO4溶液中的c(Na+)不相等,后者溶液中c(Na+)是2.0 mol·L-1,D错误。方法点拨　(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。一般可根据溶液的质量和密度计算溶液的体积: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。C探究2　配制一定物质的量浓度的溶液配制一定物质的量浓度的溶液的步骤: (1)配制0.4 mol·L-1的氯化钠溶液100 mL和质量分数为4%的氯化钠溶液100 g有哪些相同的步骤?(2)一定物质的量浓度的溶液在实际使用时有何方便快捷之处? 提示 相同的步骤:计算、称量、溶解。 提示 一定物质的量浓度的溶液在取用时只需按实际用量量取,根据n=cV即可求出溶液中所含溶质的物质的量,相对方便快捷。1.配制一定物质的量浓度的溶液(1)主要仪器:托盘天平(固体溶质)、药匙(固体溶质)、量筒(液体溶质)、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。(2)配制步骤:以配制500 mL 1.0 mol·L-1 NaOH溶液为例。2.溶液配制过程中的易错操作及误差分析(1)分析方法。(2)常见不当操作及造成的误差(以配制NaOH溶液为例)。 (3)定容时所造成的误差图示及分析。仰视使所配溶液体积偏大,浓度偏小;俯视使所配溶液体积偏小,浓度偏大。1.84消毒液能有效杀灭甲型H1N1病毒,某同学购买了一瓶84消毒液,并查阅相关资料和消毒液包装说明得到如下信息:含25% NaClO、总体积为1 000 mL、密度为1.192 g·cm-3,稀释到体积为原来的100倍后使用。请根据以上信息和相关知识回答下列问题:(1)该84消毒液的物质的量浓度为　　　　　　　　 mol·L-1。 (2)该同学取100 mL该84消毒液按说明稀释后用于消毒,稀释后的溶液中c(Na+)=　　　　　 mol·L-1。 (3)一瓶该84消毒液能吸收空气中　　　 L的CO2(标准状况)而完全变质。(已知:CO2+2NaClO+H2O══Na2CO3+2HClO) (4)该同学欲用NaClO固体配制480 mL质量分数为25%的NaClO溶液。下列说法正确的是　　　　　。 A.如上图所示的仪器中,有四种是不需要的,还需一种玻璃仪器B.容量瓶用蒸馏水洗净后,应烘干才能用于配制溶液C.利用购买的商品NaClO固体来配制可能导致结果偏低D.需要称量的NaClO固体质量为143 g答案 (1)4.0　(2)0.04　(3)44.8　(4)C (4)配制NaClO溶液过程中,需用托盘天平称量NaClO固体,需用烧杯来溶解NaClO固体,需用玻璃棒进行搅拌和引流,需用容量瓶和胶头滴管来定容,图示中的仪器A、B、C、D不需要,但还需要玻璃棒和胶头滴管,选项A错误;配制过程中需要加入水,所以经洗涤干净的容量瓶不必烘干,可直接使用,选项B错误;由于NaClO易吸收空气中的H2O、CO2而变质,所以商品NaClO可能部分变质导致NaClO减少,配制的溶液中溶质的物质的量减小,结果偏低,选项C正确;应选取500 mL的容量瓶进行配制,然后取出480 mL即可,所以需要NaClO固体的质量为0.5 L×4.0 mol·L-1×74.5 g·mol-1=149.0 g,选项D错误。易错警示　(1)托盘天平只能精确到0.1 g,量筒只能精确到0.1 mL。(2)玻璃棒和烧杯内壁必须用蒸馏水洗涤2~3次,洗涤液要转移至容量瓶。(3)容量瓶用蒸馏水洗净后可直接使用,不必干燥。(4)定容时,不慎加水超过刻度线时,应将溶液倒掉,将仪器洗涤干净后重新配制。(5)定容摇匀后,若发现液面低于刻度线,不需要做任何处理。若再加水至刻度线会导致溶液的浓度偏低。(6)若需要480 mL某溶液,则计算和配制时都要按照500 mL溶液进行,因为没有480 mL的容量瓶。2.[2023湖北襄阳高一期中]配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液的操作过程如图所示,下列说法错误的是(　　)A.“操作1”中的烧杯洗涤液也要转移到容量瓶中B.“操作2”中玻璃棒起引流作用C.所配制的Na2CO3溶液中c(Na+)为2 mol·L-1D.“操作4”定容时俯视刻度线会造成所配溶液浓度偏低D解析 溶解得到的溶液及洗涤烧杯和玻璃棒2~3次的洗涤液均需转移到容量瓶中,A正确;“操作2”中用玻璃棒是引导液体的流向,防止外流,即起着引流的作用,B正确;由图可知,所配溶液的体积为100 mL,10.6 g碳酸钠的物质c(Na+)=2c(Na2CO3)=2 mol·L-1,C正确;定容时若俯视刻度线,水的量不足,溶液体积减小,造成所配溶液浓度偏大,D错误。学以致用·随堂检测全达标123451.容量瓶上需标有以下六项中的(　　)①温度　②浓度　③容量　④压强　⑤刻度线　⑥酸式或碱式A.①③⑤ B.