化学：1.2.2《物质的量在化学实验中的应用》课件(人教版必修1)

学习目标1.了解物质的量浓度的含义。2.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法。3.掌握有关物质的量浓度的计算。一、物质的量浓度1．定义：里所含溶质B的，它是一个物理量。2．符号及单位：符号为，常用的单位为。3．公式：。4．意义：若某溶质的物质的量浓度为1mol/L，则表示1L中含有溶质。基础知识梳理单位体积溶液物质的量mol/L(或mol·L－1)cB1mol溶液cB＝nBV二、一定物质的量浓度溶液的配制以配制100mL1.00mol·L－1NaCl溶液为例。1．主要仪器、、、、、等。2．配制步骤(1)计算：根据nB＝cB·V可知n(NaCl)＝，则m(NaCl)＝。(2)称量：用准确称取NaCl固体。100mL容量瓶托盘天平烧杯玻璃棒量筒胶头滴管0.1mol5.85g托盘天平5.9g【注意】用托盘天平称量时，托盘天平的精确度为0.1g，所以不能称出5.85g固体。(3)溶解：将称好的NaCl固体放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解，用搅拌，并冷却至室温。(4)移液：将烧杯中的溶液用玻璃棒引流转移到中。(5)洗涤：用蒸馏水洗涤烧杯内壁次，并将洗涤液都注入容量瓶中，轻轻摇动，使溶液混合均匀。(6)定容：将蒸馏水注入容量瓶，当液面离容量瓶颈部下时，改用滴加蒸馏水至液面与刻度线。玻璃棒容量瓶2～3容量瓶刻度线1～2cm胶头滴管相切(7)摇匀：盖好瓶塞，反复上下颠倒、摇匀。实验流程如图所示：【注意】若配制过程中有溶液洒落或定容时加水过多，只能重新配制。如果不将洗涤液注入容量瓶，对NaCl的物质的量浓度有何影响？【思考·提示】洗涤液中含有少量溶质，如果不转移到容量瓶中，则浓度偏低。思考三、浓溶液的稀释1．在用浓溶液配制稀溶液时，常用的计算公式是：。2．在稀释浓溶液时，发生变化的是，不变的是溶液中。c(浓溶液)×V(浓溶液)＝c(稀溶液)×V(稀溶液)溶质的物质的量溶液的体积1．容量瓶的标注内容(1)容量瓶上标有温度、容积、刻度线。(2)表示在所指温度下，液面与刻度线相切时，溶液体积恰好与瓶上标注的体积相等，所以只有在指定温度下，容量瓶的容积才是标准的。(3)常用规格有100mL、250mL、500mL及1000mL。要点一容量瓶使用的注意事项2．容量瓶使用注意事项(1)容量瓶瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞。使用前，除洗涤外，还应检查容量瓶是否完好，检验容量瓶是否漏液。检漏方法：往瓶内加入一定量水，塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立过来，观察瓶塞周围是否有水漏出。如果不漏水，将瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧，仍把瓶倒立过来，再检查是否漏水。(2)只用于配制溶液，不能直接在容量瓶中溶解或稀释，容量瓶也不能作为反应容器，且不能长期贮存溶液。(3)向容量瓶中注入液体时，应沿细玻璃棒注入，且玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线以下的内壁上，以防注入操作时液体流出，造成溶质损失。(4)溶液注入容量瓶前需恢复到常温，因为溶质在烧杯内稀释或溶解时会吸热或放热，而容量瓶必须在常温下使用。(5)用容量瓶不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液，这是因为容量瓶的规格是固定的，配制溶液时要根据所需溶液的体积选择合适的容量瓶。(6)读数时，要使视线与瓶内凹液面的最低处相切。(7)洗涤容量瓶后留在瓶内的少量水不必烘干除去，因为最后定容时也要加水。在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是________(填写标号)。A．使用容量瓶前检查它是否漏水B．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗C．