四川省宜宾市一中学年高中化学《物质的量在化学实验中的应用》教学设计.docx
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四川省宜宾市一中学年高中化学《物质的量在化学实验中的应用》教学设计
物质的量在化学实验中的应用
课题
化学计量在实验中的应用 物质的量浓度
总课时
3
班级（类型）
学习
目标
1、运用比较的方法，使学生正确理解物质的量浓度的概念
2、运用量方程，使学生建立概念之间的联系
重、难点
1、物质的量浓度的概念
2、物质的量、摩尔质量和物质的量浓度之间的关系
3、一定物质的量浓度溶液的配制方法
学习环节和内容
学生活动
教师反思
第三课时 物质的量在化学实验中的应用
环节1新旧知识衔接-完成下列练习
（1）溶液由溶剂和溶质组成，溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比，其计算式为：
溶质的质量分数＝
×100%。
（2）使用托盘天平称量固体质量的第一步操作是调零，称量时物品放左盘，砝码放右盘。
（3）实验室欲配制下列溶液。
请填空：
①配制100g40%的NaOH溶液，需用托盘天平，称量40gNaOH，然后加入60g水，搅拌均匀即可。
②配制1L溶液中含有1molNaOH的溶液，需用托盘天平称量40gNaOH，然后加入水至溶液体积为1L。
环节2自主学习（阅读教材P15-17-完成下列内容）
一、物质的量浓度
1．概念
用来表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量。
2．符号及单位
符号为cB，常用单位为mol/L（或mol·L－1）。
3．计算公式
cB＝
。
二、一定物质的量浓度溶液的配制
配制100mL1.00mol/LNaCl溶液。
环节3预习检测-发现问题
1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）1L溶液中含有1mol溶质，溶质的物质的量浓度就是1mol/L（ ）
（2）用1L水溶解40gNaOH所得溶液浓度为1mol/L（ ）
（3）从1L0.1mol/L的NaCl溶液中取出5mL，NaCl溶液的浓度仍为0.1mol/L（ ）
（4）1mol/L的H2SO4溶液中H＋的浓度也是1mol/L（ ）
分析：
（1）说法正确。
（2）溶解40gNaOH后溶液的体积发生变化，不再是1L，故浓度不是1mol/L。
（3）溶液是均一的，物质的量浓度不变，仍为0.1mol/L，正确。
（4）因H2SO4===2H＋＋SO
，故H＋的物质的量浓度为2mol/L。
答案：
（1）√
（2）× （3）√ （4）×
2．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刻度线这五项中的（ ）
A．②④⑤ B．③④⑤
C．①②④D．①③⑤
分析：
容量瓶上标有温度、容积、刻度线三项内容。
答案：
D
3．硫酸镁和硫酸铝溶液等体积混合后，铝离子浓度为0.1mol/L，硫酸根离子的浓度为0.3mol/L，则混和溶液中镁离子浓度为（ ）
A．0.15mol/LB．0.3mol/L
C．0.45mol/LD．0.2mol/L
解析：
在混合溶液中与Mg2＋结合的c（SO
）＝0.3mol/L－0.1mol/L×
＝0.15mol/L，
故c（Mg2＋）＝0.15mol/L。
答案：
A
4．思考：
（1）将1molNaCl分别溶于1L水中，溶于一定量水中配成1L溶液，所得到的溶液浓度相同吗？
（2）为什么要洗涤烧杯和玻璃棒？
（3）配制过程中转移时不慎将溶液洒到瓶外，有什么误差？
如何处理？
答案：
（1）不相同，将1molNaCl溶于1L水中所得溶液的体积不是1L，而后者为1L，故浓度不相同。
（2）将黏附的溶质洗下转移至容量瓶中，防止溶质损失。
（3）所配溶液浓度偏小，洗净容量瓶，重新配制。
环节4小组讨论-提出问题
环节5教师点拨-重难点突破
专题一
关于物质的量浓度的计算
1．根据定义式简单计算
（1）已知一定体积的溶液中溶质的量，计算溶质的物质的量浓度的方法：
①若已知溶质质量：
②若已知溶液中某粒子的个数：
（2）一定体积的气体（标准状况）溶于水后形成的溶液中溶质的物质的量浓度的计算方法：
①若已知溶液的体积：
②若已知溶液的密度：
[假定气体的摩尔质量为Mg/mol，VL（标准状况）该气体溶于1L水中所得溶液的密度为ρg·cm－3]
c＝
＝
＝
（mol/L）。
2．物
质的量浓度与质量分数的换算
换算公式为：
c＝
，
公式的推导如下：
设溶液的体积为1mL，密度为ρg·cm－3，溶质的质量分数为w。
（1）溶质的质量m（溶质）＝m（溶液）·w＝ρ×1×w＝ρw（g）。
（2）溶质的物质的量n＝
＝
（mol）。
（3）溶质的物质的量浓度，
c＝
＝
＝
