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第一章第二节《化学计量在实验中的应用》教学案（人教版化学必修1）

※基本信息※
- 资料类型：教(学)案
- 教材版本：不限
- 适用学校：不限
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※资料简介※
第3课时　物质的量在化学实验中的应用

三、物质的量浓度在化学实验中的应用
1．物质的量浓度
(1)定义：单位体积溶液里所含溶质的物质的量
(2)符号及单位：c(B)，mol•L－1或mol/L
(3)计算公式：c(B)＝n(B)V
2．一定物质的量浓度溶液的配制

(3)配制步骤：计算、溶解、移液、洗涤、振荡、定容、摇匀、装瓶
(4)误差分析：根据c(B)＝n(B)V分析

知识点一　物质的量浓度的概念
1．下列溶液中物质的量浓度为1 mol•L－1的是(　　)
A．将40 g NaOH溶解在1 L水中
B．将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液
C．将1 L 10 mol•L－1浓盐酸加入9 L水中
D．将10 g NaOH溶解在少量水中，再加蒸馏水直到溶液体积为250 mL
答案　D
解析　根据公式c＝nV，n为溶质的物质的量，V为溶液的体积。A项溶液的体积不等于1 L；B项22.4 L HCl的物质的量不一定是1 mol；C项，盐酸与水混合后，溶液体积不是10 L；D项n(NaOH)＝0.25 mol，V[NaOH(aq)]＝0.25 L，c(NaOH)＝1 mol/L。
归纳提醒　溶液的体积应由溶液质量和密度计算并注意密度单位为g•mL－1，要进行单位的换算，所求溶液体积单位换算为L。
知识点二　一定物质的量浓度溶液的配制
2．实验室要用98%(密度为1.84 g•cm－3)的硫酸配制3.68 mol/L的硫酸500 mL。
(1)需准确量取98%的硫酸________mL。
(2)要配制3.68 mol/L的硫酸500 mL，必须用到的仪器是(填写序号)________。
①500 mL量筒　②烧杯　③1 000 mL容量瓶　④500 mL容量瓶　⑤天平　⑥胶头滴管　⑦锥形瓶　⑧玻璃棒
(3)若配制3.68 mol/L的硫酸，其他操作均正确，下列操作会使所配硫酸溶液浓度偏低的是________。
A．将稀释的硫酸转移至容量瓶后，未洗涤烧杯和玻璃棒
B．将烧杯内的稀硫酸向容量瓶内转移时，因操作不当使部分稀硫酸溅出瓶外
C．用胶头滴管向容量瓶中加水时凹液面高于容量瓶刻度线，此时立即用胶头滴管将瓶内多余液体吸出，使溶液凹液面与刻度线相切
D．用胶头滴管向容量瓶中加入水时，仰视观察溶液凹液面与容量瓶刻度线相切
(4)若配制时，因加水不慎超过了容量瓶刻度线，此时实验应如何继续进行？________。
答案　(1)100.0　(2)②④⑥⑧　(3)ABCD　(4)将容量瓶中的溶液倒出洗涤干净后，再重新配制
解析　(1)需要硫酸的物质的量为3.68 mol/L×0.5 L＝1.84 mol，需98%的浓硫酸的体积为1.84 mol×98 g/mol÷98%÷1.84 g•cm－3＝100.0 mL。(2)量取硫酸可用100 mL的量筒，不能用500 mL的量筒(误差大)，用500 mL的容量瓶，还用到烧杯、胶头滴管、玻璃棒。(3)配制溶液时未洗涤烧杯和玻璃棒、溅出稀硫酸、加水超过容量瓶刻度线后用胶头滴管吸出瓶内液体，都使硫酸损失，会使所配溶液浓度偏低。加水仰视会使液面高于刻度线，所以也会使所配溶液浓度偏低。(4)当加水不慎超过了容量瓶刻度线，无论怎么处理都使结果不准确，所以必须重新配制。
归纳提醒　①配制一定物质的量浓度溶液时，计算所取固体和液体要注意数据的记录，若用托盘天平称量固体则计录到0.1 g，若用量筒量取液体则记录到0.1 mL。
②量筒使用时要根据液体量选择合适的规格。
③容量瓶也要选择合适的规格。
④分析误差：依据c＝nV＝mM•V中m、n、V的变化分析。
知识点三　溶液中离子物质的量浓度的计算
3．在NaCl、MgCl2和MgSO4三种盐配成的混合溶液中，若Na＋的浓度为0.1 mol•L－1，Mg2＋的浓度为0.25 mol•L－1，Cl－的浓度为0.2 mol•L－1，则SO2－4的物质的量浓度为(　　)
A．0.5 mol•L－1 B．0.45 mol•L－1
C．0.2 mol•L－1 D．0.25 mol•L－1
答案　C
解析　根据电荷守恒：c(Na＋)＋2c(Mg2＋)＝c(Cl－)＋2c(SO2－4)，即0.1 mol•L－1＋2×0.25 mol•L－1＝0.2 mol•L－1＋2c(SO2－4)，解得c(SO2－4)＝0.2 mol•L－1。
归纳提醒　电荷守恒法是溶液中离子浓度计算的常用方法
①离子的物质的量浓度与溶质的组成及溶质的离子浓度有关。如：1 mol•L－1CaCl2溶液中，Ca2＋的物质的量浓度为1 mol•L－1，Cl－的物质的量浓度为2 mol•L－1。
②离子所带的电荷数等于离子的物质的量乘以每一个离子所带的电荷数。如：K2SO4、NaCl的混合液中
c(H＋)＋c(K＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋2c(SO2－4)＋c(Cl－)
知识点四　溶液稀释与混合的计算
4．现有200 mL H2SO4和Na2SO4的混合溶液，其中H2SO4的物质的量浓度为1 mol/L，Na2SO4的物质的量浓度为0.5 mol/L，若要配制H2SO4和Na2SO4的物质的量浓度分别为2 mol/L和0.2 mol/L的溶液，应加入55.8%的H2SO4溶液(密度为1.35 g•cm－3)多少毫升？再加蒸馏水稀释到多少毫升？
答案　104 mL　500 mL
解析　根据稀释定律，稀释前后Na2SO4的物质的量不变，即有0.20 L×0.5 mol/L＝V(稀)×0.2 mol/L，则V(稀)＝0.50 L；由题意可知，对于H2SO4来说，加入的量与原有量之和等于配制的总量，则有：0.20 L×1 mol/L＋[V(H2SO4)×1.35 g•cm－3×55.8%]÷98 g•mol－1＝0.50 L×2 mol/L，
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