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2019-2020年高一化學(xué) 物質(zhì)的量 物質(zhì)的量濃度 第二課時(shí) 3 ［引言］上節(jié)課我們知道了物質(zhì)的量濃度的概念及其與質(zhì)量分?jǐn)?shù)的區(qū)別，本節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的聯(lián)系及有關(guān)溶液稀釋的計(jì)算。 ［板書(shū)］第三節(jié) 物質(zhì)的量濃度(第二課時(shí)) 二、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算 ［師］請(qǐng)大家根據(jù)上節(jié)課內(nèi)容，回答下列問(wèn)題： ［提問(wèn)并投影］1.已知某1 L H2SO4溶液中含有250 mL H2SO4，請(qǐng)算出該溶液的物質(zhì)的量濃度。 ［生］該題無(wú)法計(jì)算！ ［問(wèn)］為什么？ ［生］因?yàn)槿芤褐兴苜|(zhì)——H2SO4的量無(wú)法得出。 ［師］大家再看另一問(wèn)題： ［提問(wèn)并投影］2.已知每100 g H2SO4溶液中含有37 g硫酸，求該硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度。 ［生］此題仍然不能計(jì)算。 ［師］為什么？ ［生］因?yàn)楦鶕?jù)題中已知數(shù)據(jù)，無(wú)法求得該H2SO4溶液的體積。 ［師］回答得很好。那么，要算出溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，必須從哪些方面著手呢？ ［生］必須設(shè)法找出溶液的體積和溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量。 ［師］請(qǐng)大家根據(jù)剛才的分析，做如下練習(xí)： ［投影］3.將質(zhì)量為m，相對(duì)分子質(zhì)量為mr的物質(zhì)溶解于水，得到體積為V的溶液，此溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為 。 ［學(xué)生活動(dòng)，請(qǐng)一位同學(xué)把答案填于空白處］ 答案：c= ［過(guò)渡］下面，讓我們一塊來(lái)分析以下例題： ［投影］例1：已知37%的H2SO4溶液的密度為1.28 g·cm－3，求其物質(zhì)的量濃度。 ［分析］從上節(jié)課的知識(shí)我們知道，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度都可用來(lái)表示溶液的組成。因此，二者之間必定可以通過(guò)一定的關(guān)系進(jìn)行換算。根據(jù)我們剛才的討論分析可知，要算出物質(zhì)的量濃度，必須設(shè)法找出所取溶液的體積及其中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量。由于濃度是與所取溶液的多少無(wú)關(guān)的物理量，所以，我們既可取一定質(zhì)量的溶液來(lái)計(jì)算，也可取一定體積的溶液來(lái)計(jì)算，故此題有兩種解法。 請(qǐng)大家自選一種解法進(jìn)行計(jì)算。 ［學(xué)生活動(dòng)，教師巡視，并從學(xué)生中選取有代表性的解法讓學(xué)生寫(xiě)于投影儀膠片上，以備展示］ ［投影］解法一： 取100 g溶液來(lái)計(jì)算， m(H2SO4)=100 g×37%=37 g 答：37%的H2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度為4.8 mol·L－1。 解法二： 取1 L溶液來(lái)計(jì)算， V［H2SO4(aq)］=1 L=1000 mL m(H2SO4) =V［H2SO4(aq)］·ρ［H2SO4(aq)］·w(H2SO4) =1000 mL×1.28 g·cm－3×37%=473.6 g， n(H2SO4)= 4.8 mol c(H2SO4)===4.8 mol·L－1。 答：37%的H2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度為4.8 mol·L－1。 ［講解］取一定質(zhì)量或一定體積的溶液來(lái)解答此題時(shí)，所取溶液質(zhì)量或體積的數(shù)值可以是任意值。以上解法中所取的100 g溶液或1 L溶液，是為了讓計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單化。 ［投影思考題］請(qǐng)大家總結(jié)出：溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w，密度為ρ的某溶液中，其溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的表達(dá)式。以1 L溶液為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行歸納，并注意各量的單位。 ［學(xué)生總結(jié)，教師板書(shū)］ c= ρ(g·cm－3) M(g·mol－1) ［師］請(qǐng)同學(xué)們利用上式進(jìn)行以下練習(xí)。 ［投影］市售濃H2SO4中，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%密度為1.84 g·cm－3。計(jì)算市售濃H2SO4中H2SO4的物質(zhì)的量濃度。 ［學(xué)生活動(dòng)］ ［答案］c==18.4 mol·L－1。 ［問(wèn)］如果已知溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c及溶液的密度ρ，又怎樣求其質(zhì)量分?jǐn)?shù)呢？ ［學(xué)生回答，教師板書(shū)］ w= c(mol·L－1) ρ(g·cm－3) ［師］請(qǐng)大家計(jì)算以下溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 ［投影］已知75 mL 2 mol·L－1 NaOH溶液的質(zhì)量為80 g，計(jì)算溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 ［學(xué)生活動(dòng)］ ［問(wèn)］大家在求溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，是否用到了公式w=? ［生］沒(méi)有！ ［問(wèn)］哪位同學(xué)能說(shuō)一下該題的解題思路？ ［生］求溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，關(guān)鍵是找出溶液的質(zhì)量和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量，題中已告訴我們?nèi)芤旱馁|(zhì)量，則只要根據(jù)題中已知數(shù)據(jù)求出溶液中所含溶質(zhì)的質(zhì)量，此題便可得解。 ［師］問(wèn)答得很好！這也說(shuō)明我們?cè)谄匠＝忸}時(shí)，要具體問(wèn)題具體分析，而不能盲目地一見(jiàn)公式就用。 以下是本題的解題過(guò)程，供大家參考。 ［投影展示］ 解：75 mL 2 mol·L－1 NaOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為： n(NaOH) =c(NaOH)·V［NaOH(aq)］=2 mol·L－1×0.075 L=0.15 mol m(NaOH)=n(NaOH)·m(NaOH)=0.15 mol×40 g·mol－1=6 g w(NaOH)=×100%=×100%=7.5%。 答：溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.5%。 ［過(guò)渡］現(xiàn)在，請(qǐng)大家根據(jù)以上計(jì)算，找出下列各量之間的關(guān)系，并標(biāo)明各量的單位。 ［學(xué)生回答，教師板書(shū)］ ［過(guò)渡］在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)一定物質(zhì)的量濃度的濃溶液，往往需要稀釋后才能使用。如噴灑農(nóng)藥時(shí)，須把市售農(nóng)藥稀釋到一定濃度才能施用，實(shí)驗(yàn)室所用一定濃度的稀H2SO4也均由濃H2SO4稀釋而來(lái)，這就需要我們掌握有關(guān)溶液稀釋的計(jì)算。 ［板書(shū)］三、有關(guān)溶液稀釋的計(jì)算 ［問(wèn)］溶液在稀釋前后，溶質(zhì)和溶液的量將發(fā)生如何變化？ ［生］溶液的量發(fā)生變化，而溶質(zhì)的量不變。 ［師］回答得很好。這也就是說(shuō)，稀釋濃溶液時(shí)，溶液的質(zhì)量或體積要發(fā)生變化，但溶質(zhì)的量(質(zhì)量或物質(zhì)的量)均不變。為此，在用一定物質(zhì)的量濃度的濃溶液配制稀溶液時(shí)，我們常用下面的式子來(lái)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 ［板書(shū)］m(濃)w(濃)=m(稀)w(稀) 或m1w1=m2w2 c(濃)V(濃)=c(稀)V(稀) 或c1V1=c2V2 ［師］請(qǐng)大家依據(jù)上式做如下練習(xí)： ［投影］1.配制200 mL 1.0 mol·L－1 H2SO4溶液，需要18 mol·L－1 H2SO4溶液的體積是 。 2.在50 g HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的鹽酸中加入250 g水后，得到的稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。 ［學(xué)生活動(dòng)，教師巡視，并讓兩位同學(xué)把上述兩題的解題過(guò)程分別寫(xiě)在投影儀的膠片上］ ［師］以下是上題的解題過(guò)程，供大家參考。 ［投影］1.解：設(shè)配制200 mL(V1)、1.0 mol·L－1(c1)的H2SO4溶液，需要18 mol·L－1(c2)的H2SO4溶液的體積為V2。 V2==0.0111 L=11.1 mL。 答：需要18 mol·L－1的H2SO4溶液的體積是11.1 mL。 2.解：已知m1=50 g，w1=30%，m2=50 g＋250 g，求w2。 w2==5%。 答：得到的稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%。 ［問(wèn)題探究］有五瓶溶液分別是：①10 mL 0.6 mol·L－1NaOH水溶液 ②20 mL 0.50 mol·L－1H2SO4水溶液 ③30 mL 0.40 mol·L－1HCl水溶液 ④40 mL 0.30 mol·L－1HAc(醋酸)水溶液 ⑤50 mL 0.20 mol·L－1蔗糖水溶液，以上各瓶溶液所含離子、分子總數(shù)的大小順序是 A.①＞②＞③＞④＞⑤ B.②＞①＞③＞④＞⑤ C.②＞③＞④＞①＞⑤ D.⑤＞④＞③＞②＞① ［學(xué)生活動(dòng)］討論，分析：對(duì)于NaOH溶液來(lái)說(shuō)，由于NaOH完全電離，其中溶質(zhì)離子的物質(zhì)的量是0.60 mol·L－1×2×0.010 L=0.012 mol。 溶劑H2O的物質(zhì)的量為=0.55 mol，相比之下，溶劑占了絕大部分。在其他4瓶溶液中，溶劑的物質(zhì)的量更大，而且依次增大。因此只要比較溶劑的量的大小，即可得出離子、分子總數(shù)的排列順序，因此由大到小的順序應(yīng)該為⑤＞④＞③＞②＞①，D項(xiàng)正確。 ［本節(jié)小結(jié)］本節(jié)課我們主要就兩方面的問(wèn)題進(jìn)行了探討：一是表示溶液組成的溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)的質(zhì)量的相互換算，解題的關(guān)鍵要進(jìn)行具體的假設(shè)，要么設(shè)溶液的質(zhì)量為100 g，要么設(shè)溶液的體積為1 L。二是有關(guān)溶液稀釋的問(wèn)題，它遵循的原則是：稀釋前后溶質(zhì)的量不變，由此建立等量關(guān)系。 ［作業(yè)］習(xí)題一、1 三、1，4 ●板書(shū)設(shè)計(jì) 第三節(jié) 物質(zhì)的量濃度(第二課時(shí)) 二、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算 三、有關(guān)溶液稀釋的計(jì)算 m(濃)w(濃)=m(稀)w(稀) 或m1w1=m2w2 c(濃)V(濃)=c(稀)V(稀) 或c1V1=c2V2