（mol/L）。
3．溶液的稀释或混合计算
（1）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。
存在等式：
c（浓）·V（浓）＝c（稀）·V（稀），
m（浓）·w（浓）＝m（稀）·w（稀）。
（2）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）。
存在等式：
c1·V1＋c2·V2＝c（混）·V（混），
m1·w1＋m2·w2＝m（混）·w（混）。
[例1] 密度为dg/cm3的溶液VmL含有摩尔质量为M的溶质mg，其物质的量浓度为cmol/L，质量分数为W%，下列表示式不正确的是（ ）
A．c＝1000m/（VM） B．m＝d·V·W/100
C．d＝cM/（10W）D．W%＝（cM/1000d）%
[解析] 用定义式检验A项：
c＝n/V，其中n＝m/M，V的单位需要调整，即c＝1000m/（VM），A项正确；用定义式检验B项：
m质＝wm液，其中m液＝V·ρ，得m＝dV×W%，B项正确；用公式c＝1000ρw/M检验C项和D项
：
即c＝（1000d·W%）/M，d＝cM/10W，C项正确；W%＝cM/（1000d），D项不正确。
[答案] D
（1）进行物质的量浓度的有关计算时，各种情况下最终落脚点是物质的量浓度的定义式c＝
，要充分利用有关物质的量的各种计算公式，发挥物质的量的桥梁作用。
（2）用公式c＝
进行换算时，要注意ρ的单位为g/L，c的单位为mol/L。
专题二
容量瓶的使用及溶液配制时的误差分析
1．容量瓶的构造
（1）标注：
温度、容积、刻度线。
（2）常用规格：
100mL、250mL、500mL及1000mL。
2．容量瓶的使用
（1）检漏：
使用前必须检查是否漏水，检查的方法是：
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。
经检查不漏水的容量瓶才能使用。
（2）使用容量瓶注意“五不”：
①不能溶解固体；②不能稀释浓溶液；③不能加热；④不能作反应容器；⑤不能长期贮存溶液。
3．配制溶液时的误差分析
（1）误差分析（以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例）：
可能引起误差的一些操作
过程分析
对c的影响
m
V
称量过程误差分析
称量时间过长
减小
－
偏低
用滤纸称NaOH固体
减小
－
偏低
物质、砝码位置放反（使用了游码）
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
无影响
转移液体时有少量洒落
减小
－
偏低
未洗涤烧杯和玻璃棒
减小
－
偏低
未冷却到室温就注入定容
－
减小
偏高
定容时水加多后用滴管吸出
减小
－
偏低
定容摇匀后液面下降再加水
－
增大
偏低
定容时俯视刻度线
－
减小
偏高
定容时仰视刻度线
－
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，刻度线低于凹液面的实际读数，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）。
与①恰好相反，刻度线高于凹液面的实际读数，使得加水量偏小，结果偏高。
[例2] 实验室欲用NaOH固体配制1.0mol/L的NaOH溶液240mL：
（1）配制溶液时，一般可以分为以下几个步骤：
①称量 ②计算 ③溶解 ④摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤
⑦定容 ⑧冷却 ⑨摇动
其正确的操作顺序为______________。
本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、____________。
（2）某同学欲称量NaOH的质量，他先用托盘天平称量烧杯的质量，天平平衡后的状态如图所示。
烧杯的实际质量为______g，要完成本实验该同学应称出______gNaOH。
（3）使用容量瓶前必须进行的一步操作是______。
（4）在配制过程中，其他操作都是正确的，下列操作会引起误差偏高的是______。
A．转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面
B．定容时俯视刻度线
C．未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
D．定容后塞上瓶塞反复摇匀，静置后，液面低于刻度线，再加水至刻度线
[解析]
（1）配制1.0mol/LNaOH溶液的步骤为：
计算所需NaOH固体的质量→用托盘天平称量→在烧杯中溶解→冷却至室温→向容量瓶中转移溶液→洗涤烧杯及玻璃棒→摇动容量瓶→向容量瓶中加水定容→上下颠倒摇动容量瓶。
