第3课时物质的量在化学实验中的应用经典导学案.docx
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第3课时物质的量在化学实验中的应用经典导学案
第3课时 物质的量在化学实验中的应用
学习目标
核心素养建构
1.理解物质的量浓度的基本含义,掌握物质的量浓度的简单计算。
2.掌握溶液稀释时有关的计算。
3.初步学会使用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液。
『知识梳理』
一、物质的量浓度
[微自测]
1.从500mL1.0mol·L-1NaCl溶液中取出100mL溶液,下列对这100mL溶液的叙述正确的是( )
A.物质的量浓度为1.0mol·L-1
B.溶液中含1molNaCl
C.溶液中含29.25gNaCl
D.物质的量浓度为0.2mol·L-1
解析 A项,溶液是均一稳定的混合物,物质的量浓度不变。
B项,溶液中含NaCl的物质的量为1.0mol·L-1×0.1L=0.1mol。
C项,溶液中含NaCl的质量为58.5g·mol-1×0.1mol=5.85g。
D项,物质的量浓度不变,仍为0.1mol·L-1。
答案 A
二、一定物质的量浓度溶液的配制
1.主要仪器
(1)天平:
使用电子天平或托盘天平。
(2)容量瓶:
(3)其他仪器:
量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。
2.配制过程
以配制100mL1.00mol·L-1NaCl溶液为例。
(1)计算、称量:
需要NaCl固体的质量为5.85g,实际用托盘天平称量的质量为5.9g。
(2)溶解:
溶解过程中玻璃棒的作用为搅拌加速溶解。
(3)移液、振荡。
①移液前需将溶液冷却至室温。
②移液中玻璃棒的作用为引流。
③振荡前需进行的操作为将烧杯和玻璃棒洗涤2~3次,并将洗涤液注入容量瓶中。
(4)定容。
①当液面离容量瓶颈刻度线下1~2__cm时改用胶头滴管滴加蒸馏水。
②定容标准为:
溶液凹液面最低处与刻度线相切。
(5)摇匀:
方法为盖好瓶塞,反复上下颠倒。
[微自测]
2.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)1molNaCl溶于1L水所得溶液的物质的量浓度是1mol·L-1。
( )
(2)将25gCuSO4·5H2O溶解在1L水中,所得溶液的物质的量浓度为0.1mol·L-1。
( )
(3)把1molNH3通入水中得到1L溶液,其物质的量浓度为1mol·L-1。
( )
(4)将10gCaCO3粉末加水配成100mL溶液,CaCO3的物质的量浓度为1mol·L-1。
( )
(5)配制一定物质的量浓度的溶液时,若液面超过刻度线,应立即用胶头滴管吸出多的部分。
( )
答案
(1)×
(2)× (3)√ (4)× (5)×
探究一 物质的量浓度的简单计算
简单计算
[探究素材]
有关物质的量浓度的计算
(1)计算的基本公式:
c==
(2)计算的基本类型和方法:
①已知溶质的质量。
②已知溶液中某种粒子的数目。
③标准状况下,气体溶质的物质的量浓度的计算。
c=
[探究题目]
1.
