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2019-2020年人教版高中化學(xué)必修一 1-2-3 物質(zhì)的量濃度 教案 教材分析 物質(zhì)的量是高中化學(xué)中一個(gè)很重要的基本概念，它可以導(dǎo)出摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度等基本概念。同時(shí)對學(xué)生進(jìn)一步理解微觀粒子與宏觀物質(zhì)之間的聯(lián)系，特別是對培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)計(jì)算技能和實(shí)驗(yàn)技能都有著非常重要的意義。 【教學(xué)目標(biāo)】 1.使學(xué)生理解物質(zhì)的量濃度的概念。 2.使學(xué)生掌握有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算。 3.使學(xué)生掌握一定物質(zhì)的量濃度的溶液加水稀釋的計(jì)算。 4.掌握物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算。 【教學(xué)重點(diǎn)】 1.物質(zhì)的量濃度的概念。 2.有關(guān)物質(zhì)的量濃度概念的計(jì)算。 3.溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算。 ［引言］在生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，我們經(jīng)常要使用溶液。溶液的濃稀程度我們用濃度來表示。表示溶液濃度的方法有多種，在初中，我們學(xué)過的溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)便是其中的一種。今天，我們來學(xué)習(xí)另一種表示溶液濃度的物理量——物質(zhì)的量濃度。 ［板書］物質(zhì)的量濃度 一、物質(zhì)的量濃度 ［問］什么是物質(zhì)的量濃度呢？請大家閱讀課本55頁第一部分內(nèi)容“物質(zhì)的量濃度”后回答。 ［學(xué)生閱讀，總結(jié)］ ［師］請大家用準(zhǔn)確的語言敘述物質(zhì)的量濃度的概念，并說出它的符號是什么？ ［學(xué)生回答，教師板書］ 以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量，叫做溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度。 符號：c(B) ［問］B的含義是什么？ ［生］B表示溶液中所含溶質(zhì)。 ［師］對！其不但表示溶液中所含溶質(zhì)的分子，還可表示溶液中所含溶質(zhì)電離出的離子。 ［問］物質(zhì)的量濃度的概念，我們也可以簡化為一個(gè)代數(shù)式，怎樣表示？ ［生］物質(zhì)的量濃度c(B)等于溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量n(B)與溶液的體積V的比值。 ［板書］c(B)=n(B)/V(液) ［問］能從上式得出物質(zhì)的量濃度的單位嗎？ ［生］能！是摩爾每升或摩爾每立方米。 ［板書］單位:mol/L（或mol/m3) ［師］在中學(xué)化學(xué)中，我們最常用的單位是摩爾每升。 ［過渡］下面，我們根據(jù)物質(zhì)的量濃度的概念來進(jìn)行一些計(jì)算。 ［板書］1.將28.4 g Na2SO4溶于水配成250 mL溶液，計(jì)算溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，并求出溶液中Na+和SO42-的物質(zhì)的量濃度。 ［師］請大家用規(guī)范的解題格式解答此題。 ［學(xué)生活動，教師巡視，同時(shí)請一位同學(xué)上黑板解答此題］ ［學(xué)生板書］ 解：n(Na2SO4)=m(Na2SO4)/M(Na2SO4)=28.4g/142gmol－1=0.2 mol c(Na2SO4)=n(Na2SO4)/V（液）=0.2 mol/0.25L =0.8 molL－1 因?yàn)镹a2SO4====2Na++SO42- 故溶液中n(Na+)=2n(Na2SO4)=20.2 mol=0.4 mol n(SO42-)=n(Na2SO4)=0.2 mol 則c(Na+)= n(Na+)/V(液)=0.4 mol /0.25L=1.6 molL－1； c(SO42-)= n(SO42-)/V(液)=0.2 mol /0.25L =0.8 molL－1。 答：所配溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.8 molL－1，Na+和SO42-的物質(zhì)的量濃度分別為1.6 molL－1和0.8 molL－1。 ［師］大家做得都很好，需要注意的是解題過程的規(guī)范化。 