高中化学 第二节 化学计量在实验中的应用第3课时学案 新人教版必修1.docx
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高中化学第二节化学计量在实验中的应用第3课时学案新人教版必修1
2019-2020年高中化学第二节化学计量在实验中的应用第3课时学案新人教版必修1
1.了解物质的量浓度的概念。
2.能运用物质的量浓度进行简单计算。
3.掌握一定物质的量浓度溶液的配制方法。
一、物质的量浓度
1.含义:
用来表示里所含的物理量。
2.符号为。
常用单位为(或)。
3.表达式:
。
二、一定物质的量浓度溶液的配制
1.关于托盘天平的使用
(1)托盘天平只能用于粗略的称量,能准确到。
(2)称量前先把游码放在处,检查天平是否平衡。
(3)称量时把放在左盘,放在右盘。
砝码要用夹取。
(4)称量完毕后,应把砝码放回中,把移回零刻度处。
(5)为了不使天平受到污染或损坏,应特别注意:
①称量干燥的固体药品前,应先在两个托盘上各放,然后把药品放在纸上称量。
②易潮解的药品,必须放在(如、)里称量。
2.一定物质的量浓度溶液的配制
(1)配制原理
根据定义式:
/V,m=M·,则m=。
其关键操作是:
①准确称取溶质的;②准确确定溶液的。
(2)主要仪器
、、、、。
如果溶质是固体,则需要称量,还需要的仪器是。
(3)容量瓶的使用
容量瓶是用来的仪器,常用的规格有。
上面标有:
、、。
容量瓶在使用前要先,其方法是。
(4)步骤
(以配制100mL1.00mol/L的NaCl溶液为例)
①计算:
计算所需NaCl固体的质量为g。
②称量:
用称量NaCl固体。
(固体称量用天平,液体量取则用量筒)
称量的注意事项:
a.天平使用前要调零;
b.两个托盘上各放一张大小相同的称量纸;
c.称量时遵循左物右码的原则;
d.镊子夹取砝码应按照从大到小的顺序;
e.称量完毕应将砝码放回砝码盒中,游码归零。
③溶解:
将称好的NaCl固体放入中,加适量蒸馏水溶解,用搅拌,目的是。
溶解时应注意的事项:
(固体要先溶解,液体要先稀释;都要冷却至室温再移液)
a.溶质在烧杯中溶解,不能在容量瓶中溶解,溶解时加水不要太多;
b.应当注意搅拌时沿着一定的方向进行;
c.玻璃棒不要碰到烧杯底和烧杯壁;
d.不要把玻璃棒放在实验台上,以免引入其他杂质。
④转移:
(溶液冷却后,用玻璃棒引流)
将烧杯中的溶液注入中,玻璃棒的作用是。
思考:
为什么不能将溶液直接倒入容量瓶中?
________________________________。
用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁。
洗涤液也都注入中。
轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀。
思考:
量浓硫酸的量筒需要洗吗?
(不需要或洗涤液不能转入容量瓶)
⑤定容:
将蒸馏水注入容量瓶,液面离容量瓶颈刻度线下时,改用滴加蒸馏水至凹液面与刻度线。
⑥摇匀:
将容量瓶盖好塞子,把容量瓶倒转和摇动多次,使得溶液混合均匀。
1.1mol/L的NaCl溶液表示()
A.溶液中含有1molNaClB.1molNaCl溶于1L水中
C.58.5gNaCl溶于941.5g水中D.1L溶液中含有NaCl58.5g
2.从2L1mol/LNaOH溶液中取出100mL,下列有关这100mL溶液的叙述错误的是()
A.浓度为0.1mol/LB.浓度为1mol/LC.含NaOH4gD.含NaOH0.1mol
3.欲配制1.00mol/L溶液100mL,不需要使用的仪器是()
A.100mL容量瓶B.蒸馏烧瓶C.玻璃棒D.胶头滴管
4.8g配成0.1mol/L的水溶液,下列说法正确的是()
A.溶于500mL水中
B.溶于1L水中
C.溶解后溶液的总体积为500mL
D.溶解后溶液的总体积为1L
5.关于容量瓶的使用,下列操作正确的是()
A.使用前要检验容量瓶是否漏液
B.用蒸馏水洗涤后必须要将容量瓶烘干
C.为了便于操作,浓溶液稀释或固体溶解可直接在容量瓶中进行
D.为了使所配溶液浓度均匀,定容结束后,要摇匀课内探究
三、物质的量浓度
1.物质的量浓度
【问题1】什么是物质的量浓度?