根据实验步骤即判断出所用仪器还有250mL容量瓶和胶头滴管。
（2）该同学将砝码与烧杯放反了，所以称得烧杯的质量为（20g＋10g）－2.6g＝27.4g，应称NaOH质量为1.0mol/L×0.25L×40g/mol＝10.0g。
（3）使用容量瓶的第一步操作为查漏。
（4）A使溶质物质的量减小，浓度偏低；B、C使体积减小，浓度偏高；D多加了水，体积偏大，浓度偏低。
[答案]
（1）②①③⑧⑤⑥⑨⑦④ 250mL容量瓶、胶头滴管
（2）27.4 10.0 （3）查漏 （4）B、C
（1）选择容量瓶遵循“大而近”的原则：
所配溶液的体积等于或小于容量瓶的容积。
因为容量瓶的规格是固定的，配制溶液时要根据溶液的体积选择匹配的容量瓶。
（2）转移溶液时若有液体遗失，要重新配制；定容时加蒸馏水，一旦超过刻度线，要重新配制。
（3）定容后必须反复摇匀，静置后液面下降是由于一部分溶液附在了管壁和塞子上而浓度是固定的，不需要再加入蒸馏水，否则浓度偏低。
环节5巩固训练-完成下列练习
1．（对应考点一）将4gNaOH溶于水配成50mL溶液，取出5mL，这5mL溶液的物质的量浓度是（ ）
A．2mol/L B．1mol/L
C．0.1mol
/LD．0.05mol/L
解析：
c（NaOH）＝
＝
＝2mol/L，溶液具有均一性，取出5mL，其物质的量浓度仍然是2mol/L。
答案：
A
2．（对应考点一）50mL物质的量浓度为4.4mol/L，密度为1.24g/mL的稀硫酸的质量分数为（ ）
A．35%B．70%
C．17.5%D．0.035%
解析：
w（H2SO4）＝
×100%＝35%。
答案：
A
3．（对应考点二）如图表示配
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（ ）
解析：
定容时，视线应与凹液面的最低点在同一水平线上。
答案：
C
4．（对应考点二）下列配制的溶液浓度偏高的是（ ）
A．配制盐酸用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B．配制盐酸定容时，仰视容量瓶刻度线
C．称量4gNaOH配制0.1mol/LNaOH溶液1000mL时，砝码错放左盘
D．NaOH溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线
解析：
A项俯视刻度线，将会使量得盐酸的体积小于计算值，导致浓度偏低；B项定容时仰视容量瓶刻度线，将会导致加水量增多，使溶液浓度偏小；C项由于所称NaOH固体的质量为整数，不需移动游码，故称得固体NaOH的质量是准确的，不会影响到配制溶液的浓度；D项因热胀冷缩之故，会使容量瓶中的溶液在冷却后液面低于刻度线，导致所配溶液浓度偏高。
答案：
D
5．（实验题）下图为配制250mL0.2mol/LNa2CO3溶液的示意图。
回答下列问题：
（1）①中称得Na2CO3________g。
（2）玻璃棒在②③两步中的作用分别是______________、______________。
（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步观察液面时俯视________；
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________。
解析：
（1）n（Na2CO3）＝c（Na2CO3）×V（Na2CO3）＝0.2mol/L×0.25L＝0.05mol，m（Na2CO3）＝n（Na2CO3）×M（Na2CO3）＝0.05mol×106g/mol＝5.3g。
（2）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）在误差分析中，一定要紧扣物质的量浓度的定义式，即c＝n/V。
如果在第⑧步观察液面时俯视，V偏小，结果偏高；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。
答案：
（1）5.3
（2）搅拌 引流 （3）偏高 偏低 偏低
环节6归纳总结
（1）物质的量浓度是用来表示单位体积溶液里所含溶质B的物质的量的物理量，符号为cB，单位为mol/L。
（2）物质的量浓度的计算公式c＝
，V指的是溶液的体积。
（3）溶液稀释或混合前后，溶质的物质的量不变，用公式表示为c（浓溶液）×V（浓溶液）＝c（稀溶液）×V（稀溶液）。
（4）配制一定物质的量浓度溶液的步骤有：
计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀。
环节7教学反思
看书；思考讨论；倾听；训练；归纳
学习环节和内容
学生活动
教师反思
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