(1)物质的量浓度为2mol·L-1的H2SO4溶液250mL,含H2SO4的物质的量为________。
(2)已知75mL2mol·L-1的NaOH溶液的质量为80g,则该溶液中溶质的质量分数为________。
解析
(1)n(H2SO4)=c(H2SO4)·V(H2SO4)=2mol·L-1×250×10-3L=0.5mol。
(2)n(NaOH)=2mol·L-1×75×10-3L=0.15mol,m(NaOH)=0.15mol×40g·mol-1=6g,w(NaOH)=×100%=7.5%。
答案
(1)0.5mol
(2)7.5%
分数的关系
[探究素材]
物质的量浓度与溶质的质量分数的换算
(1)换算公式:
cB=mol·L-1。
M:
溶质B的摩尔质量 ρ:
溶液密度(g·mL-1)
(2)推导方法。
设溶液体积为1L,则
cB===mol·L-1。
[探究题目]
2.常温下,将20.0g14%的NaCl溶液跟30.0g24%的NaCl溶液混合,得到密度为1.17g·cm-3的混合溶液。
(1)该混合溶液中NaCl的质量分数为________。
(2)该混合溶液中NaCl的物质的量浓度为________mol·L-1。
(3)在1000g水中需加入________mol(保留1位小数)氯化钠,才能使其浓度恰好与上述混合溶液浓度相等。
解析
(1)混合溶液的质量为20.0g+30.0g=50.0g,混合溶液中溶质的质量为20.0g×14%+30.0g×24%=10.0g,混合溶液中溶质的质量分数为×100%=20%。
(2)n(NaCl)=,
V(溶液)=,
c(NaCl)==×=4.0mol·L-1
(3)×100%=20%
n(NaCl)=4.3mol。
答案
(1)20%
(2)4.0 (3)4.3
[探究素材]
溶液的稀释与混合
(1)稀释规律。
①语言描述:
将浓溶液加水稀释,稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
②公式:
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
(2)混合规律。
①语言描述:
同一溶质不同浓度的两溶液相混合,混合后,溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。
②公式:
c1·V1+c2·V2=c(混)·V(混)
[探究题目]
3.将5mol·L-1的盐酸10mL稀释到200mL,从中取出5mL,这5mL溶液的物质的量浓度为( )
A.0.5mol·L-1B.0.25mol·L-1
C.0.1mol·L-1D.1mol·L-1
解析 从10mL稀释到200mL,稀释20倍,则浓度降低20倍,稀释后浓度为5mol/L÷20=0.25mol/L。
答案 B
探究二 一定物质的量浓度溶液的配制与误差分析
从模型认知认识溶液配制步骤操作及仪器
[探究素材]
步骤:
计算→称量(或量取)→溶解(或稀释)并冷却→转移→洗涤→定容→摇匀→装瓶→贴标签
仪器:
托盘天平、药匙(或量筒)→烧杯、玻璃棒→一定容积的容量瓶→胶头滴管
[探究题目]
4.下列实验操作正确的是( )
A.使用容量瓶配制溶液,移液时应洗涤烧杯2~3次
B.用100mL量筒量取5.5mL稀盐酸
C.用托盘天平称量11.50gNaCl固体
D.配制一定物质的量浓度的溶液时,固体物质可以直接在容量瓶中溶解
解析 量取5.5mL溶液应使用10mL量筒,B错误;托盘天平的精确度为0.1g,C错误;在容量瓶中不能溶解固体,D错误。
答案 A
从科学角度探究仪器的使用及溶液配制
[探究素材]
1.一定物质的量浓度溶液的配制口诀
计算称量做先锋,溶解冷却随后行;移液洗涤三两次,玻棒引流记心中;胶头滴管来滴定,视线液面刻度平;倒转移入试剂瓶,贴好标签便告成。
2.容量瓶的使用注意事项
(1)使用前用蒸馏水洗净并检验容量瓶是否漏水。
(2)用玻璃棒引流时,玻璃棒与容量瓶的接触点应在刻度线以下。
(3)定容时要平视刻度线,使凹液面最低点与刻度线相切。
(4)在容量瓶上标有一个刻度,两个数据(温度和体积)。
在选择容量瓶时,应选用与所配溶液体积相等或稍大规格的容量瓶。
(5)使用容量瓶的“五不”:
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;不能久贮溶液,尤其是碱液。