從上題的解答我們知道，利用物質(zhì)的量濃度的概念，我們既可求出溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，也可求出溶液中的離子的物質(zhì)的量濃度，只不過求溶液中離子濃度時(shí)，n(B)為所求離子的物質(zhì)的量。 另外，表示某物質(zhì)的水溶液時(shí)，我們常用aq來進(jìn)行標(biāo)注，如上題中的Na2SO4溶液的體積，我們用符號V［Na2SO4（aq)］表示，以區(qū)別純的Na2SO4固體的體積V(Na2SO4)。 ［板書,把上題中的V(液）改為V［Na2SO4(aq)］］ ［師］請大家再做下面的練習(xí)： ［投影］配制500 mL 0.1 molL－1的NaOH溶液，需NaOH的物質(zhì)的量是多少？質(zhì)量是多少？ ［學(xué)生活動，教師巡視］ ［師］此題反映的是溶液體積、溶質(zhì)質(zhì)量、溶質(zhì)的物質(zhì)的量及溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之間的換算，只要熟悉各量之間的關(guān)系，此種類型的題便可輕易得解。 本題的解答過程如下，供大家思考。 ［投影］解：依題意 n(NaOH)=c(NaOH)V［NaOH(aq)］=0.1 molL－10.5 L=0.05 mol; 0.05 mol NaOH的質(zhì)量: m(NaOH)=n(NaOH)M(NaOH)=0.05 mol40 gmol－1=2 g。 答：配制500 mL 0.1 mol的NaOH溶液需NaOH的物質(zhì)的量為0.05 mol，質(zhì)量為2 g。 ［師］請大家思考并回答下列問題： ［投影］1.將342 g C12H22O11（蔗糖，相對分子質(zhì)量為342）溶解在1 L水中，所得的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是否為1 molL－1?為什么？ 2.從1 L 1 molL－1的C12H22O11溶液中取出100 mL，取出的溶液中C12H22O11的物質(zhì)的量濃度是多少？怎么得出來？ ［學(xué)生思考后回答］ 1.將342 g蔗糖溶解在1 L水中，所得溶液的物質(zhì)的量濃度不為1 molL－1。因?yàn)?42 g蔗糖是1 mol。而溶液的體積——1 L水溶解342 g蔗糖后的體積無從知曉，故不能得出蔗糖溶液的準(zhǔn)確的物質(zhì)的量濃度。 2.從1 L 1 molL－1的蔗糖溶液中取出100 mL，則取出的溶液中蔗糖的物質(zhì)的量濃度仍是1 molL－1。 ［師］回答得很正確！這也告訴我們在理解物質(zhì)的量濃度的概念時(shí)要注意以下兩點(diǎn)： 1.溶液的體積不等于溶劑的體積；且不同物質(zhì)（尤其是不同狀態(tài)的物質(zhì)）的體積是沒有加和性的。 2.溶液的物質(zhì)的量濃度與所取溶液的體積大小無關(guān)。這與從一壇醋中取出一勺，其酸度不變是同一個(gè)道理。 ［問］在初中我們講分子的概念時(shí)，曾做過一個(gè)實(shí)驗(yàn)：100 mL酒精與100 mL水混合其體積并不等于200 mL，它說明了什么？結(jié)合初中和我們今天所學(xué)的知識進(jìn)行回答。 ［生］說明了分子之間有間隔；同時(shí)也說明不同物質(zhì)的體積是沒有加和性的。 ［師］很好！同樣的例子我們可以舉出很多：如通常狀況下，1體積水中可溶解約500體積的氯化氫氣體，但所得鹽酸溶液的體積并不等于（1+500）體積，而是遠(yuǎn)小于501體積。一般來說，固體與液體，液體與液體混合時(shí)，形成混合液的體積變化不大，而氣體與液體混合時(shí)，體積變化較大。在計(jì)算時(shí)，我們一般通過混合液的質(zhì)量和密度來求得溶液的體積。因?yàn)橄嗤镔|(zhì)或不同物質(zhì)的質(zhì)量是有加和性的。 ［過渡］既然物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都是用來表示溶液組成的物理量，那么，它們之間又有什么樣的區(qū)別和聯(lián)系呢？ 請同學(xué)們根據(jù)學(xué)過的知識，填寫下表。 ［投影］物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的區(qū)別 物質(zhì)的量濃度 溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù) 溶質(zhì)單位 溶液單位 表達(dá)式 特點(diǎn) 體積相同，物質(zhì)的量濃度相同的不同物質(zhì)的溶液中，所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量，溶質(zhì)質(zhì)量（填“相同”“不同”或“不一定相同”） 質(zhì)量相同、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的不同物質(zhì)的溶液中，溶質(zhì)的質(zhì)量，物質(zhì)的量（“相同”“不同”或“不一定相同”） ［學(xué)生活動，請一位同學(xué)把答案填寫在膠片上］ ［答案］ mol g L g cB=n(B)/V(液) w=m(質(zhì))/m(液)100% 相同；不一定相同 相同；不一定相同 ［講解］溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度除了有上面我們所分析的區(qū)別外，它們在使用范圍上也有較大差別。