(1)概念:
________________________________。
(2)符号及单位:
符号为;常用的单位为。
(3)表达式:
。
例1
(1)将40gNaOH溶解在1L水中,所得的溶液中溶质的物质的量浓度是否为1mol/L?
为什么?
________________________________。
(2)1mol/LNaOH溶液的含义是什么?
________________________________。
(3)将0.5molNaOH配成2L溶液,该溶液的物质的量浓度是多少?
________________________________。
(4)100mL1mol/LNaOH溶液中,NaOH的物质的量是多少?
________________________________。
从该溶液中倾倒出20mL,此20mLNaOH溶液的物质的量浓度还是1mol/L吗?
为什么?
________________________________。
(5)在初中我们讲分子的概念时,曾做过一个实验:
100mL酒精与100mL水混合,其体积并不等于200mL,它说明了什么?
结合初中知识和我们今天所学的知识进行回答。
________________________________。
【问题2】理解物质的量浓度时应该注意什么问题?
________________________________________________________________。
【问题3】物质的量浓度与质量分数的比较
溶质的物质的量浓度
溶质的质量分数
符号
c(溶质)
w(溶质)
定义
单位体积溶液里所含溶质B的物质的量称为B的物质的量浓度
溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比
相似处
都是表示溶液中溶质组成的物理量
不同处
溶质的物理量(及单位)
溶液的物理量(及单位)
计算式
特点
体积相同、物质的量浓度相同的不同物质的溶液中,所含溶质的物质的量,溶质质量(填“相同”“不同”或“不一定相同”)
质量相同、溶质质量分数相同的不同物质的溶液中,所含溶质的质量,物质的量(填“相同”“不同”或“不一定相同”)
联系(换算公式)
通过溶液的密度,可以进行物质的量浓度与溶质的质量分数之间的换算:
(其中用ρ代表密度,w代表质量分数,M代表摩尔质量)
【问题4】我们知道在溶液中溶质可以是单质、化合物,也可以是离子或某种特定组合。
同时通过初中的学习我们知道NaOH溶液之所以导电,原因是NaOH在溶液中可以发生电离,即:
NaOH﹦+,那么在1mol/LNaOH溶液中和的物质的量浓度分别为;在0.5mol/L的溶液中和的物质的量浓度分别为。
2.有关物质的量浓度的计算
(1)基本计算:
直接套用定义式。
例2配制500mL0.1mol/L的NaOH溶液,需NaOH的物质的量是多少?
质量是多少?
(2)有关溶液稀释的计算
【问题5】溶液在稀释过程中什么是不变的?
________________________________________________________________。
例3把5%的氢氧化钠溶液蒸发掉32.4g水后,溶液变成106mL,溶质的质量分数变为21.2%,则浓缩后氢氧化钠溶液的物质的量浓度为多少?
3.一定物质的量浓度溶液的配制
【问题6】如何配制100mL1.00mol/L的NaCl溶液?