③⑤⑥C.①②④ D.②④⑥A解析 容量瓶上标有温度、容量和刻度线,A正确。 123452.关于0.1 mol·L-1 H2SO4溶液的叙述错误的是(　　)A.1 L该溶液中含有H2SO4的质量为9.8 gB.0.5 L该溶液中氢离子的物质的量浓度为0.2 mol·L-1C.从1 L该溶液中取出100 mL,则取出溶液中H2SO4的物质的量浓度为0.01 mol·L-1D.取该溶液10 mL,加水稀释至100 mL后H2SO4的物质的量浓度为0.01 mol·L-1C12345解析 1 L 0.1 mol·L-1 H2SO4溶液中含有0.1 mol H2SO4,其质量为0.1 mol ×98 g·mol-1=9.8 g,A正确;结合电离方程式H2SO4══2H++ 可知,0.1 mol·L-1 H2SO4溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1×2=0.2 mol·L-1,B正确;从1 L该溶液中取出100 mL,c(H2SO4)不变,仍为0.1 mol·L-1 ,C错误;取该溶液10 mL,加水稀释至100 mL,根据稀释定律可得,0.01 L×0.1 mol·L-1=0.1 L×c(H2SO4),解得c(H2SO4)=0.01 mol·L-1,D正确。123453.[2023江苏苏州高一调研]下列关于物质的量浓度表述正确的是(　　)A.0.3 mol·L-1的Na2SO4溶液中含有Na+和 的总物质的量为0.9 molB.50 mL 1 mol·L-1的KCl溶液和100 mL 0.25 mol·L-1的MgCl2溶液中,Cl-物质的量浓度相等C.将10 mL 1 mol·L-1的H2SO4加水稀释至100 mL,溶液的物质的量浓度变为0.1 mol·L-1D.20 ℃时,向0.023 mol·L-1的氢氧化钙饱和溶液中加入5 g生石灰,恢复至20 ℃,溶液的物质的量浓度将变大C12345解析 只有溶液浓度,缺少溶液体积,不能计算微粒的物质的量,A错误;50 mL 1 mol·L-1的KCl溶液中Cl-的浓度c(Cl-)=1 mol·L-1,100 mL 0.25 mol·L-1的MgCl2溶液中Cl-物质的量浓度c(Cl-)=0.25 mol·L-1×2=0.5 mol·L-1,两种溶液中Cl-物质的量浓度不相等,B错误;溶液在稀释前后溶质的物质的量不变,则根据稀释公式可得,稀释后溶液的物质的量浓度为c= =0.1 mol·L-1,C正确;在同一温度下,同一物质的溶解度不变,则其形成的饱和溶液浓度不变,则20 ℃时,向0.023 mol·L-1的氢氧化钙饱和溶液中加入5 g生石灰,再恢复至20 ℃,溶液的物质的量浓度将不变,D错误。123454.为了配制100 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液,其中有下列几步操作:①将NaOH固体放在纸片上称量②选刚用蒸馏水洗净的100 mL容量瓶进行配制③NaOH在烧杯里刚好完全溶解,立即把溶液转移到容量瓶中④用蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2~3次,洗涤液也转入容量瓶中⑤将蒸馏水(用烧杯)沿玻璃棒注入容量瓶,直到溶液的凹液面恰好与刻度线相切其中操作错误的是(　　)A.①②③ B.③④⑤C.②③⑤ D.①③⑤D12345解析 ①NaOH固体不能放在纸片上称量,可放在小烧杯中称量;③溶解后应冷却至室温后再把溶液转移到容量瓶中;⑤定容时,在离刻度线1~2 cm时应改用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水。123455.将24.4 g NaOH固体溶于水配成100 mL溶液,其密度为1.219 g·mL-1。(1)该溶液中NaOH的物质的量浓度为　　　　　　　　　　　　。 (2)该溶液中NaOH的质量分数为　 。 (3)从该溶液中取出10 mL,其中NaOH的物质的量浓度为　　　　　,NaOH的质量分数为　　　　　　　　,溶液的密度为　　　　　　　,含NaOH的质量为　　　　　　　,含NaOH的物质的量为　　　　　　　　　。 (4)将取出的10 mL溶液加水稀释到100 mL,稀释后溶液中NaOH的物质的量浓度为　　　　　　　　。 12345答案 (1)6.1 mol·L-1　(2)20%　(3)6.1 mol ·L-1　20%　1.219 g·mL-1　2.44 g　0.061 mol　(4)0.61 mol ·L-112345(3)取出10 mL该溶液,其物质的量浓度、溶质的质量分数、密度均保持不变。含有的NaOH质量为6.1 mol·L-1×0.01 L×40 g·mol -1=2.44 g,NaOH的物质的量为6.1 mol ·L-1×0.01 L=0.061 mol。(4)10 mL溶液加水稀释到100 mL后,