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化学定量分析常涉及溶液的配制和溶液浓度的计算,利用化学反应进行定量分析时,用物质的量浓度来表示溶液的组成更为方便.溶质(用字母B表示)的物质的量浓度(molarity)是指单位体积溶液中所含溶质B的物质的量,用符号CB(B是小字)表示,常用单位为mol/L.含义:以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的量浓度。单位:mol/L符号:CB单位:mol/L或mol/m3公式(物质的量浓度概念的计算):cB=nB/V物质的量浓度(mol/L)=溶质的物质的量(mol)/溶液的体积(L)注意:(1)体积是指溶液的体积,而不是溶剂的体积;(2)在一定物质的量浓度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或质量因体积的不同而不同。(3)溶质可以是单质、化合物,也可以是离子或其他特定组合。如c(Cl2)=0.1mol/Lc(NaCl)=2.0mol/Lc(Fe2+)=0.5mol/L等。(4)溶质的量是用物质的量来表示的,不能用物质的质量来表示一定物质的量浓度溶液的配制1、实验用品除试剂外,配制中必须用到的实验用品有:容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管,用固体配制还需用托盘天平和药匙、滤纸(或烧杯),用液体配制还需用量筒(或滴定管、移液管)。2、配制步骤(1)计算:计算配制所需固体溶质的质量或液体浓溶液的体积。(2)称量:用托盘天平称量固体质量或用量筒(应用移液管,但中学阶段一般用量筒)量取液体体积。(3)溶解:在烧杯中溶解或稀释溶质,冷却至室温(如不能完全溶解可适当加热)。(4)转移:将烧杯内冷却后的溶液沿玻璃棒小心转入一定体积的容量瓶中(玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线以下)。(5)洗涤:用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液转入容器中,振荡,使溶液混合均匀。(6)定容:向容量瓶中加水至刻度线以下1cm~2cm处时,改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度线相切。(7)摇匀:盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手的手指托住瓶底,反复上下颠倒,使溶液混合均匀。最后将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴好标签。一定物质的量浓度溶液中,溶质微粒的浓度1、非电解质在其水溶液中以分子形式存在,溶液中溶质微粒的浓度即为溶质分子的浓度。如1mol/L乙醇溶液中,乙醇分子的物质的量浓度为1mol/L。2、强酸、强碱、可溶性盐等强电解质在其水溶液中以阴离子和阳离子形式存在,各种微粒的浓度要根据溶液的浓度和溶质的电离方程式来确定。如:1mol/LNaCl溶液中:c(Na+)=1mol/Lc(Cl-)=1mol/L1mol/LH2SO4溶液中:c(H+)=2mol/Lc(SO42-)=1mol/L1mol/LBa(OH)2溶液中:c(Ba2+)=1mol/Lc(OH-)=2mol/L1mol/LFe2(SO4)3溶液中:c(Fe3+)=2mol/Lc(SO42-)=3mol/L关于物质的量浓度的计算1、关于物质的量浓度概念的计算由可得注意:其中V指的是溶液的体积,而不是溶剂的体积。2、溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算[式中:ρ—溶液的密度,单位为g/mL或g/cm3W—溶质的质量分数M—溶质的摩尔质量1000—指1000mL溶液1—指1L溶液以下公式所用与此相同。]推断过程:假设取1L溶液,则:若题目中出现了溶解度S,则可用代入上两个公式,得:[式中S—某温度下的溶解度,以g为单位;100—指100g水]3、一定物质的量浓度溶液的稀释由溶质的物质的量在稀释前后不变得C1V1=C2V2(C1、C2为稀释前后溶质的物质的量浓度)。4、不同物质的量浓度溶液的混合计算混合后溶液体积不变时C1V1+C2V2=(V1+V2)。混合后溶液体积改变时C1V1+C2V2=(其中)。稀释定律:C浓V浓=C稀V稀(高中)m浓W浓=m稀W稀(初中)5.