由于我們在許多場合取用溶液時(shí)，一般不去稱它的質(zhì)量，而是要量取它的體積，且物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量之間存在著一定的關(guān)系，而化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)之間的物質(zhì)的量的關(guān)系要比它們的質(zhì)量關(guān)系簡單得多。因此，物質(zhì)的量濃度是比質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)用更廣泛的一種物理量。 ［懸念］那么，在物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間有著什么樣的聯(lián)系呢？下一節(jié)課，我們將解開這個(gè)謎！ ［小結(jié)］本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了物質(zhì)的量濃度的概念及其簡單計(jì)算，同時(shí)也知道了溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間是有區(qū)別的。 ［布置作業(yè)］略 ［參考練習(xí)］ 1.對1 molL－1的Na2SO4溶液的敘述中正確的是（） A.溶液中含有1 mol Na2SO4 B.1 L溶液中含有142 g Na2SO4 C.1 mol Na2SO4溶于1 L水 D.將322 g Na2SO410H2O溶于少量水后再稀釋成1000 mL 解析：A項(xiàng)未說明溶液體積是多少，而1 mol Na2SO4怎樣求得無從知曉，故錯(cuò)誤，誤選此項(xiàng)的同學(xué)主要是因?yàn)榛煜宋镔|(zhì)的量與物質(zhì)的量濃度的概念；B項(xiàng)正確；C項(xiàng)1 mol Na2SO4溶于水配成1 L溶液時(shí)，其物質(zhì)的量濃度才為1 molL－1，而C項(xiàng)給的1 L是水的體積,故不正確;D項(xiàng)322 g Na2SO410H2O中含Na2SO4的物質(zhì)的量恰是1 mol,且溶液體積為1000 mL即1 L，故正確。此項(xiàng)若不清楚結(jié)晶水合物Na2SO410H2O，溶于水時(shí)，溶質(zhì)為Na2SO4則易漏選。 答案：BD 2.已知在含有MgCl2、KCl和K2SO4的混合溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度分別為： c(K+)=0.9 molL－1，c(Cl－)=1.1 molL－1，c(Mg2+)=0.3 molL－1。求c(SO42-)=? 解析：解此類題可利用溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)，即電荷守恒定律。依題意，有 c(K+)+2c(Mg2+)=c(Cl－)+2c(SO42-) 即c(SO42-)=［c(K+)+2c(Mg2+)－c(Cl－)]/2 =(0.9 molL－1+20.3 molL－1－1.1 molL－1)/2 =0.2 molL－1。 答：SO42-的物質(zhì)的量濃度為0.2 molL－1。 【板書設(shè)計(jì)】 物質(zhì)的量濃度 一、物質(zhì)的量濃度 以單位體積溶液里所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量，叫做溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度。 符號：c(B) c(B)= n(B)/V(液) 單位：molL－1（或mol/m3） 1.將28.4 g Na2SO4溶于水配成250 mL溶液，計(jì)算溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，并求出溶液中Na+和SO的物質(zhì)的量濃度。 解：n(Na2SO4)= m(Na2SO4)/M(Na2SO4)= 28.4g/142gmol－1=0.2 mol c(Na2SO4)= n(Na2SO4)/V[Na2SO4（aq）]=0.2 mol/0.25L =0.8 molL－1 因?yàn)镹a2SO4====2Na++SO 故溶液中：n(Na+)=2n(Na2SO4)=20.2 mol=0.4 mol n(SO42-)=n(Na2SO4)=0.2 mol, 則c(Na+)= n(Na+)/V[Na2SO4（aq）]=0.4 mol/0.25L =1.6 molL－1; c(SO42-)= n(SO42-)/V[Na2SO4（aq）]=0.2mol/0.25L =0.8 molL－1。 答：所配溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.8 molL－1，Na+和SO42-的物質(zhì)的量濃度分別為1.6 molL－1和0.8 molL－1。