配制溶液时，如果试样是固体，把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线1cm～2cm处，用滴管滴加蒸馏水到标线D．配制溶液时，如果试样是液体，用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线1cm～2cm处，用滴管滴加蒸馏水到标线例1E．盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次【解析】用待配溶液润洗容量瓶，会使内壁附着溶质，导致所配溶液浓度偏大，故B不正确；若在容量瓶中进行溶解或稀释，由于热效应使溶液的体积和容量瓶容积发生改变，所配溶液浓度会产生误差，故C、D不正确。【答案】BCD1．容量瓶是用来配制一定物质的量浓度溶液的定量仪器，其上标有：①温度、②浓度、③容积、④压强、⑤刻度线、⑥酸式或碱式这六项中的()A．②④⑥B．③⑤⑥C．①②④D．①③⑤答案：D1．误差分析(以配制一定浓度的NaOH溶液为例)要点二配制溶液时的误差分析可能引起误差的一些操作过程分析对c的影响mV称量误差称量时间过长减小－偏低用滤纸称NaOH减小－偏低配制过程误差分析移液前容量瓶内有少量水不变不变不变向容量瓶转移液体时少量流出减小－偏低未洗涤烧杯和玻璃棒减小－偏低未冷却至室温就注入定容－减小偏高定容时，水加多后用滴管吸出减小－偏低定容摇匀时液面下降再加水－增大偏低定容时俯视读刻度－减小偏高定容时仰视读刻度－增大偏低2.仰视或俯视刻度线图解(1)仰视刻度线(图1)。由于操作时是以刻度线为基准加水，从下向上看，最先看见的是刻度线，刻度线低于液面的实际刻度，故加水量偏多，导致溶液体积偏大，结果偏低。(2)俯视刻度线(图2)。恰好相反，刻度线高于液面的实际读数，使得加水量偏小，结果偏高。特别提醒误差分析的关键是抓住配制原理：cB＝nBV，c(NaOH)＝n(NaOH)V＝m(NaOH)M(NaOH)·V，其中M不变，不规范的操作过程会导致m(NaOH)和V的值发生变化，从而使所配制溶液的物质的量浓度产生误差。如图为配制250mL0.2mol·L－1Na2CO3溶液的示意图。例2回答下列问题：(1)①中称得Na2CO3________g。(2)玻璃棒在②、③两步中的作用分别是________、________。(3)若出现如下情况，对所配溶液浓度有何影响？(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)A．某同学在第⑧步观察液面时仰视________；B．没有进行操作步骤④和⑤________；C．在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外________；D．在步骤①中，药品放在右盘，砝码放在左盘(使用游码)________。【思路点拨】本题进行误差分析要注意以下两点：(1)要根据基本公式c＝nV进行分析。(2)分析错误操作对n或V有什么影响。【解析】(1)n(Na2CO3)＝c(Na2CO3)×V(Na2CO3)＝0.2mol·L－1×0.25L＝0.05mol，m(Na2CO3)＝n(Na2CO3)×M(Na2CO3)＝0.05mol×106g·mol－1＝5.3g。(2)玻璃棒是中学化学实验中常用的仪器，在第②步中，用玻璃棒搅拌，可加速Na2CO3固体的溶解；在第③步中，用玻璃棒引流，可防止Na2CO3溶液流到容量瓶外。(3)所有的定量实验都存在一个“误差”的问题，在本实验的误差分析中，一定要紧扣物质的量浓度的定义式，即c＝n/V。如果在第⑧步观察液面时仰视，V偏大，结果偏低；如果没有进行操作步骤④和⑤，n偏小，结果偏低；如果在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外，n偏小，结果偏低；称量时，右物左码，使药品减少，结果偏低。【答案】(1)5.3(2)搅拌引流(3)A.偏低B．偏低C．偏低D．偏低(1)第③步操作前，容量瓶中存有少量蒸馏水，对所配溶液浓度有何影响？(2)第⑧步中，若加水超过刻度线应如何处理？【提示】(1)无影响。(2)倒掉溶液重新配制。互动探究1．已知一定体积的溶液中溶质的量，求溶质的物质的量浓度(1)若已知溶质质量要点三有关物质的量浓度的简单计算(2)若已知溶质中某粒子的个数2．