[探究题目]
5.某同学帮助水质检测站配制480mL0.5mol·L-1NaOH溶液以备使用,请回答下列问题。
(1)配制过程中需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、________。
(2)该同学应用托盘天平称取NaOH固体的质量为________g。
(3)用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液,该容量瓶必须是________(填序号)。
A.干燥的
B.不漏液的
C.用欲配制的溶液润洗过的
解析
(1)没有480mL的容量瓶,需要配制500mL溶液,要选用500mL容量瓶。
(2)按配制500mL溶液计算NaOH的质量,即m(NaOH)=0.5L×0.5mol·L-1×40g·mol-1=10.0g。
(3)容量瓶需洗涤干净,不用干燥,保证不漏液即可。
若用欲配制的溶液润洗容量瓶,会导致配制的溶液的浓度偏大。
答案
(1)500mL容量瓶
(2)10.0 (3)B
从严谨求实视角发展溶液配制误差分析
[探究素材]
1.根据c==,m偏大,c偏大;V偏大,c偏小。
2.注意事项:
①在配制一定物质的量浓度的溶液时,定容时加蒸馏水,一旦超过刻度线,应洗净容量瓶,重配。
②配制时完全不需要计算水的用量,因此容量瓶不必是干燥的,有少量蒸馏水不影响实验结果。
③定容时俯视、仰视对结果的影响
仰视刻度线(图1),导致溶液体积偏大,所配浓度偏小。
俯视刻度线(图2),导致溶液体积偏小,所配浓度偏大。
[探究题目]
6.现需要配制500mL1mol·L-1硫酸溶液,
(1)需用质量分数为98%、密度为1.84g·cm-3的浓硫酸________mL。
(2)容量瓶使用前检验漏水的方法是____________________________。
(3)若实验遇到下列情况,对硫酸溶液的物质的量浓度有何影响(填写“偏大”、“偏小”或“不变”)?
①稀释的硫酸转移到容量瓶中后未洗涤烧杯:
________。
②趁热将溶液注入容量瓶中并定容:
________。
③摇匀后发现液面低于刻度线于是又加水:
________。
④容量瓶中原有少量蒸馏水:
________。
⑤定容时俯视液面:
________。
解析
(1)求需要的浓硫酸的体积,根据稀释前后溶质的质量不变来计算,设需浓硫酸的体积为x,则:
0.5L×1mol·L-1×98g·mol-1=x×1.84g·cm-3×98%,解得x=27.2mL。
(3)误差分析根据c(H2SO4)=来分析,①中稀释硫酸的烧杯未洗涤使得n(H2SO4)减少,c(H2SO4)偏小;②趁热将溶液注入容量瓶中并定容,冷却至室温后V偏小,c(H2SO4)偏大;③摇匀后再加水,使V增大,c(H2SO4)偏小;④容量瓶中有少量水时,对c(H2SO4)无影响;⑤定容时俯视液面,使得V偏小,c(H2SO4)偏大。
答案
(1)27.2
(2)往容量瓶中加入适量的水,塞好瓶塞,用左手食指顶住瓶塞,用右手托住瓶底,把瓶倒立过来,如不漏水,将其放正,把瓶塞旋转180°后塞紧,再把瓶倒立过来,检验是否漏水
(3)①偏小 ②偏大 ③偏小 ④不变 ⑤偏大
1.已知0.5L的NaCl溶液中含有0.5molNa+。
下列关于该溶液的说法不正确的是( )
A.该溶液中溶质的物质的量浓度为1mol·L-1
B.该溶液中含有58.5gNaCl
C.配制100mL该溶液需用5.85gNaCl
D.量取100mL该溶液倒入烧杯中,烧杯中Na+的物质的量为0.1mol
解析 0.5L的NaCl溶液中含有0.5molNa+,即该溶液中溶质的物质的量浓度为1mol·L-1;该溶液中含有0.5molNaCl,质量为29.25g;配制100mL该溶液需用0.1molNaCl,质量为5.85g;量取100mL该溶液倒入烧杯中,烧杯中Na+的物质的量浓度仍为1mol·L-1,物质的量为0.1mol。
答案 B
2.VLFe2(SO4)3溶液中含Fe3+mg,则溶液中SO的物质的量浓度为( )
A.mol·L-1B.mol·L-1
C.mo
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- 课时 物质 化学 实验 中的 应用 经典 导学案