关于物质的量浓度与质量分数的转化c(单位mol/L)=W(质量分数1)p(密度,单位g/mL)1000/M(单位g/mol)推倒百密千摩用于密度与物质的量浓度之间的转化,推导可找我(基本思想溶质)是W(质量分数)*p(密度)*1000/M(摩尔质量说白点W*m(溶液质量)/M=n(溶质的物质的量)c=n/vm=p(下有注释)vW(质量分数)*p(密度)/M(摩尔质量)提醒你一句密度单位为1000kg/m3(国际单位)=1g/cm3所以W(质量分数)*p(密度)*1000/M(摩尔质量)课题物质的量浓度第一课时课时45min教学目标知识目标a.理解并能初步运用物质的量浓度的概念。b.掌握一定物质的量浓度溶液的配制方法和步骤。能力目标a.通过对溶质的质量分数与物质的量浓度的对比,提高运用比较、归纳、推理的能力。b.通过配制1.00mol/L氯化钠溶液,使学生学习配制溶液的方法和技能。情感目标a.关注与物质的量浓度有关的生活、生产问题,体验物质量浓度对化学实验和化工生产带来的便捷。b.通过溶液组成的不同表示方法之间的关系,学会构建知识体系,让学生感受到问题的解决有多种方法,不应该局限于一种,但却该努力找到更好的方法。教学重点理解并能初步运用物质的量浓度的概念。一定物质的量浓度溶液的配制。教学难点物质的量浓度概念的构建过程。严谨的溶液配制思想的启迪。教学方法设疑、启发、实验、讲解。教学过程教学环节教师活动学生活动备注导入新课提问:化学实验中很多时候都离不开溶液,如常见的酸碱盐溶液,那么我们学过的表示溶液组成的物理量——质量分数大家还记得吗?复习质量分数的知识,积极作答。结合课本内容,通过引导学生发现质量分数的“局限之处”,介绍物质量浓度广泛的应用(图片展示)和重大意义,让学生对物质的量浓度感兴趣。同时注意强调,两个物理量“各有所长”,不要喜新厌旧。板书质量分数的定义式。但是很多时候,我们在取用溶液时,一般不是称量质量,而是量取体积,这时用质量分数来衡量溶液组成就比较麻烦了,有没有什么改进的方法?积极讨论,思考。顺着老师的思路考虑分母是否可以换成与体积有关的量。板书质量浓度的定义式。启发后发现:对于溶质是固体的溶液,质量浓度很方便,但是溶质是液体甚至气体呢?提示:无论是固体、液体还是气体,其宏观质量与微观数目都有联系。所以我们将分子换成物质的量试试,看看它能不能解决这个问题?发现一个新的物理量。板书新的式子,并给出它的名字——物质的量浓度,展示试剂瓶图片和实物。发现标签中已经用到了这个物理量。物质量浓度的概念讲解物质的量浓度的概念,板书并讲解表示方法,单位等。阅读书本中关于物质的量浓度的定义的内容。以练代讲,突出物质量浓度的运用。“以练代讲”:1LNaOH溶液中含有NaOH20g,那么此溶液中NaOH的物质的量浓度是多少?(严格按计算题的解题步骤精讲。)跟着老师一起完成练习。让学生按照上述方法完成:配制NaOH的物质的量浓度为0.2mol/L的溶液100mL,需要NaOH固体多少g?举一反三,独立完成练习。讨论:(书上两个问题)学生课后完成。一定物质量浓度的溶液的配制提出要求:配制500mL,0.4mol/L的NaCl溶液。用以前学过的方法,提出你的实验方案。讨论,积极阐述自己的观点,最终得出结论:计算,称量所需药品,在烧杯中溶解,定溶。本实验涉及到的一种新的装置——容量瓶,且需要注意的细节特别多,应此将按照步骤边讲边做边归纳,同时对于简单熟悉的操作如称量等可以让学生帮助老师完成,对于向容量瓶转移等比较困难的操作应该由老师来完成。讲解:用烧杯来定溶会有很大的误差,因为烧杯直径大,杯壁沾的水很多,使得测量不够准确。所以大家在开动脑筋,想想改进方法。抓住直径太大的缺点,思考,不难找到答案,用量筒。肯定学生的答案,演示这个实验。边做边总结将实验步骤改为:计算,称量所需药品,在烧杯中溶解,转移到量筒(之前要冷却),定溶。观察老师操作,并积极思考老师提出的问题。并发现问题:没有500mL的大量筒。讲解:其实不只是量筒的规格有限制,而且,量筒本身没有塞子,不能摇匀。展示:容量瓶观察容量瓶外观,识别所有的标示。利用容量瓶,和学生一起完成溶液的配置。和老师一起完成实验。结课[结合板书小结课堂内容][布置作业]1、复习本节课知识完成课后第一题1、2。2、书写一定物质量浓度溶液配制实验报告,并写出配制液体溶质的方法步骤。3、预习第三部分,物质的量浓度的计算。
本文标题:化学定量分析常涉及溶液的配制和溶液浓度的计算
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