求算一定体积的气体(标准状况)溶于水后形成溶液中溶质的物质的量浓度(1)若已知溶液的体积(2)若已知溶液的密度如果气体的摩尔质量为Mg·mol－1，VL(标准状况)该气体溶于1L水中所得溶液的密度为ρg·cm－3。①先计算溶质的物质的量n＝VL22.4L·mol－1＝V22.4mol②再计算溶液的体积V＝m(溶液)ρ(溶液)＝V22.4mol×Mg·mol－1＋1000gρg·cm－3×1×10－3L·mL－1＝MV＋2240022400ρL③最后计算物质的量浓度c＝nV＝V22.4molMV＋2240022400ρL＝1000ρV22400＋MVmol·L－13．已知溶液中某种粒子的物质的量浓度，求其他粒子的物质的量浓度解答此类题目时要依据两个规律：(1)定组成规律电解质溶液中，阴离子与阳离子浓度之比等于化学组成中离子个数之比，据此可求已知一种离子浓度的溶液中的另一种离子浓度。如Na2SO4溶液中c(Na＋)＝2c(SO42－)＝2c(Na2SO4)(2)电荷守恒定律因为任何溶液都显电中性，故溶液中阳离子所带的正电荷总数应等于溶液中阴离子所带的负电荷总数，这个规律就称为电荷守恒定律。如在K2SO4、MgSO4的混合溶液中K2SO4===2K＋＋SO42－MgSO4===Mg2＋＋SO42－c(K＋)＋2×c(Mg2＋)＝2×c(SO42－)1．运用电荷守恒定律时，要特别注意离子所带电荷数参与计算，即离子浓度要乘以每个离子所带电荷的数值。2．混合溶液更适于运用电荷守恒解决问题。特别提醒将10.6gNa2CO3溶于水配成1L溶液。(1)该溶液中Na2CO3的物质的量浓度为__________，溶液中Na＋的物质的量浓度为________。(2)向该溶液中加入一定量NaCl固体，使溶液中Na＋的物质的量浓度为0.4mol/L(假设溶液体积不变)需加入NaCl的质量为________，Cl－的物质的量浓度为________。例4【解析】(1)n(Na2CO3)＝mM＝10.6g106g/mol＝0.1molc(Na2CO3)＝nV＝0.1mol1L＝0.1mol/Lc(Na＋)＝2c(Na2CO3)＝0.2mol/L(2)根据电荷守恒c(Na＋)＝c(Cl－)＋2c(CO32－)c(Cl－)＝c(Na＋)－2c(CO32－)＝0.4mol/L－2×0.1mol/L＝0.2mol/Ln(NaCl)＝n(Cl－)＝0.2mol/L×1L＝0.2molm(NaCl)＝0.2mol×58.5g/mol＝11.7g【答案】(1)0.1mol·L－10.2mol·L－1(2)11.7g0.2mol·L－1若要使(2)溶液中H＋的物质的量浓度为0.1mol/L，需通入标准状况下的HCl的体积为多少？(假设溶液体积不变)【提示】根据离子守恒H＋为0.1mol/L时溶液中溶质为HCl和NaCl，c(Cl－)＝c(H＋)＋c(Na＋)＝0.1mol/L＋0.4mol/L＝0.5mol/L，原有NaCl0.2mol，故通入HCl的物质的量为0.3mol，V(HCl)＝0.3mol×22.4L/mol＝6.72L。互动探究3．(2009年启东高一检测)将117gNaCl溶于水配制成1L溶液。(1)该溶液中NaCl的物质的量浓度为________，溶液中Cl－的物质的量浓度为________。(2)配制1mol·L－1的NaCl溶液500mL，需该溶液的体积为________。(3)向该溶液中再通入一定量的HCl气体后，溶液中Cl－的物质的量浓度为3mol·L－1(假设溶液体积不变)，则溶液中H＋的物质的量浓度为________，通入HCl气体的体积(标准状况下)为________。c(Cl－)＝c(NaCl)＝2mol·L－1。(2)配制500mL1mol·L－1的NaCl溶液所需NaCl的物质的量为1mol·L－1×0.5L＝0.5mol，设需要该溶液的体积为V，则有0．5mol＝2mol·L－1×V，V＝0.25L。解析：(1)n(NaCl)＝117g58.5g·mol－1＝2mol，c(NaCl)＝nV＝2mol1L＝2mol·L－1，(3)根据溶液中电荷守恒定律c(H＋)＋c(Na＋)＝c(Cl－)c(H＋)＝c(Cl－)－c(Na＋)＝c(Cl－)－c(NaCl)＝3mol·L－1－2mol·L－1＝1mol·L－1溶液中n(H＋)＝1mol·L－1×1L＝1moln(HCl)＝n(H