(1)操作步骤
①计算:
所需NaCl固体的质量为;
②称量:
准确称量NaCl固体;
③溶解:
将称量好的NaCl固体放入烧杯中,然后用,该步操作用到的仪器有;
④冷却:
将烧杯中的溶液冷却至;
⑤转移:
将烧杯中的溶液沿缓缓注入中;用适量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒
次,并将洗涤液也注入中;
⑥振荡:
用手轻轻摇动容量瓶,使溶液混合均匀;
⑦定容:
把蒸馏水沿着玻璃棒缓缓注入容量瓶中,当液面距离容量瓶颈刻度线下时,改用
加蒸馏水至凹液面的最低处与刻度线(视线要保持水平);
⑧摇匀:
盖好瓶塞,,摇匀。
【问题7】容量瓶的构造和作用是什么?
在使用容量瓶前需要注意什么问题?
(2)容量瓶的使用
①容量瓶是一种,容量瓶颈部有,瓶上标有和。
只能,而不能。
②容量瓶是用来的仪器。
③容量瓶有各种不同规格,常用的有等几种。
容量瓶只能配对应体积的溶液。
因此,在选择时,要使容量瓶的容积或略大于所需体积。
④容量瓶的使用要有一定限制,容量瓶不能作为的容器或反应容器使用,也不能,更不能作为固体或的仪器使用。
⑤在使用容量瓶前必须检查容量瓶是否。
方法是:
______________________________________
________________________________________________________________。
⑥用洗涤容量瓶后使用。
⑦转移溶液时必须使用引流。
(3)实验中注意的问题有哪些?
___________________________________________________________________________。
(4)误差分析
【问题8】如何分析实验中的误差?
配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液引起实验误差的主要原因:
根据判断。
其他正常时,凡是使或增大的因素,使;凡是使或减小的因素,使;凡是使增大的因素,使;凡是使减小的因素,使。
例4根据以上的分析,请同学们填写下表。
能引起误差的一些操作
因变量
c
m
V
托盘天平
1.天平的砝码沾有其他物质或已生锈
2.调整天平零点时,游码放在了刻度线的右端
3.药品、砝码左右位置颠倒,且使用了游码
4.称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长
5.用滤纸称易潮解的物质(如NaOH)
6.溶质含有其他杂质
烧杯
7.溶解前烧杯内有水
8.搅拌时部分液体溅出
9.未洗涤烧杯和玻璃棒
容量瓶
10.未冷却到室温就注入容量瓶定容
11.向容量瓶转移溶液时有少量液体流出
12.定容时,水加多了,用滴管吸出
13.定容后,经振荡、摇匀、静置、液面下降再加水
14.定容时,俯视读刻度数
15.定容时,仰视读刻度数
16.配好的溶液转入干净的试剂瓶时,不慎溅出部分溶液
1.图1-2-12是某溶液在稀释过程中,溶质的物质的量浓度随溶液体积的变化曲线图,根据图中的数据分析得出V值等于()
图1-2-12
A.2B.3C.4D.5
2.图1-2-13是表示配制一定物质的量浓度的NaCl溶液的部分操作示意图,其中有错误的是()
图1-2-13
3.配制100mL1.0mol/L溶液,下列操作正确的是()
A.称取10.6g无水碳酸钠,放入100mL容量瓶中,加水溶解、定容
B.称取10.6g无水碳酸钠,加入100mL蒸馏水,搅拌、溶解
C.转移溶液时,未用玻璃棒引流,直接倒入容量瓶中
D.定容后,塞好瓶塞,反复倒转、摇匀
4.下列关于物质的量浓度表述正确的是()
A.0.3mol/L的溶液中含有和的总物质的量为0.9mol
B.当1L水吸收22.4L氨气时所得氨水的浓度不是1mol/L,只有当22.4L氨气溶于水制得1L氨水时,其浓度才是1mol/L
C.在和NaCl的中性混合水溶液中,如果和的物质的量相等,则和的物质的量浓度一定相同
D.10℃时,0.35mol/L的KCl饱和溶液100mL蒸发掉5g水,冷却到10℃时,其体积小于100mL,它的物质的量浓度仍为0.35mol/L
5.用10mL0.1mol/L的溶液恰好使相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,则这三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是()
A.3∶2∶2B.1∶2∶3
C.1∶3∶3D.3∶1∶1
6.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,造成所配溶液浓度偏高的原因是()
A.所用固体NaOH已潮解
B.向容量瓶中加水未到刻度线
C.用带游码的托盘天平称5.4gNaOH时,误把砝码放在了左边(5g以下使用游码)
D.配制完毕,不小心溅出几滴溶液,为使溶液的浓度不减少,又在配好的溶液中加入少量的NaOH
作业一
作业内容见课本第17页第4、5题,第18页第6、7、9题。
作业二
作业内容见“课时练案”。
作业三
作业内容见“课时学案”中的“自主学习”和“自我检测”。
参考答案
[自主学习]答案
一、1.单位体积溶液溶质B的物质的量
mol/Lmol·
=/V
二、1.
(1)0.1g
(2)标尺的零刻度
(3)称量物砝码镊子
(4)砝码盒游码
(5)①一张相同质量的纸②玻璃器皿小烧杯表面皿
·V·M
①质量②体积
(2)烧杯玻璃棒量筒容量瓶胶头滴管托盘天平
(3)配制准确的一定物质的量浓度溶液100mL、250mL、500mL和1000mL刻度线温度容量查漏加入适量水,盖好玻璃塞,倒转180°,查看是否漏水;再旋转塞子,重复上述操作
(4)①5.85②托盘天平③烧杯玻璃棒加速溶解④容量瓶引流容量瓶颈较细,为避免液体洒在外面,应用玻璃棒引流2~3次容量瓶⑤1~2cm胶头滴管相切
[自我检测]答案与解析
1.D解析:
物质的量浓度为1mol/L的NaCl溶液表示在1L溶液中含有NaCl1mol,即58.5g。
2.A解析:
从一定物质的量浓度的溶液中取出任意体积的溶液,其浓度不变,但所含溶质的物质的量和质量因体积的不同而不同。
取出的100mL溶液中,n(NaOH)=1mol/L×0.1L=0.1mol,m(NaOH)=40g/mol×0.1mol=4g。
3.B解析:
配制一定物质的量浓度的溶液不需要蒸馏烧瓶。
4.C解析:
)==0.05mol,V==0.5L=500mL。
也就是说,8g溶于适量的水,使溶液体积为500mL时,即配成0.1mol/L的水溶液,而不是溶于500mL水中。
5.AD解析:
容量瓶使用前不必烘干,不能在容量瓶中稀释或溶解物质。
[课内巩固练习]答案与解析
1.C解析:
对已知物质的量浓度的溶液进行稀释,稀释前后溶质的物质的量不变,则有:
2mol/L×1L=0.5mol/L×VL,V=4。
2.C解析:
定容时,视线应与刻度线相平。
3.D解析:
不能在容量瓶中溶解,A错误;加入100mL蒸馏水,溶液的体积大于100mL,B错误;转移溶液时要用玻璃棒引流,C错误。
4.D解析:
A项,没有指明溶液的体积,故溶液中和的总物质的量不一定等于0.9mol。
B项,虽然强调了氨水的体积为1L,而不是溶剂为1L,但是没有指明22.4L是氨气在标准状况下的体积,则氨气的物质的量不一定是1mol,制成1L溶液时,浓度也不一定是1mol/L。
C项,当与的物质的量浓度相等时,根据化学式中与,与的比例关系,)∶)=2∶1。
D项,对于10℃时0.35mol/L的KCl饱和溶液,蒸发掉水分后,必析出KCl晶体,温度恢复到10℃时,仍为饱和溶液,故浓度不变。
5.C解析:
设为1mol,沉淀1mol需1mol,由、、的化学式可知,需三种盐的物质的量分别是1/3mol、1mol、1mol,又因三种盐的体积相同,浓度之比等于物质的量之比,故为mol∶1mol∶1mol=1∶3∶3。
6.BD解析:
A项,潮解为吸水过程,所以称量的NaOH质量偏小,浓度偏低。
B项,溶液体积小,所配溶液浓度偏高。
C项,实际称量的质量是4.6g,所配溶液浓度偏低。
D项,配制完毕后,溶液外溅,不会影响溶液的浓度,如果在配好的溶液中再加入NaOH,会造成浓度偏高。
2019-2020年高中化学第二节化学计量在实验中的应用第3课时教案新人教版必修1
[课时教案]备选例题
例1张敏同学到学校卫生室就医,图1-2-1是校医为她输液时用的一瓶质量分数为5%的葡萄糖)注射液的标签。
请认真观察标签所列内容并填空:
葡萄糖注射液
规格:
250mL,内含葡萄糖12.5g
生产批号:
0503203
有效期:
至xx年12月6日
图1-2-1
(1)该溶液中含水___________________g。
(2)该溶液的密度为___________________g/mL。
(3)该溶液的物质的量浓度为___________________mol/L。
解析:
根据溶液中溶质的质量分数的计算公式进行计算。
设此葡萄糖注射液的质量为m,则有:
5%m=12.5g,解得m=250g,所以溶液的密度为ρ=250g÷250mL=1g/mL。
其中所含水的质量为250g-12.5g=237.5g。
因此该溶液的物质的量浓度为c=≈0.28mol/L。
答案:
(1)237.5
(2)1(3)0.28
例2实验室中有物质的量浓度相同的NaCl、和三种溶液,经测定知其中所含的个数比为1∶1∶1,则三种溶液的体积比应是()
A.2∶3∶6B.1∶2∶3C.3∶2∶1D.6∶3∶2
解析:
因的个数即物质的量相等,则NaCl、、的物质的量之比应为6∶3∶2。
由于n=cV,物质的量浓度相等,则溶液的体积与溶质的物质的量成正比,故体积比为6∶3∶2。
答案:
D
例3自主学习探究小组到实验室配制500mL0.5mol/L的NaOH溶液,试回答下列问题:
(1)计算需要NaOH固体的质量为___________________。
(2)某学生用托盘天平称量一个小烧杯的质量,称量前把游码放在标尺的零刻度处,天平静止时发现指针在分度盘的偏右位置,此时左边的托盘将______________________(填“高于”或“低于”)右边的托盘。
欲使天平平衡,所进行的操作应为___________________________。
假定最终称得小烧杯的质量为___________________(填“32.6g”或“32.61g”),请用“↓”表示在托盘上放上砝码,“↑”表示从托盘上取下砝码的称量过程,并在标尺上画出游码位置(画“”表示)。
砝码质量/g
50
20
20
10
5
称量(取用砝码)过程
标尺
图1-2-2
(3)配制方法:
设计五个操作步骤:
①向盛有NaOH的烧杯中加入200mL蒸馏水使其溶解,并冷却至室温。
②继续往容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2cm。
③将NaOH溶液沿玻璃棒注入500mL容量瓶中。
④在烧杯中加入少量的蒸馏水,小心洗涤2~3次后移入容量瓶。
⑤改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线,加盖摇匀。
试写出正确的操作顺序________________________。
(4)某学生实际配制NaOH溶液的浓度为0.48mol/L,原因可能是()
A.使用滤纸称量氢氧化钠固体
B.容量瓶中原来存有少量蒸馏水
C.溶解NaOH后的烧杯未经多次洗涤
D.胶头滴管加水后定容时仰视刻度线
解析:
此题考查托盘天平的使用和NaOH溶液的配制。
用托盘天平称量固体时,应先加质量大的砝码,再加质量小的砝码,最后移动游码,而且托盘天平一般只能准确到0.1g。
称量固体氢氧化钠时,不能放在滤纸上称量,因为氢氧化钠具有很强的腐蚀性并极易潮解,会与空气中的二氧化碳反应。
所以在称量固体氢氧化钠时,应将氢氧化钠放在烧杯中并盖上玻璃片,在称量时动作还应尽量快。
将烧杯里的溶液转移到容量瓶中后,要用蒸馏水洗涤烧杯2~3次,并将洗涤液也全部转移到容量瓶中。
原因是烧杯中还会留有配制的溶液的溶质,所以要用蒸馏水洗涤干净。
如果洗涤液不全部转移到容量瓶中,会影响所配制溶液的浓度,即所配制的溶液的实际浓度数值比理论值偏低。
定容时仰视刻度线,会使配制的溶液体积偏大,使所配溶液浓度偏低。
答案:
(1)10.0g
(2)高于将左边的平衡螺母向左旋或将右边的平衡螺母向左旋,直至天平平衡32.6g
砝码质量/g
50
20
20
10
5
称量(取用砝码)过程
↓↑
↓
↓↑
↓
↓↑
图1-2-3
(3)①③④②⑤(4)ACD
[课时练案]备选习题
1.在实验室制氢气时使用了1mol/L的稀硫酸,则对此溶液含义的叙述正确的是()
A.1L水中含有1mol硫酸
B.1L溶液中含有1mol
C.将98g溶于1L水配成的溶液
D.1L溶液中含有98g
答案:
D
解析:
A中“1L水”错误,应为“1L溶液”;B中1L溶液中的应为1L×1mol/L×2=2mol;C中无法确定将98g溶于1L水配成的溶液体积为多少;D中98g的物质的量即为1mol,对应的浓度恰好为1mol/L。
2.化学课外活动小组提供的下列溶液,溶质的物质的量浓度为0.1mol/L的是()
A.含4gNaOH的溶液1L
B.含0.1gNaOH的溶液1L
C.含0.2mol的溶液0.5L
D.含19.6g的溶液2L
答案:
AD
解析:
A中n(NaOH)==0.1mol,则c(NaOH)===0.1mol/L;同理可计算出B、C、D的浓度分别为0.0025mol/L、0.4mol/L、0.1mol/L。
3.在进行配制100mL1.0mol/L的NaCl溶液的实验时,下列情况会导致最终浓度偏小的是()
A.所用托盘天平使用前指针向右倾斜
B.容量瓶使用前未干燥
C.转移溶液后,烧杯没有洗涤
D.定容时俯视刻度线
答案:
C
解析:
A项,天平使用前指针向右倾斜,说明右边重,而称量后天平要平衡,指针要指向中间,左边物品的质量就会偏重,最终浓度会偏大。
B项无影响,因为最后定容时仍需加水。
C项,没有洗涤烧杯,则溶质不可能完全转入容量瓶,最终浓度会偏小。
D项,俯视刻度线,视线偏高,得到的溶液体积偏小,浓度也会偏大。
4.相同体积的NaCl溶液(浓度为)和溶液(浓度为),若其中的物质的量浓度相同,则它们的物质的量浓度和的关系是()
=>
<=
答案:
B
解析:
因为NaCl﹦,,当钠离子浓度相同时,可判断出。
5.实验室有碳酸钠、高锰酸钾、硝酸、氢氧化钠等几种不同物质的溶液,其物质的量浓度和体积都相同,则这些溶液中一定相同的是()
A.溶剂的质量
B.溶质的质量
C.溶质的物质的量
D.溶质的质量分数
答案:
C
解析:
已知各溶液的物质的量浓度和体积都相同,根据公式c=n/V只能得到n相等,其他数值与具体溶质有关。
6.赵艳同学将一定质量的KCl溶于1.8L水中,若使每
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- 高中化学 第二节 化学计量在实验中的应用第3课时学案 新人教版必修1 第二 化学 计量 实验 中的 应用 课时 新人 必修